PDF (Rapport) - ENGEES

Remerciement
Je souhaite exprimer ma plus grande reconnaissance à toutes les personnes qui m'ont accompagné
tout au long de ce projet, étape après étape, en silence et avec beaucoup de patience...
Pour leurs conseils et le soutien qu'ils m'ont apporté sans réserve, je tiens à remercier :
1. Service des eaux Chambéry métropole
Mr : Jean-pierre BURDEN, vice président de Chambéry métropole chargé de l’eau et de
l’assainissement
Mr : Denis BRONDEL, directeur du service des eaux de Chambéry Métropole.
Mr : Manuel DAHINDEN, directeur adjoint du service des eaux Chambéry Métropole et maître de
stage.
Mme : Anne DELISLE,
Mlle : Danielle BLANC, Mlle : Laetitia SAUREL, Mme: Céline MOSCHIETTO-FRANSA
Mr: Jean-François MICHEL, Mr: Etienne CHOLIN, Patrick RUBAGOTTI, Mr: Cédiric FAVRE,
Mr: Thierry DELGOVE
Mme : Christine MARTIN, Mme: Stéphanie VERPILLIER, Mlle: Fanny LAGACHE, Mlle:
Marilyne COMBET, Mlle : Magali MONTANARD, Mlle : Elody DRAN
Mr: Jean Marc GOUJON, Mr: Sylvain PELLERIN, Mr: Pascal BIDAULT, Mr: Matthieu
PERROTTON, Mr: Stéphane CAMELIN, Mr: André RENCHET, Mr: Eric PINSON.
Mlle : Aurélie MARCEL, Mlle: Pauline MESSINA, Mr : Yves BOUVIER, Mr : Roger GUETAZ.
2. Mr : Gérard BLAKE ; Professeur à l’Université de Savoie,
3. Mr : Claude Parry ; Directeur Générale, Hydraulique Sans Frontière,
4. Mr : Mr Cédric Vincent, Responsable du développement environnemental à Savoie Technolac,
5. Mr: Jean-Luc PAJEAN ; Chargé de mission environnement au sein de l’association DEFIE,
6. Mr: Baha QANEIR ; directeur de Département du Système des Informations Géographiques ,
l’Autorité Palestinienne des Eaux.
7. Mes enseignants, Tout le cadre administratif et pédagogique de l’école
8. Mes amis,
Mlle : Julie FAIVRE, Mlle : Christelle de LACROIX,
Mme : Marianne PARRY, Mlle : Laurence PARRY
Mme : Adnana BAILLET

Résumé
Cette étude vise à étudier la réutilisation des eaux usées sur le site de Savoie Technolac. Des eaux
usées brutes (ressource A), ou des eaux usées urbaines épurées (ressource B), pour arroser des
espaces verts.
Afin de réaliser cet objectif, nous avons étudié trois parties essentielles :
1. Partie législative
Etude des législations françaises et proposition trois types d’usages liés aux normes
microbiologiques et physico-chimiques en comparaison avec d’autres normes et recommandations
rencontrées dans d’autre pays. Ce qui nous amène a déterminé la qualité de l’eau d’arrosage.
2. Partie ressources et besoins :
Etude des ressources et des besoins en eaux usées. Afin de choisir la ressource B pour arroser les
espaces verts.
3. Partie techniques et solutions
Etude des techniques de traitement convient les normes proposées pour l’arrosage.
Il résulte de cette étude 2 catégories de traitement, extensive et compacte, qui peuvent respectées les
normes proposées et les exigence du projet.
Abstract
This memory aims at studying the reuse of the water used on the site of Savoie Technolac. Rough
wastewater (resource A), or purified urban wastewater (resource B), to irrigate parks. In order to
carry out this objective, we studied three essential parts:
1. Legislative part
Study of the French legislations and proposal for three types of uses related to the microbiological
and physicochemical standards in comparison with other standards and recommendations met in
other countries. What leads us to determine quality of watering water.
2. Resources part and needs:
Study of the resources and the requirements out of wastewater. In order to choose the resource B to
irrigate the parks.
3. Technical parts and solutions:
Study of the techniques of treatment which agree with the standards suggested for watering. It
comes out from this study 2 categories of treatment; extensive and compact. These two categories
can respect the recommendations suggested in the first part and requirements of the project

Table des matières
Remerciement
Résumé
Table des matières
Sommaire des annexes
I. Introduction……………………………………………………………….... 6
II. Présentation du projet……………………………………………………... 8
II.1 Chambéry Métropole……………………………………………………………... 9
II 1.1 Présentation de la communauté d’agglomération de Chambéry Métropole ……….... 9
II 1.2 Présentation générale du service des eaux…………………………………................9
II.2 Présentation du Sujet……………………………………………………………..10
II.2.1 : le contexte ………………………………………………………………………….10
II.2.2 les missions du stage………………………………………………………...............11
III. Résultats…………………………………………………………………..12
III.1 Etude des différentes contraintes liées à la réutilisation des eaux usées……..13
III 1.1 Présentation des contraintes liées à la composition biologique
et physicochimique des eaux usées ……………………………………………….….….…14
III 1.1.1 Composition microbiologique des eaux usées………………………..…….….… 14
III 1.1.2 Les facteurs de la pathogénicité des micro-organismes…………………..………15
III 1.1.3 Composition physicochimique des eaux usées………………………..…….…….16
III 1.2 Présentation des contraintes réglementaires de la réutilisation
des eaux usées pour l’irrigation en France……………………………………..…..20
III 1.2.1 Textes réglementaires.……………………………………………………..….……20
III 1.3 Étude comparative entre les recommandations françaises et autres
recommandations et normes d’autres pays ……………………………………..….. 25
III 1.3.1 Commentaires relatif aux paramètres microbiologiques préconisés
par le CSHPF et autres recommandations et normes d’autres pays …………….…25
III 1.3.2 Commentaire relatif aux paramètres physico-chimiques préconisés
par (CSHPF) et autres recommandations et normes d’autres pays ……………..…29
III 1.3.3 Identification du type d’usage du projet ……………………………………….….33
III.2 Etude des ressources en eaux usées sur le site de Savoie Technolac ……….…34
III 2.1 Caractéristiques des installations d’épuration de Chambéry métropole………..……35
III 2.1.1 Le réseau d’assainissement……………………………………………………..…35
III 2.1.2 La station d’épuration………………………………………………………….…..35
III 2.1.3 Filière de traitement des eaux usées……………………………………………….35
III 2.1.4 Caractéristiques des eaux usées générées sur le site de
Savoie Technolac (ressource A)………………………………………………….. 37

III 2.1.5 Caractéristiques des eaux usées épurées (ressource B)………………………….. 38
III. 3 Etude des besoins en eaux usées épurées sur le site de Savoie Technolac….. 41
III 3.1 Identifier les différents ratios de consommations…………………………………. 42
III 3.1.1 Ratio d’arrosage des espaces verts……………………………….……………… 42
III 3.1.2 Autre ratio de consommation…………………………………………….………. 42
III 3.2 Estimation des besoins annuels en eau d’arrosage et autres usages
sur le site de Savoie Technolac…………………………………………………….….…. 43
III 3.2.1 Estimation des besoins actuels en eau………………………………..……..……43
III 3.2.2 Estimation des besoins futurs en eau.….……………………………………..…..43
III 3.2.3 Bilan des besoins en eaux ………………………………..………………………43
III 3.3 Etude quantitatives qualitatives les rapports :
besoins/ressources/techniques ……………………………………….….44
III 3.3.1 rapport quantitatives besoins/ressources…………………………………………44
III 3.3.2 rapport qualitative ressources/technique………………………………………….44
III 4 Etude les techniques de traitement et de désinfection……………………….. 45
III 4.1 Procédés d'épuration et d’affinage….………………………………………….….. 46
III 4.1.1 Procédés à membranes.……….……..…………………….……………………. 46
III 4.1.2 Procédés de désinfection physico-chimique..………………………………….…48
III 4.1.3 Procédés extensifs.…………………………………………………………..…...52
III 4.2 Synthèse des procédés physico-chimique, extensif et membranaire……….55
III 5 Proposition d'aménagement d'une station d'épuration sur le site de
Savoie Technolac….…………………………………………………………………...57
III 5.1 Schéma de principe des filières proposées……………..………..…………58
III 5.2 Etude des filières proposées…………..…………………………………….58
III 5.2.1 Les éléments annexes……………………………………..………58
III.5.2.3 Etude des techniques proposées…………………………………..59
III 5.3 Synthèse du projet…………………………………………………………………..65
III 5.31 Analyse des éléments de choix des filières…………………………………..…….66
IV Conclusion.…………………………………………………………….….68
V Bibliographie…….……………………………………………………….. 69
VI Annexes.…………………………….………………………………….…71

Sommaire des annexes
Annexe 1 : Organigramme du service des eaux Chambéry métropole…………………..I
Annexe 2 : Vue aérienne du site de Savoie Technolac (carte)
Annexe 3 : Emissaire de rejet des eaux usées vers le Rhône (carte)
Annexe 4 : Les résultats d’analyses de la station des lits à macrophytes de Curienne.… II
Annexe 5 : Schéma de principe lits à macrophytes avec désinfection UV ou ozonation. III
Annexe 6 : Schémas des stations des lits à macrophytes…………………………………IV
Annexe 7 : La réutilisation des eaux usées en France………………………………….. VI
Annexe 8 : Les types d’irrigations………………………………………………………VII
Annexe 9 : Présentation schématique des surfaces occupées suivants les différentes
filières proposées ( carte)

I. Introduction
Les eaux usées épurées peuvent être considérées comme une source en eau non négligeable pour être
réutilisées par l’homme dans les domaines suivants :
1. l’irrigation
2. industriel
3. urbain
Elles peuvent constituer et en même temps une solution pour diminuer l’exploitation intensive des
ressources limitées et mal réparties de la terre et par conséquent, protéger les cours d’eau, les plans
d’eau, voire les eaux souterraines...
La réutilisation des eaux épurées dans le monde a pris plusieurs formes :
1. l’usage aux fins d’agréments, qui a commencé en 1955 aux USA,
2. l’arrosage des parcs, les terrains de jeu, les pelouses comme en Australie et aux USA,
3. l’irrigation des différentes cultures agricoles : au Mexique irrigation de 85 000 hectares de maïs, au
Hongrie 200 millions de mètre cubes d’eaux usées sont utilisés en 1991 pour l’irrigation de
diverses cultures,
4. la recharge des nappes souterraines tel que en Grande Bretagne et en Israël, ou 20% des eaux usées
sont infiltrées pour l’alimentation des eaux souterraines,
5. l’alimentation des chasses d’eau, cette pratique concernant 33% des foyers installés en zone urbaine
au Japon,
6. l’utilisation comme eau de refroidissement industrielle, on cite l’usage de 4000m3 par jour des
eaux traitées en Australie.
7. Création d’énergie hydraulique.
Le développement des usages est associé à un développement accéléré aux niveaux techniques et
législatifs.
En revanche la réutilisation des eaux usées domestiques épurées en France est peu développée, au
niveau législatif et au regard de l’importance des projets. Cela est essentiellement dû a :
1. l’abondance de ressources en eau,
2. une pluviométrie relativement élevée.
3. l’existence de grands équipements hydrauliques (canal de Provence, canal de bas Rhône languedoc,
barrages de Vinça).
4. Accessibilité aisée à l’eau potable.
Ainsi on note que la réutilisation des eaux usées à fait son apparition dans la réglementation française
qu’avec la loi sur l’eau du 3 janvier 1992.
Pour le Service des eaux de Chambéry métropole, la réutilisation des eaux usées aux différentes usages
ne constitue pas seulement un intérêt économique et écologique, mais aussi une préparation technique,
pratique, et sociale pour :
1. réaliser un développement durable
2. préserver les ressources naturelles
3. lutter contre le gaspillage de l’eau
6

A partir de ce point, l’idée est de réutiliser les eaux usées urbaines sur le site de Savoie Technolac pour
arroser les espaces verts dans ce site, comme but premier tout en envisageant et autres usages
possibles
Dans ce contexte une étude analytique et comparative des différentes données existantes, a été menée
selon deux grandes parties
1. étude des différentes contraintes liées à la réutilisation des eaux usées selon les aspects chimiques,
microbiologiques, législatifs, et administratifs avec une comparaison entre les recommandations
françaises et les autres normes et recommandations y compris au niveau des recherches récentes.
2. étude comparative entre les différentes techniques et types de traitement applicable, dans le but de
choisir les filières qui sont les plus appropries, en fonction des ressources en eaux usées existantes
et des besoins nécessaires au projet.
7

II. Présentation du projet
8

J'ai effectué mon stage d'avril à septembre 2006 au sein du service des eaux de la communauté
d’agglomération de Chambéry Métropole.
La problématique concerne la réutilisation des eaux usées urbaines épurées pour l'arrosage d'espaces
verts.
II.1 Chambéry Métropole
II 1.1 Présentation de la communauté d’agglomération de Chambéry Métropole :
La communauté d’agglomération de Chambéry
Métropole, crée au 1 janvier 2000, compte 24
communes, regroupe 120 394 habitants, sur un
territoire de 26 307 hectares.
Dès sa création, elle a fait le choix d’exercer toutes les
compétences obligatoires et optionnelles.
‣ Les compétences obligatoires :
- l’action et le développement économique,
- l’aménagement de l’espace et l’organisation des
transports urbains,
- la politique de l’habitat,
- la mise en œuvre du développement urbain dans le
cadre de la politique de la ville.
‣ Les compétences optionnelles :
- les voiries d’intérêt communautaire,
- la production et la distribution de l’eau, l’assainissement,
- la collecte, la valorisation et l’élimination des déchets ménagers,
- les équipements culturels et sportifs d’intérêt communautaire.
Dans le cadre de la compétence assainissement, Chambéry Métropole est chargé de l’exploitation en
régie d’une usine de dépollution des eaux usées (UDEP).
II 1.2 Présentation générale du service des eaux
‣ Domaines d’intervention :
Le service des eaux assure sa mission d’exploitant pour le compte de la population des communes de
Chambéry Métropole, et même au-delà :
- production et distribution d’eau potable,
- collecte et traitement des eaux usées,
- s’assurer du bon fonctionnement des réseaux d’eaux pluviales,
- contrôle de l’assainissement autonome,
- entretien et renouvellement des bornes et poteaux d’incendie.
- convention avec les communes de Curienne, du Bourget du Lac et de Voglans pour la gestion des
réseaux communs.
9

‣ Organisation du personnel
113 personnes travaillent au service des eaux qui se décompose en plusieurs unités fonctionnelles
(voir organigramme annexe 1). Durant mon stage, j’ai été rattache au directeur adjoint qui s’occupe
des services d’exploitation, bureau technique, environnement et eaux
II.2 Présentation du Sujet :
II.2.1 : le contexte :
‣ Définition du projet :
Le projet consiste à étudier la réutilisation des eaux usées urbaines de la communauté d’agglomération
pour l’arrosage des espaces verts du parc Technologique de Savoie Technolac, situé à 10 km au nord
de Chambéry.
Deux options sont à étudier :
- soit la réutilisation des eaux usées épurées qui sortent de l’usine de dépollution des eaux usées
(UDEP) de Chambéry métropole. L’objectif est, dans ce cas, de capter une partie des eaux épurées,
pour alimenter une station d’épuration de traitement tertiaire avec désinfection sur le site de Savoie
Technolac et arroser les espaces verts de celui-ci.
- soit la réutilisation des eaux usées brutes générées sur le site de Savoie Technolac en effectuant un
traitement approprié sur le site.
Pour ces deux options, il s’agira de proposer des solutions techniques de mise en œuvre et d’évaluer les
investissements et les coûts nécessaires à leur réalisation.
‣ Présentation du technopôle Savoie Technolac
Savoie Technolac est une ancienne base militaire reconvertie depuis 1987 en un technopôle dont la
mission est de proposer des solutions et des services innovants favorisant l'implantation, le
développement et la coopération des entreprises, centres de recherche et établissement d’enseignement
supérieur.
Le territoire de Savoie Technolac représente 77 hectares (100 hectares à terme) et réunit près de 6000
personnes dont 3500 étudiants répartis dans plus d’une centaine d’entreprises, 21 laboratoires de
recherche et 70 filières de formation supérieure scientifique et technique. (Voir annexe 2)
Le Sypartec (syndicat mixte pour l’aménagement du parc technologique) regroupe le conseil général de
la Savoie et 4 communes : Le Bourget-du-Lac, Chambéry, Aix-les-Bains et La-Motte-Servolex.
Le Sypartec est certifié ISO14001 depuis 2001 pour ses activités de gestion, à savoir : le
développement du parc technologique, sa commercialisation, son animation, le développement de
services aux entreprises, les terrains aménagés y compris les terrains déjà acquis et en attente
d’aménagement.
Dans le cadre de la mise en œuvre de son programme de management environnemental, les actions en
faveur de la protection de l'eau et la gestion des déchets sont notamment privilégiées. Les modes de
transports alternatifs sont largement soutenus, comme le vélo, le bus...
10

