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A. Heduit, Catherine Boutin. Station d’épuration durable. [Rapport Technique] irstea. 2010, pp.42.
�hal-02595723�
Partenariat 2009 – Domaine Ecotechnologies et pollution Action 28bis-3 « Station d’épuration durable »
Station d’épuration durable
Rapport final
Alain Héduit et Catherine Boutin
Cemagref
Contexte de programmation et de réalisation
A travers la loi Grenelle, la France s'engage dans des objectifs ambitieux de protection de l'environnement en termes de réduction des consommations d'énergie, de préservation des ressources naturelles et de la biodiversité. Le secteur de l'assainissement ne doit échapper à ces enjeux d'autant que des solutions existent déjà pour réduire l'impact des stations d'épuration. La conception et l'exploitation des stations d'épuration doivent donc désormais s'inscrire dans une démarche de développement durable. Il est donc nécessaire d'y associer des critères environnementaux et socio-économiques actuellement peu renseignés. Le travail présenté vise à identifier les indicateurs de développement durable les plus pertinents dans le cas des stations d'épuration et à faire un inventaire des pratiques actuelles dans ce domaine afin de définir un cadre méthodologique pour la mise en place de cette démarche
Le programme 2009 avait pour objectifs :
l’identification des indicateurs de développement durable applicables aux stations d'épuration (matières premières, construction et fonctionnement, préservation de la biodiversité sur site, facilité d’exploitation, durée de vie, bilan carbone, devenir des boues, énergie et valorisation énergétique, coût d’investissement et de fonctionnement, …),
la proposition d'un cadre méthodologique pour la mise en place de la démarche
développement durable des stations d'épuration,
Et, l’inventaire et l’analyse de stations d'épuration répondant déjà à ces enjeux en France et à l'étranger. Les auteurs Alain Héduit Directeur de recherche alain.heduit@cemagref.fr Cemagref Antony Catherine Boutin
Ingénieur Divisionnaire de l’Agriculture et de l’Environnement Catherine.boutin@cemagref.fr
Cemagref Lyon
Les correspondants
Onema : Stéphane Garnaud, Direction de l’Action Scientifique et Technique, stephane.garnaud@onema.fr
Référence du document : 2009_Onema-Cemagref_STEP durable.pdf Cemagref : Alain Héduit, Cemagref Antony, alain.heduit@cemagref.fr
Référence du document : Action 28bis-3
MEEDDEM – DEB : Bruno RAKEDJIAN, La Défense, Bruno.Rakedjian@developpement-durable.gouv.fr
Droits d’usage actuel : Accès libre Niveau géographique : National
Niveau de lecture : Professionnels
Janvier 2010 - p 3/42
Station d’épuration durable
Rapport final
Alain Héduit et Catherine Boutin
TABLE DES MATIERES
1 Résumé ... 4
2 Mots-Clés ... 4
3 Abstract ... 5
4 Key-Words ... 5
5 Synthèse pour l’action opérationnelle ... 6
6 Cadre méthodologique ... 8
6.1 Projet : choix de la filière de traitement ... 9
6.1.1 Filières "eau" ... 10
6.1.2 Filières "boues" ... 10
6.1.3 Analyse technique ... 11
6.1.4 Analyse économique ... 12
6.1.5 Analyse environnementale du fonctionnement des filières ... 12
6.1.6 Analyse sociale ... 14
6.2 Construction de la station d’épuration ... 15
6.2.1 Indicateur CO-1 : Architecture ... 15
6.2.2 Indicateur CO-2 : Intégration au site... 15
6.2.3 Indicateur CO-3 : Matériaux et techniques de construction ... 15
6.2.4 Indicateur CO-4 : Prise en compte des futures nuisances olfactives et sonores ... 15
6.2.5 Indicateur CO-5 : Conduite des travaux ... 15
6.2.6 Indicateur CO-6 : Communication ... 15
6.3 Exploitation de la station d’épuration ... 16
6.3.1 Indicateur EX-1 : Management et Qualité ... 16
6.3.2 Indicateur EX-2 : Prélèvement des ressources ... 17
6.3.3 Indicateur EX-3 : Consommation énergétique ... 18
6.3.4 Indicateur EX-4 : Valorisation des énergies renouvelables ... 18
6.3.5 Indicateur EX-5 : Réduction du volume de déchets ... 20
6.3.6 Indicateur EX-6 : Devenir des déchets ... 22
6.3.7 Indicateur EX-7 : Emissions de gaz à effet de serre et d'ammoniac ... 22
6.3.8 Indicateur EX-8 : Respect de la biodiversité ... 23
6.3.9 Indicateur EX-9 : Santé et sécurité ... 24
6.3.10 Indicateur EX-10 : Nuisances ... 25
6.3.11 Indicateur EX-11 : Communication ... 25
6.4 Démantèlement / Réhabilitation de la station d'épuration ... 27
6.4.1 Indicateur DE-1 : Gestion des déchets ... 27
6.4.2 Indicateur DE-2 : Limitation des nuisances ... 27
6.4.3 Autres Indicateurs ... 27
7 Application de la démarche développement durable aux stations d'épuration ... 28
7.1 Le SIAAP, acteur du développement durable ... 28
7.2 Station d’épuration de Seine Aval ... 29
7.3 Station d’épuration Seine Morée ... 32
8 Conclusion ... 35
9 Bibliographie ... 36
10 WEFTEC 09 : liste présentations sur GES ... 39
Station d’épuration durable
Rapport final
Alain Héduit et Catherine Boutin
1 Résumé
Aucun cadre n'étant actuellement défini pour mettre en place une démarche de développement durable sur les stations d'épuration, le travail bibliographique et les entretiens réalisés ont conduit à la proposition d'une méthodologie reposant sur quatre étapes : projet, construction, exploitation et déconstruction. L'étape de projet devant aboutir au choix des filières eau et boues repose sur une présélection conventionnelle de filières reposant sur 4 critères (taille de l'agglomération, contraintes liées aux terrains disponibles, caractéristiques des eaux usées et exigences de traitement) complétée par une analyse environnementale et sociale du fonctionnement des filières regroupant différents indicateurs. Cette analyse environnementale et sociale a été limitée dans le cadre de cette étude à (i), la consommation d'énergie et au prélèvement des ressources (ii), la production de déchets (iii), la production de GES en phase d'exploitation et (iv), la limitation des nuisances visuelles olfactives et sonores. Elle devra dans l'avenir être complétée à l'aide d'outils comme le Bilan Carbone et l'Analyse de Cycle de Vie dont les méthodologies d'utilisation, les atouts et les limites restent à préciser. Six indicateurs (Architecture, Intégration au site, Matériaux & techniques de construction, Prise en compte des futures nuisances olfactives et sonores, Conduite des travaux, Communication) ont été attachés à l'étape de construction. L'étape d'exploitation de la station d'épuration prend en compte 11 indicateurs (management & qualité, prélèvement des ressources, consommation énergétique, valorisation des énergies disponibles, réduction du volume de déchets, devenir des déchets produits, production de gaz à effet de serre, biodiversité, santé & sécurité, nuisances générées, communication). L'étape de
déconstruction regroupe cinq indicateurs : Gestion des déchets, Limitation des nuisances, Travaux,
Communication, Remise en état du site).
