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Gestion des eaux de ruissellement : définir une approche globale

30 janvier 2014 Paru dans le N°368 à la page 21 ( mots)
Rédigé par : Christophe BOUCHET

Les surfaces imperméabilisées ne cessant de s'étendre du fait d'une urbanisation sans cesse croissante, les quantités d'eau de ruissellement générées continuent de s'accroître. Les risques d'inondations s'amplifient et le coût de l'assainissement pluvial constitue bien souvent un facteur limitant de l'aménagement urbain. Il oblige les aménageurs et les collectivités à se tourner vers d'autres stratégies.

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Les surfaces imperméabilisées ne cessant de s’étendre du fait d’une urbanisation sans cesse croissante, les quantités d’eau de ruissellement générées continuent de s’accroître. Les risques d’inondations s’amplifient et le coût de l’assainissement pluvial constitue bien souvent un facteur limitant de l’aménagement urbain. Il oblige les aménageurs et les collectivités à se tourner vers d’autres stratégies.

Le traitement des eaux de ruissellement en milieu urbain ou sur site industriel relève tout à la fois d'une dimension qualitative et quantitative. Qualitative parce que contrairement à une idée fréquemment répandue, l'eau de pluie est naturellement polluée. D’un point de vue physique, une bonne partie des polluants atmosphériques urbains sont piégés par les gouttes d’eau avant d’être entraînés vers le sol lors des épisodes pluvieux. À ce stade, les concentrations en polluants restent relativement faibles. Mais elles augmentent d’autant plus fortement que la dis-

[Photo : L'EcoBloc Flex inspectable de Graf peut être enterré jusqu'à 5 mètres de profondeur, soit 14 niveaux superposables, et supporte un passage véhicules jusqu'à 60 t.]

Distance parcourue par les écoulements est importante.

Quantitative parce que l’accroissement rapide des surfaces imperméabilisées génère de plus en plus fréquemment des flux qui peuvent devenir rapidement très importants localement. Le quantitatif rejoint ici le qualitatif : une eau qui ruisselle plusieurs dizaines de mètres avant de rejoindre un avaloir se chargera beaucoup plus en polluants que si elle s'infiltre là où elle est tombée en ne traversant que quelques centimètres de matériaux, même s'ils sont potentiellement pollués ou érodables.

Le traitement des eaux de ruissellement en milieu urbain passe donc par une double problématique : prévenir les inondations et traiter les eaux de ruissellement avant qu’elles ne regagnent le milieu naturel.

Mais avant toute chose, une bonne identification des flux est indispensable.

Une bonne identification des flux est indispensable

La mise en place d'une approche globale en matière de traitement des eaux de ruissellement requiert préalablement une connaissance précise de la nature et des flux à prendre en compte. Cette connaissance concerne aussi bien l’origine des flux que la nature des polluants qu'ils charrient et leur volume.

La pollution résultant des rejets pluviaux stricts correspond par exemple à la pollution mesurée à l'exutoire d’un système d’assainissement séparatif classique qui recueille et achemine les eaux de ruissellement recueillies par le réseau de surface : les caniveaux. Ces derniers sont indispensables pour recueillir et canaliser les eaux de ruissellement. La norme européenne NF EN 1433 a défini 6 classes de résistance pour les caniveaux car ils peuvent être utilisés dans de nombreux environnements : de A15 pour les piétons à F900 pour les aéroports.

Les caniveaux font partie de l’approche globale permettant de prendre en compte toutes les étapes de la gestion des eaux pluviales. Leur choix et leur mise en œuvre sont donc importants pour que les volumes d’eaux collectés soient connus, dirigés vers les ouvrages de traitement adaptés, puis stockés dans des dispositifs de rétention ou d'infiltration selon les cas. Au-delà de leur fonction de collecte, les caniveaux ont évolué pour prendre en compte des exigences esthétiques : désormais ils s’intègrent harmonieusement dans les aménagements urbains grâce à des grilles adaptées et savent même se rendre invisibles (caniveaux à fente). L'une des évolutions majeures concerne d'ailleurs la structure des caniveaux : depuis une quinzaine d’années, les caniveaux en polypropylène sont plébiscités tant pour leur hydraulicité

[Photo : Les caniveaux collectent les eaux de ruissellement et s’intègrent parfaitement aux aménagements urbains. Ici, le caniveau à fente en acier inoxydable Kendadrain® de Nicoll. Caniveau à fente en inox, largeur 150 mm, avec regards d’accès tous les 40 mètres.]
[Photo : Eluvio propose des tunnels de stockage déclinés en 3 classes de résistance destinés à réaliser des ouvrages enterrés de régulation, d’infiltration et de rétention. Points forts : un ouvrage visitable, hydrocurable et réputé incolmatable grâce à une galerie de visite et prétraitement de 2200 mm par 1800 mm.]
[Publicité : Nicoll]
[Photo : Les régulateurs de débit permettent de réduire et calibrer les débits lors d’épisodes pluvieux. Réalisation Cimentub.]

que pour leur robustesse (grilles et corps anticorrosion). L'intérêt réside aussi bien dans leur innocuité vis-à-vis des eaux pluviales collectées que dans leur résistance chimique aux charges polluantes des eaux de ruissellement.