Les enjeux.
L’idée du projet de réutilisation des eaux usées est née d’une concertation entre le service des eaux de
Chambéry métropole et Savoie Technolac.
Cette idée est fondée sur différents enjeux :
- Economique : réduire les coûts d’arrosage des espaces verts.
- Environnemental : diminuer les prélèvements d’eau.
- Communicationnel : sensibiliser la société à la valeur de l’eau en général, répondre à la volonté
d’innovation et d’excellence du Technopôle.
Les contraintes majeures qui peuvent limiter l’application de ce projet consistent en surface disponible,
et les coûts d’investissement et d’exploitation.
II.2.2 les missions du stage
‣ Les étapes de mise en œuvre du stage
Afin de pouvoir répondre à la problématique posée, défini différentes étapes ont été définis :
1. Définir le contexte réglementaire de l’étude en matière d’exigences légales et de normes à respecter
pour la réutilisation des eaux usées pour l’arrosage.
2. Définir les besoins en consommation d’eau sur Savoie Technolac.
3. Définir les ressources en eau disponibles en terme quantitatif et qualitatif.
4. Identifier les techniques de traitement de l’eau qui devront être mises en œuvre pour l’une ou
l’autre des options du projet
5. Proposer des solutions d’aménagement pour le site de Savoie Technolac.
‣ La démarche méthodologique
Pour répondre à ces questions nous avons suivi différentes démarches, notamment :
1. Une recherche bibliographique sur Internet, sur la documentation disponible au service des eaux et
à la bibliothèque de l’ENGEES concernant les sujets suivants : traitements des eaux usées,
désinfection, irrigation, santé humaine.
2. Une recherche, au niveau du monde, sur les normes et les recommandations pour la réutilisation
des eaux usées par l’accès à la base de données « sciencedirect » (revues scientifiques de l’éditeur
Elsevier) et par les documents reçus de Mr : Baha QANEIR de l’Autorité palestinien des eaux,
directeur de Département du Système des Informations Géographiques,
3. Des visites de stations de traitement des lits à macrophytes,
4. Des entretiens avec des personnes ressources pour le traitement des eaux ou pour la gestion
environnementale du site de Savoie Technolac
5. Des contacts par Fax, par mail et par téléphone avec des sociétés de traitement de l’eau et de
désinfection, pour demander des conseils pratiques et des tarifs.
Suite à ces démarches, j’ai appliqué une méthode de comparaison analytique notamment pour la partie
normative, et pour les différentes techniques de traitements.
11

‣ Les moyens humains
Durant mon stage, j’ai été encadré par Monsieur Manuel Dahinden, directeur adjoint du service des
eaux, avec qui j’ai fait des points d’avancement tous les 15 jours.
Dans le cadre du suivi scientifique, j’ai effectué un point mensuel avec Monsieur G. Blake, Professeur
des universités à l’université de Savoie.
J’ai pu également m’appuyer sur l’expertise des personnes suivantes :
- Jean-Luc Pajean, chargé de mission environnement au sein de l’association DEFIE, qui s’occupe de
faire des études de faisabilité pour l’ installation de stations d’épuration de type lits à macrophytes,
- Mr Patrick Rubagotti du service des eaux de Chambéry Métropole, responsable de production,
- Mr Thierry Delgove, responsable de l’UDEP,
- Mr Cédric Vincent, responsable du développement environnemental à Savoie Technolac.
III. Résultats
III.1 Etude des différentes contraintes liées à la réutilisation des eaux usées.
III.2 Etude des ressources en eaux usées sur le site de Savoie Technolac.
III.3 Etude les besoins en eaux usées épurées sur le site de Savoie Technolac.
III.4 Etude des techniques de traitements et de désinfection.
III.5 Proposition d'aménagement d'une station de traitement des eaux usées sur le site de
Savoie Technolac.
12

III.1 Etude des différentes contraintes liées à
la réutilisation des eaux usées
13

III 1.1 Présentation des contraintes liées à la composition biologique et
physicochimique des eaux usées
La composition des eaux usées est extrêmement variable en fonction de leur origine (industrielle,
domestique, etc.). Elles peuvent contenir de nombreuses substances, sous forme solide ou dissoute,
ainsi que de nombreux micro-organismes. En fonction de leurs caractéristiques physiques, chimiques,
biologiques et du risque sanitaire qu’elles représentent, ces substances peuvent être classées en :
Micro-organismes, matières en suspension, pollution organique DBO et DCO, substances nutritives et
salinité, éléments traces minéraux et organiques.
III 1.1.1 Composition microbiologique des eaux usées :
Les eaux usées contiennent tous les micro-organismes excrétés avec les matières fécales. Cette flore
entérique normale est accompagnée d'organismes pathogènes. [17].
L'ensemble de ces organismes peut être classé dans les grands groupes suivants : virus, bactéries,
protozoaires, vers et champignons [14]
La recherche de l’ensemble de ces germes pathogènes est impossible et serait beaucoup trop onéreuse ;
les espèce sont nombreuses (Salmonella, Shigella..) de leur recherche est souvent complexe et
laborieuse.
Les micro-organismes pathogènes véhiculés par l’eau étant pour la plupart d’origine fécale il est donc
suggéré de retenir comme principe de contrôler la recherche de certaines espèces ou groupe de
bactéries comme témoins indicateurs de contamination ou pollution fécale. Ces germes tests sont des
bactéries commensale qui sont naturellement présentes dans les intestins des hommes et des animaux à
sang chaud, et excrétées régulièrement en abondance dans les matières fécales. [14].
‣ Les bactéries
Les bactéries sont des organismes unicellulaires dont les dimensions sont de l'ordre du micromètre; on
doit donc utiliser un microscope pour les observer. La concentration en bactéries pathogènes est de
l'ordre de 104/l, parmi les plus communément rencontrées [17]
Le caractère pathogène est le propre de certains types de bactéries ; toutefois il existe des germes
habituellement dénués de virulence, qui peuvent manifester une certaine pathogénicité quand les
conditions du milieu leur sont favorables ou qu’ils pénètrent, par accident, dans une voie biologique
inhabituelle.
Le contrôle systématique de la qualité microbiologique des eaux dont le but serait de vérifier l’absence
de tous germes pathogènes, procède le plus souvent par voie indirecte en vérifiant seulement
l’absence de germes tests de contamination fécale [14].
‣ Les virus
Les virus sont des agents pathogènes extrêmement petits et qui ne peuvent se multiplier qu’à l’intérieur
d’une cellule vivante.
Lorsqu’une telle cellule a été attaquée par un virus, elle se transforme dans sa totalité en un amas
granuleux de nouveaux virus prêts à infecter de nouvelles cellules. [14]
On estime leur concentration dans les eaux usées urbaines comprise entre 10³ et 4 particules
par litre. Leur isolement et leur dénombrement dans les eaux usées sont difficiles, ce qui conduit
vraisemblablement à une sous estimation de leur nombre réel. [17]
14

‣ Les protozoaires
Ce sont des organismes unicellulaires munis d’un noyau, plus complexes et plus gros que les bactéries.
La plupart des protozoaires pathogènes sont des organismes parasites, C’est-à-dire qu’ils se
développent aux dépens de leur hôte. Certains protozoaires adoptent au cours de leur cycle de vie une
forme de résistance, appelée kyste. Cette forme peut résister généralement aux procédés de traitements
des eaux usées. [28]
Parmi les protozoaires les plus importants du point de vue sanitaire, il faut citer Entamoeba histolytica,
responsable de la dysenterie amibienne et Giardia lamblia.
‣ Les helminthes
Comporte deux embranchements : [14]
- Plat helminthes : (ou vers plats)
- Némathelminthes : (ou nématodes, ou vers ronds)
Les helminthes sont des vers multicellulaires, tout comme les protozoaires, majoritairement des
organismes parasites. Les œufs d’helminthes sont très résistants et peuvent notamment survivre
plusieurs semaines voire plusieurs mois sur les sols ou les plantes cultivées. [28]
Ils sont fréquemment rencontrés dans les eaux résiduaires, la concentration en œufs d’helminthes dans
les eaux usées est de l’ordre de 10 à 10³ œufs/l. Dans les eaux usées urbaines, beaucoup de ces
helminthes ont des cycles de vie complexes comprenant un passage obligé par un hôte intermédiaire.
Le stade infectieux de certains helminthes est l'organisme adulte ou larve, alors que pour d'autres, ce
sont les oeufs.
Les oeufs et les larves sont résistants dans l'environnement et le risque lié à leur présence est à
considérer pour le traitement et la réutilisation des eaux résiduaires. [17]
‣ Les champignons
Les canalisations sont parfois infestées par les champignons microscopiques.
Les candidoses causées par le Candida albicans, sont parfois contractées au cours de baignades en mer.
A part ces observations exceptionnelles, on ne connaît pas d’épidémie d’origine hydrique due à des
champignons. [14]
III 1.1.2 Les facteurs de la pathogénicité des micro-organismes
Les micro-organismes pathogènes présents dans l’environnement ou dans l’eau ne vont pas
toujours déclencher une maladie s’ils sont absorbés. La pathogénicité des micro-organismes dépend
des facteurs concernant la physiologie des [28] :
- micro-organismes.
- hôtes infectés.
‣ La physiologie du micro-organisme
La latence est la durée nécessaire pour qu’un pathogène devienne infectieux. Elle est différente selon
les micro-organismes. Elle est nulle pour la majorité des virus, des bactéries et des protozoaires (c’està-dire
qu’ils sont immédiatement infectieux).
15

Au contraire, la plupart des helminthes ont besoin d’une période de latence, soit que leurs œufs doivent
atteindre une certaine maturité, soit que le passage par un organisme hôte non humain soit obligatoire
(ex : le bœuf pour le Tænia).
Les micro-organismes pathogènes sont le plus souvent adaptés aux conditions régnant dans le corps
humain, c’est pourquoi leur survie est souvent limitée à quelques semaines dans le milieu extérieur.
Elle dépend à la fois des caractéristiques des micro-organismes (certains sont plus résistants que
d’autres) et des conditions du milieu extérieur : pH, température, ensoleillement, etc.
Dans des conditions favorables, les pathogènes peuvent survivre plusieurs semaines, voire plusieurs
mois sur le sol, sur les plantes ou dans l’eau. Les œufs d’helminthes sont la seule exception : ils
peuvent conserver leur viabilité pendant des mois voire des années. [28]
‣ La réponse de l’hôte : Notion de dose minimale infectante (DMI) et de variabilité Interindividuelle
La DMI correspond à la quantité de pathogènes qui doit être absorbée pour que des symptômes de la
maladie se manifestent chez quelques sujets au moins. Elle varie en fonction des espèces de
pathogènes. Elle est difficile à établir car elle nécessite l’utilisation de volontaires humains. Des études
expérimentales ont permis de déterminer des DMI avec généralement un mode de transmission par
voie orale. Les DMI sont très variables selon le type biologique de l’agent, associé à leur importante
capacité de survie dans le milieu extérieur et à leur émission abondante par les selles, la faible DMI des
helminthes en fait des pathogènes particulièrement préoccupants.
La DMI est différente aussi en fonction des individus et de leur réaction physiologique face à la
contamination. La réponse de l’hôte est extrêmement variable, elle dépend des caractéristiques des
individus exposés aux pathogènes, comme l’âge, le sexe, voire l’activité professionnelle (les
travailleurs de station d’épuration sont plus résistants que la population en général). C’est la variabilité
inter-individuelle. Les personnes immunodéprimées sont particulièrement sensibles et la maladie
qu’elles vont développer sera plus grave. De même, les enfants et les personnes âgées, sont plus
fragiles face aux infections. Enfin, il peut y avoir une contamination entre individus. La contamination
peut avoir lieu à cause d’individus malades, mais les pathogènes peuvent également être transportés par
des porteurs sains, c’est-à-dire des sujets « infectés mais non malades, excrétant l’agent pathogène
autour d’eux sans que des signes d’alerte en permettent le diagnostic [28].
III 1.1.3 Composition physicochimique des eaux usées
‣ Les matières en suspension (MES)
Ce sont des matières biodégradables pour la plupart. Les micro-organismes sont le plus souvent
adsorbés à leur surface et sont ainsi transportés par les MES.
Elles donnent également à l’eau une apparence trouble, et une mauvaise odeur [28].
En matière de réutilisation des eaux usées, une présence excessive de matières en suspension peut
entraîner des difficultés de transport et de distribution des effluents ainsi que le bouchage des systèmes
d’irrigation [3] d’une part et d’autre part du colmatage possible des sols.
‣ La pollution Organique DCO et DBO
Ces paramètres mesurent la pollution oxydable. En oxydant, la matière organique entraîne un
appauvrissement de l’oxygène dissout présent dans le milieu et menace ainsi la vie aquatique.
La pollution carbonée contribue aussi à la survie bactérienne, les matières organiques constituent le
substrat qui permet a la flore bactérienne de se redévelopper. [9]
16

‣ Les nutriments essentiels pour les plantes
Ce sont des substances nécessaires pour le métabolisme et la photosynthèse des plantes comprenant les
macronutriments (N, P, K, Ca, Mg et S) et les micronutriments (Fe, Mn, B, Cu, Mo, Zn et Si).
Les macronutriments représentent normalement une concentration de 1000ppm dans les plantes tandis
que les micronutriments sont trouvés au maximum à des taux de 500ppm [25]. L’irrigation, à partir
d’eaux usées va apporter ces éléments [17] mais des concentrations élevées de celles-ci peuvent être
toxiques pour la plante [25].
‣ L’azote et le phosphore
L’usage des eaux usées en irrigation peut faire craindre un excès d’apports azotés. Cet excès se réfère
d’une part aux tolérances de la végétation cultivée et, d’autre part aux risques de pollution des nappes
phréatiques sous-jacentes.
En effet, dans certains cas défavorables, un apport d’azote excédentaire par rapport aux besoins des
cultures, peut provoquer dans un sol très perméable la contamination des eaux souterraines. Il est donc
souhaitable que les apports d’azote ne soient pas disproportionnés par rapport aux possibilités
d’assimilation de la culture.
L’azote en quantité excessive peut, dans des mesures qu’il ne faut pas exagérer, perturber certaines
productions, retarder la maturation de certaines cultures, abricots, agrumes, vigne... accentuer la
sensibilité des cultures aux maladies, la tendance à la verse pour les céréales, limiter le développement
des jeunes racines.
La teneur en phosphore dans les eaux usées est habituellement trop faible pour modifier le rendement.
Mais s’il y a excès, il est pour l’essentiel retenu dans le sol par des réaction d’adsorption et de
précipitation, cette rétention est d’autant plus effective que le sol contient des oxydes de
fer,d’aluminium ou du calcium en quantité importantes[17].
Selon le Conseil supérieur d’Hygiène Publique de France (CSHPF), l’azote et le phosphore dans le cas
d’une réutilisation d’eaux usées traitées ; n’ont pas nécessité à être éliminé
‣ Le potassium
La concentration en potassium dans les effluents secondaires varie de 10 à 30 mg/l et permet donc de
répondre partiellement aux besoins des plantes. Un excès de fertilisation potassique conduit, à une
fixation éventuelle du potassium, à un état très difficilement échangeable, à une augmentation des
pertes par drainage en sols légers et à une consommation de luxe pour les récoltes [17].
‣ Le bore
Dans les eaux usées, le bore provient des lessives et des rejets industriels.
A des concentrations très faibles, le bore est indispensable à la croissance, ces besoins sont toujours
largement couverts par les eaux usées ; mais lorsque sa concentration dépasse 1 mg/l, il peut être
toxique pour les plantes les plus sensibles [17].comme l’indique le tableau :
‣ Les éléments traces
• Les métaux lourds
Ce sont les oligo-éléments non indispensables à la plante tels que le plomb, le mercure, le cadmium, le
brome, le fluor, l’aluminium, le nickel, le chrome et le sélénium.
17

Ces éléments sont en général immobilisés dans les couches supérieures du sol par adsorption et
échanges d’ions. Cette accumulation peut avoir pour conséquence, à terme, des risques pour le
développement des plantes, la santé des hommes et des animaux. Les métaux lourds qui présentent les
risques les plus notables sont le cadmium, le molybdène, le cuivre, le nickel, et le zinc. Les trois
derniers sont d’abord phytotoxiques. Au contraire, le molybdène et, surtout, le cadmium, peuvent être
toxiques pour les animaux et l’homme, à des concentrations bien inférieures aux seuils de
phytotoxicité.
En général les concentrations en métaux lourds dans les eaux usées urbaines sont faibles et ne
constituent pas un facteur limitant la réutilisation de celles-ci en irrigation. L’essentiel de ces métaux
est retenu dans les boues des stations d’épuration [17].
• Les micro-polluants organiques
Les micro-polluants d’origine organique sont extrêmement nombreux et variés, ce qui rend difficile
l’appréciation de leur dangerosité. Ils proviennent de l’utilisation domestique de détergents, pesticides,
solvants, et également des eaux pluviales (eaux de ruissellement sur les terres agricoles, sur le réseau
routier). Ils peuvent aussi provenir de rejets industriels quand ceux-ci sont déversés dans les égouts ou
même dans les traitements de désinfections des effluents par le chlore. La concentration totale
moyenne des micro-polluants d’origine organique dans les eaux usées est de 1 à 10 µg/l [28].
Dans le sol ils restent liés à la matière organique ou adsorbés par les particules du sol. Cependant,
quelques composés ioniques (pesticides organochlorés, solvants chlorés) peuvent être entraînés en
profondeur.
‣ Salinité
On estime que la concentration en sels de l’eau usée excède celle de l’eau du réseau d’alimentation en
eau potable de quelques 200mg/l, sauf dans le cas de pénétration d’eaux saumâtres dans les réseaux
d’assainissement ou lors de collecte d’eaux industrielles. Cette augmentation n’est pas susceptible, à
elle seule, de compromettre une irrigation.
Bien que, sauf les cas particuliers précédents, la salinité des eaux usées ne soit pas, en France, une
source de difficultés.
Il faut prendre en compte le double effet d’une salinité excessive de l’eau d’irrigation : les dommages
causes aux sols qui se répercutent sur les rendements et les dommages causés aux plantes agricoles
elles mêmes [17].
• Salinisation
Les plantes et l’évaporation prélèvent l’eau du sol en y abandonnant une large part des sels apportés
par l’eau d’arrosage ; ce qui conduit à augmenter la salinité de l’eau du sol. La pression osmotique de
l’eau du sol augmentant avec sa concentration en sels dissous, la plante consacre alors l’essentiel de
son énergie non pas à se développer, mais à ajuster la concentration en sel de son tissu végétal de
manière à pouvoir extraire du sol de l’eau qui lui est nécessaire.
En France, la salinité des eaux usées n’excède pas, ou cas exceptionnel, 10ds/cm ; elle ne constitue pas
un obstacle à l’exploitation agricole [17].
18