Une illustration de la démarche développement durable et de l'application des critères retenus au cas des stations d'épuration est ensuite apportée dans le cadre d'actions menées par le Syndicat Interdépartemental d'Assainissement de l'Agglomération Parisienne (SIAAP) sur cette thématique.
2 Mots-Clés
Stations d'épuration des eaux usées, développement durable, analyse environnementale, indicateurs, méthodologie
Janvier 2010 - p 5/42 3 Abstract
No method currently being established to develop a sustainable development approach on wastewater treatment plants, the bibliographic work and interviews conducted have led to the proposal of a methodology based on four stages: design, construction, operation and destruction of the plant. The stage of the project will lead to the choice of the water and the sludge treatment technologies based on a screening of the conventional systems considering four criteria (size of the town, land availability, wastewater characteristics and efficiency requirements). This screening is followed by an environmental and social analysis of the potential technologies using different indicators. This analysis was restricted in this study to (i) energy consumption and resource extraction (ii) waste production (iii) greenhouse gases (GHG) production during the operating and (iv), restriction of visual nuisance, odour, and noise. In the future, tools like Carbon Footprint and Life Cycle Analysis will be developed. Their use and limitations remain to be clarified in the wastewater sector. Six indicators (Architecture, Integration in the site, materials and construction techniques, ways of restriction of future nuisance, works management and communication) have been attached to the construction phase. The operating phase takes into account 11 Indicators (management & quality collection of resources, energy use, conversion of renewable energy, limitation of the waste production, greenhouse gases emissions, biodiversity, health & safety, nuisances, communication). The destruction phase includes five indicators: waste management, nuisance restriction, works, communication, rehabilitation)
An illustration of the to sustainable development approach and application of some of these indicators is then provided within the framework of actions undertaken by the Syndicat Interdépartemental d'Assainissement de l'Agglomération Parisienne(SIAAP)
4 Key-Words
wastewater treatment plants, sustainable development, environmental analysis, indicators, methodology
Station d’épuration durable
Rapport final
Alain Héduit et Catherine Boutin
5 Synthèse pour l’action opérationnelle Contexte général
Les appels d’offres pour les marchés de construction / rénovation des stations d’épuration tendent dorénavant à intégrer un volet développement durable. Quelques outils d'aide à la décision (Bilan carbone, Analyses du cycle de vie) sont disponibles pour évaluer l'impact sur l'environnement de différentes activités, mais leur application à l'épuration des eaux reste à explorer.
Différents éléments et outils devront être pris en compte / utilisés lors de la mise en place d'une démarche de développement durable dans le cadre de l'épuration des eaux usées. Des approches locales et plus globales seront à considérer.
L’objectif du travail présenté consiste à proposer un cadre méthodologique préliminaire associée à des indicateurs pour une mise en place progressive d'une démarche de développement durable dans le cadre d’une création ou d’une réhabilitation de station d’épuration.
Cadre méthodologique et indicateurs proposés
La méthodologie retenue repose sur quatre étapes : projet, construction, exploitation, déconstruction. 1.- L'étape de projet devant aboutir au choix des filières eau et boues repose d’abord sur analyse technique et économique conventionnelle de filière prenant prioritairement en compte quatre critères (taille de l'agglomération, terrain disponible, contraintes particulières et exigences de traitement). Celle-ci est complétée par une analyse environnementale et sociale simplifiée du fonctionnement des filières présélectionnées regroupant différents indicateurs : (i) consommation d’énergie et
prélèvement des ressources, (ii) production de déchets, (iii) émissions de gaz à effet de serre, et (iv) nuisances et acceptabilité sociale. Cette analyse devra dans l'avenir être étendue à toutes les étapes
de la vie des installations et développée à l'aide d'outils comme le Bilan carbone et l'analyse de cycle de vie dont les méthodologies d'utilisation, les atouts et les limites restent à préciser. L’outil « ACV »permettra notamment d’évaluer et de comparer diverses solutions techniques à une échelle globale ou régionale.
2.- L'étape de construction est associée à six indicateurs (Architecture, Intégration au site, Matériaux
& techniques de construction, Prise en compte des futures nuisances olfactives et sonores, Conduite des travaux, Communication).
Janvier 2010 - p 7/42
3.- L'étape d'exploitation de la station d'épuration prend en compte 11 indicateurs (Management &
qualité, prélèvement des ressources, consommation énergétique, valorisation des énergies disponibles, réduction du volume de déchets, devenir des déchets produits, production de gaz à effet de serre, biodiversité, santé & sécurité, nuisances générées, communication). Cette étape bénéficiera
prioritairement, avec celle du projet, des avancées futures sur les outils Bilan Carbone et ACV.
4.- L'étape de déconstruction est associée à cinq indicateurs : gestion des déchets, limitation des
nuisances, travaux, communication, remise en état du site.
Pour en savoir plus :
ASTEE (2009) Facteurs d'émission : guide méthodologique des émissions de GES des services de l'eau et de l'assainissement. Document technique 54p
http://www.astee.org/publications/bibliographie/guide/guide_11/accueil.php
BONIERBALE, T., (2004), Eléments pour l’évaluation de la qualité environnementale des systèmes d’assainissement urbains, Thèse de doctorat, Université de Marne-la-Vallée, France 191 pp.
MAUGENDRE, J-P., ARAMA, G., REUNGOAT, E., SCHAFER, E., GINSBURGER, C., DUGUET, J-P., GOURDON, T., SENANTE, E., HASSINE, M. (2010) Services d'eau et d'assainissement : contribuer à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Méthodologies et retours d'expérience. TSM, (10), 51-70 RENOU, S., 2006 Analyse du cycle de vie appliquée aux systèmes de traitement des eaux usées, Thèse de doctorat, Institut de polytechnique de Lorraine, Nancy, France, 265 pp.
ROUX, Ph., BOUTIN, C. (2010) Evaluation environnementale du système « assainissement » par analyse du cycle de vie. 4p Colloque traitement tes eaux usées des boues et des matières de vidange pour les petites et moyennes collectivités Pollutec, Lyon 2 décembre 2010
Alain Héduit
Directeur de recherche alain.heduit@cemagref.fr Cemagref Antony
Catherine Boutin
Ingénieur Divisionnaire de l’Agriculture et de l’Environnement catherine.boutin@cemagref.fr
Station d’épuration durable
Rapport final
Alain Héduit et Catherine Boutin
Les appels d’offres pour les marchés de construction / rénovation des stations d’épuration tendent dorénavant à intégrer un volet développement durable. Quelques outils d'aide à la décision (Bilan carbone, Analyses du cycle de vie) sont disponibles pour évaluer l'impact sur l'environnement de différentes activités, mais leur application à l'épuration des eaux reste à explorer.
L’objectif du présent projet consiste à proposer un cadre méthodologique préliminaire associée à des indicateurs pour une mise en place progressive d'une démarche de développement durable dans le cadre d’une création ou d’une réhabilitation de station d’épuration.
6 Cadre méthodologique
Différents éléments et outils devront être pris en compte / utilisés lors de la mise en place d'une démarche de développement durable dans le cadre de l'épuration des eaux usées. Des approches locales et plus globales seront à considérer.
