Assainissement semi-collectif : comment choisir la bonne solution au-delà des seuls équivalents-habitants

Vingt et un équivalents-habitants (EH) ? 500 ? 2000 ? La frontière du semi-collectif n’est pas aussi nette qu’on pourrait le penser.

Le terme est largement utilisé par les professionnels, mais il ne correspond pas à une catégorie réglementaire à part entière. Dans les faits, il désigne des installations locales qui traitent les eaux usées de plusieurs bâtiments, sans raccordement à une station d'épuration (STEP) publique.

Le premier repère se situe à 20 EH. « Dans l’assainissement non collectif, on distingue l'assainissement individuel (de 1 à 20 EH) et l'assainissement semi-collectif (21 à 1999 EH) dès que plusieurs immeubles ou bâtiments sont raccordés à des ouvrages d’épuration », précise Nicolas Drieux, président de l'Assainissement autonome. 

Pour Thomas Dubois, Sales Manager Export et Solutions sur mesure chez Eloy Water, « le seuil de 20 EH est défini par arrêté : en-deçà, on est dans une logique d’obligation de moyen (procédure d'agrément) et, au-dessus, on est dans une logique d’obligation de résultat. Le semi-collectif ne s'arrête pas à une capacité de 200 EH, ce seuil vient du fait que c'est le Spanc qui a la compétence “contrôle” jusqu’à 200 EH et qu'il n'y a pas besoin de faire réaliser un dossier loi sur l'eau (DLE). Avec ce regard, réseaux et ouvrages de traitement restent implantés sur le domaine privé ; à partir de 2000 EH, ils peuvent relever de l'assainissement collectif. La frontière entre assainissement collectif et non collectif ne tient pas à un seuil de capacité mais au statut de l'installation (raccordement à un réseau public relevant du service d'assainissement collectif ou installation privée). 

L'arrêté du 21 juillet 2015 s'applique d'ailleurs aux installations d'assainissement non collectif (ANC) de plus de 1,2 kg par jour de DBO5, sans plafond. Le seuil de 2 000 EH renvoie surtout à la notion d'agglomération de la directive eaux résiduaires urbaines (DERU). 

Au-delà de 2 000 EH, on bascule généralement dans des logiques et des exigences de petite épuration collective », précise Jérémy Steininger, délégué général d’ATEP (Acteurs du traitement des eaux de la parcelle). Ce que confirme Étienne Dantan, gérant et directeur technique Atelier Reeb, « la distinction entre “collectif” et “non collectif” n’est pas liée à une capacité “dimensionnante”, mais à la maîtrise d’ouvrage (MOA). Si la MOA est une entité publique, alors c'est du “collectif” ; si c'est un camping privé d’une capacité de 2 500 EH, c'est du “non-collectif”. Le terme “semi-collectif” n'a donc aucune signification administrative, ni technique ; il n'a de sens que dans une relation commerciale pour distinguer le “non-collectif” à l’échelle d'une maison individuelle du “non-collectif” à l’échelle supérieure ».

Cette limite réglementaire ne dit toutefois pas tout de la réalité des projets. Chez l'assainissement autonome, on estime, par exemple, que le semi-collectif trouve surtout sa pertinence jusqu’à environ 500 EH. Au-delà, les ouvrages se rapprochent davantage des techniques utilisées dans la petite épuration collective. D'autres fabricants interviennent, quant à eux, sur des capacités beaucoup plus importantes, jusqu’à 2000 EH selon les procédés. L’habitat groupé constitue l'une des applications du semi-collectif. Pour ce type de projets (écoquartiers, hameaux, habitats participatifs ou petites résidences, non raccordés à un réseau public...), Aquatiris développe des solutions d’assainissement par filtres plantés de roseaux, dimensionnées selon les caractéristiques du site et les charges à traiter. Cette approche vise à concilier performance épuratoire, simplicité d'exploitation et intégration paysagère.