La qualité des rejets pluviaux est moins bonne que celle des eaux de ruissellement stricto sensu puisqu'elles se seront chargées de polluants tout au long de leur parcours sur la voirie, puis les réseaux de conduites qui reçoivent, pendant les périodes de temps sec, de multiples résidus tels que les produits de nettoyage des voiries ou des rejets divers. Mais elle sera meilleure que les rejets urbains de temps de pluie (RUTP) qui ne sont pas des rejets pluviaux au sens strict du terme, mais des mélanges d’eaux usées et d’eaux pluviales, qui rejoignent les milieux récepteurs via des réseaux unitaires ou encore des réseaux séparatifs mal conçus. La charge polluante de ces rejets unitaires est en règle générale toujours plus impactante pour les milieux aquatiques et ce sont ceux-là qui présentent le plus de risques de pollution.

Lorsque l’objectif est le rétablissement de la séparativité des réseaux unitaires, il est possible de s’orienter vers un ouvrage de type « Prise de temps sec » développé par Simop. Cet ouvrage en polyester permet de rétablir une partie de la séparativité en conservant le débit de temps sec qui est envoyé vers le réseau d’eaux usées et en déversant par trop-plein le débit excédentaire vers le réseau d’eaux pluviales. Les exemples d’applications sont nombreux : pour les réseaux unitaires, il devient possible d’assurer un traitement des eaux par une station d’épuration non surdimensionnée, une prise de temps sec permettant de dévier les eaux pluviales. Si le réseau d'eaux pluviales est pollué par des branchements d’eaux usées parasites, la prise de temps sec permettra d’orienter les eaux usées vers la station de traitement. La séparativité étant assurée par un moyen mécanique (différence de niveau des sorties et ajutage) et électromécanique, il n’y a pas d’entretien à prévoir.

Par ailleurs, pour éviter les surcharges des réseaux d’eaux pluviales, à l’origine, entre autres, d’inondations, Simop propose des déversoirs d’orage en polyester munis de lame de surverse à angles variables dimensionnés selon les formules de Bazin et Manning Strickler.

Mais connaître l’origine des flux à caractériser ne suffit pas. Il faut aussi tenter de définir la nature des micropolluants qu’ils contiennent sans oublier de déterminer leurs parts particulaires, dissoutes ou colloïdales. Cette distinction est primordiale pour choisir les systèmes de traitement et les équipements associés les plus adaptés. Or, on observe des différences souvent très importantes en matière de charges polluantes en fonction de la localisation du site considéré, de sa vocation, de la saison, de l’intensité des pluies, etc. La pollution varie bien souvent en fonction des secteurs à proximité desquels on se trouve et des surfaces interceptant les eaux. Pour être efficace, le système de traitement devra donc être placé au plus près de la chute des

[Photo : Lors de la construction de l’hôpital de Roanne, l’infiltration des eaux de ruissellement a été réalisée par la construction d’un bassin sous le parking principal (Waterloc®, de Nicoll).]
[Publicité : Hydrass]
[Encart : Les exigences de la réglementation ont rendu obligatoire la mise en place de solutions de rétention, de stockage et de régulation des eaux pluviales. Ces différents ouvrages permettent de calibrer le débit en sortie de bassin, fermer le bassin en cas de pollution accidentelle et évacuer le trop-plein si nécessaire. Réalisation Stradal.]

eaux météoriques.

Reste ensuite à connaître le volume de la charge hydraulique qui devra être traitée. L'étude, menée par temps secs et sur plusieurs pluies, sera déterminante pour assurer le dimensionnement des installations de traitement envisagées.

Elle sera tout également primordiale pour anticiper l'impact des événements pluvieux et prévenir les inondations.

Anticiper l'impact des événements pluvieux et prévenir les inondations

Les inondations et leur cohorte de conséquences sont les catastrophes naturelles qui produisent le plus de dégâts. Même si elles mettent en jeu des mécanismes hydrologiques parfois complexes, elles sont le plus souvent liées à un aléa climatique. Aléa qui peut être amplifié par des causes anthropiques comme par exemple l'urbanisation ou l'imperméabilisation des sols. L'inondation peut être associée aux débordements d’ouvrages artificiels tels que retenues ou réseaux d’assainissement.