• Chlore et sodium
Les chlorures et le sodium peuvent également poser problème, notamment en bord de mer, lorsque les
réseaux d’égout drainent des eaux phréatiques saumâtres.
Certaines cultures, comme la vigne, les agrumes, les noyers, l’avocatier, le haricot, les groseilliers, les
fraisiers et d’une manière générale, les fruits à pépins et à noyaux sont sensibles à des concentrations
relativement faibles en Na.
La plupart des arbres et autres plantes ligneuses pérennes sont sensibles au chlore à faible dose, alors
que la plupart des cultures annuelles le sont moins. Les cultures très sensibles peuvent être affectées
par des teneurs en chlore de la solution du sol à partir de 1meq/l.
Les effets toxiques apparaissent beaucoup plus facilement quand les sels sont apportés directement sur
les feuilles lors des irrigations par aspersion. C’est particulièrement vrai pour le Cl et le Na, les risques
sont moindre avec des irrigations nocturnes.
Quelques valeurs de tolérances au chlore et au sodium sont données dans le tableau si dessous [17].
• Sodisation S. A. R et sa relation avec H C O 3 et C O 3
L’accumulation de sodium (sodisation) sur le complexe absorbant des sols peut dégrader les propriétés
physiques des sols.
Leur capacité de drainage, donc leur perméabilité, conditionne la productivité des terres irriguées. Un
excès de sodium par rapport alcalino-terreux (Calcium, Magnésium…) dans le complexe absorbant
provoque une défloculation des argiles, une destruction du sol qui se traduit par une réduction de la
perméabilité et de la porosité des couches superficielles du sol. L’eau d’irrigation stagne alors à la
surface de celui-ci., et ne parvient plus jusqu’aux racines. D’autre part, à proportions égales de sodium
et d’alcalino-terreux dans la solution, la tendance à la sodisation du sol est d’autant plus forte que la
concentration en cations totaux dans la solution est plus élevée. Ainsi, les risques de sodisation relatifs
à une eau d’irrigation sont caractérisés par deux paramètres : le SAR (Sodium Adsorption Ratio), qui
rend compte du rapport entre les concentrations en sodium et en alcalino-terreux, et la conductivité de
l’eau appliquée [17]
Le SAR défini comme égal à Na+/ ,
(Na+, Ca++ et Mg++ étant exprimés en meq/l)
D’autres part, une forte teneur en carbonate (CO3¯ ¯ ) et en bicarbonate (HCO3¯ ) augmente la valeur
du S.A.R , car les ions carbonate et bicarbonate combinés au calcium ou au magnésium précipiteront
sous forme de carbonate de calcium (CaCO3) ou carbonate de magnésium (MgCO3) dans des
conditions de sécheresse.
Lorsque la concentration de Ca et de Mg décroît, en comparaison la teneur sodium et l'indice SAR
deviennent plus importants. Ceci causera un effet d'alcalisation et augmentera le pH. Par conséquent,
lorsqu'une analyse d'eau indique un pH élevé, ce peut être un signe d'une teneur élevée en ions
carbonate et bicarbonate [19].
19

II 1.2 Présentation des contraintes réglementaires de la réutilisation des eaux
usées pour l’irrigation en France
III 1.2.1 Textes réglementaires
‣ Réglementation des installations de traitement des eaux usées
• décret n° 93-742 du 29 mars 1993
Les procédures d'autorisation et de déclaration au titre de la loi sur l’eau applicables aux installations
d'assainissement font l'objet du décret n° 93-742 du 29 mars 1993. Le décret n° 93-743 du même jour
qui dresse la nomenclature des opérations soumises à autorisation et à déclaration, ne fait pas mention
de la réutilisation des eaux usées. En l'absence de réglementation spécifique, la référence applicable est
la disposition du même décret. Celui ci stipule que les opérations touchant à des stations d'épuration
dont le flux polluant journalier ou la capacité de traitement journalier sont supérieurs à 120 kg de
DBO 5 sont soumises à Autorisation et que les opérations concernant des stations dont le flux polluant
journalier est compris entre 12 et 120 kg de DBO5 sont soumises à Déclaration.
Toujours selon le même décret, les épandages d'effluents et de boues sont soumis aux procédures
suivantes [17] :
- Autorisation/déclaration :
- Autorisation : si la quantité d’effluents ou de boues épandues dépasse l’une des valeurs suivantes :
Volume annuel : 500 000 m 3 /an
DBO 5 : 5 t/an
Azote : 10 t/an
- Déclaration : si la quantité d’effluents ou de boues épandues est comprise dans l’une des fourchettes
de valeurs suivantes :
Volume annuel : 50 000 à 500 000 m 3 /an (soit 1 000 à 10 000 EH)
DBO 5 : 500 Kg à 5 t/an
Azote : 1 à 10 t/an
- Contrôle des installations :
Les systèmes d'assainissement sont soumis à des obligations de surveillance définies dans l'arrêté du 22
décembre 1994 relatif à la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées
mentionnées aux articles L 372-1-1 et L 372-3 du code des communes.
‣ Réglementation sur la réutilisation des eaux usées
• Décret n°94-469 du 3 juin 1994
La réutilisation des eaux usées est régie par les articles L. 372-1-1 et L. 372-3 du code des communes :
« Les eaux usées peuvent, après épuration, être utilisées à des fins agronomiques ou agricoles, par
arrosage ou par irrigation, sous réserve que leurs caractéristiques et leurs modalités d'emploi soient
compatibles avec les exigences de protection de la santé publique et de l'environnement.
Les conditions d'épuration et les modalités d'irrigation ou d'arrosage requises, ainsi que les programmes
20

de surveillance à mettre en oeuvre, sont définis, après avis du Conseil supérieur d'hygiène publique de
France (CSHPF) et de la mission interministérielle de l'eau, par un arrêté du ministre chargé de la
santé, du ministre chargé de l'environnement et du ministre chargé de l'agriculture. » [17].
‣ Recommandations du CSHFP
En attendant la parution de cet arrêté, il convient de se référer aux recommandations du Conseil
Supérieur d’Hygiène Publique de France concernant l’utilisation, après épuration des eaux résiduaires
pour l’irrigation des cultures et des espaces verts (circulaire n 51 du 22 juillet 1991 et du 3 août 1992
du ministère de la santé)
• Contraintes sanitaires du Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France (CSHPF)
Les recommandations du CSHPF lient la restriction des usages à la qualité des effluents épurés :
Pour assurer la protection de la santé publique et, en particulier, celle du personnel placé à titre
professionnel au contact des eaux usées, du consommateur final et de la population vivant au voisinage
des zones d'irrigation, il convient de respecter strictement les contraintes sanitaires portant à la fois sur
la restriction des cultures et la qualité des eaux épurées, le mode d'irrigation jouant également un rôle
de tout premier plan en ce qui concerne notamment la propagation à distance d'éventuels agents
pathogènes.
D'une manière générale, il conviendra de favoriser le développement des projets d'utilisation d'eaux
épurées, fondées sur un plan de gestion rigoureux :
- qui suppriment ou réduisent fortement les possibilités de contact entre les populations et l'eau et les
risques de contamination des chaînes alimentaires;
- qui limitent la dispersion des effluents, le recours à l'aspersion devant seulement être toléré lorsque
des nécessités hydrologiques l'imposent.
En se référant aux travaux de l'Organisation Mondiale de la Santé (1989), il est proposé de retenir trois
catégories de contraintes sanitaires C, B et A exprimant des risques croissants liés aux types
d'utilisation projetés et aux modalités d'irrigation [9]
Contraintes de type C
- Niveau de contraintes : sans contrainte
S'agissant de la qualité microbiologique des eaux usées, aucune limite n'est fixée dans la mesure où les
techniques mises en jeu et les types de cultures irriguées assurent une rupture de la chaîne de
transmission des risques hydriques. Il s'agit principalement des techniques d'irrigation souterraine ou
localisées (micro irrigation), pour des cultures céréalières, industrielles et fourragères, des vergers et
des zones forestières mais aussi pour les espaces verts non ouverts au public.
Pour des considérations d'ordre technique (hydraulique, colmatage, ...), une épuration préalable des
effluents sera cependant nécessaire. [9]
Contraintes de type B
- Niveau de contraintes : teneur en oeufs d'helminthes intestinaux (tenia, ascaris) 1 par litre.
Le respect du niveau de contraintes de type B vise à assurer une protection des populations vis-à-vis du
21

isque parasitologique, en particulier vis-à-vis des personnels des exploitations agricoles irriguées; ce
niveau est requis pour l'irrigation par voie gravitaire ou à la raie des vergers, des cultures céréalières et
fourragères, des pépinières et des cultures de produits végétaux consommables après cuisson (pommes
de terre, betterave, choux, carottes, ...)
L'irrigation par aspersion de ces cultures, des prairies de pâture ou de fauche ainsi que l'arrosage (par
aspersion) d'espaces verts inaccessibles au public sont tolérés avec ce niveau de qualité sous réserve
que :
- l'aspersion soit réalisée à une distance suffisante des habitations, des zones de sport et de loisirs,
prenant en compte les conditions climatiques locales (cette distance ne doit pas être inférieure à 100
mètres);
- soient mis en place des obstacles ou des écrans (arbres) limitant la propagation des aérosols et soit
évité l'arrosage direct des voies publiques de communication;
- la protection des personnels d'exploitation contre les risques d'inhalation des aérosols soit
suffisamment assurée.
Les terrains de sport utilisés plusieurs semaines après l'arrosage peuvent être irrigués avec des eaux
usées respectant le niveau de contraintes de type B.
Contraintes de type A
- Niveau de contraintes : teneur en oeufs d'helminthes intestinaux (tenia, ascaris) 1 par litre et
teneur en coliformes thermotolérants 10.000 par litre.
En introduisant une exigence supplémentaire de qualité microbiologiques, le niveau de contrainte
de type A vise à assurer, outre la protection des personnels des exploitations et du bétail, celle des
consommateurs de produits pouvant être consommés crus; cette exigence de qualité doit être
complétée par la mise en oeuvre de techniques d'irrigation limitant le mouillage des fruits et
légumes : irrigation gravitaire, irrigation sous frondaison,
Ce niveau sera également toléré pour l'arrosage des terrains de sport (golf) et d'espaces verts
ouverts au public, sous réserve du respect simultané des contraintes suivantes :
- l'irrigation par aspersion doit être réalisée en dehors des heures d'ouverture au public;
- les asperseurs doivent être de faible portée;
- les conditions de distance des habitations énoncées pour les contraintes de type B doivent être
respectées.
22

Le tableau suivant récapitule les types d’irrigations et les niveaux microbiologiques demandés
Tableau 1: Recommandations concernant la qualité microbiologique des eaux usées utilisées dans
l’agriculture.
Niveau sanitaire Type de culture Normes Type d’irrigation
A
B
C
• Irrigation des Produits pouvant être
consommés crus
• Arrosage de terrains de sport et
d'espaces verts ouverts au public
• Vergers, céréales et fourrages,
pépinières et produits végétaux
consommable après cuisson (pommes
de terre, betteraves, choux)
• Espaces verts inaccessibles au
public
•Zones de sport ou de loisir utilisées
plusieurs semaines après l'arrosage.
• Cultures céréalières, industrielles et
fourragères, vergers, zones forestières
et espaces verts non ouverts au public.
Oeufs d’helminthes
≤ 1/litreColiformes
thermotolérants ≤
10000/1L
Oeufs d’helminthes
≤ 1/litre
Sans contrainte
Irrigation gravitaire,
irrigation sous frondaison,
Irrigation par aspersion sous
certaines conditions
Irrigation gravitaire ou à la
raie
Irrigation par aspersion sous
réserve
Irrigation souterraine ou
localisée (micro- irrigation)
Source : Réutilisation des eaux usées ; wastewater réclamation recyclyng and reuse.
• Contraintes physicochimiques du Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France
(CSHPF)
Parallèlement à la définition de 3 classes de contraintes concernant l'aspect microbiologique des eaux
usées épurées susceptibles d'être réutilisées pour l'irrigation, les recommandations du Conseil Supérieur
de l' Hygiène Publique de France abordent également la qualité chimique à laquelle doivent répondre
ces eaux [17] :
Les effluents à dominante domestique définis par la norme NFU 44041 peuvent être utilisés, après
épuration, pour l'irrigation des cultures et l'arrosage des espaces verts. L'utilisation d'effluents à
caractère non domestique, du fait de la présence possible (en quantité excessive) de micropolluants
chimiques minéraux ou organiques, reste assujettie à un examen particulier de leur qualité chimique;
dans certains cas, elle pourra être interdite. [9][17].
Rappelons la définition donnée par la norme NFU 44041 d'un effluent à dominante domestique (Arrêté
interministériel du 29 août 1988 )
Un rejet d'effluent urbain est réputé à dominante domestique lorsque ses caractéristiques mesurées sur
un échantillon moyen sur 24 h prélevé avant les traitements préliminaires et décanté pendant 2h sont
telles que le rapport de sa demande chimique en oxygène (ou DCO) à sa demande biochimique en
oxygène à 5 jours (ou DBO5) est inférieure ou égale à 2.5, sa DCO inférieure ou égale à 750
milligrammes par litre, sa teneur en azote Kjeldahl inférieure à 100 milligrammes par litre. Les
recommandations du Conseil Supérieur de l'Hygiène Publique de France précisent :
Quel que soit le cas, le dossier de demande d'autorisation de rejet, requise au titre de la loi sur l’eau
devra comporter [17] :
- des informations précises sur la nature et l'importance des produits déversés lors du rejet d'effluents
industriels dans le réseau d'assainissement;
23

- au moins une analyse sur l'effluent traité portant sur les paramètres globaux de pollution (MES,
DBO 5 , DCO, NTK), les métaux lourds visés dans la norme NFU 44041 (tableau 2) et les substances
organiques susceptibles d'être rencontrées en quantité importante;
- une analyse sur les boues produites par la station d'épuration (Norme NFU 44041). [17]
Lorsque les valeurs des concentrations mesurées sur les boues dépassent, pour au moins un paramètre
concernant les éléments traces (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) les niveaux fixés par la norme, un examen
plus précis de la qualité de l'eau épurée devra être effectué notamment si cette eau est destinée à
l'irrigation des cultures maraîchères, céréalières, industrielles et fourragères ainsi qu'aux pâturages.
L'autorisation de rejet accordée devra être réexaminée notamment si :
- les eaux résiduaires utilisées ont subi un enrichissement important en substances toxiques;
- les valeurs limites relatives aux quantités annuelles de métaux lourds pouvant être ajoutées dans les
sols cultivés, introduites par norme NFU 44041 (Tableau 2) ne sont pas respectées. [17]
Tableau 2 : Valeurs limites pour les quantités annuelles de métaux lourds pouvant être introduits dans
les sols cultivés sur la base d'une moyenne de 10 ans
Paramètres Symbole Valeurs limites (Kg/ha/an)
Cadmium Cd 0.15
Cuivre Cu 12
Nickel Ni 3
Plomb Pb 15
Zinc Zn 30
Mercure Hg 0.1
Chrome Cr 4.5
Source : Recommandation sanitaires relatives - la désinfection des eaux urbaines 1995
‣ Procédure de contrôle et d’autorisation du CSHPF
- Des analyses microbiologiques et des analyses chimiques portant sur les éléments fertilisants doivent
être réalisées régulièrement (au moins deux fois par trimestre) sur l'effluent épuré.
• Microbiologie
- Les valeurs limites fixées pour les concentrations en oeufs d'helminthes intestinaux et pour les teneurs
en coliformes thermotolérants doivent être considérées comme des valeurs impératives que les eaux
usées épurées, utilisées pour l'irrigation des cultures et des espaces verts, doivent respecter en toute
circonstance.
- La fréquence d'échantillonnage doit atteindre un rythme d'au moins un prélèvement toutes les deux
semaines, au moins pendant la première année qui précède l'utilisation effective des eaux usées épurées
pour l'irrigation, et pendant la première saison d'utilisation.
- En cas de dépassement de la valeur limite, il est procédé immédiatement à une nouvelle analyse pour
confirmer le résultat précédent. Lorsque le dépassement persiste et après enquête de l'autorité sanitaire,
l'utilisation des eaux usées épurées doit être abandonnée de façon temporaire ou définitive.
- La fréquence d'échantillonnage peut être réduite d'un facteur 2 lorsque la totalité des résultats des
24

analyses réalisées au cours de la période précédente d'utilisation a été jugée conforme et qu'aucun
évènement nouveau n'est de nature à perturber le fonctionnement des ouvrages de dépollution.
• Micropolluants métalliques et organiques
Lorsque les eaux épurées sont utilisées pour l'irrigation de végétaux susceptibles d'être consommés par
l'homme ou le bétail, ces déterminations seront complétées par des recherches de micropolluants
spécifiques, nickel et cadmium en particulier; la recherche d'autres métaux lourds et de substances
organiques sera effectuée si la nature et l'importance des déversements réalisés en amont de la station le
justifient.
• Bilan périodique
- Pendant une période de 5 ans, un bilan périodique sera réalisé par la Direction Départementale des
Affaires Sanitaires et Sociales et présenté devant le Conseil départemental d'Hygiène, et si nécessaire,
devant le Conseil Supérieur de l'Hygiène Publique de France.
- A l'issue de ce bilan, un retrait des autorisations accordées peut être effectué si les recommandations
du présent avis ne sont pas respectées.
Ces procédures de contrôle ont été considérées nécessaires par le Conseil Supérieur de l'Hygiène
Publique de France. Elles sont très supportables pour des opérations de réutilisation de grande
envergure. Par contre, elles sont de nature à affecter la compétitivité économique des petites
opérations. L'étude de faisabilité des projets doit en tenir compte. [17]
III 1.3 Étude comparative entre les recommandations françaises et autres
recommandations et normes d’autres pays
III 1.3.1 Commentaires relatif aux paramètres microbiologiques préconisés par le
CSHPF et autres recommandations et normes d’autres pays
Afin de compléter et d’améliorer les normes microbiologiques proposées par les recommandations
françaises nous avons étudié les recommandations de l’Organisation Mondial de la Santé (OMS), et
d’autres pays : Israël, Palestine, Jordanie, Espagne, Etat de Floride, Etat de Californie, ainsi que les
recommandations proposées par Salgot (2005).
Les recommandations françaises prises comme référence ont été comparées aux valeurs minimales et
maximales appliqués dans d’autres pays.
La comparaison distingue 3 types d’usages d’utilisation des eaux usées traitées pour l’irrigation :
1. Légumes consommés crus, jardin, parc, terrains de sport, espaces vert accessible au public, et
tous les autres cas similaires.
2. Vergers, cultures céréalières et fourragères, pépinières, végétaux consommables après cuisson,
prairies de pâtures ou de fauche,
3. Forêt, espaces verts d'accessibilité limitée ou interdit, autres espaces similaires.
Les recommandations françaises se réfèrent aux recommandations de l’OMS, les exigences se divisent
25