Un autre seuil apparaît autour de 200 EH. Il ne traduit pas un changement brutal de technologie mais plutôt une évolution du cadre du projet. « Un premier cap est généralement franchi autour de 200 EH, lorsque les dimensions administratives et réglementaires deviennent plus structurantes », indique Thomas Dubois, de Eloy Water. 

Le dossier loi sur l'eau est alors important car il permet de vérifier l’impact sur le milieu récepteur. Le DLE peut même parfois, s'il est mal anticipé, retarder le projet.

Le semi-collectif couvre donc des situations très différentes et peut concerner du camping soumis à de fortes variations saisonnières au hameau pour lequel prolonger le réseau public serait trop coûteux. Même logique pour les sites amenés à évoluer, lors de l'agrandissement d'un établissement, par exemple. C’est toutefois là que l’équivalent-habitant atteint ses limites comme seul outil de lecture. À capacité identique, une installation alimentée régulièrement toute l'année et une autre presque vide plusieurs mois ne se dimensionnent pas de la même manière. Sans oublier que la nature des effluents compte également. Pour les installations recevant des effluents spécifiques (ou particulièrement chargés), notamment dans le cadre d'activités comme la restauration, les équipes du bureau d’études interne de Bionest France ne raisonnent pas uniquement en nombre d’EH. Ils prennent également en compte la charge hydraulique et la charge organique afin d'adapter le traitement aux caractéristiques réelles des effluents et à l'activité du site. Le semi-collectif se définit donc moins par un chiffre unique que par une combinaison de capacité et de conditions réelles d’exploitation. 

C’est cette réalité de terrain qui va ensuite orienter le choix de la filière.

Une fois le projet défini, plusieurs grandes familles de solutions peuvent être envisagées. Toutes poursuivent le même objectif : traiter les eaux usées au plus près du site, mais elles ne reposent pas sur les mêmes principes et n'impliquent pas les mêmes contraintes. Certaines misent sur des procédés extensifs, avec davantage d’emprise au sol mais peu d’équipements. 

D’autres utilisent des traitements biologiques compacts ou des membranes, avec une exploitation plus technique. 

Le choix dépend d'abord de ce qu'il faut traiter. 

Débit moyen et variations de charge vont fortement orienter la solution. Le niveau de rejet attendu compte également et, à cela, s'ajoutent les contraintes du site dont la surface disponible, les conditions de pose et la capacité à assurer ensuite l’entretien de l'installation.

QUELLE SOLUTION POUR QUEL BESOIN ?

Les filtres plantés illustrent bien la logique des procédés extensifs. Ils sont intéressants lorsqu’il y a suffisamment de foncier disponible et que l'on cherche à limiter les équipements électromécaniques. Étienne Dantan, d’Atelier Reeb, témoigne ainsi qu’« en trente années d'activité, plusieurs confrères membres de la Fédération professionnelle de l’épuration végétalisée (Feve) et nous-mêmes avons pu déployer des filières végétalisées dans de nombreux sites (campings, congrégations religieuses, hameaux privés, centre d'accueil, centre de séjour...) en collaboration avec des architectes ou directement avec les gestionnaires ou les propriétaires des lieux ». L'emprise des filtres plantés devient en revanche rapidement pénalisante lorsque le terrain est contraint. À l'opposé, les procédés membranaires permettent d'atteindre une qualité d'eau élevée, mais demandent une exploitation plus exigeante. Entre les deux, les traitements biologiques compacts occupent une place importante sur le marché.

