Cet article présente les résultats obtenus pendant 4,5 années de tests en plateforme de petites installations d'assainissement alimentées quotidiennement et de façon plus ou moins sollicitante selon les périodes. Les premières conclusions obtenues sur les paramètres MeS et DCO montrent que la famille des massifs filtrants apporte les meilleures performances sur le plan de la rétention des matières particulaires. Cela se traduit, au moins au début de la vie des installations, par une bonne performance sur l'élimination de la matière organique. La micro-station à boues activées montre des difficultés à atteindre les objectifs fixés, essentiellement en raison de la faible performance à conserver les matières en suspension. Les performances de la micro-station à cultures fixées se situent entre les deux familles précédentes.
Cette étude à laquelle le qualificatif de « nationale » a pu être associé est un travail décidé et intégralement financé par Veolia Eau et confié pour sa réalisation à un prestataire reconnu au niveau national, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) avec sa plateforme assainissement de Nantes. Cette étude est fondée sur un principe fondamental, le partenariat :
- partenariat avec des experts confirmés et reconnus réunis dans un Comité de Pilotage destiné à permettre à ces travaux la meilleure trajectoire : le Cemagref, les Agences de l’eau Adour-Garonne et Artois-Picardie et le CSTB ;
- partenariat avec des industriels, fabricants de produits ayant accepté la proposition de Veolia Eau de fournir gratuitement leur filière à tester contre remise des résultats des tests : sociétés Boralit, Eloy, Premier Tech et Sint.
Veolia Eau montre ainsi son grand intérêt pour les Petites Installations d’Assainissement (PIA) en recherchant celles aptes à présenter des performances les rendant respectueuses de l’environnement. Par son investissement, Veolia Eau souhaite apporter une réponse internationale concrète à l’assainissement durable. Les raisons du choix de la plateforme CSTB de Nantes sont résumées ci-dessous :
- l’existence d’une culture ancienne sur ce mode d’assainissement ;
- une plateforme d’essais notifiée pour le marquage CE de ces PIA.
Mots clés : Petites installations d’assainissement, tests en plateforme, performances
Tableau 1 : Les filières testées sur la plateforme de Nantes
| Filière 1 | Microstation à cultures fixées immergées OXYFIX C90° (Eloy) |
| Filière 2 | Microstation à cultures libres OPUR Super compact® 5/3 (Boralit) |
| Filière 3 | Fosse toutes eaux 5 m³ (Sotralentz) + Massif filtrant à sable vertical drainé réalisé selon XP DTU 64-1 |
| Filière 4 | Fosse toutes eaux 3 m³ (Sotralentz) + Massif filtrant à deux étages (vertical + horizontal) planté de roseaux AUTOEPURE® (Sint) |
| Filière 5 | Fosse toutes eaux 3 m³ (Sebico) + Massif filtrant à sable vertical drainé compact avec septodiffuseurs (Sebico) |
| Filière 6 | Fosse toutes eaux 4 m³ (APC) + Massif filtrant compact à copeaux de coco Ecofix® STB 500 (Premier Tech) |
| Filière 7 | Fosse toutes eaux 4 m³ (Gamma Bona) + Massif filtrant ultra compact à textile / tourbe Ecoflex® (Premier Tech) |
| Filière 8 | Fosse toutes eaux 5 m³ (Eparco) + Massif filtrant à zéolithe (Eparco) |
Tableau 2 : le Protocole en Conditions Sollicitantes®
| Séquence | Description de la phase | Durée (semaines) |
|---|---|---|
| 1 | Ensemencement des dispositifs avec une charge hydraulique et polluante nominale (100 %) | 4 |
| 2 | Obtention du régime permanent | 4 |
| 3 | Fonctionnement à charge nominale (100 %) | 8 |
