Eléments de choix durable

Synthèse des éléments de choix durable

Aspects environnementaux

Le bilan énergétique

Les techniques intensives mises en œuvre dans les unités d'épuration individuelles entrainent des consommations électriques relativement importantes en comparaison des installations des stations d'épuration collectives et certainement par rapport aux techniques extensives.

• En unité d'épuration individuelle, les consommations électriques des différents procédés intensifs agréés varient entre 0,35 et 11,47 kWh par mètre cube d'eau traité (source : Université de Liège – 2004). Dans le cas d'un faible volume d'eaux usées à traiter, l'installation sera régulièrement surdimensionnée, ce qui entrainera une consommation électrique plus élevée. Celles-ci pourront être jusqu'à dix fois supérieures aux consommations électriques moyennes des stations d'épuration collectives.
• Le bilan énergétique est favorable à l'épuration individuelle dans le cadre de l'épuration par des techniques extensives avec des consommations énergétiques inférieures à 0,1 kWh/m³ traité contre 1,13 à 2,39 kWh/m³ traité en unité individuelle d'épuration intensive pour la même taille d'installation (source : Hans BRIX - 1999).

Gardons à l'esprit que dans certains cas, l'écobilan de l'ensemble de l'installation (énergie consommée, infrastructure mise en place, entretien et maintenance…) pourra être négatif. L'utilisation des techniques intensives en épuration individuelle ne devra être envisagée qu'en dernier recours. On privilégiera donc les techniques extensives mettant en œuvre des équipements simples et peu consommateurs d'énergie : limitation de l'utilisation de pompes, de techniques d'aération artificielle, etc.

Les économies d'eau potable

Une installation d'épuration et de recyclage des eaux usées ‘in situ' participe à la préservation des ressources en eau en n'utilisant seulement l'eau de distribution pour les usages qui le requièrent (alimentation et hygiène corporelle).

Cette démarche ne sera acceptable que lorsque les prescriptions reprises dans les recommandations Faire un usage rationnel de l'eau et Récupérer l'eau de pluie, ont été appliquées au projet et qu'elles ne suffisent pas pour couvrir les besoins sélectionnés (pas suffisamment d'eau de pluie récoltée, par exemple).

En priorité, on préférera mettre en place un recyclage des eaux grises avant d'envisager le recyclage des eaux usées mélangées (eaux noires + eaux grises).

La valorisation des sous-produits d'épuration

La biomasse produite au cours des procédés d'épuration par voie naturelle pourra être valorisée, par exemple par compostage sur le site-même. Les techniques d'assainissement individuelles (notamment les techniques d'épuration extensives) contribuent à ne pas accumuler des boues d'épuration en trop grande quantité, contrairement à un système centralisé. Les plantations de roseaux, par exemple, permettent la réduction des boues d'épuration, leur déshydratation et l'amélioration de leur qualité hygiénique et chimique. Les boues ainsi produites seront plus facilement valorisables sur la parcelle comme fertilisant ou dans la filière agricole.

Serre de Ruswil valorisant les eaux épurées pour la production de fruits tropicaux et de poissons

Sources : Grandangle et Gaz Naturel

Enfin sur base des techniques de séparation des polluants à la source (hydrocyclonage, toilettes séparatrices d'urines, etc.), certains composants pourront être valorisés comme fertilisants (compost, sels d'urines cristallisés,…) pour les plantations ou dans une filière agricole ou horticole permettant de refermer le cycle des nutriments présents dans les eaux usées.

Cependant, un contrôle de ces types de valorisation au niveau de l'agriculture ou de l'aquaculture est nécessaire car ces matières peuvent contenir, notamment, des métaux lourds, des germes pathogènes et des micropolluants organiques ou inorganiques. En l'absence de dispositions réglementaires et de contrôle, ceux-ci peuvent présenter un danger pour l'environnement, ainsi que pour l'homme par leur transfert éventuel dans la chaîne alimentaire.

Le développement de la biodiversité

Les techniques extensives servent de support et favorisent le développement de la biodiversité :

• Les écosystèmes aquatiques et semi aquatiques, en recréant des zones humides de qualité, peuvent aussi servir à la protection de certaines espèces protégées : réintroduction dans les plans d'eau de petits poissons tels que la bouvière, l'able de Heckel, etc. Ces espèces de poissons peuvent être intéressantes à utiliser comme bio-indicateurs du maintien de la qualité de l'eau, pour la prévention du développement des algues et des moustiques.
• Les écosystèmes terrestres favorisent aussi la biodiversité : les saules, les peupliers, les pruniers, les frênes, etc. sont autant d'arbustes qui permettent l'épuration des eaux usées tout en favorisant le développement de haies au sein de la parcelle.

