Eparco, société française indépendante, conçoit, développe et produit des systèmes d'assainissement autonome parmi lesquels le filtre compact à massif de zéolithe (brevet EP0672440).
Contexte de l'étude
Pour ce dernier dispositif, Eparco a présenté un dossier technique et scientifique au Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France. Celui-ci a émis un avis favorable pour l'intégration de ce filtre à la réglementation (séance du 8/10/2002).
L’arrêté du 6 mai 1996 relatif aux prescriptions techniques concernant l'assainissement non collectif a été effectivement modifié en décembre 2003.
Le dossier présenté par Eparco au CSHPF comprenait des résultats acquis sur des filières lors d'études portant jusqu’à 5 ans de fonctionnement. Ce long délai a été jugé utile par le CSHPF compte tenu du mode de fonctionnement particulier de ce genre de dispositif sans extraction de biomasse.
C'est dans le cadre d'une démarche analogue de validation sur le long terme qu'Eparco s'est rapproché du Centre Ontarien des Eaux Usées Rurales (Université de Guelph) et du laboratoire d'assainissement autonome de l'École des Mines de Paris.
Guelph, Ontario, Canada) et qu’ainsi une filière, comprenant une fosse Eparco suivie d’un filtre compact à Zéolithe, a été mise à l’essai dans les conditions particulières, climatiques notamment, de l’Ontario.
Les résultats de la première partie des tests portant sur deux années de fonctionnement sont présentés ici.
Description du site
Les installations sont situées au sein d’un site contrôlé par l’Université de Guelph (Province de l’Ontario) sous l’égide du Ministère ontarien de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires Rurales. Il s’agit d’une ferme expérimentale dont l’un des bâtiments est occupé par une famille de 5 personnes qui était desservie avant la présente étude par une fosse septique classique et un épandage dans le sol naturel conçu et exploité par le Centre Ontarien des Eaux Usées Rurales. Une filière Eparco est montée en dérivation de l’installation classique pré-existante. La figure 1 présente les installations.
[Photo : Schéma du site d’essai.]
Les eaux usées domestiques brutes issues de la maison sont acheminées en totalité dans le système Eparco par une canalisation gravitaire de 50 m de long et 100 mm de diamètre. À la sortie du système Eparco, les eaux traitées se déversent dans un poste de relevage d’un volume de 500 l et sont renvoyées dans le système pré-existant en amont de l’ancienne fosse par une canalisation sous pression de 50 mm. Ce fonctionnement garantit que toutes les eaux usées sont traitées par le système Eparco puis par le système classique, ce qui élimine toute question pour l’administration sur le risque que les eaux usées ne bénéficient pas d’un traitement approprié en cas de défaillance du système expérimenté. La filière initiale de traitement et d’évacuation des eaux usées de l’habitation n’a ainsi été modifiée en rien. Les résidents, informés de la présence du nouveau système, ont été invités à ne pas changer leur mode de vie ni leurs habitudes d’utilisation de l’eau. Aucun problème d’usage n’a été signalé avec le système testé.
Échantillonnage
Des prélèvements d’échantillons pour analyses sont régulièrement effectués. Les débits et la qualité des eaux usées brutes, des effluents de sortie de fosse et de sortie du filtre compact sont mesurés. Au cours de la première année d’observation, les eaux usées d’arrivée ont été analysées une fois par mois et les sorties de la fosse et du filtre, deux fois par mois. Durant la deuxième année, les sorties de la fosse et du filtre ont été analysées deux fois par mois.
Pour garantir une bonne représentativité des prélèvements d’entrée en évitant les interférences dues aux MES grossières, un aménagement spécifique a été conçu et installé. Cet aménagement, représenté sur la figure 2, permet d’homogénéiser les effluents bruts grâce à un poste de relevage installé en amont de la fosse et muni d’une pompe broyeuse. L’effluent est ainsi dirigé vers un bac d’échantillonnage dans lequel pompe un préleveur automatique. Ce système est mis en service uniquement les jours de prélèvements et est stoppé en fonctionnement normal qui s’effectue gravitairement.
[Photo : Profil du site d’essai.]
Les débits du système sont déterminés par des compteurs de pompe étalonnés sur la pompe de sortie et, le cas échéant, par la pompe broyeuse.
Tous les échantillons prélevés la première année étaient des échantillons moyens sur 24 heures (préleveurs automatiques ISCO). Des échantillons ponctuels ont été prélevés manuellement au cours de la deuxième année. Des mesures comparatives, non présentées ici, ont établi les différences entre les échantillons ponctuels et les échantillons moyens. Pour les effluents provenant de la fosse ou du filtre, les résultats sont comparables, les échantillons ponctuels étant légèrement plus élevés en moyenne et plus variables.