L'outil ACV est notamment susceptible de fournir une indication de l'impact global sur l'environnement d'une station d'épuration tout au long de sa vie (construction, fonctionnement et fin de vie). Cet outil est donc potentiellement utile pour du choix d'une filière et/ou d'une stratégie de gestion technique. Il reste néanmoins indispensable d'améliorer sa méthodologie d'utilisation et de bien identifier ses atouts et ses limites. Par ailleurs, les poids respectifs des différentes parties du système d'assainissement (réseau + ouvrages de stockage + station) devront être évalués.
Le développement durable devant, par définition concilier les aspects environnementaux mais également économiques et sociaux des activités humaines, ces derniers doivent également être pris en compte dans la démarche engagée.
Quatre étapes de la vie d'une station d'épuration seront prises en considération :
Le projet : choix de la filière "eau" et de la filière "boues",
La construction des ouvrages et la mise en place des équipements,
L'exploitation de l'installation,
Le démantèlement ou la rénovation / réhabilitation des ouvrages et des équipements.
Pour chacune de ces étapes, un cadre méthodologique et des indicateurs de développement durable seront proposés, étant entendu que l'adaptation de l'outil ACV au cas des systèmes d'assainissement constituera une étape ultérieure du travail (2010-2011). Cette étude est complétée par la présentation, de la démarche de développement durable appliquée à deux stations d’épuration et par une liste de références bibliographiques.
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6.1
Projet : choix de la filière de traitement
Le choix de la filière d'épuration des eaux usées va déterminer la qualité, la fiabilité du rejet. Cette filière sera associée à une filière de traitement des boues laquelle pourra avoir un impact sur la filière "eau" (et réciproquement). La combinaison des filières eau et boues génèrera des coûts, des contraintes d'exploitation et aura un impact environnemental et social.
Au plan local, le choix des filières eau et boues sera classiquement guidée par quatre critères : 1. La taille de l'agglomération ;
2. Les contraintes locales liées à l'emplacement et la surface des terrains mobilisables voire leurs caractéristiques structurelles ;
3. La composition et la variabilité des eaux à traiter (nature du réseau, variation saisonnière de charge, toxicité, eaux industrielles, eaux claires parasites) et aux boues à évacuer (destination) ;
4. Les exigences du traitement de l'eau (niveau de rejet, fiabilité) - éventuellement selon la nature de l'exutoire - et des boues (siccité, …).
La démarche proposée (Figure 1) comprend une présélection des filières eau et boues possibles au regard des quatre points mentionnés précédemment. Le choix final sera arrêté à l'issue d'une analyse technique et économique (conventionnelle) complétée par une analyse environnementale et
sociale dont les bases provisoires seront proposées dans ce document, mais qui ira dans le futur
jusqu'à une Analyse de Cycle de Vie des filières.
Figure 1 : Démarche de choix des filières
TAILLE EAUX USEES
EXIGENCES TRAITEMENT CONTRAINTES LOCALES : TERRAIN FILIERES BOUES FILIERES EAU
ANALYSE TECHNIQUE ANALYSE ECONOMIQUE
ANALYSE
ENVIRONNEMENTALE ET SOCIALE
Remarque : au-delà de ces quatre critères principaux, un cinquième critère plus subjectif intégrant nuisances visuelles, olfactives, auditives supposées associées à un effet de mode est parfois mis en avant dès le stade du projet.
Le cas échéant, une filière "traitement de l'air" peut être associée aux filières "eau" et "boues".
6.1.1 Filières "eau"
Le Tableau 1 donne un aperçu des filières "eau" pouvant être mises en œuvre selon la taille de l'agglomération pour l'obtention d'un niveau DERU (cas général) ou supérieur.
Tableau 1 : Filières "eau" selon la taille de l'agglomération (en EH)
Filière Eau < 1000 1000 - 10.000 10.000 – 100.000 > 100.000 Compacité 1 Lagunes + filtres O E N N -- 2
Disques Biologiques ou Lits
Bactériens & Lits de clarification / séchage plantés de roseaux
O E N N -
3 Filtres Plantés de Roseaux O E N N -
4 Boues activées en faible charge E O O O =
5 SBR : boues activées à
fonctionnement séquentiel E O O O +
6 MBBR : bioréacteurs à flore fixée
fluidisée E O O O +
7 BRM** : bioréacteurs à membranes E O O O +
8 Biofiltres N E O O ++
O = Oui N = Non E = Exceptionnel (contraintes locales) ** : très bonne qualité d'eau traitée
Ces filières pourront, le cas échéant, être complétées ou inclure des étapes de traitement complémentaires : déphosphatation biologique ou physico-chimique, filtration, nitrification, dénitrification tertiaires, désinfection, etc.
6.1.2 Filières "boues"
Le Tableau 2 donne un aperçu des filières de conditionnement, déshydratation, séchage et la destination finale des boues mises en œuvre selon la taille de l'agglomération.
Janvier 2010 - p 11/42 Tableau 2 : Filières boues selon la taille de l'agglomération (en EH)
Filière Boues < 1000 1000 - 10.000 10.000 – 100.000 > 100.000 1 Réduction avant épaississement DI1 + Digestion
anaérobie O/E O/E O/E O
2 Réduction aérobie 2 O/E O O O 3 Epaississement Statique O O E E 4 Mécanique E O O O 5 Flottation N E E E 6 Conditionnement Chimique O O O O 7 Thermique N N E O 8 Déshydratation Mécanique E O O O 9 Séchage Lits Plantés O E N N 10 Solaire N O O N 11 Thermique N N E O 12 Réduction Ultime OVH 3 N N N O 13 Pyrolyse N N N O 14 Valorisation Elimination Epandage O O O O 15 Incinération N N E O 16 Décharge E E N N
1 Décantation primaire, 2 Ajouts de champignons, biocides, 3 Oxydation par Voie Humide
6.1.3 Analyse technique
Le Tableau 3 rassemble une série d'indicateurs relatifs à l'analyse technique de chacune des filières envisageables. Dans chaque cas, quatre niveaux d'appréciation sont disponibles :
A : Excellent B : Bien C : Passable D : Mauvais Tableau 3 : Indicateurs relatifs à l'analyse technique des filières
Indicateurs Filière eau Filière boues Filière air
A,B,C,D A,B,C,D A,B,C,D AT1 Adaptation à la taille de l'agglomération
AT2 Adaptation à surface et localisation terrain
AT3 Adaptation, composition et variabilité eaux usées
AT4 Adaptation au niveau de traitement exigé
AT5 Adaptation à la fiabilité exigée du traitement
6.1.4 Analyse économique
Le Tableau 4 rassemble une série d'indicateurs relatifs à l'analyse économique de chacune des filières envisageables. Les valeurs sont exprimées en (k)Euros par an.
Tableau 4 : Indicateurs relatifs à l'analyse économique des filières
Indicateur Filière
eau
Filière
boues Filière air
Energies
renouvelables& REUT Total
k€/an k€/an k€/an k€/an k€/an AE1 Investissement*
AE8 Déconstruction AE2 Renouvellement AE3 Energie
AE4 Réactifs AE5 Eau potable AE6 Main d’œuvre AE7 Fonctionnement
(∑ AE2…AE6)
AE9 Total annuel
*Pour une durée de vie définie au préalable
Les Tableaux 3 et 4 résultent d'examens conventionnels de dossiers. L'analyse environnementale et sociale présentée ci-après est destinée à apporter un éclairage complémentaire relatif aux aspects environnementaux et sociaux lié au fonctionnement des filières projetées sans aller jusqu'à une analyse de cycle de vie.
