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Le traitement des eaux usées

    Le traitement des eaux usées dans une station d’épuration

Lorsque les eaux usées arrivent à la station d’épuration, via le réseau d’égout et le poste de relevage, elles vont subir une série de traitements afin d’être nettoyées, au fur et à mesure des différents dispositifs, des polluants qu’elles contiennent.

Exemple de fonctionnement une station d’épuration (source : www.ademe.fr)

Selon les stations d’épuration, les traitements peuvent différer et comporter tout ou parties des traitements détaillés ci-dessous.

-  Le prétraitement : se fait dans toutes les stations par une succession de plusieurs procédés physiques. Il vise à éliminer les corps flottants, les sables, les graviers et les corps gras (huiles et graisses), qui pourront poser des problèmes au cours des étapes suivantes ou causer des dommages aux équipements, s’ils ne sont éliminés.

Il fait généralement intervenir les procédés suivants :
- Dégrillage : permet de débarrasser les eaux usées des déchets les plus volumineux (feuilles, déchets plastiques, etc.). Pour ce faire, les eaux passent à travers une ou plusieurs grilles qui retiendront les éléments les plus grossiers ou refus de dégrillage.
- Dessablage : permet de débarrasser les eaux des sables et des graviers par décantation ; procédé de séparation mécanique durant lequel les matières en suspension les plus lourdes, qui sont contenues dans les eaux, vont tomber vers le fond du bassin, où elles seront collectées puis évacuées.
- Déshuilage - dégraissage : une grande partie des huiles et des graisses sont éliminées des eaux par flottation. De l’air est injecté dans le bassin, ce qui a pour effet de faire remonter les corps gras à la surface, où ils pourront être récupérés par écumage, puis évacués et traités selon une filière appropriée.

Le dessablage et le déshuilage - dégraissage sont des opérations qui sont souvent effectuées au niveau du même ouvrage.

Après le prétraitement, les eaux sont toujours polluées par les Matières En Suspension (MES) et des particules dissoutes. Ces éléments polluants seront éliminés au cours des traitements primaire, secondaires et parfois tertiaires selon la qualité des eaux rejetées qui est visée.

- Le traitement primaire vise à éliminer la majeure partie des MES, par des procédés physiques (décantation) ou physico-chimique (floculation, coagulation : se fait par ajout d’une substance ou réactif dans l’eau, qui permet de rassembler les MES qui plus lourdes vont tomber plus facilement vers le fond du bassin).
Les MES récupérées dans le fond du bassin constituent les résidus du traitement primaire ou « boues primaires ».
Cette phase permet d’éliminer, selon les procédés utilisés entre 50 et 90% des MES mais elle ne suffit pas à produire une eau qui peut être rejetée en état dans le milieu naturel.

- Le traitement secondaire vise à éliminer les matières dissoutes dans l’eau (comme les matières organiques). Il peut se faire par voie biologique ou plus rarement par voie physico-chimique.
Les traitements biologiques font appel à l’activité de microorganismes (bactéries) qui dégradent naturellement les matières organiques dissoutes. On distingue plusieurs types de procédés biologiques dont ceux :

  • à cultures fixées « biofiltres » ou « lits bactériens » (les bactéries sont maintenues sur des supports au travers desquels les eaux circulent) ;
  • à cultures libres « boues activées » (les bactéries sont maintenues en suspension dans les eaux à traiter).

A l’issue de cette phase de traitement secondaire, les effluents sont transportés dans un clarificateur où les eaux et les boues secondaires qui constituent les résidus du traitement secondaire seront séparées par décantation. Les boues secondaires suivront une filière de traitement appropriée (épandage sur lits plantés de roseaux par exemple).

- Les traitements tertiaires sont des procédés complémentaires qui sont mis en ouvre quand les milieux récepteurs exigent une qualité de rejet supérieure. Ils visent à éliminer le phosphore, l’azote ou encore à désinfecter l’eau.