Ensemble des dispositifs d'un lagunage

Dans les écosystèmes artificiels recréés pour l'épuration des eaux usées, on évitera d'implanter des variétés qui pourraient proliférer faute de prédateurs, de parasites et/ou de concurrence même par reproduction végétative (limitation du risque ‘d'évasion' ou d'invasion de l'écosystème naturel).

On privilégiera donc les variétés de plantes ‘indigènes', adaptées au microclimat, plus résistantes, nécessitant moins d'entretien et de traitements phytosanitaires.

Voir le dossier Favoriser la biodiversité.

Limiter les risques de pollutions chroniques

Dans une démarche de gestion des eaux usées intégrée sur la parcelle, on se doit de garantir un réseau d'évacuation des eaux usées étanche. On doit éviter tout risque de pollution diffuse, et difficilement identifiable, notamment entre la source et le lieu de traitement des eaux usées (eaux les plus polluées) et au niveau des cuves enterrées (fuites ou débordement par défaut d'entretien : colmatage des tuyaux d'évacuation, par exemple).

Lors du choix des techniques d'épuration, il faut prendre en compte que les bassins d'épuration plantés utilisés dans les techniques extensives nécessiteront des mesures particulières pour garantir l'étanchéité des fonds de bassins (risque de pollution diffuse des sols et de la nappe phréatique).

Limiter les risques de pollutions accidentelles

Un déversement accidentel d'un produit toxique dans le réseau d'évacuation des eaux usées est toujours possible.

Dans les techniques extensives, la succession de différents écosystèmes en cascade et les temps de séjour relativement longs offrent en soi une garantie pour éviter les pollutions du milieu récepteur naturel.

Dans les techniques d'épuration enterrées, notamment les techniques intensives, le suivi visuel de l'installation ne sera pas aussi facile et peut représenter plus de risques en cas de pollution accidentelle.

Des organes de contrôles, placés à l'entrée et à la sortie des dispositifs, permettent d'identifier plus facilement les pollutions et leur confinement pour autant que le suivi soit régulier.

Aspects économiques

Investissement

L'investissement dans un traitement d'épuration individuel n'est, a priori, rentable que dans des conditions très particulières. Etant donné le prix actuel de l'eau de ville (qui pourrait toutefois augmenter) et des taxes de rejets, le bénéfice ne sera généralement retiré que pour le long terme au niveau collectif.

Les coûts d'investissement seront principalement liés :

• à la surface de terrain mis à disposition pour les techniques extensives ;
• à la qualité du sol. Dans le cadre des techniques extensives, l'imperméabilisation des surfaces dédiées aux bassins plantés représente une grande partie de l'investissement. L'implantation des bassins dans un sol imperméable (couche d'argile suffisamment grande) sera moins coûteuse que de placer sur toute la surface une membrane d'étanchéité ;
• aux travaux de terrassement pour l'installation des cuves et/ou des bassins plantés ;
• à la réalisation des ouvrages (étanchéités, béton, membranes géotextiles…) ;
• aux volumes de substrat et de graviers concassés pour les techniques extensives ;
• à la pose de canalisations étanches et d'ouvrages de connexions entre bassins ou entre cuves ;
• aux différents types de plantes à mettre en œuvre dans les écosystèmes ;
• aux équipements (pompes, aérateurs,…) dans le cadre d'une épuration intensive ou mixte ;
• à la construction d'une serre pour abriter les plantations dans le cadre d'un procédé mixte. Si le procédé peut être intégré dans un atrium ou une serre prévue dès le début du projet d'architecture, l'investissement s'en trouvera réduit.

Les coûts d'investissement d'une station d'épuration individuelle efficace sont pratiquement équivalents pour les différentes techniques :

• Épuration extensive : de 350 € à 1.600 € par équivalent-habitant (E.H.) ;
• Épuration intensive : de 700 € à 1.200 € jusqu'à 1.600 € par équivalent-habitant pour des technologies plus poussées (filtration par membranes).

La possibilité d'auto-construction dans le cadre des techniques extensives permettra de réduire les coûts de construction de ces dispositifs : de 500 à 600€/E.H. Néanmoins étant donné la spécificité des techniques d'épuration des eaux usées, l'accompagnement par des professionnels de l'épuration est indispensable. Dans le cadre des techniques intensives cet avantage ne sera pas présent.

