Notions
Il faut identifier les différents types d'eaux usées :
- Provenant d'installations sanitaires, des eaux de cuisine, des eaux provenant du nettoyage de bâtiments, tels qu'habitations, bureaux, etc. ; ou assimilées (établissements de lavage de linge, certains ateliers, dépôts, …). En d'autres termes, ce sont les eaux usées ne devant pas subir un traitement particulier avant d'être envoyées vers une station d'épuration « classique » prévue pour traiter des eaux usées essentiellement chargées en matières organiques.
Les eaux usées industrielles
Eaux usées autres que les eaux usées domestiques, les eaux usées de refroidissement et qui sont potentiellement nuisibles aux égouts et/ou au fonctionnement normal d'une station d'épuration des eaux et/ou au milieu récepteur : les eaux usées provenant de certaines fabriques ou entreprises, de certains ateliers, de certains dépôts.
La pollution de l'eau se caractérise par différents types de pollutions :
Pollution primaire = pollution physique
Définition : turbidité de l'eau créée par la présence de matières organiques solides dans l'eau.
Impact : influence la qualité de l'eau en représentant une barrière physique pour la pénétration de la lumière. La pollution primaire a un impact sur l'activité biologique dans les milieux aquatiques naturels notamment par la réduction de la photosynthèse : la vie végétale est réduite en profondeur. Une des conséquences est la réduction de l'oxygène dissous présent dans l'eau et donc de la vie aquatique qui en dépend.
Paramètres mesurables :
MES : matières en suspension [mg/l]
MS : matières sédimentables [mg/l]
Pollution secondaire = pollution organique
Définition : pollution de l'eau induite par la présence de matières organiques dissoutes dans l'eau
Impact : Les matières organiques, en étant dégradées par des bactéries, consomment de l'oxygène dissous présent dans l'eau et en prive la faune aquatique, ce qui a un impact sur l'écosystème aquatique (asphyxie progressive du milieu aquatique).
Paramètres mesurables :
DBO5 : Demande biologique ou biochimique en O2 [mg/l en 5 jours]
DCO : Demande chimique en O2 [mg/l] = total
Pollution tertiaire = pollution minérale
Définition : pollution de l'eau induite par la présence de nutriments (azote, phosphore) en excès qui déséquilibre le rapport carbone/azote/phosphore (C/N/P). Ces nutriments proviennent essentiellement des rejets de nitrates et de phosphates contenus dans les matières fécales, les déchets de cuisine, les détergents, les engrais, etc.
Impact : le déséquilibre induit est à l'origine du phénomène d'eutrophisation des milieux aquatiques : la prolifération des algues. Elle conduit à l'anoxie du milieu (absence d'oxygène) par surconsommation, et par voie de conséquence, à la mortalité de la faune et de la flore.
Paramètres mesurables :
N : Azote [mg/l]
P : Phosphore [mg/l]
Pollution quaternaire = pollution microbiologique
Définition : pollution de l'eau induite par la présence de bactéries et de virus (essentiellement) principalement d'origine fécale ; micropolluants divers comprenant des métaux lourds, des hydrocarbures, des nanoparticules ou d'autres composés plus complexes (hormones, médicaments, éléments radioactifs provenant des centres hospitaliers, etc.) ;
Impact : induisent donc des risques sanitaires pour l'homme en cas de contact (Pathogènes : Salmonella : fièvres typhoïdes / virus de gastro-entérites / entérovirus : poliomyélite, hépatites A / conjonctivites / shigella : dysenteries / etc.) ; induisent autant des risques pour l'homme, les écosystèmes (faune et flore) mais aussi pour la qualité des réserves d'eau souterraine (pollution des sols et des nappes phréatiques)
Paramètres mesurables :
identifier les indicateurs (coliformes et streptocoques, fécaux et totaux) : abattement de la charge bactériologique [UL] = unité log10 4UL =η > 99.99 % de réduc.
concentration des différents polluants dissous dans l'eau [mg/l]
Les eaux usées générées sur un site sont composées d'eaux de différentes natures qui peuvent combiner différents types de pollutions et nécessiter un traitement particulier :
Les eaux pluviales
Elles peuvent généralement être caractérisées par une combinaison de la pollution physique, organique, bactériologique et chimique ;Les eaux grises
combinent une pollution physique et organique légères, une pollution tertiaire plus marquée (savons et détergents) et une pollution bactériologique ;
Les eaux noires
les plus chargées, combinent des pollutions physique, organique, tertiaire et bactériologique importantes. Les eaux noires peuvent encore être dissociées en urines et fèces qui peuvent représenter des pollutions très spécifiques.
Réseau d'évacuation
Réseau d'égouttage ou réseau d'assainissement
Gestion alternative des eaux usées
Qualité et quantité des eaux usées produites
Aspects quantitatifs
- Volume d'eaux usées évacué dans le réseau d'assainissement collectif [m³] : comparé à une valeur de référence, il permet d'évaluer la performance des mesures prises pour réduire le volume d'eaux usées évacuées.
Aspects qualitatifs
La qualité de l'eau peut être mesurée par différents paramètres physico-chimiques qui illustrent la performance épuratoire du procédé (rapport entre la qualité à l'entrée et à la sortie du système) :
- La turbidité de l'eau[mg/litre] : quantité de Matières En Suspension (MES).
- La Demande Biochimique en Oxygène (DBO) et la Demande Chimique en Oxygène (DCO) [mg/litre] indiquent toutes deux le degré de pollution de l'eau par des matières organiques.
- La pollution tertiaire [mg/litre] peut être quantifiée en mesurant les quantités d'azote (N) et de phosphore (P) présentes dans l'eau.
- La pollution que l'on pourrait définir comme quaternaire, la pollution microbienne, se mesure par l'abattement de la charge bactériologique : on parle en puissances de 10 [unité log10= UL]. Une réduction d'au moins 4 UL correspond à un abattement de la charge bactériologique de 99,99%.
- La pollution biochimique [mg/litre] : quantités de polluants générés sur la parcelle (métaux lourds, hydrocarbures, etc.).
Un équivalent-habitant ou [E.H.] : quantité de pollution émise par personne et par jour.
Degré de pertinence du recyclage in situ
Aspects quantitatifs
- Volume d'eaux usées évacué dans le réseau d'assainissement collectif [m³] : comparé à une valeur de référence, il permet d'évaluer la performance des mesures prises pour réduire le volume d'eaux usées évacuées.
Besoins d'eau [litres/personne/jour] : permet de s'assurer de l'adéquation entre les quantités d'eaux usées recyclées et les besoins en eau.
- Taux de récupération [%] : eau recyclée par rapport aux eaux grises produites
- Couverture des besoins en eau non potable [%]
- Réduction effective des consommations d'eau de ville [m³/an].
Aspects qualitatifs
- Indicateur de coloration de l'eau, par exemple dans le cadre d'un recyclage pour le rinçage des toilettes. On parle d'indicateur de coloration en unité de couleur vraie, ou couleur réelle, [ucv] ou en unité de couleur apparente [uca].
