Assainissement rustique des communes rurales : Quelles sont les chances du lagunage ?

Il existe encore un véritable marché de l’assainissement à conquérir en France. C'est celui des dizaines de milliers de villages. Il existe 33 062 communes de moins de 2 500 habitants et 11 922 services publics d’assainissement.

Le problème des villes grandes et moyennes est aujourd'hui en passe d’être réglé. Maintenant, les échéances vont concerner de plus en plus les collectivités de moins de 2 000 habitants. Les textes ont défini les normes de rejet imposables aux communes entre 200 et 2 000 habitants et éclairci ce qui est du ressort de la déclaration et de l'autorisation pour les moins de 200 habitants.

Pour ces petites communes, il est rarement raisonnable d’investir dans des stations d'épuration à boues activées qui demandent une grande technicité de maintenance. Elles peuvent faire appel à des procédés plus rustiques, d'un prix plus abordable ou au pire équivalent aux procédés classiques, mais qui exigent moins d’entretien et un personnel moins qualifié (voir encadré « Les principaux procédés pour les petites collectivités »).

Parmi ces techniques, le lagunage a eu une histoire tourmentée. Remis au goût du jour il y a une quinzaine d’années sous l'impulsion du Cemagref, il a pâti de mauvaises conceptions, de réalisations insuffisantes et de

Mauvais entretien. Trop de maires avaient pensé qu’un procédé rustique pouvait fonctionner « naturellement », sans accompagnement. D’où une série d’exemples néfastes qui ont agi comme autant de contre-références et qui sont mis en avant par ses adversaires. Encore aujourd’hui, le lagunage provoque la polémique entre les « pro » et les « anti ». Certains Satese, certaines agences de l’eau, certains bureaux d’études, sont farouchement partisans ou opposés. Cependant, le nombre s’accroît de ceux qui raisonnent au cas par cas, qui analysent l’ensemble des données (surface disponible, nature du sol, qualité du milieu à respecter, personnel technique disponible, moyens financiers provisionnables, etc.) avant de conseiller ou de prendre une décision.

« Beaucoup trop de décisions d’investissement sont prises sur des a priori », note Bruno Tisserand, directeur technique à la Générale des Eaux. « Quand on pense petite station d’épuration, il faut bien se poser la question par rapport à l’assainissement autonome. Parfois, l’assainissement collectif est plus un a priori qu’une bonne solution technique. Chaque projet doit être envisagé dans son contexte local, en étudiant les différentes techniques possibles. Et tout procédé, même rustique, doit être réalisé avec soin et être conduit correctement. »

Pour la direction de l’Eau au ministère de l’Environnement, la solution assainissement non collectif est à privilégier pour les petites collectivités. Si on veut collecter les eaux et construire une station classique, il faut la justifier, en démontrer la nécessité, par exemple quand les rejets se font dans des cours d’eau classés sensibles.

Quelle politique des grands groupes ?

Les grands groupes s’intéressent de plus en plus aux toutes petites collectivités. Mais tous n’ont pas la même approche.

Pour François Virloget, ingénieur au pôle assainissement du Cirsee (Lyonnaise des eaux), « les communes auxquelles nous sommes liés par contrat de gestion se soucient de la ville autant que des hameaux épars. Notre tâche est donc de les accompagner dans un service global, qui concerne le bourg comme les petites installations, y compris l’assainissement individuel, que le maire doit désormais contrôler. Nos délégations régionales sont souvent saisies de ces demandes. »

questions par les élus. Certes, financièrement, le gain à espérer n'est pas phénoménal. Mais c'est un marché qui s'ouvre : nous devons proposer des solutions pour répondre aux préoccupations des élus des petites communes ».

