Poids des différents contributeurs à la pression polluante des masses d’eau par les macro-polluants





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Journées Techniques

Nancy, 18 et 19 septembre 2012

Poids des différents contributeurs à la pression polluante des masses d’eau par les macro-polluants
Jacques Lesavre, Agence de l’Eau Seine Normandie
La directive cadre sur l’eau (DCE) fixe des objectifs de résultats pour la qualité des eaux, en définissant les étapes à suivre pour les atteindre. Dans le cadre de la mise en œuvre de la directive cadre sur l’eau (DCE) la France a délimité 11 523 masses d’eau superficielles et 574 masses d’eau souterraines.

Au niveau national, la loi Grenelle 1 fixe un objectif de deux tiers des masses d’eau en bon état ou bon potentiel écologique en 2015.

La définition du bon état écologique correspond au respect de valeurs de référence pour des paramètres biologiques et des paramètres physico-chimiques qui ont un impact sur la biologie.

Parmi les paramètres physico-chimiques définissant l’état écologique, on retrouve notamment les paramètres du bilan de l’oxygène (carbone organique, DBO5, oxygène dissous, etc.) et les nutriments (formes de l’azote et du phosphore).

La détérioration physico-chimique des masses d’eau peut provenir des rejets domestiques, pluviaux, industriels et agricoles et il apparait légitime d’évaluer la contribution de chacune de ces pressions polluantes afin de hiérarchiser les actions à mener pour reconquérir un bon état des milieux.

L’exercice effectué à l’échelle du district hydrographique Seine et côtiers normands conduit au constat suivant (données de l’année 2006) :

  • Pollution carbonée : Les principales sources de rejet au milieu de la pollution organique carbonée proviennent des collectivités et de l’industrie. Outre l’amélioration du rendement des stations d’épuration, la réduction des flux déversés passe par la maîtrise des débordements des réseaux unitaires par temps de pluie,

  • Pollution azotée : En ce qui concerne l’azote réduit, les rejets ponctuels des collectivités ont notablement baissés avec la mise en conformité ERU des stations d’épuration, les nitrates quant à eux proviennent majoritairement de l’agriculture. Il faut noter que le paramètre « nitrite » intermédiaire réactionnel des réactions de nitrification et dénitrification intervient de manière significative dans le déclassement des cours d’eau,

  • Phosphore: La baisse importante des flux rejetés par les stations d’épuration est imputable au double effet de l’interdiction des phosphates dans les lessives et de l’intensification des traitements de déphosphatation sur les stations d’épuration des collectivités. En comparaison l’apport du phosphore par érosion des sols apparaît maintenant globalement significatif.

Excepté pour les nitrates, le suivi des indices de pollution indique, sur une quinzaine d’année, une amélioration constante de la qualité physico-chimique des milieux.

Point réglementaire sur les stations du très petit collectif (< 200 Eh)

Arrêté révisé du 22 juin 2007

Bruno Rakedjian, Ministère de l'Écologie

D'après la base de données nationale ROSEAU en cours de validation sur l'année 2011, la France comptait 5 800 stations de moins de 200 Eh soit 30% du parc de stations françaises. Ces 30% de stations représentent moins de 1% de la pollution générée par les agglomérations d'assainissement.

Les filières principalement mises en œuvre sur ces classes de stations sont les lagunes (36%), les filtres plantés (25%), les lits bactériens (14%) et les filtres à sable (11%). Attention toutefois au fait que 35% des filières ne sont pas connues et certainement sur les ouvrages les plus anciens. Le filtre planté est aujourd'hui la filière principalement mise en œuvre sur les petites collectivités.

L'arrêté du 22 juin 2007 fixe un niveau minimum de traitement à atteindre pour toutes les stations en assainissement collectif ou non collectif de moins de 200 Eh (plus de 20 Eh pour l'ANC). Ce niveau est compatible avec un seul étage de filtre planté. Le traitement de ces stations doit également être compatible avec les objectifs qualité des milieux récepteurs (DCE, baignade, conchyliculture...) ce qui peut imposer un niveau de traitement plus performant que le minimum réglementaire (notion de traitement approprié). Attention toutefois à ne pas imposer des traitements qui n'ont aucun intérêt au regard de l'impact de ces stations sur le milieu récepteur (par exemple le traitement poussé des nitrates).

Les stations de traitement de capacité inférieure à 200 Eh ne sont pas soumises à déclaration au titre de la loi sur l'eau. C'est le SPANC qui a la compétence de police pour l’ANC. Pour l'assainissement collectif, c'est la police de l'eau mais il n'y a plus de dossier à fournir par le maitre d'ouvrage à l'État. Avant la réforme de l'étude d'impact, une notice d'impact devait être envoyée au Préfet et mise à la disposition du public. Cette absence de dossier pose un problème pour vérifier la compatibilité du projet aux exigences réglementaires.

L'objectif de la révision de l'arrêté du 22 juin 2007 est multiple :

  • Appliquer la même approche et les mêmes règles de surveillance pour l’assainissement collectif et non collectif, les technologies étant les mêmes.