Les stratégies de lutte permettant de diminuer l'ampleur et donc l'impact de ce phénomène sont connues. Elles consistent à agir à différentes échelles (bassin-versant, réseau, quartier, parcelle) pour ne pas augmenter, voire réduire, les flux d’écoulements d’eau. À l’échelle d’une ville ou d'un quartier, l'infiltration peut être privilégiée au détriment du ruissellement pour réduire les volumes s'écoulant vers l’aval. La maîtrise des flux rejoint ici un objectif qualitatif : moins l'eau ruisselle et plus les concentrations en polluants sont faibles.

Si l'infiltration n'est pas possible (nature des sols, pente, nappe affleurante... etc.), des ouvrages de rétention peuvent stocker temporairement les eaux pluviales avant de les restituer, vers un exutoire, à débit limité grâce à un organe de régulation : fossés, noues, tranchées de rétention, bassins... etc.

Simop propose par exemple des ouvrages de régulation en polyester, qui seront placés en aval de bassin de stockage. Ces ouvrages peuvent être équipés de vannes, de régulateur de débit et d’ajutage, et de trop-plein. « Un ouvrage polyester étant environ 10 fois plus léger qu'un ouvrage en béton équivalent, il permettra une manutention et une pose plus aisée », souligne Aline Sanson, Chef de produits eaux de pluie, regards, équipements de bassin, produits de sol chez Simop.

En lotissement ou en ZAC, les bassins à ciel ouvert permettent de stocker les eaux pluviales pour lutter contre les inondations.

Après stockage, les eaux pluviales sont soit évacuées vers un exutoire de surface (bassin de rétention) soit infiltrées dans le sol après rétention (bassin de rétention/infiltration).

Les réalisations se sont multipliées ces dernières années. Lyon l'a par exemple mis en œuvre dans le quartier de la Part Dieu au cœur du jardin public de La Buire. Les eaux de toitures et de ruissellement des îlots sont acheminées vers le bassin via un réseau enterré. D’une capacité de 870 m³, le bassin sert à la rétention et à l'infiltration de l'eau. Une fois infiltrée, l'eau rejoint la nappe. De leur côté, les eaux de ruissellement des voies circulées sont dirigées vers le réseau unitaire.

Ces réalisations, emblématiques, nécessitent toutefois de disposer d’importantes réserves foncières. Lorsque le foncier est plus contraint ou lorsqu’il fait défaut, il faut recourir à d’autres solutions comme celles proposées par les structures alvéolaires ultralégères, les SAUL telles qu’elles sont proposées par Wavin, Rehau, Nicoll, Nidaplast et Frankische, réunis depuis 2010 dans le Syndicat STORM qui rassemble les industriels détenteurs d'un Avis Technique, ou encore Funke, Hamon et Aco... (Voir à ce sujet notre dossier paru dans EIN 364). Les avantages des SAUL sont multiples : ils peuvent s’utiliser sous différentes formes (compacts, linéaires), être posés sous voirie ou parkings, assurer différentes fonctions (infiltration, restitution) tout en étant adaptés à des volumes allant de quelques m³ à plusieurs dizaines de milliers de m³. La Communauté d’Agglomération du Douai-

[Photo : En conformité avec la charte technique définie par l’IGSH, Techneau a développé une gamme de décanteurs dépollueurs pour traiter les polluants fixés sur les matières en suspension (MES).]
[Publicité : UFT France]
[Photo : Spécialiste des cuves de récupération d’eau de pluie, Plasteau a fourni une cuve de stockage de 95 m³ en polyester destinée à l’arrosage des espaces verts du Centre culturel de Riedisheim (68).]

Si l’on y a par exemple eu recours pour limiter les délestages trop fréquents d’un déversoir d’orage présentant une forte réactivité dès les faibles pluies, la réalisation de deux ouvrages enterrés en SAUL de 270 et 65 m³ a permis de gérer par infiltration 13 000 m² de surfaces actives ainsi déconnectées du réseau public d’assainissement et de limiter les rejets d’un déversoir d’orage en direction du milieu naturel.

Aux Mureaux (78), des ouvrages de stockage d’un volume total de 241 m³ répartis sur quatre bassins versants ont été conçus de manière à maîtriser le ruissellement sur un site particulièrement contraint. Ils sont équipés d’un dispositif de restitution des eaux pluviales à débit régulé dans le réseau d’assainissement communal (régulateur de débit).

Les SAUL sont par ailleurs rapides et faciles à poser. À La Roquette-sur-Siagne (06), un bassin d’infiltration de 115 m³, composé de modules Rausikko Box C de Rehau transportés dans un demi-camion, a été réalisé en 2 h 45 en tenant compte de conditions d’accessibilité difficiles. « Rehau a également développé des accessoires nécessaires au bon fonctionnement des SAUL avec des systèmes de prétraitement respectant les règles de dimensionnement du SWA permettant, en fonction des contraintes d’implantation, de déterminer l’efficacité du prétraitement (volume et type de particules sédimentées) », souligne Dominique Anceaux, directeur du département Génie civil et Infrastructures chez Rehau. L’entreprise apporte aussi des solutions de régulation des rejets au milieu naturel grâce à une gamme de limiteurs ou de régulateurs vortex directement intégrés dans des regards en polypropylène certifiés NF 442.