Frais de fonctionnement

Pour que la gestion de l'installation soit bien intégrée dans la vie d'un bâtiment, il est indispensable que son suivi, sa maintenance et son entretien soient aisés et peu coûteux. Les techniques d'épuration intensives induisent des frais de fonctionnement et des frais de maintenance plus importants qu'il ne faut pas négliger. En comparaison, les coûts d'entretien des techniques extensives sont réduits (entretien facilité et à la portée de tous, pas besoin de main d'œuvre qualifiée contrairement aux procédés d'épuration intensifs). Ci-dessous le détail (source EPUVAL – GRAIE (France)) :

• On parle de +/-10 à 30 €/E.H. par an pour de l'extensif ;

  • Entretien des abords, vérification et ajustement des niveaux d'eau dans les différents bassins,… faucardage (fauchage et exportation) des plantations 1 à 2 fois par an et consommations électriques : +/-10 €/E.H. par an ;
  • Purge des boues d'épuration. Le coût le plus important lié aux techniques extensives sera celui de la vidange des boues de la fosse septique (tous les 2 à 5 ans soit 2 à 20 €/E.H. par an). Dans le cas d'épuration sélective des eaux grises, la production des boues sera fortement réduite et la vidange presque nulle. 

• Contre +/-85 à 165 €/E.H. par an pour des techniques d'épuration intensives comprenant :

  • Consommations électriques : 30 à 120 €/an en fonction du type de technologie soit 6 à 24 €/E.H. par an.
  • Maintenance et remplacement des appareils électriques : contrat de 150 €/an soit +/-30 €/E.H. par an ;
  • Intervention de l'installateur, entretiens, pannes : contrat de 150 €/an pour une micro-station de 5 E.H.
  • Vidange des cuves (contrat de 350€/an y compris la maintenance soit +/-40 €/E.H. par an ou de 200 à 300€ tous les 6 mois à 3 ans en fonction de la technique sans contrat d'entretien soit de +/-20 à 80 €/E.H. par an) ;

Le recyclage des eaux après épuration permettra de réaliser une économie non négligeable d'eau de distribution, en fonction du taux de récupération : 80 à 90% des eaux usées sont recyclables mais étant donné que l'apport en eaux usées excède généralement le potentiel de recyclage (les besoins sont limités par les contraintes sanitaires : on n'utilise pas l'eau épurée pour le même usage), cette part se réduit à la proportion d'eau non potable dans les besoins totaux, soit 40 à 80% en fonction du type d'activité (logement, bureaux, PME,…).

Aspects socio-culturels

Echelle de gestion et implications

L'épuration des eaux usées au niveau local doit s'inscrire dans une vision plus large à l'échelle du bassin versant dans lequel s'implante le projet. L'épuration alternative pose la question de l'échelle la plus pertinente pour épurer les eaux usées, de la gestion publique centralisée à la gestion individuelle.

Le traitement à la source de la pollution et l'efficacité des traitements d'eaux usées à l'échelle individuelle permettent d'atteindre un certain degré d'éco-efficience.

Néanmoins, dans le contexte bruxellois, la priorité n'étant pas l'épuration individuelle, toute démarche allant dans le sens d'une épuration efficiente sur la parcelle nécessite une implication optimale de la maitrise d'ouvrage, de la maitrise d'œuvre, etc. (risques sanitaires et environnementaux plus importants). Les utilisateurs finaux doivent aussi être conscients des contraintes induites par la démarche afin d'éviter un émoussement de leur motivation et une perte de qualité dans le suivi des installations.

Sensibilisation à la gestion des eaux usées

Les procédés d'épuration extensifs sont directement inspirés des phénomènes de pollution (eutrophisation des cours d'eau) et d'autoépuration (zones humides) qui se produisent dans les milieux aquatiques naturels. De par leur reproduction à l'échelle de l'assainissement individuel, ils rendent plus apparent et plus proche un cycle dont on n'a plus conscience, particulièrement en milieu urbain.

• Fonction sociale : peut générer des solidarités urbaines, « tous responsables du milieu de vie ».
• Fonction culturelle : comme pour la gestion des eaux pluviales, l'assainissement des eaux usées peut être exploité comme élément de conception et de composition architecturale : plans d'eau (utilisés par exemple en finalisation des traitements d'épuration), zones de plantations d'intérêt paysager, serres horticoles, espaces dédiés à l'apprentissage des phénomènes de pollution et de dépollution qui surviennent dans les cours d'eau, etc.

