[TO] Règles techniques Assainissement non collectif

Les micro-stations en mal de reconnaissance

Mots clés : Démarche environnementale - Qualité de l'eau - eau potable

Le retour d’expérience sur les micro-stations d’épuration est de 40 ans en Europe. En France, ces systèmes sont encore peu plébiscités et soumis à une réglementation très stricte. Les industriels passent à l’offensive.

Le marché de l’assainissement non collectif représente chaque année un chiffre d’affaires de 70 millions d’euros, dont 80 % pour les filières traditionnelles, à savoir les fosses septiques et l’épandage sur filtre à sable. Les micro-stations, elles, ne représentent donc que 20 % du marché, pour des raisons à la fois techniques et réglementaires. Or, ces systèmes d’épuration, installés en Allemagne dès les années 1970, ont aussi des arguments à faire valoir.

Techniquement, les micro-stations fonctionnent suivant le même principe qu’une station d’épuration urbaine avec deux procédés différents : les boues activées et les cultures fixées. Le principe consiste toujours à faire transiter les eaux brutes par différents bacs. Dans le premier, l’eau est séparée des matières en suspension plus lourdes. L’eau décantée est ensuite dirigée vers un autre bac où elle est aérée via un générateur d’air. C’est là que les bactéries naturellement présentes dans l’eau dégradent les pollutions grâce à l’oxygénation. Les procédés diffèrent lors de cette deuxième étape. Dans le cas des boues activées, l’oxygénation force le développement et le brassage des bactéries aérobies dans les eaux à traiter. Dans le cas des cultures fixées, la biomasse se développe sur un support spécifique. La dernière étape consiste ensuite à clarifier les eaux traitées avant leur rejet dans le milieu naturel. Un troisième procédé est assimilé aux techniques préfabriquées : celui du filtre compact, qui se caractérise par l’absence de moteur et l’écoulement gravitaire des eaux. Placé en aval de la fosse toutes eaux, le filtre va traiter l’eau grâce à de la laine de roche, de la zéolithe ou un filtre coco. Ce média doit être changé de façon périodique et traité, soit comme support de compost, soit en centre d’enfouissement de classe 2.
Les industriels de l’Association des professionnels des micro-stations (APMS) mettent en avant les atouts de leurs systèmes : « Un investissement de départ moindre – entre 6 000 et 8 000 euros, contre 12 000 euros au maximum pour un système traditionnel -, une emprise au sol inférieure à 10 m2 et une longue durée de vie, entre 20 et 50 ans, contre 15 ans en moyenne pour un système traditionnel », explique Bertrand Van Ryssel, vice-président de l’association. Ce dernier insiste aussi sur le fait que le fonctionnement d’une micro-station peut être contrôlé à tout moment. Des arguments qui ne semblent pas encore avoir convaincu les ministères de la Santé et de l’Ecologie. Aujourd’hui, la réglementation prévoit que la vidange des micro-stations intervienne lorsque les boues atteignent une hauteur d’eau bien moins élevée que dans les systèmes traditionnels. « L’expérience et les essais montrent qu’avec les systèmes filtrants, il y a très peu de risques que les boues de la fosse partent vers le milieu naturel alors que les micro-stations, sujettes aux à-coups hydrauliques, sont plus susceptibles de relargage après remise en suspension des matières », justifie Abdel Lakel, ingénieur au CSTB.