D’autres systèmes n’entrant pas dans cette catégorie permettent également de réaliser sous voirie des ouvrages assurant le stockage, avec ou sans infiltration, des eaux pluviales. C’est le cas du système Subway 12 d’ATE, composé de modules formant des tunnels au sein desquels une unité de traitement, le module Subgate, récupère sédiments, flottants et polluants afin de garantir la pérennité de l’ouvrage. À Fleury-les-Aubrais (45), la gestion des eaux pluviales du domaine « Champs Coffin » (74 logements) repose sur ce système via un bassin d’infiltration de 150 m³ enterré à 4 m de profondeur sous espace vert.

Eluvio propose également des chambres de stockage déclinées en trois classes de résistance destinées à réaliser des ouvrages enterrés de régulation, d’infiltration et de rétention. Point fort : un ouvrage visitable, hydrocurable et réputé incolmatable grâce à une ouverture de 1 600 × 900 mm et un accès Ø 600 permettant une inspection par un trou d’homme. « La galerie de visite et de prétraitement en PEHD, système breveté qui permet d’inspecter humainement l’ouvrage dans le temps, est une vraie rupture technologique par rapport aux systèmes existants, souligne Nicolas Costil chez Eluvio. Elle est le fruit de trois ans de R&D et nous permet désormais de proposer un système complet de haute qualité. »

D’autres solutions consistent à exploiter la capacité hydraulique des ouvrages existants, notamment le réseau d’eaux pluviales lorsqu’il existe. Hydroconcept, Saint-Dizier Environnement, UFT, MSE et Techneau proposent par exemple une large gamme de régulateurs de débit et de seuils à niveaux variables permettant de réduire les rejets urbains par temps de pluie.

La société Hydrass a développé plusieurs systèmes permettant d’utiliser le potentiel de stockage des collecteurs d’assainissement. Les systèmes Déomatic et Métrilogue sont destinés à équiper les déversoirs d’orage. Ils mettent à profit les poussées hydrostatiques et hydrodynamiques : ils assurent un stockage lors d’un apport d’eau de pluie. Lorsque le niveau atteint une hauteur importante, le volet bascule et libère les effluents ; il se referme avant la vidange complète, protégeant ainsi le réseau contre les crues.

[Encart : UFT France a développé et breveté un régulateur-vanne intégrant trois fonctionnalités : limitation et calibrage du débit de fuite par effet vortex optimisant les sections de passage ; fonction by-pass permettant une vidange rapide de l’ouvrage ; isolement de l’ouvrage par la vanne intégrée permettant de confiner une pollution accidentelle. Cet équipement peut être intégré directement dans la rétention, évitant ainsi la multiplication des équipements et, éventuellement, d’ouvrages additionnels tels que les regards de régulation.]
[Publicité : Plasteau]

Placées directement dans les collecteurs type unitaire ou pluvial. Les vannes sont représentées par un panneau basculant réagissant aux conditions hydrauliques. Elles ont pour fonction de retenir et stocker l’apport d’eau dépassant le régime temps sec, et de redonner la voie libre lors d’un apport d’eau important. Le modèle pluvial est doté d’un régime de fuite à sa base. Il est souvent installé en nombre dans les ouvrages avec un espacement variant entre 100 et 200 m. Le modèle collecteur unitaire est placé au-dessus du temps sec. Il a pour fonction de laisser passer le temps sec et de n’effectuer du stockage que par temps de pluie. Il a été constaté un bien meilleur fonctionnement des stations d’épuration avec moins de déversement dans le milieu naturel. Enfin, le clapet FREG est destiné aux collecteurs de petites et moyennes sections. Placé dans un regard, il est doté d’un régime de fuite et, lors d’une poussée importante, le clapet s’ouvre et libère progressivement les effluents stockés. Ces solutions permettent de limiter les flux à l’échelle d’un bassin-versant, d’une ville, d’un lotissement ou d’un quartier. Les solutions de ce type adaptables à la parcelle se développent également. Objectif : promouvoir une gestion des eaux pluviales à la parcelle.

Promouvoir une gestion des eaux pluviales à la parcelle

L’extension des surfaces imperméabilisées génère des quantités d’eau toujours plus importantes. Les risques d’inondations s’amplifiant, le coût des installations pluviales devient souvent un facteur critique de l’aménagement urbain, qui oblige les aménageurs et les collectivités à adopter d’autres stratégies. L’une d’elles consiste à maintenir un réseau d’eaux pluviales associé à la mise en place sur chaque parcelle de bassins de régulation permettant de limiter les débits de rejet. Les solutions développées sont nombreuses.