Les choix sont donc multiples et la décision se jouera aussi sur la capacité de la technologie à encaisser les variations. Par exemple, le MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), ou réacteur biologique à biofilm sur supports mobiles, repose sur une biomasse fixée sur des supports mobiles dans le réacteur. Cette configuration lui permet de conserver une certaine stabilité lorsque les charges évoluent fortement. « Une technologie très high-tech sur le papier devient une mauvaise solution si personne ne peut correctement l'entretenir. C'est pourquoi nous faisons du low-tech chez 1h20³ », résume Nicolas Meudal, fondateur de ladite société. Confronté à une activité regroupant des logements et des espaces de travail, le site d’Emmaüs à Saint-Aunès (Hérault) nécessitait un système d’assainissement autonome robuste, capable de gérer des variations journalières de charge tout en garantissant un rejet propre dans un environnement local préservé. Le choix s'est porté sur une micro-station d’épuration Bioxymop Max (capacité de 21 à 980 EH, abattements de 96 % sur la DBO5 et de 95 % sur les matières en suspension, variations de débit jusqu’à +50 % de la charge nominale pendant plusieurs semaines...) de Simop. 

Grâce à sa faible emprise au sol et à sa livraison clé en main, la station a pu être intégrée rapidement sans perturber le fonctionnement quotidien du village Emmaüs. L'absence totale de nuisances olfactives et la faible fréquence d'entretien apportent aujourd'hui aux gestionnaires du site une tranquillité d'exploitation maximale, pour un coût de fonctionnement maîtrisé, affirme même le fabricant. 

Derrière le procédé retenu se cache donc toujours une double question très concrète : qui exploitera la station ? et avec quels moyens ?

Le dimensionnement, quant à lui, ne se résume pas à appliquer un nombre d'équivalents-habitants. La charge hydraulique doit être mise en regard de la pollution réellement reçue, mais aussi de ses variations dans le temps. 

Un camping peut ainsi fonctionner plusieurs mois très en dessous de sa capacité avant une montée en charge rapide. « Une bonne station n'est donc pas simplement dimensionnée pour une valeur moyenne : elle doit également être capable d’absorber les pointes et de rester stable lorsque la charge diminue », précise Sandrine Ripoche, responsable technique nationale France chez Eloy Water. 

Pour certains effluents industriels, raisonner uniquement en équivalents-habitants devient même peu pertinent et nécessite une caractérisation plus fine.

La STEP d’Appleby rencontrait des difficultés récurrentes pour respecter la future limite réglementaire de phosphore fixée à 0,25 mg/l dans le cadre de l'AMP8. Le site, exploité avec un débit de 20 l/s, faisait en effet face à des performances insuffisantes en termes d’élimination du phosphore et des matières en suspension (MES). 

L'installation d'un système modulaire Flocell XFM40 d’Evolution Aqua, distribué en exclusivité en France par Sebico, avec un fonctionnement combinant Bio-Dialyse et réduction ciblée des phosphates, a permis de dépasser les objectifs réglementaires du site. La solution a atteint des concentrations inférieures à 0,1 mg/l de phosphore et à 5 mg/l de MES, soit une réduction de 70 %.

Les matériaux et la conception des ouvrages entrent également dans l’équation. Tubao mise, par exemple, sur des cuves en polyéthylène haute densité (PEHD) double paroi. 

Leur faible masse facilite la manutention, et le matériau résiste à la corrosion liée, notamment, au sulfure d’hydrogène (H₂S), un gaz qui peut se former dans les réseaux et ouvrages d’assainissement. 

La préfabrication permet aussi de limiter les assemblages sur chantier. « Le choix se fait davantage sur le coût global de l’installation sur toute sa durée de vie que sur le seul coût d’achat », insiste Alexandre Dagicour, responsable marketing chez Tubao. 

L’installation initiale ne représente donc qu’une partie de l’arbitrage : entretien et renouvellement des équipements peuvent rapidement modifier la comparaison.

Certaines solutions le montrent particulièrement bien. Les filtres compacts restent compétitifs sur de petites capacités, mais deviennent plus coûteux lorsqu’il faut augmenter fortement les volumes de média filtrant, puis prévoir son renouvellement. 