en 3 niveaux :
1. Les types d’irrigations.
2. Les groupes exposés.
3. Les caractéristiques Microbiologiques
Les exigences microbiologiques Françaises prennent en compte seulement deux facteurs biologiques :
ce sont les Œufs d’helminthes (tenia, ascaris) et les coliformes fécaux. Des exigences supplémentaires
figurent dans d’autres normes, recommandations d’autres pays, et dans l’étude de Salgot (2005).
On note :
- Les recommandations de l’Etat de Californie imposent à la fois des exigences pour les coliformes
fécaux et totaux qui doivent respecter les mêmes seuils, quel que soit le type d’usage.
- L’étude de Salgot (2005) considère que les paramètres microbiologiques imposés par les
différentes recommandations sont insuffisants pour limiter le risque sanitaire. Celle-ci prescrit deux
autres paramètres supplémentaires qui sont :
1. Bactéries (Legionella, Enterococci)
2. Autres (Entérovirus, Coliphages, T.saginata,Cryptospordium )
Nous avons effectué une analyse comparative pour chaque type d’usage.
Type d’usage proposé 01 correspondant au niveau A
(Légumes consommés crus, jardin, parc, terrains de sport, espaces vert accessible au public, et tous les
cas similaires)
Les recommandations françaises imposent un seuil de moins 1 Œuf d’helminthes par litre et une limite
de moins 10000 coliformes fécaux par litre. De plus, associe à des exigences concernent les
précautions pour l’irrigation. En revanche, les normes et recommandations des autres pays n’imposent
aucune limite pour les Œufs d’helminthes.
L’OMS exige la même limite sur les coliformes fécaux, mais un seuil plus contraignant de 200 /100ml
pour l’arrosage des espaces verts accessibles au public. L’Espagne et l’Etat de Floride exigent un
niveau non détectable pour les coliformes fécaux. Cette forte exigence se justifie par la réutilisation des
eaux usées traitées pour les bassins d’agrément, protection anti-incendie, les usages esthétiques…Les
recommandations de l’Etat de Californie imposent une limite moins exigeante 2.2/100ml, pour les
eaux destinées à l’alimentation des bassins d’agrément.
En ce qui concerne les recommandations Israéliennes, le professeur CHILIF donne ses prescriptions au
comité des eaux usées Israéliennes pour irriguer les légumes consommés crus par des eaux usées avec
un maximum de 100 coliformes fécaux par 100 ml [21]. Cependant le comité a recommandé la valeur
de 10 coliformes fécaux par 100 ml. Cette forte exigence se justifie par deux raisons majeures :
Economique et touristique
- Economique : pour assurer que la production agricole Israélienne soit acceptée par les autres pays et
essentiellement les pays Européens, pour éviter la concurrence des autres pays, et pour ne pas nuire à
l’image de la qualité du produit ;
- Touristique : les touristes en général sont sensibles aux épidémies liées notamment à l’eau.
Pour les œufs nématodes, les recommandations de 5 pays dont l’étude de Salgot (2005) et l’OMS
imposent la même valeur : moins d’un œuf par litre.
26

Type d’usage proposé 02 correspondant au niveau B
(Vergers, cultures céréalières et fourragères, pépinières, végétaux consommables après cuisson,
prairies de pâtures ou de fauche).
Pour ce type d’usage, les recommandations françaises exigent une limite d’œufs d’helminthes, moins
de 1 œuf par litre, aucune exigence n’est citée pour les coliformes fécaux.
L’étude de Salgot (2005) et l’Etat de Floride imposent un niveau non détectable pour les coliformes
fécaux.
Les recommandations de la Jordanie et de la Palestine imposent 1000 coliformes fécaux par 100 ml (on
note que les recommandations de la Jordanie imposent cette valeur seulement pour des végétaux
consommables après cuisson).
Les recommandations de l’Etat de Californie impose 2.2 coliformes fécaux ou totaux par 100 ml pour
les cultures comestibles sans précision de cuisson, et sans restriction pour l’irrigation.
Les recommandations Israéliennes imposent la limite de 100 coliformes/100ml, uniquement pour les
‘cultures non consommables’ : Coton, canne a sucre, céréale, fourragères, grains
type d’usage proposé 03 ne correspondant pas au niveau C
(Forêt, espaces vertes d'accessibilité limité ou interdit et autres espaces similaires)
En France, le type d’usage C correspond au type d’usage B plus l’irrigation des forêts et des espaces
verts inaccessibles au public. Aucune recommandation microbiologique n’est imposée mais en
revanche l’irrigation doit être localisée.
Les exigences concernant les coliformes fécaux dans l’étude de Salgot (2005), sont valables aussi pour
les élevages conchylicoles. C’est pourquoi, il préconise une absence de coliforme fécaux, exigence plus
forte par rapport aux recommandations pour la Floride qui imposent la limite de 200 coliformes fécaux
/ 100 ml pour ce type d’usage.
‣ Synthèse pour les 3 types d’usage
Dans le tableau suivant, nous avons synthétisé la comparaison des paramètres microbiologiques
recommandés par la France et les autres pays étudiés :
27

Tableau 3: Comparaison microbiologiques entre les recommandations françaises et autres normes et
recommandations
Type01 : espaces vertes accessibles au public, légumes consommés crus, terrains de sport,
Paramètres
Unités
Exigence les limites des autres normes
française Min Max
Œufs d'helminthes (ténia, ascaris) Œufs/ Litre ≤ 1 ND ND
coliformes fécaux ufc/ 100ml ≤ 1000 absence (F) 200(OMS)
Salmonella ufc/ml ND absence (J,S) 1000(S)
Amoeba et giardia Kyste/ Litre ND absence (P,J) ND
Œufs nématodes Oeuf/ Litre ND < 1(P, E,J,S) ND
bactéries totales ufc/ 100ml ND 2,2(F)

Type03 : espace vert d'accessibilité limitée ou autres espaces similaires, foret
Paramètres
Unités
Exigence les limites des autres normes
française Min. Max.
Œufs d'helminthes (ténia, ascaris) Œufs/ Litre ND ND ND
coliformes fécaux ufc/ litre ND absence (S) 200(F)
Salmonella ufc/ ml ND absence (P)

- Nous constatons que les exigences pour les trois types d’usage sont identiques, à l’exception des
paramètres suivants :
Matières totales dissoutes 1200 mg/l type d’usage 01
1500 mg/l type d’usage 02, 03
- Les recommandations Jordaniennes exigent 520 mg/l pour HCO3 ce qui correspond à
l’exigence la moins contraignante du FAO, la valeur la plus contraignante étant de 92mg/l, valable
pour tous les usages d’irrigation sans restriction.
- Pour la valeur limite des Chlorures, les recommandations de FAO prennent en compte deux types
d’irrigation :
1- irrigation par aspersion avec une valeur la plus contraignante égale à 107.5 mg/l
2- irrigation de surface avec une valeur la plus contraignante égale à 142 mg/l
Par contre les recommandations jordaniennes, israéliennes et l’étude de Salgot (2005), imposent une
valeur unique de 250 mg/L ce qui correspond à l’intervalle de l’utilisation léger à modéré exigé par
(FAO)
- Les exigences des paramètres CO3 et Ag ne sont pas définies pour le Type 03.
- Les valeurs seuil de DBO5 et MES proposées par l’étude de Salgot (2005) sont de 10mg/litre pour
les deux paramètres. En Floride, ils sont respectivement de 20mg/litre et 5 mg/litre. Ces valeurs plus
contraignantes se justifient par la possibilité d’utiliser ces eaux pour la protection anti-incendie,le
nettoyage des routes,l’usage esthétique, les cultures consommées crues (Salgot 2005) et les végétaux
consommés cuits (Floride). De plus, les recommandations de Floride autorisent l’utilisation de ces eaux
pour alimenter les bassins d’agréments si celles-ci constituent moins de 50% de l’approvisionnement
du bassin.
- Les limites des rejets des métaux lourds Cr, Pb, Ni, Zn, Hg, Cu, Cd dans les normes
Israéliennes sont plus contraignantes par rapport aux autres recommandations et à l’étude de Salgot
(2005). Ces fortes exigences se justifient par la destination finale des eaux usées ; on cite l’exemple du
mercure (Hg) : si la destination finale sont les rivières, la concentration maximale est de 0.0005 mg/l,
contre 0.002 mg/l si c’est une zone hydrogéologique sensible.
- En ce qui concerne le bore, les normes israéliennes et l’étude de Salgot (2005) imposent des
limites très contraignantes, < 0.4 mg/litre, par rapport aux recommandations de la FAO qui exige une
valeur limite de 0.7 mg/litre pour une irrigation sans restriction.
- La valeur de SAR imposés par les différents pays correspond, pour les trois types d’usage, à
l’intervalle imposé par le FAO, soit entre 3 et 9 pour une irrigation de degré de restriction léger à
modéré.
- Tous les recommandations et normes étudiées n’ont pas pris en considération les complexes
organiques, aromatiques et pharmaceutiques, sauf l’étude de Salgot (2005).
30

‣ Synthèse pour les 3 types d’usage
Dans le tableau suivant, nous avons synthétisé la comparaison des paramètres physico-chimiques
recommandés par Israël, la Jordanie, la Palestinienne et la FAO.
Tableau 4 : comparaison des paramètres physico-chimiques et pharmaceutiques des recommandations
étudiées
Paramètres
paramètres physiques
Unité
Exigence la plus forte pour les usages de
Type 01 Type 02 Type 03
UV 254 Absorbance cm¯¹ .10³ 30 (S) 30 (S) 30 (S)
conductivité micro S. /cm 1400 (I) 1400 (I) 3000 (S)
MES mg/l 5 (F) 10 (S) 10 (S)
pH Pas d’unité 6.5 - 8.5 (I) 6.5-8.5 (I, FAO) 6.5-8.4 (FAO)
paramètres chimiques
chlore active mg/l 0,2 (S) 0,2 (S) 0,2 (S)
DBO5 mg/l 10 (S,I) 10(S)- 40 (I) 10 (S)
DCO mg/l 100 (S,I) 100 (S) 100 (S)
O2 dissoute mg/l >2 (J) > 2 (S) > 0.5 (P)
Matières total dissoutes mg/l 1200 (P) 1500 (P) 1500 (P)
La couleur - absence absence absence
Les huiles et la graisse mg/l 5 (P) 5 (S) 5 (P)
Phénol mg/l 0,002 (P,J) 0,002 (P,J) 0,002 (P)
Les détergents industriels mg/l 15 ( P,J) 15 ( P) 15(P)
NO3 mg/l 25 (J) 50 (P,J) 50 (P)
NH4 mg/l 2 (S) 2 (S) 2 - 20 (S)
Paramètres
Unité
Exigence la plus forte pour les usages de
Type 01 Type 02 Type 03
NK mg/l 15 (S) 15 (S) 15 (S)
P total mg/l 2 (S) 2 (S) 2 (S)
PO4 mg/l 15 (J) 30 (P) 30 (P)
SAR Sans unité 5 (I,S) 5 (I,S) 5 (S)
Cl mg/l 250 (S,J,I) 250 (S,I,J) 250 (S)
SO4 mg/l 500 (S,J) 500 (P,S) 500 (S,P)
CO3 mg/l 6 (J) 6 (J) ND
HCO3 mg/l 92(FAO) 92(FAO) 92(FAO)
Na mg/l 150 (S, I) 150 (I,S) 150 (S)
Mg mg/l 60 (P,J) 60 ( J,P) 60 (P)
Ca mg/l 400 (P,J) 400 (P,J) 400 (P)
31

Métaux et métalloïdes
AL mg/l 1,5 (S) 1,5 (S) 1,5 (S)
As mg/l 0,02 (S) 0,02 (S) 0,02-0,1 (S)
Cu mg/l 0.02 (I)- 0.2(S) 0.2 (I,S) 0.2 (P,S)
F mg/l 1 (P,J) 1 (P,J) 1 (P)
Fe mg/l 2 (S,I) 2 (I,S,P) 2 (S)
Mn mg/l 0,2 (P,J,S) 0.2 ( I,P,J,S) 0.2 (P,S)
Ni mg/l 0.05(I)-0.2 (P,J,S) 0.2 (I,P,J,S) 0.2 (P,S)
Pb mg/l 0,1(P,J,S)-0.008(I) 0.1 (I,S) 0.1 (S)
Se mg/l 0.01 (S) 0.01 (S) 0.01 (S)
Cd mg/l 0,005 (S) 0,005 (S) 0,005 (S)
Zn mg/l 0,5 (S) - 0.2(I) 0,5 (S) 0,5 (S)
CN mg/l 0,05 (P,S) 0,05 (P,S) 0,05 (P,S)
Cr total mg/l 0.01 (S) 0.01 (S) 0.01 (S)
CrIII mg/l 0.1 (S) 0.1 (S) 0.1 (S)
CrVI mg/l 0,005 (S) 0.005 (S) 0.005 (S)
Ag mg/l 0,05(I) 0.05 (I) ND
Hg mg/l 0,001(S)-0,0005 (I) 0.001 (I,P,J,S) 0.001 (P,S)
Co mg/l 0,05 (I,P,J,S) 0.05 (I,P,J,S) 0.05 (P,S)
B mg/l 0,4 (S,I) 0.4(I,S) 0.4 (S)
V mg/l 0,1 (J,,I) 0.1 (I) 0.1 (S)
Mo mg/l 0,01 (J,I,S) 0.01 (I,P,S) 0.01 (S)
Li mg/l 2 (J) 2 (J) 2.5 (S)
Sn mg/l 3 (S) 3 (S) 3 (S)
Th mg/l 0,001(S) 0,001(S) 0,001(S)
Ba mg/l 10 (S) 10 (S) 10 (S)
Be mg/l 0.1 (S) 0.1 (S) 0.1 (S)
Autres composés (étude Salgot 2005)
Pentachlorophenol mg/l 0,003 (S) 0,003 (S) 0,003 (S)
Substance Synthetic forme complex mg/l 0.0001 (S) 0.0001 (S) 0.0001 (S)
solvant chloré totaux mg/l 0,04 (S) 0,04 (S) 0,04 (S)
tetrachloroethlene, trichloréthylène mg/l 0,01 (S) 0,01 (S) 0,01 (S)
N-Nitrosodimethylamine (NDMA) mg/l 0,0001 (S) 0.0001 (S) 0,0001 (S)
Trihalomethane mg/l 0,03 (S) 0,03 (S) 0,03 (S)
Aldéhyde mg/l 0,5 (S) 0,5 (S) 0,5 (S)
Solvant organique aromatique
totaux
mg/l 0,01(S) 0,01(S) 0,01(S)
Benzene mg/l 0,001(S) 0,001(S) 0,001(S)
benzeno a pyrene mg/l 0,00001(S) 0,00001(S) 0,00001(S)
substance active mg/l 0,0001 (S) 0,0001 (S) 0,0001 (S)
perturbateurs endocriniens mg/l 0,0001 (S) 0,0001 (S) 0,0001 (S)
produits pharmaceutiques mg/l 0,0001 (S) 0,0001 (S) 0,0001 (S)
produits tensio-actif totals mg/l 0.5 (S) 0.5 (S) 0.5 (S)
Huiles minérales mg/l 0,05 (S) 0,05 (S) 0.05 (S)
32

- Usages des eaux usées traitées –Type01- : légumes consommés crus, terrains de sport,
espaces vertes accessibles au public.
-Usages des eaux usées traitées –Type02- : vergers, cultures céréalières et fourragères pépinières,
végétaux consommables après cuisson, prairies de pâtures ou de fauche.
-Usages des eaux usées traitées –Type03- : foret, espaces vert d'accessibilité limité ou autres espaces
similaires.
I: Israël
P: Palestine
J: Jordanie
F: Floride
FAO: Organisation des nations unies pour l'alimentation et l'agriculture
S: Etude de (Salgot 2005)
ND: Non déterminé
III 1.3.3 Identification du type d’usage du projet
Le but de l’étude est d’arroser les espaces verts sur le site de Savoie Technolac, ce qui correspond aux
normes physico-chimiques et microbiologiques de type d’usage 01.
En respectant les exigences pour le type d’usage 01, nous pouvons également envisager des usages de
l’eau supplémentaire pour le projet :
1- lavages des voitures
2- lavages des Routes et Containers
33