Avec Impluvio, Wavin a lancé un système de rétention des eaux pluviales à la parcelle composé d’un bassin de rétention (de 1,15 m³ à 6,90 m³), d’un tabouret de régu-

[Photo : Système Déomatic d’Hydrass, installé sur un déversoir d’orage à Orléans. Hauteur de l’ovoïde : 1,8 m.]
[Publicité : guide-eau.com]
[Publicité : azbox by nidaplast]
[Photo : Avec Impluvio, Wavin a lancé un système de rétention des eaux pluviales à la parcelle composé d'un bassin de rétention (de 1,15 m³ à 6,90 m³), d'un tabouret de régulation de débit (1,2 ou 3 l/s) avec ventilation intégrée et d'une pelle anti-colmatage avec les accessoires de raccordement (DN 125).]

Le module se présente en kit complet prêt à poser et offre de bonnes garanties en termes de fiabilité et pérennité. De l'avis général, la récupération des eaux de pluie stagne depuis quelques mois. « C'est un acte volontaire qui tend à passer au second plan dans le contexte économique et social actuel, analyse Luc Lary chez Sebico. Mais cela ne durera pas car la récupération des eaux pluviales à la parcelle est à la base de toute gestion des eaux pluviales et présente un intérêt certain en limitant les impacts du ruissellement lors des épisodes pluvieux, en permettant le stockage partiel ou total des pluies, voire leur rejet en débit calibré. »

En précisant les conditions d’application de la taxe pour la gestion des eaux pluviales urbaines, le décret du 6 juillet 2011, dans la lignée des textes précédents, franchit effectivement une nouvelle étape en étendant la charge de la gestion des eaux pluviales à la totalité des acteurs, particuliers y compris. Assise sur la surface imperméabilisée, son montant sera fonction des enjeux locaux mais aussi du niveau des infrastructures existantes ou à créer. Tout système permettant de réduire les volumes d’eau rejetés par utilisation sur son fond et/ou infiltration, et de réguler le débit rejeté vers le domaine public fait l’objet d'une évaluation permettant de définir le taux d'abattement sur la taxe. Ce taux peut aller de 20 à 90 % du montant prévu par le règlement de service.

L'offre, portée par Sebico, Simop, Sotralentz, Graf, Plasteau ou Eloy Water qui prévoit de sortir une nouvelle gamme en juin 2014, est très large et se professionnalise. La norme AFNOR NF P16-005 parue fin 2011 précise en effet les conditions de mise en place d’un système de récupération des eaux de pluie. Sont clarifiées les normes et points techniques, la méthodologie de dimensionnement, etc.

Quoique prudentes, certaines collectivités ont adopté le principe de cette taxe, souvent au grand dam de leurs administrés qui n’en perçoivent pas toujours la finalité. Elle a par exemple été mise en place par la communauté d’agglomération du Douaisis dans le Nord et devrait rapporter 750 000 € par an soit de 20 à 25 % du coût de gestion de la collecte des eaux de pluie.

Mais il faudra attendre l’après-municipales pour la voir décoller. En tout état de cause, les collectivités territoriales sont de plus en plus nombreuses à compenser la suppression du crédit d’impôt pour 2014 par des incitations en faveur de la récupération. Incitations qui ne peuvent que pousser les industriels à changer leur vision en matière d’eaux pluviales. « D’autant qu’il est possible de faire coup double en associant régulation et valorisation des eaux de pluie, explique Luc Lary. Un seul et même investissement permet alors de bénéficier des abattements liés à la taxe tout en s'aménageant la possibilité de récupérer et réutiliser l'eau de pluie pour des usages divers : process, nettoyage, réserve incendies, etc. ».

Sebico travaille donc à étendre sa gamme de solutions de stockage et de régulation en béton et PEHD pour la maison individuelle (3 à 10 m³) aux activités industrielles et commerciales.

[Photo : Les cuves DN France en polyester fibres de verre fabriquées par enroulement filamentaire présentent de hautes caractéristiques de résistance à la poussée des sols. La sélection des résines en fonction de l’effluent collecté (eaux pluviales souillées, hydrocarbures, débordements d’agents chimiques) permet de couvrir une large gamme d’applications, pour une capacité unitaire maximale de 200 m³, avec un diamètre jusqu’à 4 m. Elles intègrent les fonctions de stockage, régulation de débit, rétention de fuites en surface, filtration, décantation, séparation d’hydrocarbures, etc.]
[Publicité : Société Française de Réservoirs]
[Publicité : Saint Dizier Environnement]
[Publicité : ACO]
[Photo : Le Stoppol® de Saint Dizier Environnement, réalisé avec une enveloppe composite constituée d’une âme nid d’abeilles, s’implante directement sur un réseau DN 300 au plus près des ouvrages de collecte. Chaque appareil est conçu pour traiter une zone de ruissellement de 1 000 m².]

avec une nouvelle gamme en polyester pour des capacités allant de 12 à 70 m³. « On y trouvera les trois fonctions essentielles en matière de gestion des eaux pluviales, précise Luc Lary. Le stockage pour de l’utilisation, le stockage tampon avec de la régulation gravitaire ou par pompage, et une solution combinée associant régulation et réutilisation via une cuve double fonction ». Cette gamme devrait être commercialisée au cours du premier semestre 2014. Tubosider propose également des solutions acier de grands diamètres rapides à poser, susceptibles d’être mises à contribution pour alimenter les réserves incendie ou servir de stockage temporaire pour des applications telles que l’arrosage, le lavage, etc.