Suivi et contrôle des installations

Des discussions sur ce point sont en cours dans le cadre du Plan d’action national sur l’assainissement non collectif (Pananc) 2014-2019. « La réglementation pourrait être modifiée afin d’instaurer un dimensionnement minimal du décanteur qui permettrait d’améliorer le stockage des boues dans les filières agréées. La périodicité des vidanges pourrait ainsi être revue », explique-t-on au sein des ministères concernés. L’autre point pénalisant pour les micro-stations est lié à leur usage intermittent, notamment dans les résidences secondaires. Selon les ministères, la notion d’intermittence est complexe puisqu’il s’agit d’une interruption plus ou moins longue et répétée d’apport en eaux usées. Aujourd’hui, les micro-stations sont considérées comme incapables de fonctionner par intermittence. Un groupe de travail au sein du Pananc cherche à améliorer la procédure d’agrément et, entre autres, à arrêter une définition de l’intermittence qui fasse consensus au sein de la profession.
Plusieurs industriels se sont engagés dans des campagnes de contrôle ou de suivi des stations en fonctionnement. « Lors de ces visites, nous analysons les effluents et mesurons la hauteur de boues et le taux d’oxygène, explique Jean-François Vanhecke, responsable technique chez NDG Eau. Les prélèvements montrent que 98 % des quelque 200 stations installées fonctionnent parfaitement. » De même, le fabricant l’Assainissement autonome suit 11 installations dans le Morbihan depuis plus de quatre ans. « La qualité des rejets s’avère satisfaisante, stable dans le temps et conforme aux exigences réglementaires », indique Nicolas Drieux, directeur commercial. Nul doute que ces éléments alimenteront les travaux du Pananc. 

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Que dit la réglementation ?

Le règlement (UE) n° 305/2011 du 9 mars 2011 établissant des conditions harmonisées de commercialisation pour les produits de construction fixe les exigences essentielles en termes de solidité, d’étanchéité, de santé et d’environnement. La conformité des produits d’assainissement non collectif préfabriqués est attestée par l’apposition du marquage CE.
L’arrêté du 7 septembre 2009 fixe les prescriptions techniques applicables aux installations d’assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg/j de DBO5 (demande biologique en oxygène à cinq jours), ce qui correspond aux systèmes jusqu’à 20 équivalents-habitants (EH).
Pour obtenir l’agrément ministériel nécessaire – différent du marquage CE -, il faut fournir aux laboratoires notifiés CSTB et Cerib des informations complémentaires relatives, entre autres, à l’analyse du cycle de vie et au coût sur quinze ans des systèmes évalués. C’est la procédure « simplifiée ».
La procédure « non simplifiée » prévoit des tests plus approfondis avec des essais de surcharge à 200 % par rapport à la capacité nominale pendant quatre semaines, puis une non-alimentation pendant quinze jours.

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Bertrand Van Ryssel, vice-président de l’APMS (1)«Une réglementation défavorable aux micro-stations»

La réglementation pénalise les micro-stations et les empêche d’accéder à certains marchés. Pour obtenir l’agrément ministériel nécessaire à la mise sur le marché, parallèlement au marquage CE, il faut réaliser plus de 38 semaines de test, avec des mesures régulières de la qualité des effluents. Une fois ce test validé, une procédure supplémentaire s’applique avec la production de guides sur l’installation, l’exploitation et l’usage des micro-stations pour le CSTB ou le Cerib, les deux organismes habilités à délivrer l’agrément. Mais cela ne suffit pas puisque les micro-stations ne peuvent pas être installées lorsque l’usage est intermittent, dans les résidences secondaires par exemple. De même, alors que la vidange des systèmes traditionnels doit être effectuée lorsque la hauteur de boue atteint 50 %, celle des micro-stations est imposée quand cette hauteur atteint 30 %, ce qui pénalise nos matériels. Une procédure non simplifiée a été prévue dans l’annexe 2 de l’arrêté du 7 septembre 2009. Or aucune micro-station n’a réussi ce test. Aucune explication technique ne fonde ces résultats, puisque les micro-stations fonctionnent avec succès en Europe depuis 40 ans. Il semble qu’au-delà des conservatismes, il y ait surtout une mainmise de nombreux acteurs des filières traditionnelles pour conserver leurs parts de marché.