| 4 | Fonctionnement nominal (100 %) hors 3 jours de fin de semaine à 200 % | 4 |
| 5 | Fonctionnement à 200 % du nominal | 3 |
| 6 | Fonctionnement nominal (100 %) hors 3 jours de fin de semaine à 200 % | 4 |
| 7 | Fonctionnement en charge nominale | 3 |
| 8 | Fonctionnement à demi-charge nominale (50 %) | 2 |
| 9 | Fonctionnement à charge nominale (100 %) avec une simulation de pannes électriques de 24 h espacées de 48 h en début de semaine | 3 |
Tableau 3 : récapitulatif des différentes phases d’alimentation des filières de janvier 2006 à août 2010
| Phases | Abréviations | Périodes |
|---|---|---|
| Protocole en Conditions Sollicitantes® (séquences 1 à 10) | Phase 1 - PCS® | 30/01/06-03/11/06 |
| Modulations de charges (100, 120 et 200 % hydraulique) | Phase 2 | 13/11/06-29/06/08 |
| Phase de surcharge à 240 % | Surcharge 240 % | 30/06/08-05/10/08 |
| Partie centrale du Protocole en Conditions Sollicitantes® (bis) (séquences 3 à 7) | PCS® bis | 06/10/08-25/01/09 |
| Phase d’alimentation en eaux artificielles | Eaux artificielles | 05/02/09-12/03/09 |
| Phase d’application de produits toxiques | Toxiques | 15/03/09-17/04/09 |
| Alimentation 100 % hydraulique | Phase 4 | 18/04/09-07/03/10 |
| Partie centrale du Protocole en Conditions Sollicitantes® (ter) (séquences 3 à 7) | PCS® ter | 08/03/10-30/06/10 |
| Alimentation finale 100 % sans analyse | Phase 5 | 01/07/10-31/08/10 |
• Une plateforme branchée sur un réseau d’eaux usées domestiques ;
• Une plateforme bien équipée conduite par des experts reconnus.
Veolia Eau a souhaité un comité de pilotage constitué d’experts de ces PIA pour assister la plateforme tout au long de l’étude.
Les conditions générales d’expérimentation
Pendant plus de quatre ans sur cette plateforme, Veolia Eau et ses partenaires ont étudié les performances de huit petites installations d’assainissement domestique dans des conditions d’alimentation en eaux usées variables selon les périodes. Les filières installées sont présentées dans le tableau 1.
La plateforme de test est alimentée par un réseau d’assainissement collectant les eaux usées domestiques d’un quartier de Nantes. L’alimentation des filières a été réalisée selon un régime hydraulique et de pollution se voulant représentatif de la réalité d’une maison individuelle : 150 L/j/hab par convention, 60 g DBO₅/j/EH selon la directive européenne de 1991, un profil hydraulique journalier calqué sur celui de la norme EN 12566 partie 3+A1, une surcharge hydraulique simulée par une vidange de baignoire en eau claire cinq jours sur sept, des surcharges de week-ends ou simulant des vacances, etc.
Le Protocole en Conditions Sollicitantes® a été créé par Veolia Eau et a pour objectif de reproduire les rejets qu’une maison individuelle desservie en assainissement non collectif posséderait. Ce protocole est décrit dans le tableau 2 et a été appliqué à trois reprises, la première fois entre janvier et novembre 2006.
À la suite de ce protocole, d’autres programmes d’alimentation des filières de Nantes ont été appliqués avec des modulations de charges hydrauliques et organiques, puis la reproduction du Protocole en Conditions Sollicitantes®, puis des conditions particulières comme l’injection de produits chimiques toxiques et le fonctionnement avec des eaux usées artificielles recréées. En avril 2009, cinq des huit filières ont été démontées, et les trois restantes (n° 5, n° 6 et n° 8) ont été alimentées à 100 % hydraulique jusqu’en février 2010 puis ont reçu une troisième fois le Protocole en Conditions Sollicitantes® avant d’être à leur tour démontées en septembre 2010.