Reste que la gestion des eaux de ruissellement ne se résume pas à une simple gestion des flux. Elle doit intégrer des dispositifs de prétraitement décentralisés, c’est-à-dire placés au plus près des ouvrages de collecte.

Des dispositifs de prétraitement placés au plus près des ouvrages de collecte

La contamination des eaux de ruissellement s’effectue par lessivage de l’atmosphère et des surfaces urbaines. La pollution à caractériser dépend donc essentiellement des secteurs à proximité desquels on se trouve et des surfaces sur lesquelles les eaux ont ruisselé. La pollution se présente sous forme particulaire et sous forme dissoute. Cette distinction va permettre de déterminer l’équipement le plus adapté aux types de polluants rencontrés.

Les décanteurs-dépollueurs proposés par Aco, Coc Environnement, Dunex, Saint Dizier Environnement, Stradal, Techneau ou Wavin, réunis au sein de l’ISGH, le syndicat des fabricants d’ouvrages préfabriqués pour la dépollution des eaux pluviales, s’appuient sur une charte de qualité qui a été définie par la commission technique de ce syndicat. Ils permettent de répondre à la problématique de l’élimination des polluants sous formes particulaires. Ils sont adaptés aux aires de carénage, déchetteries, etc. Ces équipements, basés sur le principe de la décantation et de la coalescence, interceptent les polluants fixés sur les MES contenues dans les eaux de ruissellement. Après décantation gravitaire, ces polluants forment des boues, qui sont évacuées vers des sites spécialisés et traitées. Les liquides légers (notamment les hydrocarbures libres) sont, quant à eux, piégés par flottation. Ces équipements assurent donc un traitement physique permettant de séparer eaux de pluie et polluants selon leurs densités respectives. Ils permettent un abattement allant jusqu’à 80 % des MES.

Techneau a par exemple développé une gamme complète de décanteurs dépollueurs en acier, horizontaux ou verticaux, avec ou sans by-pass, conformes à la charte de l’ISGH. La décantation repose sur un faisceau tubulaire de section hexagonale permettant une bonne décantation à contre-courant. Il développe une grande surface horizontale de décantation (17 m²/m²) tout en restant peu sensible à l’encrassement (diamètre hydraulique 35 mm). Un silo à boues isolé du flux à grande capacité (3 m³/ha) empêche un relargage des boues. La gamme permet de répondre à un large spectre de besoins. À Bourges, Techneau a fourni en novembre 2013 un décanteur dépollueur de 14 mètres de long, 3 mètres de diamètre, pesant 11 tonnes, posé dans une fouille profonde de 4,50 m !

Simop propose de son côté une gamme de décanteurs particulaires permettant de traiter une grande partie des pollutions contenues dans les eaux de ruissellements. Ces appareils peuvent être implantés sur des aires de carénage, des casses automobiles, des déchetteries, des aéroports… Ils sont composés d’un débourbeur primaire (permettant de piéger les particules > 200 µm), d’un dégrilleur (permettant la rétention des macro déchets), d’un compar-

[Photo : Hydreco réalise des cuves gros volumes en PEHD, acier et polyester pour la rétention et régulation des eaux de ruissellements. Ci-dessus, installation sur le centre Leclerc de Sarlat en Dordogne, de deux cuves de 35 m³ en rétention et régulation de 3,5 l/s au mois de décembre 2013.]
[Photo : Le séparateur d’hydrocarbures Oleopur H d’Aco permet une pose directe en nappe sans ancrage bétonné et est disponible avec des classes de charge A, B ou D. Le calcul statique, approuvé par le LGA, garantit la stabilité des cuves extrapolée à 50 ans.]

timent de sédimentation avec blocs lamellaires à canalicules (traitant les particules < 200 μm) et compartiment de stockage des flottants et hydrocarbure avec un obturateur automatique. Ces appareils sont dimensionnés sur-mesure pour répondre au mieux aux besoins et pour avoir une meilleure efficacité. « Ils permettent d'atteindre les rendements épuratoires de 77 à 86 % sur les MES, de 57 à 65 % sur la DCO, de 51 à 57 % sur la DBO, de 99,98 % sur les hydrocarbures libres, de 65 à 73 % sur les hydrocarbures liés avec un rendement global de 58 à 65 % sur les métaux (dimensionnement avec une vitesse de sédimentation de 1 m/h) », indique Christophe Letranchant, Chef de produits Assainissement autonome et séparateurs d’hydrocarbures chez Simop. L'entreprise vient de lancer une gamme standard de décanteurs particulaires en PRV de 1 à 30 l/s.