Pour la Lyonnaise, le lagunage est une technique valable surtout sur le littoral (quand le coût du foncier n'est pas excessif) pour son efficacité en abattement bactériologique. Elle est moins intéressante près des fleuves sensibles comme la Loire, en raison des risques d’eutrophisation qu'elle peut engendrer. Parallèlement, le groupe travaille sur le procédé de percolation-filtration par roseaux, très développé dans l'Europe du Nord (5000 stations en 1995 contre 400 en 1985) : « Je suis persuadé que ça se développera. Les autres techniques rustiques (lits bactériens, disques biologiques), aussi chères que la technique des boues activées, sont moins performantes qu'elles. Je doute des performances des boues activées pour les communes de moins de 1000 EH. Pour les moins de 500, c'est une hérésie. C'est techniquement faisable mais financièrement inacceptable. D'où l’intérêt des lits de roseaux ».

Aux maires de faire leurs calculs, de comparer les coûts d’investissement et fonctionnement sur 20 ans, de ne pas se focaliser sur le fait que seul l'investissement est subventionné. Les solutions alternatives ont alors toutes leurs chances.

La Générale des Eaux raisonne différemment. Si elle a créé MSE (Malataverne Service Environnement), filiale à 100 % d'OTV, à destination des communes de moins de 10000 habitants, les techniques dites rustiques ne l'intéressent pas : « Parfois, nous utilisons les roseaux pour le traitement des boues en fin d’épuration, derrière la station, indique Jean-Claude Vesson, son directeur.

INTERVIEW

Philippe Duchêne, ingénieur Cemagref, division qualité et fonctionnement

Quelles évolutions voyez-vous pour le lagunage naturel ?

On va de plus en plus vers un respect strict des objectifs de qualité du milieu récepteur aquatique, qui sont très contraignants. Par exemple, dans beaucoup d'endroits, en application stricte de la politique d'objectifs de qualité, il faudra ne pas dépasser en rejet 0,5 ou 0,25 mg/l d’azote ammoniacal. Bien sûr, il existe des procédés, mais hors de portée économique des petites collectivités. La solution choisie par un nombre grandissant d'entre elles est le rejet dans le sol plutôt que dans le milieu aquatique, partout où les hydrogéologues disent que c’est possible. Trente centimètres de bon sol arrêtent tout, sauf des nitrates et des chlorures. Ces derniers sont assez peu concentrés dans les eaux domestiques. Quant aux nitrates, leur contribution est souvent négligeable au regard de celle apportée par l’agriculture. Et le coût de la dénitrification des sources d'eau potable sera de plus en plus considéré comme normal. Aujourd’hui, déjà, il n’est pas excessif si on le compare à celui du traitement des eaux usées dans la facture d’eau. Le lagunage a une difficulté avec le phosphore. Il élimine plutôt bien (70 % en début de vie, très peu au bout de 10 ou 15 ans). Mais, contrairement à la majorité des autres procédés, il ne peut aisément être équipé pour l’obtention d’un résiduel très faible (2 mg/l) souvent demandé à des collectivités de plus en plus petites.

Tout ceci milite selon moi pour la solution du sol comme milieu récepteur. Il sera de plus en plus utilisé sauf si l'on doit faire face, dans la société, à des campagnes disant que le sol est « sacré » ! Mais il faut bien rejeter les effluents épurés quelque part...

S’il faut infiltrer in fine, le meilleur traitement est la filtration sur sable. Ce procédé devrait fortement se développer dans les dix-quinze ans pour des capacités de 200/1000 EH. La majorité des petites communes décideront de rejeter dans le sol plutôt que dans la rivière car beaucoup se trouvent au bord de cours d’eau avec des objectifs de qualité 1A ou 1B.

Quel avenir pour le lagunage en tant que procédé ?

Le lagunage gardera en nouvelles installations la place faible qu'il a aujourd’hui. Peu de départements en construisent désormais. Dans certains, toutes les stations sont en boues activées. En d'autres, tout est en lits bactériens. Le lagunage est contesté dans un nombre croissant de régions à cause de la qualité insuffisante de ses effluents en sortie. On peut penser que la tendance normale, à moyen terme, sera de compléter le lagunage par un traitement de finition (permanent ou au moment de l’étiage) pour enlever les algues microscopiques, si le terrain le permet (il faut une hauteur suffisante entre la surface de la lagune et le niveau de la rivière).