Analyses
Les échantillons sont analysés par un laboratoire privé local qui mesure les paramètres suivants :
- * Matières en suspension (MES)
- * NO₃
- * DBO₅
- * NO₂
- * DBO₄
- * TKN
- * DCO
- * TP
- * NH₄
Seules les valeurs de DBO₅, cDBO₅ et MES sont examinées ici.
(Note : la DBO₅ inclut l'oxygène demandé par la nitrification, alors que la cDBO₅ ne comprend que l'oxygène demandé par l'oxydation des matières organiques).
Résultats
[Photo : Figure 3 : Évolution de la DBO₅]
Le système a été mis en service le 6 août 2001. Les bilans ont été effectués régulièrement depuis septembre 2001 et les résultats obtenus jusqu'en août 2003 sont consignés ici.
Le débit du système, mesuré dans la canalisation de retour, est en moyenne de 582 l/jour depuis septembre 2001. Sur cette période, le volume a varié entre 160 et 2000 l/jour. Un volume d’entrée légèrement inférieur (520 l/jour) a été relevé au niveau de la pompe broyeuse.
Cependant, le système de contrôle a mesuré le volume quotidien durant 24 mois, tandis que les entrées au niveau de la pompe broyeuse ont été mesurées uniquement sur 12 périodes de 24 heures, en milieu de semaine alors que tous les habitants de la maison passaient la journée à l’extérieur.
Les résultats de chaque bilan par date sont montrés sur les figures 3 et 4, respectivement pour la DBO₅ et les MES. Le tableau 1 récapitule les résultats moyens.
L’analyse des résultats révèle que le système fonctionne de manière satisfaisante et conformément aux résultats obtenus lors de tests antérieurs. Tout d’abord, on remarque que la qualité des eaux d’entrée est cohérente avec les valeurs de référence des eaux usées domestiques (Tchobanoglous et Crites, 1998). De plus, les concentrations en sortie respectent les directives de qualité des effluents tertiaires stipulées par le Code du Bâtiment Ontario (MAML, 1997). On calcule des rendements de 92, 95 et 84 % sur les concentrations respectivement pour la DBO₅, la cDBO₅ et les MES mesurées entre la sortie de la fosse et la sortie du filtre.
[Photo : Figure 4 : Évolution de la concentration en MES (mg/L)]
Tableau 1 : Résultats
| Point de mesure |
Paramètre |
Valeur (mg/l) |
| Arrivée dans le système (mg/l) |
– DBO₅ |
188 (196) |
| – cDBO₅ |
164 (155) |
| – MES |
151 (151) |
| Sortie de la fosse septique (mg/l) |
– DBO₅ |
159 (138) |
| – cDBO₅ |
139 (118) |
| – MES |
33 (31) |
| Sortie du filtre (mg/l) |
– DBO₅ |
12,4 (12,4) |
| – cDBO₅ |
7,1 (8,1) |
| – MES |
5,3 (5,8) |
Les figures qui suivent illustrent la variation des résultats au cours de 24 mois d’observation. En ce qui concerne les MES (figure 4), malgré d'importants écarts dans les concentrations d’entrée, les concentrations en sortie sont demeurées remarquablement faibles. Comme le montre la figure 3, la DBO₅ en sortie est stable à un niveau bas, seule une valeur occasionnelle dépassant les directives de l'Ontario en matière de traitement tertiaire. En fait, seuls 6 prélèvements sur 40 étaient supérieurs à la limite de DBO₅ de 15 mg/l. Pour les MES, 4 échantillons sur 40 dépassaient la limite de 10 mg/l.
Conclusion
Le système Eparco présente toutes les qualités requises pour être utilisé comme système d’assainissement autonome en Ontario et en Amérique du Nord.
Deux ans de suivi et de prélèvements ont démontré qu'il peut produire une qualité d’effluent conforme aux normes fixées par le Code du Bâtiment de l’Ontario. Ce système passif nécessite un entretien minimal et aucune intervention humaine n’a été nécessaire durant toute la période d’essai.
Références bibliographiques
1. Tchobanoglous G. et R. Crites. 1998. Small and Decentralized Wastewater Management Systems. McGraw Hill.
2. MAML (Ministère des Affaires municipales et du Logement de l’Ontario). 1997. Code du Bâtiment de l’Ontario : Part 8 On-site Sewage Systems.