L’ensemble de ces séquences d’alimentation a pour but de tester les limites de fonctionnement des filières en leur appliquant des charges organiques et des débits hydrauliques plus élevés que ceux imposés par le protocole de marquage CE (norme EN 12566 partie 3+A1). Le tableau 3 présente les différentes phases appliquées sur les filières, accompagnées de leur durée d’application tout au long de cette étude.
Tableau 4 : Caractéristiques de l’installation des filières au CSTB
| Filière | Filtre à sable vertical | Filtre à sable à roseaux AUTOPUR ® | Filtre à sable à SEPTODIFFUSEUR |
|---|---|---|---|
| Marque | DTU 64-1 | SINT | SEBICO |
| Difficulté de réalisation | Très complexe | Très complexe | Très complexe |
| Durée (j) | > 2 | > 2 | > 2 |
| Surface (m²) | 50 | 55 | 23 |
| Emprise au sol (m²) | 250 | 250 | 150 |
Tableau 5 : Caractéristiques de l’installation des filières au CSTB
| Filière | Filtre à zéolithe EPARCO | Filtre à coco ECORIX | Filtre à textile ECORIX |
|---|---|---|---|
| Difficulté de réalisation | Complexe | Facile | Moyenne |
| Durée (j) | ~ 2 | ~ 1 | ~ 1 |
| Surface (m²) | 27 | 26 | 23 |
| Emprise au sol (m²) | 60 | 60 | 60 |
Les échantillons et mesures
L’eau usée alimentant les filières ainsi que l’ensemble des sorties des filières installées sont analysées chaque semaine. Des prélèvements automatisés permettant de reconstituer le profil journalier d’alimentation des filières sont utilisés et le prélèvement moyen 24 h est alors réalisé. Chaque échantillon (entrée et sorties) est analysé selon les méthodes normalisées par le Centre d’Analyses Environnementales (CAE), laboratoire accrédité, pour les paramètres suivants : matières en suspension (MeS), demande chimique en oxygène (DCO), demande biochimique en oxygène (DBO₅), azote sous ses différentes formes, phosphore, paramètres microbiologiques.
L’installation des filières
L’installation est l’une des quatre étapes qui permettent de satisfaire à l’objectif d’assainissement. Bien installer, c’est contribuer à la performance et à la pérennité du dispositif choisi. Les différentes phases de l’installation des filières sur le site ont été attentivement observées.
Les tableaux 4, 5 et 6 résument les caractéristiques de l’installation des huit dispositifs étudiés. Trois grandes familles de produits sont mises en avant, du plus complexe au plus simplifié :
• Celles qu’il faut construire sur site après avoir rassemblé des pièces chez des fournisseurs différents ; le chantier est long, sera truffé d’erreurs possibles de construction (sources de non-fonctionnement satisfaisant) et concernera une surface importante car ces dispositifs sont extensifs : il s’agit du filtre à sable vertical drainé, du filtre à sable planté de roseaux et du filtre à sable compact avec septodiffuseurs.
• Celles construites sur site à partir d’un kit préparé par un fournisseur ; c’est un progrès qui reste insuffisant pour certains car ce chantier reste long : il s’agit du filtre à zéolithe. D’autres demandent moins d’opérations unitaires comme le filtre à copeaux de coco et le filtre compact à textile.
• Celles prêtes à l’emploi ou presque, en monobloc, qu’il s’agit de poser à l’emplacement prévu ; un chantier rapide qu’il est possible de surveiller intégralement : ce sont les deux micro-stations, à culture libre et à culture fixée.
Toutes ces installations ont été réceptionnées avant le début de l’alimentation en eau usée.
Quelques points clés pour réussir une bonne installation des dispositifs :
- Simplifier la mise en œuvre pour réduire le risque de se tromper au montage.
- Livrer des matériaux calibrés, conditionnés, préparés, pour éviter d’avoir le mauvais matériau, ou de ne pas en avoir assez.
Pour vérifier les performances, il faut pouvoir accéder à l’eau traitée : les filières sont toutes équipées pour permettre le prélèvement.