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Cultures fixées - Le meilleur atout : la compacité

« Nos produits se démarquent sur deux points : la compacité, puisque les bacs sont réunis dans une seule cuve, et la présence de très nombreuses bactéries grâce au lit fixe », résume Jean-François Vanhecke, responsable technique de NDG Eau. Le modèle phare de la marque, d’une capacité de 6 équivalents-habitants (EH), mesure 2,25 m de diamètre et 2 m de hauteur. En polyuréthane, la cuve est dépourvue de joint pouvant créer des points fragiles. « Très résistante, elle ne se déforme pas et peut être posée hors sol », précise Bertrand Van Ryssel, directeur de l’entreprise. La micro-station est divisée en quatre bacs à travers lesquels transitent les eaux usées. Les deux premiers servent à la décantation des charges lourdes. Dans le troisième, appelé aussi bio-bloc, les bactéries sont activées et prolifèrent grâce à l’oxygénation. La prolifération des bactéries et leur fixation sur une structure alvéolaire spécifique permettent leur action biologique de traitement. Aliaxis-Glynwed vient de lancer une micro-station à lit mobile immergé où le support bactérien est constitué de sphères poreuses mises en mouvement par le bullage. Le principe est toujours de favoriser au maximum la surface de contact entre les bactéries et l’eau usée, laquelle passe ensuite dans un clarificateur avant d’être jetée dans le milieu naturel.

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Boues activées - Un clarificateur qui retire les nitrates de l’eau

Les boues activées, aussi appelées culture libre, agissent en quatre phases. Les eaux usées de la maison arrivent dans le décanteur où un premier traitement permet de piéger les matières les plus lourdes au fond de la cuve et les plus légères en surface. Un injecteur d’air fait ensuite circuler l’eau décantée vers le bassin de réactions. Là, les boues activées en suspension effectuent l’épuration biologique de l’eau et digèrent successivement les matières organiques carbonées et azotées, via l’alternance des périodes d’aérobiose et d’anaérobiose. « Chaque période met en jeu différentes bactéries qui participent à une étape spécifique du traitement », explique Xavier Buzin, responsable produit chez Aliaxis-Glynwed. Le compresseur se situe dans l’armoire de contrôle, ce qui facilite sa maintenance. L’eau arrive ensuite dans le préclarificateur où les boues restantes décantent au fond de la cuve pour être renvoyées dans le bassin de réactions. L’eau épurée passe gravitairement dans la dernière cuve de clarification. Au cours de cette dernière phase, les éventuelles boues légères résiduelles sont séparées. Elles sont renvoyées dans le premier bassin par un injecteur d’air, tandis que l’eau épurée est dispersée dans le sol, à l’extérieur de la micro-station, par un système d’infiltration. « Le clarificateur permet de plus la dénitrification de l’eau, précise Xavier Buzin. Une caractéristique qui n’est pas encore obligatoire mais qui le deviendra peut-être. Les nitrates contribuent en effet à l’eutrophisation des cours d’eau. »

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Filtre compact - Une filière exempte de système électrique

La technique d’épuration des eaux usées par filtre compact s’affranchit de système électrique. L’écoulement de l’eau ne s’effectue que de manière gravitaire, ce qui nécessite en revanche d’installer les deux cuves – la fosse toutes eaux et le filtre avec son média – avec une entrée haute et une sortie basse. Dans ce système, les eaux usées sont d’abord prétraitées par décantation dans la fosse toutes eaux. Elles traversent ensuite un préfiltre à brosse qui retient les matières en suspension avant d’être traitées via un procédé aérobie sur laine de roche. « Les différentes granulométries de la laine de roche et sa densité particulière servent à fixer les bactéries tout en laissant passer l’eau », explique Nicolas Drieux, responsable commercial de la société l’Assainissement autonome. Des systèmes concurrents remplacent la laine de roche par de la zéolithe ou un filtre coco. Le principe reste le même : la matière granuleuse épuratrice reproduit le mécanisme épuratoire du sable. Particularité de cette technique, la purge de la fosse s’effectue lorsque les boues atteignent 50 % de la hauteur, contre 30 % pour les micro-stations. Côté maintenance, le filtre doit être remplacé tous les quatre à huit ans.

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(1) Association des professionnels des micro-stations.

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