6.1.5 Analyse environnementale du fonctionnement des filières
L'analyse proposée dans ce cadre ne prend en compte que l'exploitation des filières.
Consommation d'ENERGIE et prélèvement des RESSOURCES
Le Tableau 5 rassemble une série d'indicateurs relatifs à la consommation énergétique et au prélèvement des ressources liés au fonctionnement de chacune des filières envisageables. Les valeurs sont exprimées en kWh par an (énergie) ou m3 par an (réactifs, carburant, eau potable).
Tableau 5 : Indicateurs relatifs à la consommation d'énergie et au prélèvement des ressources
Indicateur Filière eau Filière
boues Filière air Energies renouvelables & REUT Total
AES – ER1 Energie (kWh/an) < 0
AES – ER2 Réactif 1 (m3/an) AES – ER3 Réactif 2 (m3/an) AES – ER4 Carburant (m3/an)
AES – ER5 Eau potable (m3/an) < 0
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Production de DECHETS à évacuer (périmètre de l'installation)
Le Tableau 6 rassemble une série d'indicateurs relatifs à la production de déchets liée au fonctionnement de chacune des filières envisageables. Les valeurs sont exprimées en m3 à évacuer par an.
Tableau 6 : Indicateurs relatifs à la production de déchets
Indicateur Filière eau Filière boues Filière air Energies renouvelables & REUT Total
AES – D1 Boues en excès (m3/an)
AES – D2 Refus dégrillage (m3/an) AES – D3 Sables (m3/an)
AES – D4 Graisses (m3/an) AES – D5 Huiles (m3/an) AES – D6 Réactifs (m3/an)
AES – D7 Matières vidange (m3/an)
Emission de gaz à effet de serre
Les émissions de gaz à effet de serre (GES) peuvent être évaluées sur la base de l'outil "Bilan carbone" développé par l'ADEME (www.ademe.fr/bilan-carbone/) qui, à la différence des analyses de cycle de vie multicritères, utilise un seul indicateur, les émissions de CO2. On pourra se référer aux
travaux du groupe de travail de l'ASTEE sur la question qui a édité un "guide méthodologique des émissions de GES des services de l'eau et de l'assainissement" qui apporte des éléments
méthodologiques complémentaires et propose des facteurs d'émission des GES
(http://www.astee.org/publications/bibliographie/guide/guide_11/accueil.php).
A titre d'exemple, le Tableau 7 rassemble une série d'indicateurs relatifs à la production de gaz à effet de serre liée au fonctionnement de chacune des filières envisageables. Les valeurs sont exprimées en kg CO2 par an
1
.
Tableau 7 : Indicateurs relatifs à la production de GES au cours de l'exploitation
Indicateur Filière
eau
Filière
boues Filière air
Energies renouvelables & REUT Total (kg CO2 /an)1 (kg CO2 /an)1 (kg CO2 /an)1 (kg CO2 /an)1 (kg CO2 /an)1
AES – GES1 Energie < 0
AES – GES2 Réactif 1
AES – GES3 Réactif 2
AES – GES4 Carburant
AES – GES5 Eau potable <0
AES – GES6 Consommable
AES – GES8 TOTAL
1
Une analyse complète des émissions de GES prendra bien entendu, outre les émissions liées à l’exploitation des installations, celles imputables à leur construction et à leur démantèlement. La question de l'émission des GES est actuellement majeure en lien avec les changements climatiques. Les références des 22 communications présentées sur le sujet à WEFTEC 09 sont données (Cf. paragraphe 11).
6.1.6 Analyse sociale
Une série d'indicateurs relatifs aux nuisances potentielles générées par les filières envisageables et à leur acceptabilité sociale est présentée au Tableau 8. Une partie de ces indicateurs est reprise au paragraphe construction. Dans chaque cas quatre niveaux d'appréciation sont disponibles :
A : Excellent B : Bien C : Passable D : Mauvais Tableau 8 : Indicateurs relatifs aux nuisances et à l’acceptabilité sociale
Indicateur Niveau
A,B,C,D
AES – NU1 Intégration au site, impact visuel attendu
AES – NU2 Niveau de nuisances sonores attendu
AES – NU3 Niveau de nuisances olfactives attendu
AES – NU4 Acceptabilité sociale attendue (phénomène de mode)
En conclusion, au-delà des résultats des analyses technique et économique conventionnelles, une
analyse environnementale et sociale simplifiée du fonctionnement des filières est réalisée pour chacune des filières eau et boues sélectionnées à l'issue de la prise en compte des 4 critères mentionnés au départ. Cette analyse complémentaire permettra progressivement d'apporter des éléments visant à la meilleure prise ne compte des paramètres caractéristiques du développement durable. Il est clair que des choix méthodologiques restent à préciser et que des travaux doivent être conduits pour préciser et compléter la démarche.
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6.2
Construction de la station d’épuration
6.2.1 Indicateur CO-1 : Architecture
L'architecture et la conception des bâtiments respecteront les exigences « Haute Qualité Environnementale ». Une attention particulière sera portée à l'isolation thermique des bâtiments.
6.2.2 Indicateur CO-2 : Intégration au site
L’intégration de la station d’épuration au site sera réalisée via l'architecture (stations compactes ou intégrées à proximité d’un secteur habité) ou par la mise en place d'aménagements paysagers adaptés.
6.2.3 Indicateur CO-3 : Matériaux et techniques de construction
Les matériaux de constructions utilisés devront, dans la mesure du possible être recyclables et non issus d'une ressource limitée. Les matériaux locaux seront utilisés préférentiellement. Les techniques de construction seront respectueuses de l’environnement, notamment vis-à-vis des émissions de gaz à effet de serre.
6.2.4 Indicateur CO-4 : Prise en compte des futures nuisances olfactives et sonores
Les équipements nécessaires à la minimisation de nuisances olfactives en phase d'exploitation future seront mis en place dès la construction (désodorisation des locaux des prétraitements & du traitement des boues, éloignement des sous produits sources d'odeurs). De même, l'isolation phonique sera prise en compte au moment de la construction. Dans le cas de stations proches de zones résidentielles, la couverture d'ouvrages et l'isolement phonique de moteurs ou d’équipements est impérative. L'insonorisation des surpresseurs est indispensable et les aérateurs de surface sont à éviter.
6.2.5 Indicateur CO-5 : Conduite des travaux
La santé et la sécurité du personnel et des riverains feront l'objet de toute l'attention nécessaire durant la phase de travaux en conformité avec la réglementation par l'instauration :
de règles de sécurité ;
d'instructions destinées à limiter les nuisances sonores et olfactives ;
d'un plan de circulation des véhicules de chantier ;
d'un système de collecte et de stockage des eaux et des déchets de chantier ;
etc.
6.2.6 Indicateur CO-6 : Communication
La communication avec le public constitue également un point important de cette phase de construction : une information régulière des élus sur l'avancement du chantier (comité de suivi) pourra être organisée.
6.3
Exploitation de la station d’épuration
Différents indicateurs de développement durable applicables à la phase d'exploitation de la station d'épuration sont proposés. Certains ont déjà été pris en compte dans l'analyse environnementale et sociale ou le seront au stade du projet dans le cadre d'une ACV lorsqu'elle sera réalisée.