Hall d'entrée du zoo de Emmen (Pays-Bas)

• Aspects pédagogiques et didactiques :

  Les techniques extensives permettent de conscientiser les habitants ou les employés d'une entreprise aux impacts du rejet des eaux usées dans les milieux naturels. La sensibilisation des utilisateurs du site est rendue possible par la visualisation directe de la gestion des eaux usées sur la parcelle. Dans le cas de dispositifs où la circulation de l'eau s'effectue principalement sous la surface, le problème de la gestion des eaux usées est rendu moins visible et ne permet pas facilement la sensibilisation des occupants de la parcelle. Néanmoins, en récréant des écosystèmes semi-aquatiques et terrestres, les procédés d'épuration extensifs offrent une vitrine permettant de montrer l'efficacité des procédés extensifs comme réponse à la pollution des eaux usées.

PLANCKENDAEL (Jardin Zoologique National d'Anvers)

30m³/jour - surface occupée : 900m² - rejet en rivière - BELGIQUE – 1994

• Ces techniques peuvent aussi servir de support au développement de recherches dans les domaines des eaux usées, de l'intérêt de certaines plantations, etc. de la part de pôles universitaires.
• L'organisation de visites des installations permettront la sensibilisation des professionnels, d'habitants des quartiers proches, des écoles, etc. à l'impact du rejet des eaux usées sur l'environnement.

Pour faciliter la sensibilisation des utilisateurs, il est utile de prévoir une information des occupants de la parcelle et des utilisateurs des aménagements des abords sur la fonction hydraulique et épuratrice du système afin qu'il soit mieux compris, ce qui limitera, entre autre, les pollutions accidentelles dues à une mauvaise utilisation (utilisation de produits nocifs pour les plantations ou les bactéries abritées dans les bassins). Des panneaux d'affichage permettant d'expliquer les mécanismes qui permettent d'épurer les eaux usées peuvent être disposés à chaque stade du procédé d'épuration afin de rendre plus visibles les phénomènes qui ont lieu aux seins des écosystèmes aquatiques et semi-aquatiques.

Nuisances et gênes

Les écosystèmes d'eau libre peuvent favoriser la prolifération de moustiques notamment en présence d'eaux pratiquement stagnantes. Il faut donc éviter les bras morts dans la conception des lagunes (formes hydrodynamiques).

Il existe aussi des solutions au niveau de l'utilisation de prédateurs des larves de moustiques comme les poissons, les tritons, les grenouilles, les salamandres, les larves de libellules, le zooplancton, etc.

L'absence d'eau apparente dans les filtres à gravier plantés évite les risques de propagation d'odeur ou de prolifération de mouchettes ou de moustiques.

Les bassins recréant un écosystème artificiel d'eau libre ou faisant circuler les eaux brutes prétraitées en fosse septique (conditions d'anoxie voire d'anaérobie) à l'air libre, sont susceptibles de provoquer exceptionnellement des perturbations olfactives à proximité immédiate. Ces bassins devront être implantés en tenant compte des vents dominants et à une distance raisonnable des bâtiments.

Santé

En dehors des aspects techniques (efficacité épuratoire et conception des espaces), des contraintes d'entretien et des aspects socio-psychologiques (nuisances et gênes), le choix des techniques d'épuration des eaux usées, et notamment dans le cadre du recyclage des eaux épurées, peut avoir un impact sur la santé des occupants de la parcelle mais aussi indirectement sur la santé des occupants des parcelles voisines si les précautions n'ont pas été prises dans la conception de l'installation.

L'impact sur la santé des choix effectués dépendra donc essentiellement de la qualité des eaux épurées rejetées, notamment dans le cadre du rejet dans le milieu naturel (impact sur la qualité des eaux de surfaces et des réserves souterraines) et des risques de pollution accidentelle. Cela nécessite un contrôle et un suivi de la qualité de l'eau produite qui peut représenter une démarche lourde qu'il faut intégrer dès les premières phases du projet et la prise de mesures préventives.

Un autre impact direct, potentiel, sur la santé des personnes amenées à circuler à proximité des installations est le risque d'accidents (noyade, chute,…) que représentent les dispositifs plantés et les bassins d'eau libre. Il est donc nécessaire d'adapter la profondeur des bassins en fonction des usagers. Si des enfants sont susceptibles de jouer à proximité des dispositifs, il faudra en limiter l'accès pour éviter qu'ils n'entrent en contact avec les eaux en traitement.

La réalisation d'une installation d'épuration ‘in situ' nécessite une implication importante de la part du maître d'ouvrage, de l'équipe de maitrise d'œuvre mais aussi et surtout des futurs utilisateurs des bâtiments raccordés à l'installation.