III.2 Etude des ressources en eaux usées sur
le site de Savoie Technolac
34

Ce chapitre vise à étudier les 2 ressources des eaux usées disponibles pour la réalisation du projet :
- Urbaines brutes générées par le site de Savoie Technolac, on l’appelle ressource A
- épurées à L’UDEP et collectées par l’émissaire, qui passe au site de Savoie Technolac,
avant rejet au Rhône, on l’appelle ressource B
Ces deux ressources nous amènent à étudier :
III 2.1 Caractéristiques des installations d’épuration de Chambéry métropole
III 2.1.1 Le réseau d’assainissement
Le réseau d’assainissement, qui alimente la station d’épuration de Chambéry métropole, collecte les
eaux usées des 24 communes qui composent la communauté d’agglomération. Le réseau d’eaux usées
est en grande partie de type séparatif, avec près de 450 km de réseau, dont 104 km de type unitaire et
346 km de type séparatif.
La collecte concerne environ 105 000 habitants auxquels s'ajoutent les industriels raccordés et les eaux
de ruissellement transitant par le réseau unitaire. En 2004, le nombre d'abonnés au réseau d'eaux usées
était de 52 140 environ, pour un volume total comptabilisé de 7 039 524m³.
III 2.1.2 La station d’épuration
La capacité de l’UDEP est 220 000 équivalents habitants. Elle est constituée d'une unité de traitement
primaire physico-chimique permettant de recueillir les débits par temps de pluie ; le traitement
secondaire a été dimensionné pour un débit de temps sec sur les bassins d'aérations et les clarificateurs.
Le volume traité en 2004, s'élève à 12 186 026 m 3 , auxquels s'ajoutent 8 884 tonnes de matières de
vidange brutes collectées sur une grande partie des communes du département [11].
III 2.1.3 Filière de traitement des eaux usées
‣ Traitement primaire
L’alimentation de la station se fait par deux collecteurs, depuis les postes de refoulement situés sur le
réseau d’assainissement. La filière de traitement des eaux comprend les étapes suivantes [3] :
• Dégrillage dessablage-dégraissage
Les effluents, après un dégrillage fin, passent par une étape de dessablage-déshuilage afin d’éliminer
les graisses et les sables. Les déchets issus du dégrillage sont stockés en benne puis évacués en coincinération
avec les ordures ménagères [3].
35

‣ Traitement physico-chimique
• Coagulation floculation décantation lamellaire
Les effluents prétraités sont répartis sur 3 décanteurs primaires où a lieu une coagulation floculation.
Ce traitement est destiné à éliminer les matières en suspension contenues dans l’effluent [3].
• Répartition des effluents décantés
Apres décantation, les effluents sont dirigés vers le traitement biologique. Par temps de pluie, les
effluents excédentaires sont envoyés vers le Rhône [16].
‣ Traitement secondaire
• Traitement biologique
Le traitement biologique est un traitement par boues activées qui permet de traiter la pollution
carbonée et azotée. Il y a deux lignes de traitement qui fonctionnent en parallèle.
Les eaux issues du décanteur primaire sont relevées et réparties dans deux bassins rectangulaires d’un
volume de 5550 m3 [3].
• Clarification
Chaque ligne de traitement biologique est équipée de deux clarificateurs en vue de séparer l’eau épurée
des boues activées [3].
• Comptage de l’effluent épuré
Afin de mesurer la quantité et la qualité de l’effluent rejeté dans le Rhône, un débitmètre et un
préleveur sont placés dans le canal de sortie de la station [3].
‣ Le milieu récepteur des eaux usées épurées
L’UDEP, rejette les eaux usées épurées dans le Rhône [16], gravitairement grâce à une conduite de
1 200 mm de diamètre, sur une distance de 8,2km de longueur entre Chambéry et le Bourget du Lac.
Cette canalisation se raccorde à une galerie percée sous le Mont du Chat.
Cette galerie, qui collecte également les eaux épurées en provenance des stations d’épuration d’Aix les
Bains et du Bourget du Lac, d'une section de 4,5 m 2 et d'une longueur de 12,3 km, se jette dans le
Rhône [11].
‣ Evolution prévisible de l’usine d’épuration
Après un entretien avec le responsable de l’UDEP, l’extension de la station est prévue pour 2008 dans
le cadre de la mise aux normes du traitement, à partir de 2010.
36

III 2.1.4 Caractéristiques des eaux usées générées sur le site de Savoie Technolac
(ressource A)
‣ Caractéristiques quantitatives
D’après le service d’abonnement du service des eaux, la quantité des eaux consommées sur le site de
Savoie Technolac, est de 38974 m³ de juin 2005 à juin 2006.
On considère la quantité des eaux usées générées, représentes 97% de la quantité des eaux potables
consommées, ce qui représente 37 804 m³
‣ Caractéristiques qualitatives
On considère que les eaux usées brutes générées sur le site de Savoie Technolac et les eaux usées
brutes en entrée de l’UDEP ont les mêmes caractéristiques physicochimiques et microbiologiques.
• Caractéristiques physicochimiques
Les tableaux présentés ci-dessous représentent les principaux paramètres de pollution obtenus dans les
analyses d’auto-surveillances de l’UDEP,
Tableau 5 : concentration des paramètres physicochimiques de pollution des eaux usées brutes à
l’entrée de l’UDEP en 2002
MES DCO DBO5 NK NGL Pt
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Nombre de valeurs 264 263 262 196 197 193
Valeur moyenne 257,5 618,5 284,4 47,7 22,7 6,9
Valeur maximale 618,0 1 120,0 526,0 97,1 66,9 13,4
Valeur minimale 71,0 158,5 59,0 11,6 0,0 2,0
Percentile 95 397,7 876,3 426,0 64,5 58,3 10,1
Source : document du laboratoire de l’UDEP,
Tableau 6 : flux journalier de pollution des paramètres physicochimiques des eaux usées brutes à
l’entrée de l’UDEP en 2002
MES DCO DBO5 NK NGL Pt
Kg/j Kg/j Kg/j Kg/j Kg/j Kg/j
Nombre de valeurs 264 263 262 196 94 193
Valeur moyenne 9 275 21 888 9 974 1 693 1 690 248
Valeur maximale 26 739 45 255 20 422 3 760 2 681 673
Valeur minimale 3 865 14 034 4 282 975 1 036 65
Percentile 95 15 537 28 292 13 761 2 103 2 080 339
Source : document du laboratoire de l’UDEP,
37

• Caractéristiques microbiologiques
Les paramètres microbiologiques de l’UDEP n’ont pas été mesurés à ce jour.
A titre indicatif, les concentrations de microorganismes rencontrés dans les eaux usées brutes à
dominante domestique sont indiquées dans le tableau suivant :
Tableau 7 : concentration des paramètres microbiologiques dans les eaux usées brutes
Microorganismes
Virus 0 – 2.10 5
Bactéries
Coliformes totaux 10 9 - 10 11
Coliformes fécaux 10 6 - 10 10
Streptocoques fécaux 10 5 - 10 8
Salmonelles 0 - 10 3
Staphylocoques 10 1 - 10 5
aeromonas 10 5 - 10 8
Protozoaires
Giardia (kystes) 10 - 10 5
Cryptsosporidium (Ocystes) 0 - 10 4
Œufs d’helminthes 0 - 10 2 *
Concentration eaux usées brutes par litre
Source : Note relative à la réutilisation des eaux usées 2003 [16]
* D’après Degrémont SUEZ [14] la concentration des œufs d’helminthes varie entre 10 et 30 œuf/litre
III 2.1.5 Caractéristiques des eaux usées épurées (ressource B)
‣ Caractéristiques des eaux usées épurées dans les conditions actuelles de l’UDEP
• Caractéristiques quantitatives
A titre indicatif, on prend les résultats d’analyses des eaux usées épurées de 2002. Les résultas sont
indiqués dans le tableau suivant :
Tableau 8 : débit des effluents à la sortie de l’UDEP 2002
Débit
m3/j
Pluie
mm/j
Nombre de valeurs 365 240
Valeur moyenne 37592 5,3
Valeur maximale 103670 61,0
Valeur minimale 22364 0,0
Percentile 95 64681 22,1
Source : document du laboratoire de l’UDEP,
38

• Caractéristiques physicochimiques
Les tableaux présentés ci-dessous représentent les principaux paramètres de pollution obtenus dans les
analyses d’auto-surveillances de l’UDEP,
Tableau 9 : concentration des paramètres physicochimiques de pollutions des eaux usées traitées en
2002
MEST DCO DBO5 NK NGL Pt
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Nombre de valeurs 279,0 265,0 262,0 194,0 94,0 191,0
Valeur moyenne 37,3 99,8 37,3 30,8 31,6 1,1
Valeur maximale 210,1 313,2 160,6 50,2 48,1 5,2
Valeur minimale 3,9 15,2 2,3 11,4 15,0 0,1
Percentile 95 116,5 249,8 112,9 42,9 42,4 2,6
Source : document du laboratoire de l’UDEP
Tableau 10 : flux journalier de pollution des paramètres physicochimiques des eaux usées traités en
2002
MEST DCO DBO5 NK NGL Pt
Kg/j Kg/j Kg/j Kg/j Kg/j Kg/j
Nombre de valeurs 279 265 262 194 94 191
Valeur moyenne 1412 3754 1408 1119 1152 39
Valeur maximale 8462 14766 6639 2016 2039 168
Valeur minimale 100 405 58 502 592 4
Percentile 95 4333 9400 4265 1568 1608 100
Source : document du laboratoire de l’UDEP,
Le tableau suivant représente les analyses effectuées par le laboratoire de l’UDEP sur certains éléments
[3] qui peuvent devenir des contraintes à la réutilisation des eaux usées traitées.
Tableau 11 : paramètres physicochimiques des eaux usées traitées de l’UDEP
Paramètres Unité valeur
Conductivité* µS/cm 1261 - 1319
pH* Pas d’unité 7.1 – 7.35
Chlorure* mg/l 136 – 163- 180
Calcium mg/l 102
Magnésium mg/l 9.4
Sodium mg/l 78
Bore mg/l 0,32
Manganèse mg/l 0,02
Nickel mg/l 0,04
Strontium mg/l 0,4
Aluminium mg/l 0,18
Fer mg/l 0,8
39

Paramètres Unité valeur
Potassium mg/l 14,8
Phosphore mg/l 0,48
Silicium mg/l 2,6
Source Etude de faisabilité sur la réutilisation des eaux usées pour l’irrigation des vergers à la Motte
Servolex (2005)
*Plusieurs analyses ont été effectuées lors plusieurs prélèvements.
- Il ressort également de ces analyses que les autres éléments métaliques ( Ag, As, Au, B, Cd, Cr,
Co, Cu, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Pt, Sb, Se, Sn, Sr, Te, Ti, V, Zn ) sont en quantité inferieures aux limites
de quantification de 0.01 à 0.1 mg/l [3]
‣ Caractéristiques des eaux usées à la sortie de l’UDEP, à partir de 2010
Les paramètres physicochimiques à respecter à la sortie de l’UDEP, sont indiqués dans le tableau
suivant :
Tableau 12 : paramètre physicochimique à respecter à partir de 2010
conditions générales
température en degré C

III .3 Etude des besoins en eaux usées épurées
sur le site de Savoie Technolac
41

III 3.1 Identifier les différents ratios de consommations
III 3.1.1 Ratio d’arrosage des espaces verts
Il est difficile de trouver dans la littérature des données chiffrées relatives à la consommation d’eau
[12] notamment pour l’arrosage des espaces verts car cette consommation dépend de différents
facteurs qui sont les suivants :
1. La nature des sols,
2. La pluviométrie,
3. La nature des plantations,
Pour indiquer la quantité d’eau consommée pour arroser les espaces verts, nous disposons donc des
différentes valeurs suivantes :
- 15 à 20 l/m² [12]
- D’après le service des espaces verts de la mairie de Chambéry, la quantité d’eau consommée
pour arroser les espaces verts est 320 l/m²/an, peut atteindre jusqu’a 400 à 450 l/m²/an, pour les
pelouses, sur la période de mai à septembre.
- La valeur moyenne nationale de consommation est 3.3 l/m2/j [4] ce qui représente 495 l/m²/an,
c’est cette valeur que l’on va utiliser pour estimer les besoins en eau d’irrigation.
III 3.1.2 Autre ratio de consommation
Tableau 13 : estimation des différents ratios de consommation
Usage
Ratio de consommation d’eau
Nettoyage de marchés
Lavage des caniveaux
Nettoyage des véhicules
Ecole
Maison de repos ou de retraite
Centre de vacance
Restauration collective
Piscine
5 l/m²
25 l/m²
50 à 400 litres/voiture
10 à 100 l/j/élève
100 à 250 l/j/lit
100 l/j/personne
20 l/j/ repas préparé
120 à 200 l/baigneur
Equipement sportif . 25 à 35 l/entrée
Source : Les gisements d’économies d’eau dans les usages collectifs sur le territoire du pays
cœur entre mers Institut EGID Bordeaux III et Syndicat mixte du pays cœur entre deux mers [4]
42

III 3.2 Estimation des besoins annuels en eau d’arrosage et autres usages sur
le site de Savoie Technolac
III 3.2.1 Estimation des besoins actuels en eau
D’après le Responsable du développement environnemental de l’équipe du SYPARTEC, à Savoie
Technolac, la surface des espaces verts arrosés est de 6000m².
En se basant sur la moyenne nationale de l’arrosage des espaces verts soit 3.3 l/m2/j.
Pour 150 jours, (représentent la période de sécheresse entre le mois de mai et septembre),le besoin en
eau annuel est évalué à 2970 m³.
La consommation d’eau pour nettoyer les voiries et les caniveaux est estimée à 22 m³/an, et 3m³/an
pour nettoyer les containers.
III 3.2.2 Estimation des besoins futurs en eau
On peut classer les besoins futurs en 2 types :
1. Espaces verts :
Les surfaces non arrosées, à Savoie technolac, sont estimées à 12 hectares (120 000 m²)
Si on prend en considération le ratio national de la consommation, la quantité annuelle d’eau
consommée est estimée à 59 400 m³ pour 150 jours d’arrosage.
2. lavage des voitures
Les places disponibles pour le stationnement des voitures sont de 3 500 places, rassemblant les
parkings de Savoie Technolac et l’université de Savoie. Si l’on considère qu’une station de lavage
accueille 20 voitures par jour en moyenne, et selon le ratio de lavage d’une voiture (200 l) en
moyenne, on obtient 1 200 m³ d’eaux consommées par an.
III 3.2.3 Bilan des besoins en eaux.
Dans le tableau suivant on récapitule les consommations en eau à Savoie Technolac.
Tableau 14: Estimation la consommation actuelle et futur en eau sur le site de Savoie Technolac
Type de consommateur Valeur Ratio de
consommation
Estimation actuelle
Nombre de
jours par an
Espaces verts arrosés 6 000 m² 3.3 l/m²/jour 150 2 970
Routes et Containers - - - 25
Consommation actuelle 2 995
Estimation complémentaire
Espaces verts non arrosés 120 000 m² 3.3 l/m²/jour 150 59 400
Station de lavage des voitures 20 voitures/jour 200 l/voiture 300* 1200
Consommation complémentaire proposée 60 600
Future consommation 63 595
Sources : mentionnées dans les paragraphes III.3.1 et III.3.2
*Nous avons pris en compte les dimanches et jours fériés.
consommations
en eau en m³/an
43

III 3.3 Etude quantitative et qualitative sur les rapports
Besoins /ressources/techniques
III 3.3.1 rapport quantitatif besoins/ressources
Si l'on prend en considération les besoins futurs de consommation qui représentent 63 595 m³ sur une
période de 150 jours par an, cette valeur est nettement plus grande que la quantité générée sur le site de
Savoie Technolac (ressource A), ce qui nous amène à supprimer ce choix sans étudier l’aspect
qualitatif.
En revanche ces besoins représentent moins de 2% du débit journalier minimal des eaux usées épurées
collectées par l’émissaire (ressource B).
Sur une base de consommation de 150 litres/jour pour un équivalent habitant, on estime les besoins en
eaux usées épurées équivalents à 2827 équivalents habitant, ce qui correspond 424 m3/jour.
III 3.3.2 rapport qualitatif ressources/technique
‣ Etude ressource B
Pour étudier cette ressource, on prend en considération la qualité des eaux usées épurées et collectées
par l’émissaire, on considère les caractéristiques réelles de pollution, représentées par le percentile 95.
Cependant, ces caractéristiques peuvent considérer comme un cas de dysfonctionnement après l’année
2010
Concentration (mg/l) MEST DCO DBO5 NK NGL Pt
Percentile 95 116,5 249,8 112,9 42,9 42,4 2,6
En terme hydraulique les besoins représentent 2827 EH, soit plus de 2000 EH, mais la qualité des eaux
(pollution relativement faible) nous permet d’envisager les procèdes de traitement extensif,
membranaire et des techniques de désinfection physicochimique.
44

III 4. Etude les techniques de traitement et
de désinfection
45

III 4.1 Procédés d'épuration et d’affinage
Les principaux objectifs de traitement pour l’irrigation et les utilisations urbaines sont [18] :
1. Réduire les risques de colmatage,
2. Éviter les mauvaises odeurs,
3. Éliminer les microorganismes pathogènes, chaque fois que la réglementation l'exige,
4. Réduire la teneur en azote, quand la protection d'une nappe souterraine l'impose.
Les projets de réutilisation concernent souvent les effluents de stations d'épuration existantes et le
traitement primaire ou secondaire devra être complété par un traitement tertiaire [18]
Les procédés d'épuration selon notre cas peuvent être classés en :
1. techniques membranaires (osmose inverse, ultrafiltration)
2. désinfection (chloration, ozonation, UV)
3. procédés extensifs (lagunage naturel, filtration- percolation, lits a macrophytes)
Ces procédés permettent d’atteindre les exigences de qualité souhaitées à savoir le respect des normes
proposées dans le premier chapitre de l’étude.
III 4.1.1 Procédés à membranes
Selon l’étude de Waste Water Reclamation, Recycling and Reuse (2000) [18], La nanofiltration (NF)
est une barrière physique pour les molécules de masse molaire supérieure à 200 D, qui convient bien
pour des eaux dures sulfatées, riches en matières organiques, faiblement nitratées. Les rejets de
concentras peuvent atteindre 15% du débit d'alimentation. La nanofiltration permet d’obtenir une eau
exempte de germes.
L’ajout final de chlore nécessaire diminue de 0,8 à 0,2 mg/l avec une meilleure qualité de l'eau dans le
réseau. Un des problèmes les plus fréquemment posés est celui de l’encrassement des membranes et de
la réduction du débit.
Quelques valeurs du coût de ces traitements tertiaires sont disponibles : de 1,14 à 2,28 € par m 3 pour
des débits d'équipements convenables.
Les rejets ne contiennent pas de matières en suspension ni de bactéries. Pour les virus, la réduction est
de 6 unités logarithmiques si ultrafiltration, 1 à 2 unités logarithmiques si microfiltration.
Le seuil de coupure des membranes définit quatre techniques dont les principales caractéristiques sont
données ci-après :
Tableau 15 : Principales caractéristiques des techniques à membrane
Seuil de coupure
Porosité
Microfiltration
Ultrafiltration
(UF)
Nanofiltration
(NF)
µm 0,1 à 0,2 0,001
D¹ 100 000 à 500 300 à 600
µm 2,5 à 0,1 0,1 à 0,005
A° 8 à50 < 20
Osmose Inverse
(OI)
46