Ces équipements, pourvu qu’ils soient adaptés à la pollution rencontrée (particulaire), dimensionnés en fonction des flux de polluants (MES, DCO, DBO...) et régulièrement entretenus (visite trimestrielle), ont fait leurs preuves. Un système d’alarme « voile de boues » permet d’alerter l’exploitant en cas de saturation de l'appareil et de limiter les fréquences d’entretien et les coûts de pompage.

Les séparateurs d’hydrocarbures, en piégeant par gravité et/ou par coalescence les hydrocarbures présents dans les eaux pluviales, permettent de répondre à une problématique différente. Ils sont adaptés aux parkings, stations-service, voiries... Leur fonctionnement repose sur la différence de densité entre les éléments présents à l’intérieur du séparateur. Les liquides légers, de densité 0,85, remontent à la surface tandis que les matières lourdes, de densité 1,1, décantent au fond de l'appareil. Contrairement aux décanteurs particulaires, ils sont soumis à différentes normes, tant pour leur fabrication que pour leur dimensionnement (NF EN 858-1, A1 et 2) dont la marque volontaire NF par tierce partie sur les séparateurs à hydrocarbures, gage de la conformité de ces produits à l’intégrité de la norme européenne NF EN 858-1 et du règlement de la marque.

Ils sont disponibles en acier (Atlantique Industrie, Dunex, Hydrheco, MSE, Purostar, Saint Dizier, Simop, Techneau), en béton (Aco, Dunex, Eloy Water, Hydroconcept, KWI, Sebico, Stradal), en PRV (Remosa, Saint-Dizier, Salher, Simop) ou en PEHD (ACO, Hydrheco, Saint Dizier Environnement, Simop, Wavin) ce qui permet de satisfaire à toutes les conditions locales d'implantation : présence de nappe, accès, facilité de pose... À noter également une gamme d’appareils tout inox, proposée par MSE qui couvre les séparateurs hydrocarbures mais aussi les limiteurs de débit, les vannes, les régulateurs, etc.

Là encore, le dimensionnement est essentiel : le volume du compartiment séparateur conditionne ses performances épuratoires. Il permet notamment d’assurer une vitesse de passage inférieure à 0,09 m/s, ce qui permet d’éviter les phénomènes de relargage des hydrocarbures. L'existence d’un by-pass permet également d’absorber des débits importants (de 3 à 5 fois le débit nominal) en cas d’orages. L’entretien conditionne également l'efficacité de l'équipement : un écrémage tous les 2 mois et curage complet tous les 4 mois.

Luc Lary, Sebico, préconise une approche progressive. « La quantité de polluants lessivés peut varier d’un facteur allant de 1 à 10 selon l'environnement dans lequel se situe l'appareil. L’idéal est donc de commencer à programmer les visites sur les bases d'une périodicité rapprochée, par exemple une par mois, puis d’adapter peu à peu cette périodicité en fonction du contexte local dans lequel l'appareil s’insère ».

Pour simplifier la maintenance, les fabricants proposent des alarmes associées au niveau d’hydrocarbures et/ou de boues.

[Photo : Les séparateurs Remosa sont fabriqués en Polyester Renforcé de Fibre de Verre (PRV), un matériau qui résiste à la corrosion aux rayons UV et à l'agressivité du terrain.]
[Photo : Le fonctionnement des séparateurs d’hydrocarbures est basé sur la différence de densité entre les éléments présents à l'intérieur du séparateur. Les liquides légers, de densité 0,85, remontent à la surface tandis que les matières lourdes, de densité 1,1, décantent au fond de l’appareil.]

Ijnius a récemment présenté un détecteur qui repose sur la différence de constante diélectrique entre l'eau et les hydrocarbures. Un capteur capacitif placé au niveau seuil (épaisseur maximale d’hydrocarbure) déclenchera la récupération des hydrocarbures. Adaptable sur tout type de séparateur, il est disponible dans une version autonome (2 ans) et à communication sans fil.

Les débits traités peuvent être importants, jusqu'à 1 000 l/s. Certains fabricants comme ACO proposent des solutions sur mesure permettant d’installer en parallèle plusieurs séparateurs d’hydrocarbures avec leurs puits de distribution et de collecte correspondants, équipés ou non de vannes manuelles en fonte intégrées permettant une fermeture partielle pour l’inspection et l’entretien.