Tableau 6 : Caractéristiques de l’installation des filières au CSTB
| Filière | Culture fixée OXYFIX | Culture libre OPUR |
|---|---|---|
| Marque | ELOY | BORALIT |
| Difficulté de réalisation | Très facile | Très facile |
| Durée (j) | < 1 | < 1 |
| Surface (m²) | 9 | 10 |
| Emprise au sol (m²) | 30 | 30 |
Les performances des dispositifs
Performances de phase 1 : satisfaction au Protocole en Conditions Sollicitantes®
Les caractéristiques de l’eau usée brute d’alimentation des filières durant les 40 semaines du test sont données dans le tableau 7 : la charge organique appliquée est en moyenne de 4,3 EH sur les 40 semaines de test et l’eau est conforme à celle d’une eau usée domestique, puisque le rapport DCO/DBO₅ est de 2,2 en moyenne.
Les performances suivantes concernent des filières neuves et ne préjugent pas des performances dans la durée ; cette précision est surtout importante pour les technologies à massif filtrant.
Les concentrations et rendements moyens des sorties des filières de traitement obtenus tout au long de l’application du Protocole en Conditions Sollicitantes® sont donnés dans les tableaux 8 à 16. Les graphes 3 à 10 présentant l’ensemble des résultats sur les 40 semaines pour le paramètre MeS sont également donnés.
Le filtre à sable vertical drainé présente de très bonnes performances de filtration et de dégradation de la pollution carbonée. Il apparaît robuste aux surcharges organiques et hydrauliques. Des dépassements des seuils fixés pour l’étude sont possibles.
Tableau 7 : valeurs moyennes des eaux usées d’entrée
| MeS | DCO | DBO₅ | NH₄⁺N | DCO/DBO₅ | |
|---|---|---|---|---|---|
| (mg/l) | (mg O₂/l) | (mg O₂/l) | (mg N/l) | ||
| Moyenne | 313 | 679 | 313 | 75 | 2,2 |
| Écart-type | 216 | 185 | 114 | 13 | — |
Tableau 8 : résultats sur le filtre à sable vertical drainé (40 semaines)
| Eaux usées d'entrée | Filtre à sable vertical drainé | Exigences de l'étude | |
|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration Seuil |
| MES (mg/l) 313 | 98 % | 7 ± 6 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) 679 | 94 % | 44 ± 26 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) 313 | 98 % | 6 ± 4 | 25 |
Tableau 9 : résultats sur le filtre planté de roseaux horizontal (23 semaines)
| Eaux usées d'entrée | Filtre horizontal planté de roseaux Sint | Exigences de l'étude | |
|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration Seuil |
| MES (mg/l) 314 | 88 % | 36 ± 10 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) 687 | 75 % | 168 ± 51 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) 318 | 81 % | 60 ± 23 | 25 |
Tableau 10 : résultats sur le filtre planté de roseaux à deux étages (14 semaines)
| Eaux usées d'entrée | AUTOEPURE Sint | Exigences de l'étude | |
|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration Seuil |
| MES (mg/l) 303 | 97 % | 9 ± 9 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) 663 | 94 % | 43 ± 12 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) 295 | 98 % | 6 ± 5 | 25 |
Tableau 11 : résultats sur le filtre à sable avec septodiffuseur (40 semaines)
| Eaux usées d'entrée | Filtre à sable avec septodiffuseur Sebico | Exigences de l'étude | |
|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration Seuil |
| MES (mg/l) 313 | 95 % | 15 ± 10 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) 679 | 89 % | 75 ± 42 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) 313 | 96 % | 13 ± 9 | 25 |
Tableau 12 : résultats sur la micro-station à boues activées (40 semaines)
| Eaux usées d'entrée | OPUR Supercompact 5/3 Boralit | Exigences de l'étude | |
|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration Seuil |
| MES (mg/l) 313 | 87 % | 40 ± 30 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) 679 | 72 % | 189 ± 98 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) 313 | 86 % | 45 ± 33 | 25 |