Microfiltration Ultrafiltration Nanofiltration Osmose Inverse
(UF)
(NF)
(OI)
Pression (Bars) 1 1 – 5 5 à 15 15 à 80
Perméabilité (m³/m².Bar.J) 10 à 100 1 0,1 0,01
Conditions de prétraitement eau brute pH de 4
à 8,
- turbidité< 80
NTU,
- COT ² < 4 mg/l,
oxydabilité
MnO4K100 000
m 3 /j
Exploitation (€/m3) > 0,06 0,10 à 0,21 0,10 à 0,12
(hors main
d’œuvre)
Source: wastewater reclamation recycling and reuse 2000
¹ D Dalton caractérise la masse molaire des particules
² Carbone organique totale
Les techniques membranaires sont utilisées [18] :
- soit après un traitement de coagulation – filtration,
Filtre à sable ou< 5
µm
correction
chimique (SO4H2,
Cl3Fe, Cl gaz)
anti-incrustants
reminéralisation
- Dessalement eau
de mer ou
saumâtre
- Déminéralisation
Majorque : 8 g/m 3
sel:
375 pour 30 000
m 3 /j
1,50 pour 80 bars
dessalement de
l’eau de mer
0,30 pour 25 bars
(8 g/m 3 )
- soit dans un procédé de boues activées (incluses en bassin ou en remplacement du décanteur
secondaire), le cas du projet.
- soit en traitement tertiaire après décantation secondaire en vue d’éliminer les bactéries dans
l’effluent.
Ils sont applicables aussi bien à l'épuration d'effluents urbains ou industriels qu'au recyclage d'eaux
industrielles et à la production d'eau potable. Il est possible d'opérer à âge élevé des boues, donc de
réduire la production de boues en excès et de maintenir des bactéries à faible taux de croissance comme
les bactéries nitrifiantes [18].
Dans le couplage avec un procédé par boues activées, les membranes remplacent le décanteur
secondaire et permettent la rétention totale de la biomasse dans le bassin biologique. L’aération se fait
par des orifices débouchant en dessous des membranes et assure l’apport d’oxygène nécessaire pour
l’oxydation des matières organiques et azotées, le décolmatage des membranes, et l’homogénéisation
dans le bassin. Ces systèmes produisent peu de boues et conduisent à une bonne qualité d'eau épurée.
Les unités peuvent être dimensionnées pour éliminer [18] :
- par voie biologique, la pollution carbonée et la pollution azotée (nitrification - dénitrification avec
bassin d'anoxie en tête),
47

- le phosphore par précipitation avec du sulfate d'alumine.
Un prétraitement par filtration préalable à 250µm en entrée de station, avant le bassin biologique, est
conseillé afin d’éviter le colmatage des membranes. Les eaux de lavage sont renvoyées en tête de
station après neutralisation.
Les résultats sont excellents pour un coût d’équipement d’environ 200 000 € (dont 30 000 € pour le
poste filtration) et un coût d’exploitation de 2,59 €/m 3 ce qui explique son utilisation pour l’élimination
des micropolluants. L’expérience montre que, quelles que soit la capacité de la station, les filières avec
membrane sont plus coûteuses que les filières classiques (décantation, filtration à sable, charbon
actif…), le surcoût pouvant atteindre 25% en investissement et 50% en fonctionnement [18].Le surcoût
d’investissement et d’exploitation nous conduit donc à éliminer à priori ce choix.
III 4.1.2 Procédés de désinfection physico-chimique
Rappelons que la désinfection consiste à inactiver les organismes pathogènes véhiculés par l’eau tels
que les bactéries, les virus et les parasites. L’action germicide des désinfectants est basée sur des
mécanismes d’oxydoréduction. L’efficacité d’un désinfectant chimique est directement liée à son
pouvoir oxydant, lui-même fonction de la température et du pH.
Le mode d’action de l’agent désinfectant dépend de la nature des micro-organismes et de sa structure
chimique. De façon générale [14]:
- dans le cas des bactéries : l’attaque de l’oxydant rend plus perméable la membrane cellulaire et porte
donc sur les macromolécules d’acide nucléique (ADN, ARN) ; ce qui empêche toute multiplication des
bactéries.
- dans le cas des virus : l’oxydant pénètre la capside et altère les protéines des ADN ou ARN.
L’ordre de résistance moyenne des germes à la désinfection chimique peut être schématisé comme suit:
Faible résistance
Forte résistance
Bactéries
Virus
Kyste de protozoaires spores
de bactéries
L’efficacité d’un désinfectant dépend des paramètres C et T définis comme suit[14]:
C : la concentration pour les agents chimiques ou intensité d’irradiation pour les rayons UV
T : le temps de traitement.
D’autres phénomènes sont pris en compte pour juger la qualité de désinfection :
1 la rémanence de l’oxydant
2 la reviviscence des micro-organismes sous l’effet du développement de mécanismes de
réparation.
48

‣ Critère de choix des désinfectants
Selon [14] les principaux critères à considérer pour sélectionner la meilleure technique d’oxydation et
de désinfection sont énumérés dans le tableau suivant :
Tableau 16 : principaux critères pour sélectionner un désinfectant
Critère
Efficacité
Effets négatifs
potentiels
Coût
Conception de
l’installation
Conditions
d’exploitation
Explication
Source: Degrémont Suez 2005 [14]
- Possibilité d’atteindre le niveau de traitement requis
- spectre d’action large, vitesse de réaction chimique et d’inactivation
- Fiabilité par rapport aux variations potentielles de qualité de l’eau
- Toxicité induite
- Formation de sous produits
- Investissement
- Exploitation des procédé et maintenance des équipements
- Coût associé au pré traitements spécifique
- Capacité de prévision des résultas
- Prise en compte des variations potentielles de qualité d’eau
- besoin d’essais pilote
-Transport et stockage des réactifs ou production sur site
-Facilité de mise en œuvre et moyens de surveillance
-Flexibilité du système
-Sécurité
‣ les principales techniques de désinfection physico-chimiques
Parmi les principaux procédés physico-chimiques on cite :
• La Chloration
- Utilisation du chlore
Le chlore peut être utilisé soit sous forme gazeuse, soit sous forme d’hypochlorite [9] de sodium ou de
calcium [14] en phase aqueuse. C’est un puissant oxydant chimique qui peut conduire aux réactions
suivantes [9]:
1. Oxydation des espèces réduites,
2. Réactions d’adition avec certains composés organiques,
3. Action désinfectante sur la plupart des micro-organismes,
Il réagit rapidement avec certains composés pour donner des produits qui ne sont pas ou faiblement
désinfectants.
Cela peut entraîner une surconsommation de réactifs et la production de sous produits indésirables. Les
composés qui peuvent réagir sont [9]:
4. Les réducteurs minéraux et organiques tels que Fe, Mn, sulfures, nitrites, cyanures qui
conduisent à la formation de produits sans action germicide.
1. Les composés organiques qui réagissent pour donner des haloformes, dérivés halogénés formés
à partir de cétones, polyphénols, et acides humiques, dont certains pourraient être cancérigènes.
49

3. Les composés azotés minéraux et organiques tels que l’ammoniaque, les amines les protéines
pour former des chloramines au pouvoir germicide.
Ce n’est qu’ensuite que le chlore présent dans la solution sous forme de chlore libre pourra exercer
son action biocide.
On conçoit que la désinfection par le chlore sera d’autant plus efficace qu’elle fera suite à un
traitement complet et performent de l’élimination de la pollution organique et azotée.
En conséquence, plus le traitement sera poussé et moins il sera nécessaire d’utiliser des doses de
chlore importantes pour réagir et conserver un résiduel suffisant en sortie seul garant de l’activité
désinfectante.
Tableau 17 : coût de désinfection par le chlore
Equipement Investissement Fonctionnement Renouvellement des
bouteilles
Pompe doseuse 7 à 8 g/h (35 m 3 /h) 1525 € - -
résiduel 0,2 mg/l
Chloromètre bouteilles Cl gazeux >3811 € 1525 €/an 2,3 à 3,8 €/kg Cl
Source: wastewater reclamation recycling and reuse 2000
- Utilisation du dioxyde de chlore
Le dioxyde de chlore (ClO2) est un oxydant puissant. Aux conditions normales de température et de
pression, il est très instable, explosif, plus irritant et plus toxique que le chlore. Pour limiter le risque dû
à sa réactivité, le dioxyde de chlore est produit sur place en solution aqueuse diluée, généralement par
action de l’acide chlorhydrique ou de chlore sur le chlorite de sodium. Le rendement de la réaction
est dépendant des performances du générateur. [16]
L’action du dioxyde de chlore a été étudiée sur des effluents urbains. Les résultas montrent une bonne
efficacité biocide sur la population de germes rencontrées dans les eaux résiduaires. Cette activité
biocide sur les coliformes totaux les coliformes fécaux, les streptocoques, E.coli… est bien
évidemment en relation directe avec le degré d’épuration de l’eau. Les coliformes fécaux qui sont pris
comme indicateur de référence, sont éliminées à 99% par la coagulation floculation tertiaire. Dans ce
cas 2.7 ppm de dioxyde de chlore permettent d’atteindre un niveau de population de germes voisin de
zéro.
L’expérience montre que plus de 90% du dioxyde de chlore est consommé en moins de 5mn. On
n’observe pas de surconsommation en dioxyde de chlore due à la présence d’azote ammoniacal.
Le dioxyde de chlore ne forme pas des trihalométhanes et n’oxyde pas les bromures susceptibles de
former des bromates et des dérivées organiques bromés indésirables. [9]
• Rayonnement UV
Le principe de désinfection repose sur le rayonnement ultraviolet fourni par des lampes à mercure
autour desquelles l’eau à traiter circule. Le rayonnement est émis à une longueur d’onde spécifique de
254 nm correspondant au pic d’absorption d’énergie par les micro-organismes et à un pic du spectre
d’émission des lampes à mercure.
En ce qui concerne l’abattement des micro-organismes, on peut citer la station d'épuration de La
Ferté-sous-Jouarre (15 000 EH) : avec une dose moyenne de 30 Watt.seconde /cm 2 , le traitement UV a
permis un abattement de 4 U log sur les coliformes thermotolérants totaux (moyenne 0,64.10 6 ) et de
3,3 U log sur les streptocoques fécaux (moyenne 0,11.10 6 ) ;ce qui se traduit par une teneur en germes
50

ésiduels inférieure à 100/100ml.
L'efficacité des UV est certaine sur les germes. Le coût d'une unité de 25 m 3 /h est compris entre 4574 €
et 7622 € suivant la qualité des eaux brutes. [18]
• Ozonation
C'est le procédé le plus efficace contre les bactéries et virus sans effets de reviviscence après plusieurs
jours. Une concentration C de 0,4 mg/l pendant un temps de 4 minutes (CT = 1,6) est recommandée
pour détruire les bactéries pathogènes et poliovirus. Il faudrait CT = 2 pour éliminer complètement les
kystes de Giardia.
‣ Bilan des principaux avantages et contraintes des procédés physico-chimiques
Dans le tableau suivant on récapitule les principaux avantages et contraintes pour chaque technique :
Tableau 18 : avantages et contraintes des procèdes physico-chimique de désinfection
Procédé Avantages Contrainte
Chloration
(chlore)
Dioxyde de
chlore
L'ozone
Rayonnem
ent UV
- Acide puissant sous sa forme
d’acide hypochloreux
- Efficace contre les entérovirus
pathogènes*
- Efficacité indépendante du pH ;
- Efficace contre tous les types de
micro-organismes pathogènes ;
- Effet rémanent.
-Temps de contact moins de 5 min
-Temps de contact de l'ordre de 10
min
-Spectre germicide très large,
efficacité indépendante du pH
-diminution de 20% de la DCO
résiduelle
- Pas d’utilisation des produits
chimiques, toxiques, néfastes à
l'environnement
- Efficace contre la majorité des
micro-organismes
- Nécessite une faible concentration en matière organique
et en ammoniac et un temps de contact de 30 min ;
- Eviter les rejets trop chargés en chloramines et en chlore
résiduel pour préserver l’environnement récepteur ;
- Exige la maîtrise des technologies de stockage et de
dosage étant donné sa dangerosité.
- Le dioxyde de chlore doit être produit sur place, ce qui en
limite l’utilisation : augmentation du coût des installations,
- formation de sous produits (chlorates et chlorites) dont on
ne connaît pas bien les effets
- Investissements importants.
- Formation de bromates dans le cas d’eaux chargées,
même faiblement, en bromures
- Pas d’effet rémanent.
- Pas d’effet rémanent
- Présence de MES peut constituer un écran entre les
rayons UV et les micro-organismes
- Nécessite une turbidité inférieure à 1
- Vieillissement rapide des lampes ;
- Déconseillé pour des eaux chargées en matières
organiques, en Fe, en Mn ou trop carbonatées (car dépôts
importants sur les lampes limitant le rayonnement)
- Nettoyage périodique des lampes indispensable
Source: mentionnées dans les paragraphes III 4.1.2
* D’après [14] le chlore est efficace contre les virus par contre [18] et [20] cite son inefficacité vis-à-vis des
virus.
51

III 4.1.3 Procédés extensifs
Les traitements extensifs associés aux systèmes conventionnels de traitement secondaire, constituent
d’excellents dispositifs pour réduire les risques liés aux microorganismes pathogènes.
Leur fiabilité, leur simplicité de gestion et leurs coûts de fonctionnement limités, sont leurs avantages
principaux
On distingue trois types principaux de systèmes extensifs : l'épuration par filtration- percolation, le
lagunage tertiaire et les lits à macrophytes.
• Filtration- percolation
La filtration-percolation consiste à infiltrer les eaux usées issues de traitements primaires ou
secondaires dans des bassins de faible profondeur creusés dans le sol en place ou remplies de sable
rapporté.
Les micro-organismes contenus dans les eaux usées sont éliminés par filtration mécanique. En raison
de leur taille, les protozoaires et les helminthes sont retenus par filtration mécanique dès les premiers
centimètres du sol. L’élimination des virus et des bactéries est fonction du milieu poreux, de la vitesse
de percolation, de l’épaisseur de massif filtrant traversée et, au moins pour les germes témoins de
contamination fécale, du niveau d’oxydation de l’eau filtrée.
Cette technique est choisie en cas :
- d’absence de rivière à écoulement permanent à proximité pour recevoir les effluents.
- de besoins d’irrigation dans les environs immédiats
- de présence d’une zone sableuse propice à la filtration percolation et à la recharge de la nappe en
l’absence d’irrigation.
• Lagunage tertiaire
Selon les Recommandations sanitaires relatives à la désinfection des eaux usées urbaines (1995), le
rôle principal du lagunage tertiaire est la désinfection de l’eau traitée avant son rejet en milieu sensible
ou sa réutilisation.
les lagunes tertiaires, essentiellement à microphytes, sont composées d’un ou plusieurs bassins où
séjourne une eau usée épurée.
Dans ce milieu ou est maintenue une tranche d’eau permanente, un écosystème et des cycles
biologiques se mettent en œuvre naturellement
Outre les conséquences sur l’épuration résiduelle des eaux les mécanismes désinfectants dus au
lagunage tertiaire sont basés sur plusieurs facteurs :
- L’influence de la variation de pH provenant de l’activité algale,
- La dispersion des micro-organismes dans un milieu limité en substrats où la température n’est pas
toujours optimale à leur développement,
- Les phénomènes de compétition nutritive, de prédation, d’antibiose et de production de substances
antimicrobiennes par les algues et végétaux,
- La décantation des matières en suspension où se trouvent fixés certains microorganismes,
- L’action germicide des rayons UV de la lumière et du soleil sur la couche superficielle des lagunes
qui se renouvelle en permanence par les courants de convection.
52

Les performances désinfectantes semblent surtout dépendre, de la surface relative, du nombre de
bassins, et du temps de séjour.
Ce procédé caractérisé par des tâches d’exploitation et de maintenance réduites associées à une faible
maintenance, des coûts d’investissement et de fonctionnement réduits, une absence d’éléments
électromécaniques et d’équipement en béton, et une capacité à supporter des variations brutales de
charge (à-coups) rendent ce procédé très intéressant.
En outre, ces bassins de lagunage représentent une réserve d’eau qui est le seul moyen de stockage
avant réutilisation ; ce qui peut s’avérer très utile
Les principaux défauts sont l’importance occupation au sol (5 m²/EH), ainsi qu’ une baisse de
l’efficacité désinfectante en période hivernale.
• Lits à macrophytes
Les stations ‘lits à macrophytes’ sont constitués de bassins creusés dans le sol, dont les cotés et le fond
sont compactés et recouverts pour les rendre imperméables. Ces bassins sont remplis de diverses
catégories de granulats et différentes espèces de plantes aquatiques – macrophytes – sont plantées dans
ces lits.
Les micro-organismes sont retenus par filtration, puis décimés soit par prédation, soit par des biocides
émis par les racines des plantes, soit par mort naturelle, et enfin éliminés par dégradation avec la
matière organique. Selon Jean-Luc PAJEAN, chargé de mission environnement au sein de l’association
DEFIE, les analyses microbiologiques effectuées sur les eaux usées traitées à la station de Curienne,
montrent que l’abattement sur Eschérichia Coli qui se situe entre 98.48 % et 99.86 %. Cet abattement
atteint jusqu'à 99.99% sur les Entérocoques.
Des études en Australie sur les plantes à macrophytes indiquent qu’ils peuvent réduire jusqu'à 95% des
organismes pathogènes et des organismes indicateurs (Margaret 2005).
Le tableau suivant présente l’efficacité d’abattement des coliformes fécaux issus de traitement
secondaire ou primaire dans 5 stations différentes en Australie :
Tableau 19 : l’efficacité d’abattement des coliformes fécaux
Localité Cairns Townsville Blackall Oxley Logan
Type de macrophytes surface surface surface Sub surface Sub surface
Type d’eau d’entrée secondaire secondaire secondaire secondaire primaire
Entrée des coliformes *ufc /100ml 79500 84000 36000 1600 10 000 000
Sortie des coliformes ufc /100ml 1100 300-700 110-195 300-900 < 1000
Abattement% 98 99.6 99.6 82 99.9
Source: The role of constructed wetlands in secondary effluent treatment and water reuse in
subtropical and arid Australia 2005, [24]
*ufc: unité formant colonie
53