Saint Dizier Environnement a développé de son côté un nouveau concept baptisé Stoppol® adapté aux pollutions chroniques sur les paramètres MES, DCO, DBO, hydrocarbures et métaux lourds. Il se décline en deux versions, le Stoppol 10 C, axé sur la décantation des MES et des polluants associés, et le Stoppol 10 C KF, une version 10 C complétée par une filtration de finition sur un média absorbant et adsorbant. Les performances de la version 10 C ont récemment été évaluées à 79,9 % sur les MES par le laboratoire IKT en Allemagne (voir EIN n° 367).

Les procédés de traitement extensifs progressent également. Les filtres plantés de roseaux, largement utilisés pour le traitement des eaux usées, deviennent une alternative intéressante pour le traitement des eaux pluviales. Les dispositifs de traitement les plus fréquemment rencontrés sur

[Photo : Vue d’un bassin de démonstration, accessible à tous, sur le campus du Mont Huy à l’Université d’Aulnoy-lez-Valenciennes (59). Mis en œuvre en octobre 2013, sous voirie légère, ce bassin d’infiltration de 969 m³ est composé de SAUL Nidaflow EP 400 de Nidaplast. Son principe de fonctionnement est visible grâce à deux grilles latérales permettant d’observer la mise en charge et le niveau d’eau à l’intérieur du bassin.]
[Encart : Lutter contre les pollutions chroniques par les eaux pluviales En se concentrant sur les pluies responsables de pollutions chroniques, les pluies de période de retour inférieure à un an (mensuelles ou trimestrielles) qui lessivent les sols et en s'appuyant sur la 1ʳᵉ recommandation européenne relative au traitement des eaux pluviales, la DWA 153F publiée en août 2007 en Allemagne, Fraenkische a créé une gamme complète de solutions adaptées à toutes ces problématiques : la gamme Sedipipe. Le Sedipipe se décline en plusieurs variantes : standard, XL pour des regards de grande capacité accessibles (DN 1000), XL+ pour gérer le risque accident hydrocarbures en complément des MES, et Sedisubstrator pour la gestion des polluants dissous en complément du traitement des MES. Les systèmes Sedipipe proposent, pour chaque cas de figure, une solution fiable et simple, pérenne dans le temps pour répondre à ces nouveaux enjeux de protection du milieu naturel. À ce jour, des milliers de solutions Sedipipe sont déployées en Europe. L’efficacité des systèmes est prouvée par une dizaine d’études externes en laboratoires et instituts spécialisés. Le dernier système Sedisubstrator vient d’être homologué sur ses performances dans le temps, sa résistance et son entretien aisé par le DIBT (équivalent allemand du CSTB).]
[Photo : Le Sedipipe est un système de décantation compact, permettant un abattement des MES inférieures à 100 µm, avec une grille anti-émobilisation des boues captées, compatible avec la gamme de solutions Fraenkische.]
[Photo : Aéroports de Paris a mis en place à l'automne 2013 un système de filtration des eaux de ruissellement reposant sur un bassin et un marais planté de roseaux pour traiter les produits hivernaux contenus dans les eaux pluviales de l'aéroport.]

les autoroutes gérées par Vinci sont des filtres plantés de roseaux. Les réalisations sont nombreuses. Un dispositif de rétention et de traitement des eaux pluviales pour la Plateforme départementale d'activités de 90 ha de Dambach-la-Ville a par exemple été déployé par Sinbio. Depuis plusieurs années, il concilie à la fois une mise en valeur urbanistique de la gestion des eaux pluviales et la création d'une zone écologique à proximité de la zone d'activités. IFB Environnement est actuellement en phase de réalisation d'une installation de traitement des eaux de ruissellement et de dégivrage de la partie sud du Pont de Normandie sur bassins végétalisés d'une surface totale de 7 000 m². Elle met également en œuvre des filières de collecte et traitement biologique des MES et charges organiques dissoutes par voie végétale des eaux pluviales de plateformes de compostage de biodéchets (Valognes 50, Formigny 14).

De son côté, Aéroports de Paris a mis en place à l’automne 2013 un système de filtration des eaux de ruissellement reposant sur un bassin et un marais planté de roseaux pour traiter les produits hivernaux contenus dans les eaux pluviales de l’aéroport. L'eau de ruissellement est dans un premier temps collectée par le système de traitement classique et envoyée en période hivernale dans un nouveau bassin tampon de 10 000 m³ pour un début de traitement ; les produits hivernaux commencent à se dégrader sous l’action de la biomasse et de l’aération. Ce traitement dure de 24 h à 48 h, selon la charge de pollution.

Dans un second temps, l’eau est conduite dans le marais filtrant adjacent de 6 500 m² constitué de matériaux filtrants : des roseaux plantés dans du sable et des granulats. L’épuration est réalisée par le sable, les plantes servant à oxygéner ce filtre minéral. L’eau ne stagne pas dans le marais. Elle est immédiatement absorbée par le sable. Un jour de traitement dans le marais suffit.

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