  • Insister sur la gestion des ouvrages et leur maintenance régulière par la mise en place de programmes d’exploitation par filière et d'un cahier de vie pour chaque ouvrage.

  • Supprimer l'obligation de bilans 24 heures compte tenu de leur difficulté de mise en œuvre et intégrer le suivi dans le programme d'exploitation.

  • Introduire la notion de coûts disproportionnés permettant un phasage des travaux.

La question des règles liées à l'infiltration n'est pas encore tranchée ce qui pourrait potentiellement avoir des conséquences sur le choix de cette option.

Des méthodes plus globales seront mises en œuvre pour apprécier la conformité de ces ouvrages comportant un constat visuel mais également le respect du programme d'exploitation à partir de l'examen du cahier de vie.

Le plan assainissement 2012-2018 fixe comme enjeu la prise en compte des collectivités de moins de 2000 Eh mais compte-tenu des moyens des services de l'État des priorités seront à mettre en œuvre :

  • Les petites collectivités dont les systèmes d’assainissement ont un impact sur le milieu,

  • Les stations qui dysfonctionnent totalement,

  • Les systèmes d’assainissement qui provoquent des nuisances,

  • Les stations de plus de 200 EH (seuil de déclaration) pour les deux ans qui viennent.

Les stations concernées devront être mises en conformité d'ici la fin 2015. Elles doivent être inscrites dans les PAOT.

Logiciel de gestion patrimoniale des réseaux et ouvrages d’assainissement

en milieu rural

P. Larivière, O. Caquel - CG 54

Lors de la mise en place de l’assistance technique en matière de gestion des eaux auprès des collectivités rurales, le conseil général de Meurthe et Moselle s’est interrogé à la fois sur la nature des prestations à proposer et sur les outils nécessaires à leur réalisation.

Les prestations ont largement été basées sur les besoins des collectivités, celles-ci disposant de très peu de moyens techniques et financiers, les interventions sur réseaux ou ouvrages n’intervenaient uniquement lorsqu’un problème survenait. Les assister pour mettre en place une gestion patrimoniale de ces réseaux et des ouvrages est devenu une nécessité.

Pour y parvenir, le conseil général s’est équipé d’un outil dédié pour lequel il a souhaité être associé au développement. Ce logiciel, structuré d’apparence comme un SIG (Système d’Information Géographique), permet, grâce à une série d’indicateurs, d’aboutir à une gestion patrimoniale des réseaux ainsi que des ouvrages associés. Les indicateurs sont calculés grâce aux informations intégrées qui alimentent une base de données. Ces informations concernent à la fois les caractéristiques physiques, le contexte environnemental et surtout les interventions (ITV, curage, remplacement, réparation, etc…). Le logiciel s’adapte à la fiabilité des données intégrées selon leur provenance et permet de préconiser des compléments d’investigation, voire des opérations d’entretien ou de remplacement.

Outil de gestion du service d’assainissement, il est une aide précieuse dans la rédaction du RPQS (Rapport du maire sur la qualité de service), la gestion des conformités des branchements (police des réseaux), ou encore les réponses aux DICT / DT (Déclaration d’Intention de Commencement de Travaux ; Déclaration de projet de Travaux) dans le cadre de la nouvelle réglementation relative à ces documents.

Le logiciel est composé de trois parties fonctionnelles :

  • Connecté au réseau du CG qui permet l’accès à l’ensemble des fonctionnalités,

  • Déconnecté du réseau, il permet aux agents de disposer des données sur le terrain, de les compléter ou les modifier, la mise à jour de la base se refait lors de la reconnexion au réseau,

  • Module « web » : permet aux collectivités d’avoir accès aux données relatives à leurs réseaux et ouvrages et surtout d’y saisir toutes les interventions qu’elles y font.

Cette organisation permet une gestion optimale des données, surtout pour leur mise à jour, ce qui est déterminant pour leur exploitation ultérieure. Ceci suppose une implication de tous, à commencer par les collectivités elles-mêmes.
Etude prospective des filières d'épuration

des petites collectivités
Patrick Béziat, SATESE 34
Contexte : un besoin d’équipement mais un manque de solutions adaptées.

Le schéma directeur départemental d’assainissement conduit par les services du département en 2010 a mis en évidence le besoin de création et renouvellement d’équipement d’épuration pour les petites collectivités et hameaux de moins de 250 EH, cependant les coûts d’investissement et d’exploitation sont très élevés.

L’objectif de l’étude est d’apporter des solutions concrètes en proposant et des filières économiquement acceptables adaptées au contexte et aux obligations des petites collectivités.

« Pour cela, les filières proposées devront approcher un coût d’investissement maximum de 1.000 €HT par EH et ne pas entraîner de contraintes de gestion qui soient inadaptées aux capacités techniques des petites communes et pour un coût d’exploitation et amortissement inférieur à 0,80 €HT/m3 »

Pour parvenir à cet objectif, l’étude s’est déroulée en plusieurs étapes :

  • Dresser un état des lieux de la connaissance,

  • Analyser les composantes des systèmes d’épuration de petites capacités

  • Expertiser sur le plan réglementaire, technique et économique les pistes d’optimisation des coûts de réalisation

  • Proposer des solutions de simplification et de réduction des coûts

  • Appliquer ces solutions sur dix sites test du bassin de l’Orb.