On distinguera :
1. Le Management et la Qualité ;
2. Le prélèvement des ressources (réactifs, carburant, eau potable) ; 3. La consommation énergétique ;
4. La valorisation des énergies renouvelables disponibles ; 5. La réduction du volume de déchets ;
6. Le devenir des déchets produits ;
7. Les gaz à effet de serre (en lien avec les changements climatiques) ; 8. La biodiversité ;
9. la santé et la sécurité ; 10. Les nuisances générées ; 11. La communication.
6.3.1 Indicateur EX-1 : Management et Qualité
La démarche de développement durable répond à certaines pratiques relatives à la gestion du personnel, au management environnemental et à la politique qualité.
Gestion du personnel
La bonne exploitation d'une station d'épuration passe par la mise en place d'une bonne gestion du personnel :
organisation du travail, répartition des tâches,
autonomie, formation et qualification des personnels,
attention portée aux conditions, au cadre de travail, aux règles de sécurité,
etc.
Management environnemental
Il s'agit d'améliorer de façon continue la performance environnementale par la maîtrise des impacts liés à l'activité (Cf. norme ISO 14 001 qui prescrit les exigences relatives à un système de management environnemental).
On pourra par exemple :
identifier les impacts environnementaux générés par les activités (Cf. tableaux 5 à 8) ;
identifier des objectifs d’amélioration des processus et déterminer des cibles ;
construire des plans d’actions à appliquer dans le cadre d’interventions d’urgence ;
produire et organiser la documentation interne nécessaire ;
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sensibiliser et former l'ensemble du personnel à la démarche.
Management de la qualité (ISO 9001)
Il s'agit de mettre en place un ensemble d'obligations que l'exploitant devra suivre pour assurer la qualité et la traçabilité de ses activités. La norme ISO 9001 décrit les exigences relatives à un système de management de la qualité pour une utilisation soit interne, soit à des fins contractuelles ou de certification.
6.3.2 Indicateur EX-2 : Prélèvement des ressources
Des réactifs chimiques sont utilisés lors des étapes de traitement de l'eau et des boues : chlorure ferrique (déphosphatation, déshydratation), chaux (déshydratation, stabilisation), méthanol (dénitrification), acides et bases (désodorisation), chlore (désinfection). Par ailleurs, le transport des réactifs et des déchets induit une consommation de carburant. Enfin de l'eau potable est consommée (lavages, désodorisation). La consommation de produits chimiques, de carburant et d'eau potable doit être minimisée sans remettre en cause ni la qualité et la fiabilité du traitement, ni la santé et la sécurité du personnel, ni provoquer de nuisances ou générer des effets secondaires négatifs (production supplémentaire de GES par exemple). Le choix des réactifs doit prendre en compte outre leur efficacité et leur coût, leur impact sur l'environnement (empreinte carbone, teneur en métaux, etc.).
Réactifs
La minimisation de la consommation de réactifs passe d'abord par le recours à des solutions de substitution lorsque cela est possible :
Déphosphatation biologique plutôt que physico-chimique,
Utilisation du carbone des eaux usées de préférence à l'injection de carbone exogène (méthanol, glycérol, …),
Désinfection UV (pas de sous-produits toxiques) plutôt que chloration.
Chaque solution alternative, si elle diminue bien la consommation de réactif, comporte des inconvénients à prendre en compte au moment du choix :
Déphosphatation biologique : investissements, contraintes d'exploitation, rendements ;
Utilisation du carbone des eaux usées : valorisation énergétique diminuée ;
Désinfection UV plutôt que chloration : consommation électrique.
Au-delà des solutions de substitution, une conception correcte des systèmes et une gestion optimisée de l’injection de réactifs s'imposent : mise en place de systèmes d'asservissements si nécessaire, contrôle strict des consommations, recyclages, etc.
Carburant
La limitation de la consommation de carburant impose la limitation des transports et donc :
la réduction du volume de déchets de prétraitements : (i) compactage et ensachage des déchets de dégrillage, (ii) lavage, tri et stockage des sables, (iii) traitement aérobie des graisses in situ (lorsque la taille de l'installation et/ou la possibilité de collecte de graisses justifient cet investissement et son exploitation) ;
réduction des tonnages de boues à évacuer : (i) digestion anaérobie, (ii) séchage, etc.
Comme précédemment, les contraintes (investissement, gestion technique, consommation énergétiques) pouvant être générées doivent être examinées au regard des économies de carburant réalisées sur la durée de vie de l'installation.
Les présences d'une voie d'eau navigable, d'une voie ferrée et de transports en commun sont des facteurs favorables aux économies de carburant donc à la limitation d'émissions de GES.
Eau potable
La stratégie à adopter dépend des consommations attendues. Une stricte limitation de la consommation d'eau potable aux usages sanitaires peut être préconisée. La réutilisation d'eau usée traitée (après une étape éventuelle de filtration tertiaire et de désinfection) et/ou la récupération d’eau de pluie pour les lavages et l'arrosage des espaces verts peut être envisagée. De même, l'eau industrielle sera utilisée pour la préparation des solutions de désodorisation.
6.3.3 Indicateur EX-3 : Consommation énergétique
Indépendamment de toute production d'énergie in situ, la consommation énergétique de l'installation doit être, dans la mesure du possible, minimisée.
La gamme de la consommation énergétique, ramenée au Kg de DBO éliminé dépend largement de la filière de traitement de l’eau retenue : (biofiltres > bioréacteurs à membranes > boues activées > disques biologiques + lits de clarification / séchage > Filtres Plantés de Roseaux > lagunes).
Pour les boues activées, le système d'aération consomme l'essentiel de l'énergie utilisée sur l'installation. Son choix, sa conception et sa gestion technique ont donc une importance majeure. Des économies d'énergie peuvent quelquefois être réalisées au niveau de la gestion des recirculations (zones d'anoxie en tête).
Hormis les cas particuliers du séchage thermique des boues, de la pyrolyse, de l'OVH (particulièrement énergivores en contrepartie d'une diminution drastique du volume de boues à évacuer), les postes les plus consommateurs de la filière boues sont la désodorisation et parfois l'épaississement / déshydratation des boues (flottation, centrifugation). La consommation énergétique de ces postes doit faire l'objet d'une attention particulière.
6.3.4 Indicateur EX-4 : Valorisation des énergies renouvelables
Les effluents peuvent être considérés comme des sources potentielles d’énergie. Différentes solutions visant à valoriser le potentiel énergétique des eaux usées sont à envisager.
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Digestion des boues primaires et secondaires
Le biogaz produit lors de la digestion des boues (auxquelles pourront être ajoutés les graisses [voire les refus de dégrillage après broyage et tamisage]) pourra être valorisé et réutilisé de différentes manières :
Sous forme d’eau chaude ou de vapeur produite en chaudières. Cette chaleur est utilisée en
premier lieu pour réchauffer les effluents ou les boues. Il est très avantageux de valoriser du biogaz sous forme de chaleur car les rendements des chaudières sont élevés (rendement environ 80 %).
Sous forme d’électricité produite par un moteur ou par une turbine. Cette énergie pourra être utilisée in situ ou revendue à EDF (mais rendement moindre = environ 30 %).
Le biogaz épuré pourra également être injecté dans le réseau de gaz naturel après transformation en gaz de qualité équivalente. Il n’y a pas d’exemple de telles réinjections en France actuellement.