Le Cemagref a commencé à travailler sur les systèmes de filtration pour les adapter. Nous possédons maintenant un dispositif pour assurer l’alimentation des filtres. Pour les algues en suspension, nous avons des résultats, mais qui ne sont pas encore à la hauteur de nos espérances.

Autre chose qui limitera le développement du lagunage naturel : une future norme européenne (NF-EN 12255-5), applicable fin 2000, interdira très probablement leur construction à moins de 200 m d'une habitation. Dans certaines régions, en Normandie par exemple, où le paysage est très mité, ce sera très difficile d’en construire.

N’assistons-nous pas, malgré tout, à un regain d’intérêt pour le lagunage ?

Je ne vois vraiment pas un regain d’intérêt pour ce procédé. Dans certaines régions, même, comme dans le Finistère, on assiste à une vraie guerre anti-lagunage.

Paradoxe, c'est le Cemagref qui a lui-même mis au point ce procédé il y a une quinzaine d'années. Nous en avions précisé les créneaux d’application. Mais jamais nous n'imaginions qu'il s’en construise 2500 en France ! Mais c’est un procédé naturel, il a profité de la percée du sentiment écologique, d’un coût d’investissement un peu plus faible et d’exploitation bien moins élevé que les autres procédés. Il a suscité un véritable engouement auprès des maires, même quand la qualité du rejet n'était pas susceptible de protéger suffisamment le milieu en regard des objectifs de qualité. Aujourd’hui, l'engouement est moindre, l’intérêt porté au milieu est plus grand ; reste l'aspect économique. Mais les maîtres d’œuvre et la police de l'eau ont de plus en plus de réticences envers le lagunage naturel.

C'est à la mode. La Saur a lancé le procédé et tout le monde s'y met, nous compris. Mais le lagunage, non ! Nous préférons le lit bactérien, qui demande peu d'énergie et assure un traitement régulier. Nous allons d'ailleurs très bientôt proposer un nouveau procédé qui représentera une évolution technologique importante entre le lit bactérien et la boue activée. Elle permettra de traiter rapidement jusqu'à 10 000 EH avec un niveau de rejet aux normes européennes quelle que soit la charge polluante.

La Saur, quant à elle, s'intéresse peu au lagunage. Elle possède en France quarante références de rhizosphères (pour le traitement des boues) et va équiper trois installations pour le traitement des eaux usées en Corse (de 500 EH chacune) selon la technique des lits de roseaux étagés.

Enfin, elle développe un nouveau système d'épuration composé d'un tamis statique suivi d’un lit bactérien sessile où la biomasse est fixée sur des bandelettes de polyéthylène (procédé Sessil-Contact). La station d'épuration d'Oreilles (Bouches-du-Rhône ; 1 500 EH) va être réaménagée pour le recevoir. Elle sera complétée par un traitement des boues par rhizophyte.

On n’est plus dans l'écologie primaire (plus naturel donc mieux) : on constate que le rendement est plus faible que pour d'autres modes de traitement et on choisit le moindre mal. Le même type de raisonnement s’applique aux boues (problème d’actualité). Je vois donc peu de constructions neuves, quelques agrandissements et, progressivement, des compléments. Mais je crois que la mode du lagunage est finie.

m Que pensez-vous des autres formules utilisées ou des autres voies empruntées par d'autres pays ?

Nous considérons certaines voies d'intensification du lagunage, comme la lagune algale à haute efficacité, voie empruntée par les États-Unis ou Israël et qui ont été travaillées notamment par l'université de Montpellier, comme des fausses pistes. Le nombre de réalisations grandeur nature dans le monde est très faible. Nous n'y croyons pas pour la France. Il existe une deuxième piste (Mèze, Baraqueville). Il s'agit plutôt d'une diversification des objectifs de la station. On ajoute au traitement des eaux des élevages de daphnies, de poissons ou des cultures d’algues. Ce sont des expériences, qui ont leur intérêt, mais pour le plan local surtout. Elles n’ont pas vocation à se multiplier partout.

m On vous reproche parfois de ne pas avoir investi beaucoup dans la recherche en matière de lagunage.