‣ Bilan des principaux avantages et contraintes des procèdes extensifs
Dans le tableau suivant, on récapitule les avantages et les contraintes des procédés extensifs :
Tableau 20 : Les avantages et les contraintes des procédés extensifs
Technique Avantages Contraintes
Lagunage
tertiaire
- Pas d’effets toxiques.
- Faible exploitation associée à une
faible maintenance
- Coût d’investissement, et
d’exploitation faible.
- Supporte les variations de charge
hydraulique.
- Absence d’éléments
électromécaniques et d’équipement en
béton.
- Surface de dimensionnement de 5 m 2 par
équivalent habitant.
- Temps de séjour élevés.
- Efficacité réduite en cas de manque
d’ensoleillement et de trop basses températures.
- Réduction des temps de séjour par des débits d’eau
excédentaires
- Diminution de l’efficacité par le développement
d’algues
Filtrationpercolation
- Permet l’abattement tertiaire des
matières en suspension par filtration
-Valable pour une zone sans exutoire
- Permet de réalimenter les nappes
phréatiques surexploitées
- Permet l’élimination des microorganismes
par filtration, adsorption, et
dégradation microbienne
- Permet de s’affranchir de la mauvaise
dilution des polluants rejetés par les
stations d’épuration en période d’étiage
des cours d’eau
- Limité à des agglomérations de 5000 EH
- Surface de dimensionnement entre 0,4 et 4 m² par
équivalent habitant, généralement 1 m²/EH
- Coût d’installation et d’exploitation moyenne
- Abattement des germes pathogènes pour une
hauteur > 3m
Lits à
macrophytes
- Coûts d’investissement et de
fonctionnement faible.
- Entretien de l’installation très simple
- Réduction des nuisances (bruits...)
- Bon abattement bactériologique
Abattement plus de 95%
- Surface nécessaire proportionnelle au nombre
d’habitants raccordés (soit 2 à 2,5 m² de bassin par
EH)
- Procédé limité à des capacités de traitement
inférieures ou égales à 2000 EH
- Procédé non adapté pour des altitudes supérieures à
1200 m
Différentes sources :
- Selon Jean-luc PAJEAN,
- Wastewater Reclamation Recycling and Reuse 2000 [18]
- La désinfection des eaux résiduaires urbaines [20]
- Recommandation sanitaires relatives a la désinfection des eaux usées urbaines 1995 [9]
54

III 4.2 Synthèse des procédés physico-chimique, extensif et membranaire
D’après l’étude précédente, on récapitule les principaux procédés d’affinage et de désinfection en
liaison avec les principaux critères de choix, qui va nous permettre à proposer des scénarios de
traitement et de désinfection possibles :
Tableau 21 : les principales caractéristiques des procédés de désinfection
A B C D E F G H*
Coût
d’investissement
Coût
d’exploitation
Surface
Chlore
Dioxyde de
chlore
UV
Ozonation
Filtration
percolation
Lagunage
tertiaire
Lits à
macrophytes
Procédés à
membrane
2 2 2 3 1 1 1 3
1 1 1 3 1 1 1 3
1 1 1 1 2 3 2 1
Abattement : NO3
P, MES, DBO 5
1 1 1 1 3 3 3 3
Abattement : les
micro-organismes
Substances
secondaires
Contraintes
d’exploitation
3 3 3 3 2 2 2 3
3 2 1 2 1 2 1 3
2 3 2 3 1 1 1 3
3: fort 2: moyen 1: faible
*Procédés éliminés, voir III 4.1.1
‣ Le choix de filières de désinfection et contraintes liées au projet
Il peut s’avérer que la combinaison de plusieurs techniques [14] de traitement et de désinfections soit
judicieuse pour parvenir à l’objectif défini au premier chapitre
D’après le tableau 21 il existe 21 filières différentes de traitement. Pratiquement plusieurs cas sont
irréalisables pour des raisons économiques (trop coûteux), techniques (traitement incomplet), et/ou
environnementales (composés nuisibles).
Les 21 filières sont classées dans le tableau ci-dessous:
Tableau 22 : les filières de désinfection
A-B A-C A-D A-E F-A G-A
B-C B-D B-E F-B G-B
C-D C-E F-C G-C
D-E F-D G-D
F-E G-E
F-G
55

Les carrés coloriés en orange représentent des filières irréalisables à cause de plusieurs contraintes
pouvant être regroupées en deux catégories :
1- Première catégorie : contraintes liées au projet, nous obligeant à éliminer 4 procédés :
Procédé A (chlore) : le chlore a des effets néfastes sur l’environnement, il réagit avec certaines
matières organiques et minérales contenus dans les eaux usées, pour former des sous produits
organochlorés, dont certains sont potentiellement cancérigènes. Le risque pour la santé des personnels
exploitant est alors élevé.
Procédé B (dioxyde de chlore): forme des sous produits qui ont des effets néfastes sur l’environnement,
il a un effet corrosif sur les canalisations en poly-éthylène
Procédé E (filtration-percolation) : occupe une surface relativement grande, avec une mauvaise
intégration dans le paysage ce qui ne s’intègre pas dans la politique environnementale retenue par
Sypartec.
Procédé F (lagunage tertiaire) : occupe une très grande surface, (plus de 6 000 m²).
On déduit que tous les procédés liés avec les procédés précédents A, B, E et F sont pratiquement
irréalisables.
2- deuxième catégorie : la combinaison des procédés qui sont de même type (physique-physique) ou
(extensive-extensive) nous donne un facteur non traité. A titre d’exemple, la filière (Chlore A-
Dioxyde de chlore B) ou (Dioxyde de chlore B- Ultra violet C) qui sont de type (Physique-Physique)
nous donne un abattement pratiquement nul des paramètres de DBO5, MES, NK ; ce qui diminue de
façon notable l’efficacité de désinfection.
Même raisonnement pour la solution de type (Extensive-Extensive) comme (Filtration-percolation E-
Lits à macrophytes G) qui permet un bon abattement des paramètres DBO5, MES et NK mais qui ne
permet pas une élimination suffisantes des germes pathogènes ; ce qui laisse un risque sanitaire non
négligeable. De plus, la surface occupée par ce type de dispositif est très importante.
Ce sont donc les filières (G-C), (G-D) qui représentent les filières les mieux adaptées au site de Savoie
Technolac.
Pour répondre aux exigences spécifiques du projet, liées aux difficultés de trouver une surface
disponible suffisante, la proposition suivante a été retenue par Manuel DAHINDEN - service des eaux-
, la société GEDO et la société OIE France:mise en œuvre de la technique de filtre à sable sous
pression combiné avec la technique de désinfection à l’ozone ou par UV
On peut classifier les solutions proposées en 2 types :
1- traitement extensif
2- traitement compact
Filière I : Lits à macrophytes + UV
Filière II : Lits à macrophytes + Ozonation
Filière III : Filtres sous pression + UV
Filière IV : Filtre sous pression + Ozonation
56

III.5 Proposition d’aménagement d’une
station d’épuration sur le site de Savoie
Technolac
57

Dans ce chapitre, on présente le schéma de principe de la station proposée avec une étude des
techniques envisagées comprenant les éléments de conception, surface, investissement, exploitation, et
les éléments annexes liées aux travaux.
III.5.1 Schéma de principe des filières proposées
La station de traitement tertiaire proposée, présentée dans le schéma suivant :
Lits à macrophytes *
Ou
Filtre sous pression
Basin de
stockage
UV
Ou
Ozonation
*Schéma de principe de ce type dans l’annexe
III.5.2 Etude des filières proposées
III 5.2.1 Eléments annexes
‣ Choix de terrain
Lors de l’entretien le 23/08/2006 avec le directeur de SYPARTEC et Mr Manuel Dahinden, directeur
adjoint de service des eaux Chambéry métropole nous avons choisi le terrain pour construire la station
de traitement proposée. Le choix est basé sur :
1- la disponibilité de place par rapport aux projets prévus à réaliser sur Savoie Technolac et
les surfaces à arroser.
2- Une localisation plus proche à la fois de l’émissaire et des espaces à arroser pour
diminuer les coûts d’investissements et d’exploitations.
‣ Alimentation de la station d’épuration à construire par les eaux de l’émissaire :
A partir de l’émissaire qui collecte les eaux usées traitées vers le Rhône, on met un branchement de
conduit de DN 150 avec une vanne motorisé de débit de 18 m³/h. La vanne motorisée peut jouer le rôle
d’un régulateur de débit et d’une vanne murale en même temps,
‣ Bassin de stockage
Le bassin de stockage ne sert que de réserve de régulation destinée à mettre la demande d’eau
d’arrosage à l’abri de pannes ou pour les travaux d’entretien de la station.
Dans le cas du projet il suffit de prendre un volume correspond à 24 heures.
On rappelle que le débit journalier est de 424 m³/jour, ce qui représente le stockage d’un jour
Afin de diminuer les coûts d’investissements, on peut choisir un bassin aérien de dimensionnement
de 28 m * 6 m * 2,6 m ce qui représente 437m3 de stockage des eaux usées épurées.
58

III 5.2.3 Etude des techniques
‣ Première technique : lits à macrophytes
• Études géotechniques
Une étude géotechnique du terrain est recommandée pour conditionner les caractéristiques des
ouvrages qui seront implantés et le mode de réalisation de ceux-ci. La conception des ouvrages tiendra
compte de la présence d’une nappe phréatique, de l’inondabilité de la zone, de la possibilité
d’infiltration dans le sol. Une étude de sol approfondie est nécessaire pour apprécier ces contraintes
• Base de dimensionnement
Le dimensionnement de la station est basé sur deux éléments importants :
1. hydraulique, donné par le débit d’entrée : 424 m³/jour
2. Qualitatifs, données par les caractéristiques de eaux épurées par L’UDEP et collectées par
l’émissaire, qui passe au site de Savoie Technolac, pour être rejetées dans le Rhône,
mentionnées par la ressource B
• Les éléments de dimensionnements
Ce dimensionnement est réalisé essentiellement sur les conseils de Mr : Jean-Luc Pajean chargé de
mission environnement au sein de l’association DEFIE, et les Recommandations techniques pour la
conception et la réalisation des stations lits à macrophytes en [1], [2]. (Résultas des performances,
figures et schémas d’explication dans les annexes 4, 5, 6)
• Les filtres
- Type et objectifs des filtres
Le débit à l’entrée de la station- lits à macrophytes- est de 424 m3/jour ce qui représente 2827 EH.
Les eaux à l’entrée de la station ont subi un traitement secondaire, Ce qui nous permet d’effectuer un
seul étage avec 2 filtres verticaux disposés en parallèle, afin de permettre une alimentation alternée.
- Principe de fonctionnement
Ces filtres sont alimentés par le haut. L’eau s’infiltre sur toute la surface du lit pour être récoltée au
fond par un drain d’évacuation. Une recirculation de 50% des eaux drainées est nécessaire afin
d’assurer :
1. le rendement de traitement requis dans le cas du projet le type 01 d’usage,
2. diminuer le terrain occupé par les surfaces des filtres,
3. diminuer les coûts d’investissement et d’exploitation,
Le rôle de ces filtres permet :
1. une forte rétention de MES – abattements de l’ordre de 95%,
2. une poursuite de l’abattement en DBO5, DCO, et la nitrification avec minéralisation de l’azote.
59

- Dimensionnement
Le débit total est donné par le débit d’entré + le débit de recirculation : 424m3/j + 212 m 3 /j
La hauteur maximum de l’eau acceptée dans le filtre par jour est 2 m.
Donc la surface utile du filtre est : le débit d’entré / hauteur maximale de l’eau
636/ 2 = 318 m 2 on peut arrondir à 320 m 2 on considère les dimensions 20 * 16 m pour un seul
filtre.
La hauteur du lit de filtre est donnée par 0.8m donc le volume effectif de filtre est :
0,8 * 320 =256m3 on surélève le bassin de 10 cm afin d’éviter de le déborder.
Le système d’alimentation de bassin est alternatif : une semaine d’alimentation du bassin avec une
semaine de repos. Il faut donc ajouter un autre bassin avec les mêmes dimensions.
- Les matériaux de garnissage
Les matériaux de garnissage de ce filtre se composent de deux couches de graviers :
1- la couche active du gravier présentant une granulométrie de 2 à 4 mm, pour une épaisseur de 60
cm
2- la couche drainante de gravier de granulométrie 20/40 mm et d’une hauteur de 20 cm.
- Les roseaux
Outre la diffusion de l’oxygène, la présence des roseaux améliore l’efficacité du filtre par
1. une effet mécanique décolmatant par le développement des tiges, et des racines, qui assure un
remaniement constant du substrat
2. une protection de l’activité microbienne sur la surface des filtres : la présence de roseaux maintient
une hygrométrie adaptée et protége la microflore des rayons ultraviolets.
3. Les pousses de roseaux une fois plantées sont prêtes à fonctionner. Du fait de leurs croissances
exponentiel, il suffira de planter 4 plants par m2 de filtre, ainsi au bout de 2 à 3 ans une régulation
se fait à 400 plants par m².
- L’évacuation de l’eau
Des drains des tubes synthétiques de 100 mm de diamètre au minimum entaillés de fentes seront
utilisés pour collecter l’effluent traité sur le fond du filtre. L’utilisation de tubes de classes de résistance
élevée limitera les risques de détérioration du système de drainage.
Des pentes doivent être prévues au fond du bassin de part et d’autre des drains de collecte afin d’éviter
les zones de stagnation.
On reliera l’extrémité des drains à l’atmosphère par des tubes étanches et évent couvert des chapeaux
pour éviter la chute d’objets dans les conduits et les drains.
- L’aération
L’aération des filtres est essentielle. Elle doit être optimale et est assurée par :
1. la convection de l’air grâce à une alimentation intermittente
2. la diffusion de l’oxygène par la surface des lits ainsi que par le fond constitué d’une couche
60

drainante bien ventilée
3. la diffusion de l’oxygène à partir des bouts des racines
L’aération permet :
1. de limiter la production de H 2 S
2. d’aider les bactéries à l’épuration grâce à l’apport de l’oxygène
• Bassin d’alimentation
- Objectif
Afin d’assurer une bonne répartition des eaux sur la surface des filtres, l’alimentation doit se faire avec
un débit nettement supérieur au débit entrant dans la station. Cela nécessite une alimentation par
bâchées et donc des périodes relativement longues de stockage des effluents suivies des périodes
courtes d’alimentation à fort débit
Ce dispositif doit produire un débit instantané afin :
1. D’assurer une bonne répartition des eaux usées et des matières en suspension sur la surface du
lit en fonctionnement
2. D’assurer l’auto-curage des conduites d’alimentation
Pour assurer les conditions précédentes, on utilise une station de pompage, avec deux pompes dont une
secoure, pour un débit de 120m³/h.
- Dimensionnement
Le volume apporté par chaque bâchée doit permettre d’obtenir une lame d’eau de 2 à 5 centimètre de
hauteur, répartie le plus équitablement sur toute la surface du lit planté en service.
Si l’on considère une hauteur de 2.5 cm sur toute la surface du bassin, le volume d’eau nécessaire sera
alors de :
Volume bassin d’alimentation = hauteur d’alimentation choisi * surface du filtre
V bassin d’alimentation = 0.025 * 320
V bassin d’alimentation = 8 m3
- Conduite d’alimentation : répartition des eaux
La conduite d’alimentation sur chaque filtre doit se faire de telle manière qu’elle repartie les eaux sur
l’ensemble de la surface du lit filtrant pour chaque bâchée et d’une manière homogène. Au regard de la
faible concentration de matières en suspension dans les eaux alimentant, un réseau superficiel de
tuyaux percés d’orifices non enterrés peut apporter une diffusion homogène de l’effluent pour une eau
prétraitée.
Il est conseillé de ne pas enterrer les tuyaux d’alimentation percés d’orifices en raison du risque
d’obstruction des orifices par les racines et les rhizomes des roseaux.
Comme on a vu précédemment, il est préférable d’installer 2 filtres en parallèle pour obtenir une
période de repos de ½ du temps, afin d’améliorer la performance de traitement par :
1. la minéralisation aérobie des dépôts organiques retenues sur la surface des filtres,
61

2. le passage à une respiration endogène d’une partie importante de la microflore fixée au sein des
filtres.
• La surface de station
D’après les différents éléments constituent la station, la surface effective de la station estimée par 647
m 2 y compris 7 m 2 la surface de la station de pompage.
• Etude des coûts d’investissement et d’exploitation
Tableau 23 : les coûts d’investissements de la station de lits à macrophytes proposée
Investissement
Libellé Unité Prix unitaire Quantité Prix
installation de chantier U 2 000 1 2 000
Terrassement en masse de bassin m 3 27 512 13 824
Plus-value au prix (20% de la quantité de
terrassement)
m 3 40 102,4 4 096
Géotextile anti-poinçonnement m² 2 1 459.2 2 918
Géomembrane m² 8.6 729.6 6 274.6
réseau de canalisation poly éthylène de
répartition
m 3 30 700 21 000
Canalisation PVC ml 30 40 1 200
Matériaux drainants, galets 20/40 m 3 50 128 6400
Matériaux filtrants, gravier 2/4 m 3 50 384 19 200
drains agricoles d’aération ml 12 400 4 800
cheminé de ventilation ml 25 4 100
Chapeaux de ventilation U 30 4 120
poste de pompage * U 46 636 1 46 636
Total investissement
128 568.6
Exploitation
Le travail d’entretien y compris le
faucardage
U U U 700
Source : Bordereau des Prix de Chambéry Métropole (nouvelle édition 2006)
*La société RECTIMO INDUSTRIE 13/09/2006
‣ Etude de la deuxième technique : UV
• Principe de dimensionnement mise en oeuvre
L’eau transite dans une chambre d’irradiation où sont placées les lampes, isolées de l’eau par des
gaines en silice ou en quartz, émettant un rayonnement ultras violet nécessaire qui est mesuré en micro
watts.seconde/cm².
Le dimensionnement de l’UV est basé essentiellement sur le débit d’alimentation [5] et la qualité de
l’eau a traitée.
62