Gazéification – pyrolyse de boues séchées
La gazéification est un procédé de conversion totale de la matière organique en gaz par combustion partielle. L’oxydation se déroule à température moyenne ou élevé (de 850 à 1 400 °C) avec une quantité limitée d’éléments oxydants (air, vapeur ou oxygène pur). Il en résulte la formation de gaz hétérogènes combustibles et de cendres. Ces gaz sont composés de dioxyde de carbone, de méthane, de monoxyde de carbone, d’hydrogène et éventuellement d’azote (provenant de l’air de combustion). La gazéification n’est possible qu’à partir de boues séchées à 70 % de siccité au minimum. Le gaz produit pourra être utilisé pour la production d’énergie électrique. Le bilan énergétique de la filière reste à préciser.
Thermolyse des boues séchées
C’est une dissociation thermique de la matière organique et de la matière minérale de boues préalablement séchées en absence d'oxygène sous l'action de la chaleur (400 à 800 °C). La fraction organique se décompose en gaz, huiles et résidus solides carbonés récupérés en sortie du procédé dans le but d'être valorisés (combustible).
Récupération de chaleur
Différentes techniques peuvent être mise en œuvre :
échangeurs de chaleur : les calories générées par les surpresseurs ou les fumées produites
lors de l'incinération des boues sont récupérées pour fournir de l’énergie thermique ;
pompes à chaleur : une énergie thermique (calories) basse température peut être récupérée
Production d’électricité renouvelable
Comme dans toutes usines, différentes techniques peuvent être mises en œuvre pour produire de l'énergie renouvelable (hors méthanisation et gazéification) :
Panneaux solaires : les cellules photovoltaïques constituant ces panneaux génèrent, par effet photoélectrique, de l'électricité sous l'effet de la lumière.
Eoliennes sur site : celles-ci transforment l'énergie mécanique en énergie électrique, soit pour être injectée dans un réseau de distribution, soit pour les besoins propres de la station.
Turbines hydrauliques : cette technique peut être utilisée dès lors qu’il existe une chute d’eau d’une hauteur et un débit suffisants.
6.3.5 Indicateur EX-5 : Réduction du volume de déchets
Les boues constituent l'essentiel des sous-produits à éliminer (ou à valoriser) des stations d'épuration. Différentes étapes peuvent être distinguées.
Epaississement
Elles subissent dans un premier temps un épaississement (passage de quelques grammes à quelques dizaines de g/L). L'épaississement est statique (silo), mécanique (grille d'égouttage) ou réalisé par flottation.
Méthanisation ou digestion anaérobie (facultatif)
Entre l'étape d'épaississement et celle de déshydratation, une étape de digestion anaérobie peut être intégrée. La digestion anaérobie permet une réduction de 40 % à 50 % des matières volatiles des boues qui sont converties en méthane et en dioxyde de carbone. Elle s'accompagne d'une production de biogaz (65 à 70 % CH4 et 25 à 30 % CO2).
La digestion anaérobie présente l'avantage de réduire le volume de boues et de produire du biogaz valorisable (chauffage du digesteur). Au-delà de l'investissement qu'elle représente, si elle est conduite sur des boues primaires, le carbone prélevé au niveau des boues primaires pourra faire défaut lors de la dénitrification. La digestion anaérobie génère des retours en tête de station d’épuration, concentrés notamment en azote ammoniacal et induit des contraintes d'exploitation supplémentaires à prendre en compte.
Conditionnement
On distinguera :
- le conditionnement chimique (ajout de réactifs avant ou après déshydratation - chaulage par exemple pour allonger la durée de stockage sans reprise de fermentation) qui accroit le volume de boues à évacuer ;
- le conditionnement thermique qui assure l'hygiénisation des boues et facilite leur déshydratation au prix d'une consommation énergétique importante et de retours chargés en tête de la file eau.
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Déshydratation
La déshydratation (centrifugeuse, filtre presse, filtre à bandes, lits de séchage plantés ou non) porte la concentration à quelques centaines de grammes par litre (= quelques dizaines de % de siccité) après un éventuel conditionnement (ajout de polymère ou de coagulant).
Une minimisation du volume de boues déshydratées à évacuer peut être obtenu par le choix d'un filtre à plateaux de préférence à un filtre presse ou une centrifugeuse (inconvénients : fonctionnement discontinu, coût d'investissement élevé, consommation de réactifs, …).
Séchage
Le pouvoir calorifique des boues séchées en vue d'un traitement thermique ultérieur (incinération, OVH) dépend pour une grande partie de leur taux de séchage. Trois types de technologies sont rencontrés :
Séchage thermique : direct (par injection d'air chaud) ou indirect (par contact avec une surface chaude). Le séchage thermique peut être partiel ou poussé (> 90 % siccité).
Séchage solaire : par retournement et ventilation des boues. Moins onéreux que le séchage
thermique. Siccité moindre : 40 à 80 %, variable, forte emprise au sol, traitement de l'air indispensable.
Séchage sur lits plantés de roseaux : séchage sur massif filtrant reconstitué au sein duquel une plantation de roseaux assure un drainage permanent grâce au réseau racinaire dense. Procédé extensif ne nécessitant pas d'énergie. Siccité de 15 à 20 % selon les règles de gestion et le nombre de lits. Vidange annuelle régulière d’un des lits à partir de la 3ème à 5ème année selon le nombre de lits. Règles de dimensionnement et de gestion technique des lits précises à respecter.
Oxydation par voie humide (OVH)
Oxydation des boues épaissies à haute température (220 à 320 °C) et sous pression (40 à 130 bar) en réacteur fermé. Compact, oxydation de la MV et réduction du volume de boues et résidu inerte. Il exsite plusieurs inconvénients : coûts, gestion technique et traitement des retours.
Pyrolyse et thermolyse (cf. paragraphe 6.3.4)
Le Rapport coût vs bénéfice énergétique comparé des 3 filières OVH, thermolyse et pyrolyse reste à établir.
En conclusion, si la réduction du volume des déchets, et plus particulièrement des boues produites par les stations d'épuration biologiques, constitue bien un indicateur de développement durable, il ne peut être examiné qu'en relation avec d'autres paramètres. Au delà de l'aspect efficacité, sont à prendre en compte les aspects énergétiques, réactifs, destination des produits, nuisances diverses, retours, GES, etc. La question des refus de prétraitements en lien avec la consommation de carburant a été abordée au paragraphe 6.3.2.
6.3.6 Indicateur EX-6 : Devenir des déchets
Les boues issues du traitement des eaux usées pourront être valorisées de plusieurs manières.
Utilisation agronomique
En général, les boues d'épuration peuvent être valorisées en agriculture. En effet, elles peuvent jouer un rôle d'amendements, permettant d'entretenir ou d'améliorer la structure du sol, son activité biologique ou encore de contrôler son acidité. L'épandage agricole des boues de stations d'épuration urbaines constitue une voie d'élimination de ces sous-produits d'assainissement à encourager. Dès lors que les boues de station d'épuration respectent les critères de qualité règlementaires, elles constituent un excellent engrais pour les cultures et permettent notamment de lutter efficacement contre la baisse du taux de matières organiques dans les sols. Il s'agit ainsi d'une voie intéressante d'un point de vue écologique et économique. La mise en place de cet épandage selon des plans d’épandage préalablement définis constitue un gage de qualité et de bonne adaptabilité des boues aux terrains identifiés. L'épandage agricole représentait 62 % du tonnage de boues produites en 2002 y compris compost (Milieu Ltd, 2009), ou 63% du tonnage de boues produites en 2004 (AAER/CGAAER, 2010).