C’est vrai que nous n’avons pas cherché à complexifier le modèle du lagunage naturel. On a d’ailleurs procédé de même pour les lits à macrophytes. Nous étions partis des procédés existants, qui comptaient jusqu'à cinq plantes différentes dans cinq bassins successifs, chaque plante assurant un traitement particulier. À l’analyse, l’optimum a été de simplifier énormément : deux bassins avec un seul type de plante dans le premier. Il faut toujours maîtriser autre chose que les conditions naturelles pour trouver des nouveautés. Dans le lagunage naturel, on ne peut aller bien loin, sauf à imaginer des développements particuliers, mais qui ne sont pas généralisables dans le cadre du traitement des eaux usées.

Ainsi, des chercheurs du Muséum ont abouti à l’élevage de poissons à partir du traitement du lisier de porcs. Ça ne peut être qu’un plus limité pour certains éleveurs… Ces développements restent exceptionnels tant qu'ils ne débouchent pas sur des sous-produits vendables, obtenus dans des conditions économiques acceptables.

Et on n’a pas tous les moyens. Bien sûr, nous ne sommes pas allés au bout de tout ce qu'il faudrait faire. Par exemple, pour la prévention des odeurs, nous n’avons pas testé toutes les mesures qu'on pourrait prendre ? Mais il ne s’agit pas d’un développement du procédé, mais de la prévention d'une nuisance que nous allons continuer à suivre, au moins en position de veille technologique.

Le lagunage en Moselle : un préjugé favorable

Le lagunage est plus présent dans certaines régions, comme le Nord, la Bourgogne, l'Alsace. Le département de la Moselle est l'un de ceux qui lui sont plutôt favorables tout en ayant bien conscience de ses limites. C'est le département de Lorraine où cette technique est la plus développée. Sa politique consiste d'abord à privilégier l'intercommunalité. Si une commune ne peut ou ne veut pas adhérer, le conseil général préconise l'assainissement collectif et, quand le lagunage est possible, il est conseillé en priorité.

« Sur 184 stations d’épuration, 32 sont des lagunes », explique Jean-Martin Schneider, du Satese. « Elles entrent dans une fourchette de 200 à 1 500 EH. C'est un mode de traitement satisfaisant pour les petites collectivités. Il a fait ses preuves maintenant. Seulement, il ne faut pas dire qu’un équipement rustique ne demande pas d'entretien. »

Une lagune exige un suivi rigoureux. Et surtout, sa conception et sa réalisation ne s'improvisent pas. Elles doivent être précédées d'études sérieuses concernant la nature du sol, le dimensionnement, les exigences d'exploitation, les limites de performance en fonction des résultats attendus, les prétraitements...

Le Satese a par contre un « préjugé plutôt négatif » vis-à-vis des autres techniques rustiques (lits plantés, tertres d’infiltration) et reste « prudent » par rapport au lagunage aéré, qu'il juge intéressant mais surtout « quand on ne peut pas faire autrement ».

Une diversification : le lagunage aéré

Naturellement, les fournisseurs de matériel sont plus positifs.

« Je crois au marché du lagunage aéré pour les petites communes, dit Jean-Paul Forêt, gérant d’Isma, société importatrice des aérateurs Fuchs. Il nécessite peu d'espace, de 2 à 5 m² par EH. Il évite le raccordement, très cher, des villages à de grosses stations : un kilomètre de canalisation coûte 2 MF. Avec ça, on fait une lagune aérée ! Nous en avons équipé une cinquantaine en trois ans en France : pas un seul échec ! En Allemagne, le procédé est bien mieux reconnu. Nous travaillons avec AVS, un Sivom qui gère l’eau dans le länder de la Sarre. Il donne la priorité au lagunage aéré jusqu’à des bassins traitant 5 000 EH. Le lagunage souffre des expériences malheureuses menées il y a quelques années. Mais en y rajoutant de l’oxygène et en calculant bien le temps de séjour des eaux, on obtient de très bons résultats. Et, par rapport aux boues activées, on réduit considérablement l’exploitation, ce qui devrait intéresser beaucoup de petites communes ».