Une connaissance et une expérience insuffisantes sur les très petites stations.

L’analyse et présélection des systèmes de petites capacités a permis de déterminer les filières les plus pertinentes au regard des critères émanant des besoins spécifiques :

  • Résistance à la surcharge hydraulique (cause principale de l’échec des filières géo assainissement)

  • Gestion de boue intégrée et rustique garantissant les performances et le niveau de rejet

  • Fiabilité : un incident ne doit pas remettre toute la filière en dysfonctionnement

  • Facilité d’exploitation : présence réduite, peu de qualification exigée du personnel

Les filières mises en avant sont la famille des filtres plantés, le lagunage naturel, le décanteur digesteur suivi d’épandage/infiltration.

D’autres filières moins adaptées restent faisables mais dans des conditions strictes de conception et réalisation (fiabilisation hydraulique et traitement des boues). Les filières « mini stations » référencées pour l’assainissement non collectif présentent des risques de dysfonctionnement trop grands.

Optimisation des coûts de réalisation

L’expertise financière révèle que sur l’échantillon de 10 petites collectivités la faisabilité reste possible en dessous des coûts ciblés par le département.

L’expertise réglementaire fait ressortir quant à elle les points suivants :

· La simplification des procédures réglementaires en dessous de 200 EH facilite la mise en œuvre de procédés simplifiés.

· La faible fréquence des contrôles de performances milite pour des dispositifs extensifs offrant une forte inertie et assurant le traitement intégré à la fois de l’eau et des boues

· La possibilité est offerte, si le milieu le permet, de viser les performances sur les rendements épuratoires uniquement et limiter le nombre d’étages de traitement

L’expertise technique a mis en évidence l’intérêt d’un dimensionnement ajusté aux besoins de la collectivité permettant une optimisation notable des investissements.

L’expertise de la structure des prix a mis en évidence l’effet pervers de la miniaturisation et les possibilités de simplifications. Les optimisations sont à rechercher : au niveau des postes généraux (accès, VRD, Alimentation AEP et énergie, clôture…) qui peuvent atteindre 40% du coût total pour une station d’une capacité de l’ordre de 50 EH ainsi qu’au sein même de la filière de traitement.

Les optimisations obtenues et simulées représentent de 20 à 40% du coût total des stations. Elles permettent de proposer des filières de l’ordre de 1000 €/EH pour des tailles de 100 EH.

Recommandations générales pour optimiser les couts

· Le site proposé par la maîtrise d’ouvrage pour la station d’épuration doit permettre de limiter les postes généraux : raccordement, accès, facilité d’aménagement

· Les projections de capacités des stations doivent être établies au plus juste en collaboration avec la maîtrise d’ouvrage, le maître d’œuvre et les services de l’état

· La maîtrise d’œuvre doit concevoir l’installation avec un souci d’innovation, d’adaptation, d’optimisation garantissant la fiabilité tout en limitant les coûts connexes à la filière de traitement.

Cette étude a permis de poser la problématique spécifique de l’assainissement collectif des petites collectivités, de faire un état des techniques existantes et de proposer dans le cadre réglementaire actuel et futur des solutions acceptables financièrement et techniquement fiables et performantes.

Elle permet en concertation avec tous les acteurs (Agence, CG, DDTM, CEMAGREF) de sortir des solutions catalogues et de mettre en œuvre des solutions plus simples et plus adaptées qui devront dans chaque projet être confirmées. La réussite de la mise en œuvre des préconisations de cette étude implique une approche sans à priori des maîtres d’ouvrage et un réel travail d’ingénierie des maîtres d’œuvre.

Suivi d’installations pilotes d’épuration par sol en place en Dordogne
Jean Michel Le Cossec, SATESE 24

Pourquoi ?

  • Des principes naturels simples s'avèrent disponibles pour l’épuration des eaux usées. Toutefois, une phase d’étude est nécessaire pour une meilleure compréhension des mécanismes épuratoires et des facteurs de variation des performances impliqués.

  • Traiter les eaux usées pour les évacuer dans des zones  argileuses, sans rejet direct dans les eaux superficielles

  • Offrir une alternative de traitement à un coût réduit

Comment ?

  • S'adapter à la topographie, à la nature et aux caractéristiques du sol

  • Prévoir des coûts d'entretien et d'exploitation faibles

  • Résoudre des problèmes avec des structures locales de zones rurales

  • Le dimensionnement et le fonctionnement doivent être maîtrisés. Ce ne doit surtout pas être une solution cache misère.

Quels résultats ?

  • Dix ans de fonctionnement en Dordogne, sans dysfonctionnement

  • Sept sites actuellement en service en Périgord

  • Nécessité de réaliser une thèse sur le sujet, afin de valider la technique

  • Procédé qui a des difficultés à être crédible au regard de sa simplicité de conception et d’exploitation et de son très faible coût 
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