Incinération
Le traitement thermique, par exemple la co-incinération des boues avec les déchets ménagers, répond bien aux critères de réduction de volume et d'hygiénisation. Il permet une synergie de traitement et de valorisation de déchets urbains d'origine différente. Les boues peuvent être également incinérées en four de cimenterie ou en centrale thermique. L'incinération représentait 20 % du tonnage de boues produites en 2002 (Milieu Ltd, 2009) ou 16% en 2004 (AAER/CGAAER, 2010).
Compostage & valorisation agronomique
Issue d'une fermentation aérobie thermophile d'un mélange de boues déshydratées avec un coproduit carboné, le compost qui est hygiénisé peut être un amendement organique attractif. Voie minoritaire de la valorisation des boues d'épuration, sa fabrication est source d'odeurs et d'émission de GES.
Mise en décharge
La mise en décharge représentait 16 % du tonnage de boues produites en 2002 (Milieu Ltd, 2009) ou 21 % en 2004 (AAER/CGAAER, 2010).
6.3.7 Indicateur EX-7 : Emissions de gaz à effet de serre et d'ammoniac
Les émissions gazeuses issues des traitements doivent être évaluées au cours des phases successives de construction, d'exploitation et de démantèlement de la station d'épuration. En phase d'exploitation, une minimisation / optimisation des émissions de GES et d'ammoniac devra être recherchée au niveau :
- de la consommation des réactifs ;
- du transport (réactifs, boues, sous produits de traitement) ; - de la consommation énergétique (électricité, gaz naturel, fuel) ;
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- de la gestion technique et du devenir des boues.
Consommation de réactifs
La production des consommables peut être une source significative d'émissions de gaz à effet de serre. Parmi eux, la fabrication de chaux éteinte représenterait une part importante des émissions du système. La fabrication de la chaux nécessite une grande quantité d’énergie fossile pour la combustion de la roche calcaire qui elle-même dégage du dioxyde de carbone. Il convient donc, d’une manière générale, de minimiser la consommation de réactifs et de les choisir en prenant en compte ce critère d'émission de GES (cf. paragraphe 6.3.2).
Transport
Le transport des réactifs, des boues et des sous produits de traitement entraine une consommation de carburant (Cf. paragraphe 6.3.2) à l'origine d'émissions de GES. La limitation de la consommation de carburant impose la limitation des transports et donc :
la minimisation de la consommation de réactifs ;
la réduction du volume de déchets de prétraitements ;
la réduction des tonnages de boues à évacuer ;
la réduction des distances entre production et destination ;
l'utilisation de moyens de transport alternatifs à la route (fer, voie fluviale) ;
l'utilisation de véhicules électriques ou fonctionnant au biogaz.
Consommation énergétique
Les actions à mener viseront à :
minimiser l'énergie consommée (Cf. paragraphe 6.3.3),
optimiser les filières de valorisation énergétiques des boues (méthanisation),
mettre en place des échangeurs et des pompes à chaleur,
produire de l'électricité renouvelable (panneaux solaires, éoliennes, …).
Gestion technique et devenir des boues
Les actions à mener viseront à minimiser les émissions directes (i) de méthane vers l'atmosphère notamment au niveau de la digestion des boues et (ii) d'ammoniac lors des phases de stabilisation chimique à la chaux et d'épandage.
6.3.8 Indicateur EX-8 : Respect de la biodiversité
Le respect de la biodiversité est une composante importante du développement durable. Afin d’engendrer le moins d’impacts négatifs possible sur le milieu naturel environnant, différentes dispositions pourront être prises.
Maximisation de l’efficacité et de la fiabilité du traitement
Cet objectif, qui répond au rôle premier d'une station d'épuration des eaux usées, se révèle essentiel pour garantir le bon état écologique du cours d’eau. En effet, la filière de traitement devra répondre non seulement aux objectifs fixés par la Directive sur les Eaux Résiduaires Urbaines (DERU), mais également à ceux de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE).
Plans d’actions
Des plans d’actions destinés à faire face à des situations exceptionnelle (fortes pluies, pannes, …) afin de limiter une dégradation sévère des milieux récepteurs seront élaborés.
Aménagement des berges
Les berges sont des habitats et des écosystèmes riches qu’il convient de préserver. Plusieurs actions peuvent être entreprises pour garantir la préservation de ce milieu : restauration de la ripisylve, création et entretien de frayères, préservation et développement de zones humides.
Diversification des espaces naturels
Dans le but de maintenir ou d’établir des corridors écologiques, il peut être intéressant de créer voire de reconquérir les espaces naturels voisins de la station d’épuration, en réalisant la plantation d’arbres et en choisissant des espèces adaptées.
Analyse et d’évaluation de la qualité du milieu
Des mesures complémentaires d’analyse et d'évaluation de la qualité du milieu peuvent être mis en place : capteurs intégrateurs, indices, analyse de micropolluants.
6.3.9 Indicateur EX-9 : Santé et sécurité
La santé du personnel de la station d’épuration ainsi que celle de la population riveraine est prioritaire. Il est donc nécessaire de prendre en considération cet indicateur aux travers divers critères globaux ou ciblés.
Garantie de la santé du personnel exploitant
Chaque catégorie de personnel est exposée à des risques spécifiques. Les obligations réglementaires (vaccination, durée du travail, conditions de travail) doivent être respectées. Les règles d'hygiène et de sécurité à respecter (conditions d'utilisation des équipements individuels et collectifs, contrôle d’atmosphère avant descente, …) seront contractualisées. La prévention de la santé passe également par des actions de formation liée à la sécurité et au secourisme. L’analyse des risques sanitaires, l’identification des dangers (qu’ils soient d’origines biologique, physique ou chimique), l’évaluation des expositions à ces dangers et la quantification des risques liés à ces expositions seront à réaliser. Le référentiel OHSAS 18 001 constitue un support à la mise en place de cette démarche.
Prévention des risques professionnels
La sécurité de l'installation devra également être prise en considération2 :
respect des exigences relatives aux installations et aux équipements ;
sécurisation du transport et des zones de stockage des produits chimiques ;
sécurisation des bâtiments ;
sécurisation des ouvrages en cas de crues ;
mise en place de dispositifs de coupures de sécurité.
2
Conception des usines d’épuration des eaux résiduaires. Préconisations à l’intention des maîtres d’ouvrages en vue d’assurer la sécurité et la protection de la santé des personnels d’exploitation et de maintenance. INRS. 2006, 67 p.
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Garantie d’absence d’impact pour la santé des riverains
Afin de limiter les impacts sur la santé des riverains, il est conseillé de prendre des mesures visant à limiter les nuisances comme des odeurs, du bruit voire de l'impact visuel de la station d’épuration (Cf. paragraphe 6.3.10). D'autres facteurs susceptibles d'avoir un impact potentiel sur la santé des riverains seront examinés le cas échéant (aérosols, émissions toxiques [H2S, Cl2], stockage de
produits dangereux, …).