• Surface occupée
D’après les offres des différents fabricants et fournisseurs ABIOTEC Technologie UV, GEDO,
ozone.ch et RER on estime la surface de l’installation de l’UV par 5 m².
• Coût d’investissement et d’exploitation
L’étude des différentes offres fournies par ABIOTEC Technologie UV, GEDO, ozone.ch, RER, nous
permet de choisir l’offre de RER.
D’après cette offre, on estime les coûts d’investissement et d’exploitation dans le tableau suivant.
Tableau 24 : estimation des coûts d’investissement et d’exploitation de désinfection par UV
Libellé Unité Prix unitaire Quantité Prix
Investissement
L’appareil U 5 748 1 5 748
Exploitation annuelle
Lampes U 330 2 660
Totale 6 408
Source : la société RER, offre 23/08/2006
‣ Etude de la technique d’ozonation
• Principe de dimensionnement et mise en œuvre :
Une installation d’ozonation comprend 4 parties (OEI France) :
1. production d’air comprimé (2 compresseurs + 1 cuve de stockage)
2. traitement de l’air comprimé (refroidisseur + filtres + sécheur d’air)
3. générateur d’ozone,
4. destructeur d’ozone thermique par convection
5. unité de détection d’ozone ambiant pour la sécurité
Le schéma suivant, explique le principe de désinfection par ozonation
63

Source : société OEI France
• Surface occupée
D’après les offres de la société OEI France on estime la surface de l’installation de l’ozone à 30 m²
• Coût d’investissement et d’exploitation
D’après l’offre obtenue par la société O.E.I. France, on estime les coûts d’investissement et
d’exploitation, dans le tableau ci-dessous
Tableau 25 : estimation des coûts d’investissement et d’exploitation de désinfection par ozonation
Libellé Unité Prix unitaire Quantité Prix
Investissement
L’appareil U 55 000 1 55 000
Exploitation annuelle
Filtres et sécheur d’air U - - 2 300
Totale 57 300
Source : la société O.E.I France, offre 08/09/2006
‣ Etude la technique du Filtre sous pression
L’eau est traverse le filtre sous pression cependant ces filtres sont contenus dans un réservoir en acier
constitue leur principal inconvénient. L’opérateur ne peut donc pas observer le fonctionnement du filtre
ni déterminer l’état du milieu filtrant.
• Surface occupée
D’après l’offre de la société GEDO, on estime la surface occupée par le filtre à 10m².
64

• Coût d’investissement et d’exploitation :
D’après l’offre obtenue par GEDO, on résume dans le tableau suivant les coûts d’investissements et
d’exploitations de cette technique.
Tableau 26: estimation des coûts d’investissement et d’exploitation de désinfection par filtre à sable
sous pression
Libellé Unité Prix unitaire Quantité Prix
Investissement
Filtre sous pression U 4 000 1 4 000
Exploitation annuelle
Eau de lavage et de rinçage m³ 2.466 450 1110
Totale 5 110
Source : la société GEDO
‣ Coût d’investissement supplémentaire :
Dans les 4 filières (solutions) proposées, des investissements complémentaires sont définis dans ce
tableau
Tableau 27: investissements complémentaires liés aux filières proposées
Libellé Unité Prix unitaire (€) Quantité Prix (€)
Cabane en bois U 3500 1 3 500
bassin de stockage
Terrassement en masse de bassin m 3 27 437 11 799
Plus-value au prix (20% de la quantité de
terrassement)
m 3 40 87.4 3 496
Géomembrane m² 8,6 344.8 2 965.8
Branchement sur l’émissaire
Vanne motorisée U 15 660 1 15 660
Totale 47 234.8
Source : Bordereau des Prix de Chambéry Métropole (nouvelle édition 2006)
*Société Hydroconcept eau et assainissement
III 5.4 Synthèse du projet
Dans le tableau suivant on récapitule, les principaux résultats de l’étude qui peuvent constituer une
base de choix finale de la filière.
65

Tableau 28: les résultats obtenus lors des démarches de l’étude
Type
d’usage
Ressource
d’eau
Filière
Surface¹ (m²)
Investissements²
(en euro)
Exploitation
(en euro)
01 B I 652 181 551.4 1 360
01 B II 677 230 803.4 3 000
01 B III 15 56 982.8 1 760
01 B IV 40 106 234.8 3 400
¹ Sans prise en compte la surface de stockage
III 5.4.1 Analyse des éléments de choix des filières
Graphique : 1
Exploitations/ Investissements
250000
200000
Coûts en (€)
150000
100000
50000
Exploitations
Investissements
0
I II III IV
filières proposées
Graphique : 2
Surface occupée par chaque filière
Surface
occupée
700
600
500
400
300
200
100
0
I II III IV
filières proposées
Surface occupée
66

D’après les deux graphiques 1 et 2 on constate :
- les coûts d’exploitation dans toutes les filières sont faibles, en outre ces coûts sont relativement
proches, ce qui nous permet de choisir les filières sans prise en compte de ce facteur.
- les coûts d’investissement et les surfaces occupées dans les filières I et II sont relativement
importants par rapport les filières III et IV.
Pour définir le choix final de filière, on doit prendre en compte les éléments complémentaires
suivants :
- les contraintes d’exploitations et l’intégration paysagère des filières I et II sont plus
avantageuses par rapport aux filières III et IV.
- les filières I et II sont basées sur un traitement essentiellement biologique suivi par un
traitement physique ou chimique. En revanche les filières III et IV sont basées sur un traitement
de filtration, qui diminue la pollution biologique et bactériologique par la rétention des vers, des
kystes, et des MES.
67

IV Conclusion
Cette étude propose 3 différents types d’usages des eaux usées urbaines épurées pour l’irrigation,
cependant associe chaque type à ses recommandations physicochimiques et microbiologiques selon les
trois classes suivantes :
1. types d’usage 01 : (Légumes consommés crus, jardins, parcs, terrains de sport, espaces verts
accessibles au public, et tous les cas similaires).
2. types d’usage 02 : (Vergers, cultures céréalières et fourragères, pépinières, végétaux
consommables après cuisson, prairies de pâtures ou de fauche).
3. types d’usage 03 : (Forêt, espaces verts d'accessibilités limité ou interdite et autres espaces
similaires)
Cette classification des usages et des recommandations, permet d’identifier l’arrosage des espaces verts
de Savoie Technolac et le nettoyage des voitures, voiries. Comme un usage de type 01
Cette démarche de classification permet également de proposer deux types de solutions (filières), l’une
Extensive, l’autre compacte :
1. Extensive : lits à macrophytes + ozonation ou UV
2. Compacte : Filtre à sable + ozonation ou UV
La première filière représente la vision écologique et la bonne intégration au paysage basée sur le
développement durable occupe cependant une surface relativement significative du terrain, alors que la
seconde filière occupe une surface réduite mais moins intégré dans le paysage .
Cette étude offre une démarche normative et technique pour entamer des projets de réutilisation des
eaux usées épurées en irrigation. Elle est plus exigeante que les recommandations physicochimiques
microbiologiques, proposés par Le Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France.
Dans l’état actuel des connaissances [9] on ne peut pas connaître clairement les risques liés à la
réutilisation des eaux usées épurées aux différents types d’usages, car ces risques ont plusieurs formes
de pollution :
1 sanitaires liés aux personnes qui sont en contact direct (exploitant de stations, agriculteurs) ou
indirect (visiteurs ou voisins des stations d’épurations)
2 chimiques liés aux eaux souterraines par les nitrates, nitrites, pesticides, métaux lourds
3 pollution microbiologiques liés à la de terre irriguée, les eaux souterraines par les bactéries,
virus …
4 pollution de l’air par H 2 S…
Ce qui nous amené à adopter des solutions plus sanitaires, afin de limiter l’influence néfaste de risques
non maîtrisés.
Au finale une étude complémentaire liant les techniques d’épuration avec les techniques d’irrigation,
peut donner une vision complète de l’impact de ces types de projets sur l’homme et l’environnement.
68

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26. PREFECTURE DE LA SAVOIE - Direction de l’ Administration Territoriale et de
l’Environnement - Bureau de L environnement et du Développement Durable Station
d’épuration de Chambéry Aix Les Bains et du Sud du Lac du Bourget Arrêté portant
Autorisation de station dépuration de déversoirs d’orage et des rejets correspondants -
19/01/2006
27. PATRICK SAVARY - Guide des analyses de la qualité de l’eau – 2003 Technique cité 283 p -
ISBN : 2- 84866 – 012 -0
28. S. BAUMONT, J.P. CAMARAD, A.LEFRANC, A. FRANCONI- Réutilisation des eaux usées
épurées : risque sanitaires et faisabilité en île de France – Observatoire régional de santé d’île de
France, 176p
70

IV ANNEXES
71

ANNEXE: 1
Organigramme du service des eaux de Chambéry métropole
DIRECTEUR
SERVICE DES EAUX
RESPONSABLE
ADMINISTRATIF
DEMARCHE
QUALITE
PREVENTION DES
RISQUES
PROFESSIONNELS
DIRECTEUR
ADJOINT
Abonnements
Relevé des
compteurs
Facturation /
comptabilité
Secrétariat
BUREAU
TECHNIQUE
EXPLOITATION
ENVIRONNMENT
EAUX
Production AEP
Distribution
AEP
Collecte
Assainissement
UDEP

ANEXE 4
Les résultats d’analyses de la station des lits à macrophytes de Curienne
SATESE 73 SAT ESE 73
Date octobre 1999 octobre 2000 avril 2001 juin 2002 janv 2003 août 2003 oct 2003
Population raccordée 300 380 400 450 450 450 450
(en éq.habitants)
Surface utilisée 3,5 3 2,9 3 3 3 3
(en m²/habitant)
Entrée 330 315 560 1100 180 1000 71
Matières En Suspension Sortie 3 3 20 26 9 10 3
(en mg/l) Rdmt 99% 99% 97% 98% 95% 99,4% 95,8%
Entrée 831 900 1100 900 584 1200 160
DCO Sortie 35 29 43 48 71 45 37
(en mg/l) Rdmt 97% 97% 97% 99% 90% 99,5% 76,9%
Entrée 300 430 420 460 355 690 63
DBO5 Sortie 16

ANNEXE 5
III

ANNEXE 6
Schémas des Stations des lits à macrophytes
Les filtres avant plantation
et Apres plantation
Cheminée d’aération
Réseau de répartition des eaux
IV

ANNEXE 7
La réutilisation des eaux usées en France
1. Distinguer entre réutilisation des eaux usées et épandage d’eaux usées
La réutilisation des eaux usées consiste à récupérer les eaux usées traitées par station d’épuration, à
stocker le plus souvent, et à les utilisées pour irriguer des cultures ou des espaces verts, ce qui
conduit bien à un second usage de l’eau en question, dont le premier usage, était la consommation
(eau potable distribuée), on parle donc bien réutilisation des eaux.
L’épandage des eaux usées utilise le sol comme moyen d’évacuation des eaux usées traitées ou non,
et aussi comme moyen d’épuration.
2. Exemples dés réutilisations des eaux usées en France
• ALES (GARD)
Depuis la création de la première station d’épuration d’alès en 1964, les eaux usées traitées sont
évacuées vers un canal ouvert sur lequel les riverains sont raccordés.
Long de 3 km, celui –ci dessert le Syndicat D’Arnac (environ 10 à 15 agriculteurs), avant de
rejoindre le Gardon.
Tout type de culture est réalisé y compris le blé.
• ARS en RE (ILE de Ré – Charente Maritime )
La station d’Ars en Ré et de Saint Clément fournit des eaux usées épurées aux agriculteurs locaux.
Au départ 35 hectares, aujourd’hui 90 hectares sont cultivés (pommes de terre).
Le manque d’eau est à l’origine de ce choix, c’est ainsi que 25 agriculteurs groupés en ASA ont mis
en place un système d’irrigation qui leur coûte chaque année 4 800 F/hectares
• CHANCEUX SUR CHOISILLE (Indre et Loire)
De façon à mieux valoriser les eaux usées traitées pour les terrains de sport et Jardins publics l’été,
et pour limiter le prélèvement d’eaux dans la nappe fossile du Cénomanien, une lagune de 5 000 m 2
de faible profondeur a été construite en sortie de station a pour favoriser la désinfection des eaux par
UV naturels.
La totalité des eaux traitées est utilisée en été.
• MELLE (Deux-Sèvres)
La commune de Melle a réhabilité en 1994 sa station d’épuration pour la mettre aux normes avec les
décrets de la loi sur l’eau. Elle a profité de cette situation pour construire deux lagunes de finition
d’environ 2 hectares au total, pour diminuer la teneur en germes pathogènes et pour fournir à un
agriculteur les eaux usées nécessaires pour l’irrigation (10 m 3 à 30 000 m 3 )
• BROMES LE LAVANDOU
Le golf de Cavalière utilise les eaux usées épurées de la station du Lavandou. Celles-ci sont
injectées dans des drains enterrés répartis sur 1 hectare et infiltrant les eaux dans le sous-sol
sablonneux. La nappe située à 5 m de profondeur environ est ainsi rechargée.
L’exploitant du golf pompe les eaux de la nappe dans un puits de 14 mètres à un débit de 1 500
V

m 3 /jour. Les eaux sont stockées dans une réserve de 30 000 m 3 avant l’irrigation de parcours. Le
dispositif fonctionne toute l’année même si le golf est fermé depuis 1995.
• PORNIC (loire- Atlantique)
Le golf de Pornic irriguer ses parcours avec les eaux usées épurées par la station de la ville.
Les rejets qui s’effectuaient jusqu’en 1992 dans le vieux port de pêche de Pornic, haut lieu
touristique et les problèmes de ressources en eau douce dans cette région ont favorisé ce choix.
Le golf récupère la totalité des eaux usées en été. Les eaux usées sont chlorées, puis déchlorés pour
éviter de « brûler » les gazons.
• SAINT PIERRE LA COTINIERE (ILE d’Oléron – Charente-Maritime)
Le golf de Saint Pierre est alimenté par les eaux usées épurées de la station de la Continière, Le golf
s’est équipé d’une station de traitement aux UV, pour atteindre les caractéristiques de classes A.
La sensibilité de milieu récepteur mais aussi la rareté de l’eau ont motivée cette réutilisation.
Sur une surface de 45 hectares, 25 hectares sont irrigués et correspondant essentiellement aux zones
de jeu
Un bassin tampon de 350 m3 Permet un stockage d’une journée de consommation.
Le système d’affinage installé dans l’enceinte du golf comprend une filtration à 150 µ et une
irradiation aux UV. En 3 ans le fonctionnement, tous les contrôles de la DDASS ont été bons
vérifiant le niveau de classe A. Ce système nécessite une surveillance de journalière d’une demi
heure par jour et un changement des filtres (4 heures/semaine)
L’installation complète (amenée d’eaux – station) a coûté de l’ordre de 2,3 millions de franc.
2- La consommation du terrain golf
Un golf de 18 tours d’une superficie de 65 hectares peut consomme 300 000m 3 /an.
La consommation annuelle d’eau des golfs situés sur la cote méditerranéenne était en 1991, de 4,5
millions de m 3
Extrait de : L’utilisation des eaux usées épurées en irrigation
VI

ANNEXE 8
Les types d’irrigations
1. Irrigation a la raie
L’irrigation par submersion et l’irrigation à la raie sont les deux techniques traditionnelles
d’irrigation. L’irrigation par submersion, très grosse consommatrice d’eau, n’est pratiquement pas
utilisée en France. L’irrigation a la raie l’est beaucoup plus. Elle a fait l’objet tout récemment
d’effort de modernisation [17].
2. L’aspersion
L’eau est fournie aux plantes sous forme de pluies artificielles issues d’appareils d’aspersion
alimentés en eau sous pression. Cette technique ne nécessite aucun nivellement de la surface irriguée
et assure l’aération du sol. Ce mode d’irrigation permet un dosage précis des apports, d’où une
économie d’eau. Il a le gros avantage d’assurer une bonne homogénéité de la répartition des apports.
C’est une des méthodes permettant d’arroser convenablement des sols très perméables.
Elle exige une adaptation de la qualité microbiologique de l’eau recyclée à la nature des cultures
arrosées [17].
3. L’irrigation localisée
L’eau est distribuée a faible débit dans un réseau sous pression qui est à même le sol ou suspendu ou
encore partiellement souterrain. Le réseau est constitué de rampes souples ou demi dures, perforées
ou munies, à intervalles variables selon les cultures, de dispositifs distributeurs, tels que ajutages,
goutteurs, mini-diffuseurs.
La distribution est fréquente ou contenue, ce qui permet de maintenir humide la zone entourant les
racines, sans pertes entre les plantes.
Cette technique permet de :
1. limiter les percolations profondes.
2. réduire la levée et la croissance des mauvaises herbes
3. limiter les risques de contamination par les maladies, par tenir les feuilles à sec
4. L’irrigation souterraine
L’irrigation souterraine fonctionne à l’inverse du drainage : l’eau est envoyée sous légère pression
dans des drains enterrées et remonte par capillarité. Cette technique permet de :
1. Garder la partie supérieure du sol sèche.
2. Diminuer les risques d’accumulation des sels.
L’irrigation souterraine semble prometteuse pour l’utilisation d’eaux usées en irrigation, ces eaux
doivent être filtrés ou décantées afin d’éviter le colmatage des tuyaux enterrés.
Ces derniers devront d’autre part purgés périodiquement.
VII

VIII