À l’inverse, un ouvrage en béton peut rester pertinent pour de grands volumes, tout en étant plus long à construire et beaucoup moins facile à faire évoluer qu’une solution préfabriquée. « Ces délais allongés s’expliquent évidemment lorsque l’on parle de génie et d’ouvrages en béton coulés en place ; les solutions béton préfabriquées, elles, ne rallongent pas les délais. La notion de timing est d’ailleurs un faux problème parce que, dans le cas de projets d’assainissement semi-collectif, il y a toujours du temps pour la fabrication et l’installation... sauf dans certains cas tels que l'HPA où il faut intervenir rapidement — une solution préfabriquée, en béton ou en plastique, répond alors à ce cas de figure », précise Thomas Dubois, Eloy Water.

Enfin, la taille change la façon d’aborder le projet. Les principes biologiques restent les mêmes, mais les conséquences d’un arrêt prennent une autre dimension lorsque plusieurs centaines d’usagers dépendent de l’installation. « À ces échelles, il ne s’agit plus simplement de fournir un équipement, mais de maîtriser un véritable projet d’infrastructure », rappelle Thomas Dubois. Plus la capacité augmente, plus le suivi de l’exploitation et l’anticipation des interventions deviennent alors déterminants.

UN MARCHÉ QUI CHANGE DE CONTRAINTES

Le semi-collectif ne progresse pas seulement parce que de nouveaux sites doivent être équipés. Une part croissante des projets concerne désormais des installations existantes qu’il faut remettre à niveau ou agrandir. On parle d’extension de sites (notamment les campings) ou d’augmentation de capacité d’un établissement : le besoin consiste alors à faire évoluer l’existant sans nécessairement repartir de zéro. 

Le site du domaine de chasse du château de Chambord (Loir-et-Cher) nécessitait de traiter des eaux usées grasses et fortement chargées en DCO avec une grande variabilité de débit, ainsi que les eaux domestiques des bureaux, dans un environnement isolé soumis à une activité saisonnière. 

Pour répondre à ces enjeux, ATB France a conçu une installation sur mesure, intégrant notamment une télégestion indispensable au suivi du fonctionnement à distance. 

« Au-delà de notre rôle de fabricant de STEP, nous accompagnons la maîtrise d’œuvre dans le dimensionnement et la conception de la filière de traitement dans son ensemble. En amont de la station, des prétraitements spécifiques tels que le dégrillage ou la séparation des graisses sont souvent nécessaires pour garantir le bon fonctionnement de l'installation. Par ailleurs, depuis plusieurs années, nous intégrons la réutilisation des eaux usées traitées (REUT) dans nos conceptions, notamment pour les projets à l'export, où la valorisation de la ressource en eau constitue un enjeu majeur », explique David Ferron, responsable de la filiale ATB France.

« L'assainissement semi-collectif a tendance à se développer depuis quelques années, devant le manque de moyens, la complexification des démarches et des normes, ainsi que les difficultés et les délais de réalisation associés à la petite épuration collective », constate Nicolas Drieux, de l'Assainissement autonome. Les attentes évoluent en parallèle. L'emprise disponible pèse davantage dans les projets, et le coût énergétique est plus regardé. Pour des bases vie de chantiers, des installations saisonnières ou des besoins limités dans le temps, la contrainte ne réside pas uniquement dans la capacité de traitement ou l'emprise disponible, mais également dans la durée d'exploitation. Bionest France répond à cette demande avec des unités mobiles de traitement (Oasis).

Les exploitants attendent aussi des installations plus faciles à surveiller et à maintenir. Ces contraintes modifient directement les demandes adressées aux fabricants — les acteurs sont notamment 1h203, Aquabio, Biotec Environnement et Tec’Bio, Aquatiris, ATB, Atelier Reeb, Bionest France, Biorock, Biotec Environnement, DBO France, Eloy Water, Graf, GreenCell, Kingspan, L'Assainissement autonome, Premier Tech Eau et Environnement, Rikutec, Saint-Dizier Environnement, Sebico, Simop, Soprema, Tricel, Tubao, etc., une partie de ces acteurs étant fédérés au sein de l'ATEP, syndicat professionnel de la filière. « Les clients recherchent davantage de solutions compactes, préfabriquées et évolutives. Ils veulent réduire le génie civil, raccourcir le chantier et pouvoir augmenter la capacité plus tard », observe Nicolas Meudal, de 1h203.