Tableau 13 : résultats sur la micro-station à cultures fixées (40 semaines)
| Eaux usées d’entrée | OXYFIX C90 ELOY | Exigences de l’étude | ||
|---|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration seuil | |
| MES (mg/l) | 313 | 95 % | 16 ± 12 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) | 679 | 88 % | 80 ± 34 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) | 313 | 94 % | 19 ± 9 | 25 |
Tableau 14 : résultats sur le massif à textile (40 semaines)
| Eaux usées d’entrée | ECOFLEX PREMIER TECH | Exigences de l’étude | ||
|---|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration seuil | |
| MES (mg/l) | 313 | 96 % | 13 ± 11 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) | 679 | 92 % | 59 ± 26 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) | 313 | 98 % | 8 ± 3 | 25 |
Tableau 15 : résultats sur le massif à copeaux de coco (40 semaines)
| Eaux usées d’entrée | ECOFIX PREMIER TECH | Exigences de l’étude | ||
|---|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration seuil | |
| MES (mg/l) | 313 | 98 % | 7 ± 3 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) | 679 | 92 % | 54 ± 19 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) | 313 | 98 % | 5 ± 3 | 25 |
Tableau 16 : résultats sur le massif à zéolithe (40 semaines)
| Eaux usées d’entrée | FILTRE À ZÉOLITHE EPARCO | Exigences de l’étude | ||
|---|---|---|---|---|
| Concentration moyenne | Rendement | Concentration moyenne | Concentration seuil | |
| MES (mg/l) | 313 | 95 % | 14 ± 9 | 35 |
| DCO (mg O₂/l) | 679 | 88 % | 85 ± 25 | 125 |
| DBO₅ (mg O₂/l) | 313 | 96 % | 11 ± 5 | 25 |
lors de la remise en alimentation après une période d'arrêt, en raison du décrochage de biomasse ayant séché (MES > 35 mg/l) et des écoulements rapides/passages préférentiels (DCO > 175 mg/l) mais très rapidement, les concentrations de sortie retrouvent leurs bons niveaux.
Les concentrations moyennes, en sortie du filtre horizontal planté de roseaux, sont élevées et supérieures aux seuils fixés pour l’étude en dépit d’un fonctionnement satisfaisant de la fosse toutes eaux et en dépit d’une surface spécifique d’au moins 6 m²/EH. Le massif de gravillons semble
Saturé en eau et manquant d’oxygène, l’apport par les roseaux étant minime.
À la demande de la société SINT, le filtre a été modifié en juillet 2006 et remplacé par un filtre à roseaux à deux étages AUTOEPURE.
Le filtre modifié en deux étages (un étage à écoulement vertical suivi d'un étage à écoulement horizontal) présente d’excellentes performances sur les 14 premières semaines de fonctionnement grâce à la présence du filtre à sable vertical non saturé en amont et à des apports d’oxygène par diffusion depuis l’atmosphère. Ces résultats sont à confirmer pour des charges supérieures et sur une période suffisamment longue (cf § 4.2.).
Le filtre à sable avec septodiffuseurs respecte les seuils fixés pour l'étude et accepte des surcharges organiques et hydrauliques d’un facteur 2, mais les niveaux de rejets augmentent lors des surcharges. Il dépasse les seuils fixés pour l’étude lors de la remise en alimentation après une période d’arrêt avec un décrochage de biomasse (60 mg/l) et des écoulements rapides/passages préférentiels (DCO > 275 mg/l) mais revient très vite vers les valeurs obtenues avant l’arrêt.
Les performances sont très moyennes pour la micro-station à boues activées et les surcharges relativement mal supportées. Une vidange a dû être réalisée au bout de 33 semaines. La fiabilité de la recirculation est à revoir pour améliorer les performances. Les résultats des sorties de la micro-station à culture fixée sont corrects et le plus souvent en dessous du seuil fixé par l'étude de 35 mg/l, mais des difficultés de réglage de la recirculation ont été observées. Les périodes de repos sont bénéfiques au dispositif. Aucune vidange n’a été nécessaire sur la période.