D'ici quelques années, les industriels, nombreux dans ce secteur (Isma, Lobial, S2M, Aquasystem, Bidim Geotextiles, TMI, Europelec, etc.) devraient pouvoir proposer des améliorations dans l’oxygénation, qui réduiront encore les coûts.

Un outil de développement local

Si la recherche a peu investi dans le développement pratique du lagunage, certaines sociétés, impliquées dans l’exploitation, ont cherché à optimiser les performances de cette technique tout en conservant sa fiabilité et son caractère rustique.

Ainsi Entech ingénieurs-conseils, bureau d'études filiale de Ecosite S.A., a conçu et mis en œuvre récemment, pour le compte du SINBT et du département de l'Hérault, une extension du lagunage de Mèze qui constitue une nouvelle génération.

La capacité de la station est maintenant de 13 000 EH l'hiver avec une filière plus performante qui offre de multiples possibilités de gestion et de développement. Le cœur de la station est composé de deux étages (le premier anaérobie et le second, facultatif).

Épandage (commune d’Oppède)

rendements épuratoires

Les réacteurs biologiques fixes immergés et fluidisés (biofiltres nitrifiants intensifs, à fortes charges) sont réellement compacts en termes d’emprise. Ils facilitent les opérations d’exploitation, notamment pour les boues. À l’aval, les bassins de l’ancienne station forment une série d’étapes de traitement qui garantissent la qualité microbiologique du rejet à l’étang de Thau.

« Nous revendiquons l’art et la manière de réaliser une station d’épuration par lagunage, que nous considérons comme un outil industriel », déclare Yves Copin, Pdg d’Entech. « Il ne faut pas vouloir standardiser trop simplement cette technique d’épuration. Il faut de la créativité et un savoir-faire pour concevoir et adapter une installation performante dans son environnement technique et paysager, et pour un coût acceptable et compétitif. Plusieurs lagunages de nouvelle génération ont été créés. Ils ouvrent des perspectives nouvelles d’application et de développement pour des petites et moyennes communes. »

Pour assurer le succès du lagunage, on peut aussi l’introduire dans un cycle de développement local : cette idée, qui satisfait l’exigence écologique de penser globalement, trouve de plus en plus d’applications concrètes.

Le cas de Mèze est unique en France. Mais de multiples variantes sont possibles. À Labruguière (Tarn), Entech a conçu un lagunage de 5 000 EH fortement optimisé, en forme de cerf-volant, qui s’intègre dans une zone à vocation environnementale au bout de la piste de l’aéroport de Castres-Mazamet.

Au Mont-Saint-Michel, par exemple, le traitement des eaux usées par lagunage (10 000 EH) est prolongé et achevé par une irrigation fertilisante de prairies et de cultures alentour. Étude de périmètres et suivi agronomique garantissent le respect des exigences de qualité des rejets.

À l’origine du projet, le maire de Pontorson (Manche) qui était auparavant le patron de la Sede (revendue depuis à Vivendi). Joël Lerognon est fier des résultats de l’installation : « La station ne pollue plus le Couesnon. L’endroit est devenu réserve ornithologique. Les agriculteurs accueillent avec satisfaction l’eau enrichie. Le déficit hydrique est évité. La main-d’œuvre est limitée à une personne, compétente en agriculture, à 80 % du temps. »

Marcel Cadillon, ingénieur pédologue, responsable de la biotechnologie à la Société du Canal de Provence, suit des projets de traitement-valorisation des eaux usées, en plaidant pour une vision plus large de l’assainissement : « On ne se contente plus des seules performances épuratoires et de l’impact sur le milieu aquatique récepteur, mais on considère l’ensemble de la chaîne et on cherche dans le milieu naturel et humain les facteurs permettant de définir le process le mieux adapté. »

Il cite l’expérience que la SCP a menée à Oppède (Hérault) et les réalisations de Saint-Paul-lez-Durance, Charleval et Mérindol. Ces actions, toutes effectuées sur des terrasses alluviales ou sableuses aux sols perméables, visent à allier le pouvoir épurateur des eaux (stockage ou du lagunage) avec celui du sol (grâce à l’irrigation de strates herbacées et arborées).