Cette recherche de simplicité se retrouve jusque dans le suivi des stations. « Le suivi de bon fonctionnement des installations, lesquelles, par nature, ne disposent pas d'un auto-contrôle quotidien sur site, est un autre point extrêmement important. Nos stations sont systématiquement équipées d’un module GSM qui transmet, en temps réel, les informations de fonctionnement à un logiciel de supervision. Celui-ci nous permet alors de suivre à distance l'état de nos installations et de détecter rapidement toute anomalie, ce qui est particulièrement précieux entre deux interventions de maintenance », précise Gérald-Eric Nissen, de Biotec Environnement. 

Si la télésurveillance progresse, l'enjeu n'est pas nécessairement toujours de multiplier les informations disponibles. Quelques données fiables sur les débits ou les niveaux, complétées par le suivi de l'aération et des défauts, peuvent être plus utiles qu'une accumulation de capteurs.

D'autant que leur multiplication augmente aussi les besoins d’étalonnage. Ce qui n’empêche pas l’assainissement autonome d'avoir étoffé son offre d'entretien et de télésurveillance, tandis qu’Eloy Water travaille sur la connectivité de ses installations avec plusieurs expérimentations en cours avant un déploiement annoncé à plus grande échelle en 2027.

Le raisonnement économique change également et ne s'arrête plus au seul montant investi au moment de la pose. La consommation d’énergie ou la fréquence de maintenance entre dans le calcul sur la durée, sans oublier la recyclabilité des matériaux, qui gagne, elle aussi, en importance. « Les clients recherchent désormais des solutions plus durables, plus simples à exploiter et plus rapides à installer », relève Alexandre Dagicour, de Tubao. 

Cette évolution favorise notamment les solutions qui peuvent être agrandies sans reconstruire complètement l’installation.

Le cadre réglementaire reste toutefois très présent. Au-delà de 200 EH (installations de plus de 12 kg par jour de DBO5), le projet relève du régime de déclaration au titre de la rubrique 2.1.1.0 de la nomenclature de la loi sur l’eau. 

Les obligations d’autosurveillance progressent également avec la capacité de la station : au-delà de 200 EH apparaissent, notamment, des bilans périodiques sur 24 heures, dont la fréquence augmente avec la charge traitée. Le cahier de vie, qui est obligatoire dès 20 EH (installations de plus de 1,2 kg par jour de DBO5), retrace, pour sa part, le fonctionnement de l'installation et son programme d’exploitation. 

Ces exigences renforcent mécaniquement le besoin de suivi lorsque la taille des ouvrages augmente.

Enfin, le traitement n'est plus toujours considéré comme le dernier maillon. La question de l’usage de l’eau en sortie de station apparaît de plus en plus souvent dans les projets. Elle peut conduire à ajouter une filtration ou une désinfection lorsque la réutilisation est envisagée. « Nous voyons apparaître une logique qui va au-delà du simple traitement : on nous demande de plus en plus ce qu'il est possible de faire de l'eau après traitement, voire de la pollution elle-même », explique Sandrine Ripoche, d'Eloy Water. Le semi-collectif commence ainsi à intégrer une autre question : non plus uniquement comment traiter localement les eaux usées, mais ce qu'il est possible d’en faire ensuite : « Cette question de l’usage de l’eau traitée se pose d'ailleurs aussi à l’échelle de la parcelle, où la filière se tient prête à contribuer au développement de la réutilisation », conclut Jérémy Steininger, d’ATEP.

[Publicité : TUBAO]