L'ensemble des concentrations de sortie du massif à textile tourbe est inférieur aux limites fixées pour l'étude et stable pour tous les paramètres (faibles écarts-types). Les pics de concentrations en MES et DCO au redémarrage après arrêt de 2 semaines sont dus à un décrochage de biomasse assez élevé (séchage partiel du support bien aéré), mais le retour au fonctionnement satisfaisant se fait rapidement grâce à une réhumectation du biofilm. La sensibilité aux pannes électriques observée est liée à la recirculation de 2/3 des eaux usées traitées vers la fosse septique (la recirculation est une particularité de ce procédé).
Le massif à copeaux de coco présente une bonne aptitude à absorber les variations de débits hydrauliques et organiques (jusqu’à 200 %) sans impact sur la qualité des effluents de sortie ainsi qu'une faculté de maintien d'une vie biologique lorsque le système n'est plus alimenté grâce notamment à la grande capacité d'absorption en eau, d’où une pérennité des performances lors de la reprise d’activité. Aucune intervention de maintenance n’a été nécessaire. Ces résultats vont au-delà des exigences de l'étude et valident les performances annoncées par le constructeur.
Sur la 1re phase d'essais de 40 semaines en conditions sollicitantes, on peut constater pour le filtre à zéolithe des résultats conformes aux exigences de l'étude et aucune intervention de maintenance nécessaire sur la durée de l’étude, avec cependant une réactivité sensible aux à-coups hydrauliques et charges organiques associées.
Robustesse des performances dans le temps : comparaison des 3 périodes d’application du Protocole en Conditions Sollicitantes®.
C’est une question essentielle et difficile, à laquelle les tests de produits qui sont accomplis sur les plateformes des laboratoires notifiés ne peuvent pas répondre en totalité. D’autre part, se baser uniquement sur des tests en plateforme qui ne sont obligatoires que pour des procédés « non traditionnels » revient à nier le vieillissement des filières traditionnelles. Pour cela, il nous a semblé essentiel d’évaluer la notion de vieillissement des performances sur les huit dispositifs installés sur la plateforme de Nantes et alimentés de façon strictement identique. Une série de séquences d’alimentation en eau usée a donc été reproduite à l'identique deux fois : la première année de mise en service, la seconde au bout de 3 ans. Pour trois filières, la même série de séquences a été reproduite une ultime fois, au bout de 4,5 ans.
Pour comparer les familles, nous choisissons de présenter les résultats obtenus sur le paramètre MES. La rétention des matières dans les systèmes se traduit par leur accumulation. L'accumulation a lieu à la surface ou au sein des massifs filtrants pour cette catégorie, et dans les ouvrages de décantation/stockage des boues pour les microstations.
Certains ne montrent aucun indice significatif de vieillissement à 3 ans ; c’est le cas du filtre à sable vertical drainé et du filtre planté de roseaux à deux étages (graphes 11 et 12) ainsi que du massif textile tourbe. On ne peut toutefois rien…
Dire au-delà de 3 ans puisque les filières n’ont pas pu être maintenues sur la plateforme de test.
D’autres filtres commencent à présenter plus ou moins des signes significatifs de vieillissement, avec des rejets en MES qui montrent une détérioration au fil des années. Le massif à copeaux de coco présente une très légère augmentation de ses résultats en sortie (graphe 14) ; le massif à zéolithe et le filtre à sable à septodiffuseurs présentent des résultats de plus en plus altérés dans le temps (graphes 15 et 16). Ces lentes dérives des performances traduisent notamment, pour les massifs filtrants, une perte de porosité.