6.3.10 Indicateur EX-10 : Nuisances
Les stations d'épuration peuvent être à l'origine de nuisances visuelles, olfactives ou acoustiques. Plusieurs méthodes permettront d’en limiter les conséquences.
Limitation de l’impact visuel
L’implantation de la nouvelle station d’épuration devra prendre en considération son environnement. Ceci a été présenté dans le paragraphe « Construction de la station d’épuration ». Cependant, lors de l’exploitation, plusieurs actions devront être appliquées pour minimiser l’impact visuel : entretien des espaces verts environnant, mise en place d’un éclairage adouci la nuit, etc.
Limitation des odeurs
Au-delà des critères de conception précédemment évoqués (désodorisation des locaux des prétraitements, des traitements des boues, éloignement des sources d'odeurs), la minimisation des émissions d'odeurs passe par la mise en place de bonnes pratiques :
Contrôle en amont de la septicité des eaux brutes (injection d'un oxydant, dilution) ;
Limitation des turbulences dans les bâches d'eau brute ;
Limitation du temps de séjour des boues primaires, couverture du décanteur ;
Extraction régulière des boues, limitation du temps de séjour dans les épaississeurs (24h) ; précautions lors de la vidange des silos à boues.
Limitation du bruit
Ce facteur est à examiner prioritairement au moment de la conception/construction. La minimisation des émissions sonores passe par la mise en place de bonnes pratiques :
Circulation des véhicules limitée aux heures ouvrables ;
Limitation des chutes d'eau.
6.3.11 Indicateur EX-11 : Communication
Différentes actions peuvent être envisagées afin de renforcer l'éducation et la sensibilisation du public, mais également pour augmenter la transparence l'exploitation.
Transparence
L'exploitant de la station d’épuration devra maintenir un dialogue avec les autorités, les associations de protection de l’environnement et le public (notamment les riverains). L'information sur la qualité des rejets devra notamment être accessible pour le grand public (via des articles de presse ou encore sur le site internet de la station d’épuration).
Education et sensibilisation
Une ouverture au public de la station d'épuration peut être envisagée : elle deviendra alors attractive pour de nombreux visiteurs, notamment aux publics scolaires (visites guidées pour leur faire découvrir le cycle de l'eau domestique et les enjeux de la protection de l'environnement). Dans ce cadre là, il pourra être réalisé un circuit pédagogique approprié comprenant des panneaux explicatifs illustrés à chaque étape du traitement des eaux usées et des boues issues de l'épuration.
Il est également envisageable de créer un site internet ou encore de faire paraître des articles dans la presse sur la station d’épuration afin de fournir au public des informations actualisées sur son fonctionnement.
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6.4
Démantèlement / Réhabilitation de la station d'épuration
Dans le cadre du démantèlement d’une station d’épuration (ou d'une partie de station préalablement à une réhabilitation), plusieurs indicateurs seront à prendre en compte.
6.4.1 Indicateur DE-1 : Gestion des déchets
Le démantèlement génèrera un volume important de déchets de compositions différentes qu’il conviendra de gérer. Dans cette optique, plusieurs actions pourront être mise en place :
audit des matériaux avant démolition pour qualifier et quantifier les différents types de déchets issus de la démolition ;
identification des filières adaptées d’élimination de ces déchets : recyclage, réemploi, incinération, mise en dépôt, … ;
respect de la réglementation sur les déchets et degré de tri approprié en termes économiques et techniques.
Pour répondre à la démarche de développement durable, il est recommandé d'assurer la revalorisation de la plus grande partie des matériaux issus des démolitions. De plus, dans la mesure du possible, il sera intéressant de réutiliser une partie de ces matériaux in situ.
6.4.2 Indicateur DE-2 : Limitation des nuisances
Dans le même cadre que la phase de construction, le chantier de démolition devra générer le moins possible de nuisances. Différents engagements seront à prendre pour la limitation des nuisances acoustiques, olfactives ou visuelles : respect des horaires de chantier, capotage des engins, contrôle et mesures d’empoussièrement et de vibrations, … Le chantier devra également répondre à des exigences liées au respect de l’environnement et notamment prendre toutes les mesures pour limiter les pollutions.
6.4.3 Autres Indicateurs
Trois autres critères seront également à considérer avec attention lors de la phase de démolition : la communication (indicateur DE3), les travaux (indicateur DE4) prenant en compte la santé et la sécurité du personnel et des riverains. Un comité de suivi des travaux pourra notamment être mis en place afin d’informer régulièrement les riverains et les élus de leur avancement. Concernant la santé et la sécurité, plusieurs actions devront être suivies : limitation des nuisances, balisage du chantier, utilisation d’équipements réglementaires spécifiques, établissement d’un plan de circulation des véhicules de chantier, … Une fois le site nettoyé, il sera nécessaire d’envisager sa remise en état (indicateur DE5). Une étude pourra être effectuée par des paysagistes.
7 Application de la démarche développement durable aux stations d'épuration
Dans cette partie, seront présentées des stations d’épurations gérées par le Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne (SIAAP). Le SIAAP assure le transport et l'épuration des eaux usées de plus de 8 millions d’habitants pour les restituer à la Seine et à la Marne, soit plus de 2,5 millions de m3 d’eau, transportés par 420 km émissaires et traités par 5 stations d'épuration.
7.1
Le SIAAP, acteur du développement durable
Le SIAAP s’est inscrit dans une démarche de développement durable depuis 2003 avec le lancement de grandes actions favorables à la protection de l’environnement. Un diagnostic Agenda 21 a été lancé en 2007 permettant d’aboutir à un premier plan d’actions en 2008. Ce dernier comprenait une quarantaine d’actions regroupées selon 5 grandes thématiques :
Concertation et participation à la démarche de développement durable,
Préservation de l’environnement et lutte contre le réchauffement climatique,
Aménagement et mobilité,
Cohésion sociale et solidarités,
Exemplarité du service public.
Fin 2008, le taux de réalisation de ce plan d’actions était de 70 %. Parmi les faits marquants en 2008, on peut citer le développement du transport fluvial des produits chimiques et le développement des énergies renouvelables (biogaz, cellules photovoltaïques).
Le plan d’action 2009 tient compte de l’expérience acquise en 2008. Il traduit également une meilleure appropriation de la démarche de développement durable par toutes les directions du SIAAP, et met l’accent sur :
La poursuite de la sensibilisation des agents du SIAAP par le biais de formations globales et spécifiques ;
La lutte contre le réchauffement climatique par la limitation des consommations énergétiques et la diversification des sources d’énergies ;
L’intensification de la valorisation des déchets, une réflexion étant engagée en 2009 pour aboutir à un schéma directeur des déchets opérationnel en 2010 ;
Le développement d'une politique d'achats éco-responsables intégrant des critères
environnementaux et sociaux.
De plus, un contrat d’objectifs « biodiversité » devrait être signé avec le conseil régional d’Ile de France, marquant une ambition nouvelle dans la gestion patrimoniale du SIAAP.
Le SIAAP intègre donc, depuis plusieurs années, les fondamentaux du développement durable dans la construction, la modernisation et la gestion technique de ses stations d’épuration. Les stations d’épuration prises comme exemple sont Seine Aval et Seine Morée. Il est prévu une modernisation et une refonte de la première, la seconde étant en construction à partir de 2010.