À l'inverse, les signes d’altération des performances des micro-stations dans le temps traduisent un besoin de vidange des cuves primaires (graphes 17 et 18). En dehors de cette nécessité, les performances épuratoires sont conservées dans le temps.
Tableau 17 : synthèse des performances sur les MeS mesurées au cours du temps des PIA testées, à partir du protocole en conditions sollicitantes® entre 2006 et 2010, sur la plateforme du CSTB à Nantes
| Type | Moyenne sur MeS (mg/L) |
|---|---|
| Massifs filtrants sable | Année 1 : 7Année 3 : 7 |
| Massif filtrant à deux étages plantés de roseaux | Année 1 : 9Année 3 : 9 |
| Massif filtrant sable avec système de distribution uniforme | Année 1 : 15Année 3 : 39Année 4,5 : 35 |
| Massif filtrant zéolithe | Année 1 : 14Année 3 : 25Année 4,5 : 30 |
| Massif filtrant copeaux de coco | Année 1 : 7Année 3 : 12Année 4,5 : 17 |
| Culture fixée | Année 2,5, vidange car valeur MeS de 30 atteinte : 16 |
| Culture libre | Vidange à 6 mois car valeur MeS de 30 atteinte |
En effet, la capacité d’aération ne varie pas puisqu’elle est le fait d’un appareil qui délivre le même débit d’air avec la même puissance. En revanche, lorsque les ouvrages de stockage des boues sont pleins, ils commencent à perdre des matières si la vidange n’intervient pas à temps.
Les performances ne sont pas conservées de la même façon au sein d'une même famille.
Ce constat est confirmé par les moyennes des performances obtenues par année de fonctionnement (tableau 17).
Concernant les massifs filtrants sable, les dispositifs restent performants sur trois années, nous n’avons pas de mesure au-delà de trois ans. Comme nous l’avons déjà évoqué, les performances de tels massifs filtrants sont très directement liées à leur durée de fonctionnement.
Les dispositifs à massif à textile et à massif à copeaux de coco, malgré une légère dérive, restent également très performants, en particulier le massif à coco durant 4,5 années.
Les deux filières à massif qui présentent le moins de robustesse au cours du temps sont les massifs à zéolithe et le filtre à sable avec septodiffuseurs dont les résultats de sortie connaissent une dérive au cours du temps.
Quant aux deux micro-stations, elles nécessitent des vidanges dont la fréquence dépend du volume de stockage offert aux boues, ce qui sous-entend surveillance et entretien.
Conclusion
Nous affirmons qu’il ne faut pas généraliser systématiquement des comportements d’ouvrages ni conclure trop hâtivement sur leur fonctionnement. Cependant, force est de constater que la comparaison des performances, dès lors que les dispositifs sont suffisamment sollicités, permet de confirmer la logique d’un fonctionnement attendu fondé sur notre culture des plus grands systèmes de traitement des eaux usées.
La famille des massifs filtrants apporte les meilleures performances sur le plan de la rétention des matières particulaires. Cela se traduit, au moins au début de la vie des installations, par une bonne performance sur l’élimination de la matière organique. La micro-station à boues activées montre des difficultés à atteindre les objectifs fixés, essentiellement en raison de la faible performance à conserver les matières en suspension.
Les performances de la micro-station à cultures fixées se situent entre les deux familles précédentes.
À l'intérieur de chaque famille, des variantes de conception se traduisent par des performances différentes. Cependant pour les massifs filtrants, les performances – du moins de première année – restent très proches dans la panoplie des dispositifs testés.
Ceci se vérifie également pour la technologie à cultures fixées. En revanche, une plus grande dispersion des résultats est observée pour la micro-station à cultures libres. Particulièrement pour cette dernière catégorie, il est important de bien identifier les caractéristiques qui peuvent apporter des garanties sur la fiabilité du traitement pour juger objectivement chaque dispositif.
D’autres filières ont subi le protocole en conditions sollicitantes®, en Allemagne à Leipzig et la présentation de leurs performances fera l'objet d'une prochaine publication.
