Une opération originale de réhabilitation de 66 dispositifs individuels d'assainissement dans le département du Tarn

C’est pourquoi, depuis 2005, un vaste programme de recherche et d’expérimentation a été lancé avec pour partenaires les Agences de l’Eau, les instituts de recherches et de certification publics, les constructeurs, les élus et les particuliers. Ces études visent à acquérir des connaissances techniques dans ce domaine de façon concrète mais aussi de proposer des filières adaptées à la fois aux contraintes de milieu récepteur et à celles de l'usager.

L’un de ces programmes d’expérimentation est l’étude in situ dans le département du Tarn. Veolia Eau, en partenariat avec l’Agence de l'Eau Adour Garonne, a réhabilité 66 dispositifs d’assainissement chez des particuliers volontaires dans deux communautés de communes pour participer à ce protocole expérimental. Outre l’intérêt technique de l'étude de pouvoir, au final, mieux guider le choix des filières en fonction des paramètres les plus pertinents, cette démarche est la première du type en France et en Europe !

Veolia Eau étudie depuis novembre 2005, au CSTB de Nantes, huit filières de petites installations d’assainissement adaptées à la maison individuelle afin d’en valider les performances sur la qualité des eaux traitées et sur leur fonctionnement.

Cette étude en plateforme terminée en 2009 a permis à la fois d’examiner les performances de ces petites installations d’assainissement de façon comparative puisque les filières choisies sont alimentées en

• FSVD – Filière constituée d'une fosse septique (FS) et d'un filtre à sable vertical drainé réalisé selon la XP DTU 64-1
• Tranchées d'épandage – Filière constituée d'une FS et de tranchées d'épandage selon la description de la XP DTU 64-1
• Autopur – Filière constituée d'une FS et de deux étages de filtres plantés de roseaux conçus par Sint
• Zéolithe – Filière constituée d'une FS et d'un filtre à zéolithe d'Eparco
• Zoomp – Filière constituée d'une FS et d'un filtre à zéolithe de Simop
• Septodiffuseurs – Filière constituée d'une FS et d'un filtre à sable vertical drainé compact avec septodiffuseurs de Sebico
• Ecoflo – Filière constituée d’une FS et d'un filtre à copeaux de coco de Premier Tech (en polyester)
• Epurflo – Filière constituée d'une FS et d'un filtre à copeaux de coco de Calona Purflo/APC (en PEHD)
• Filière constituée d'une FS et d'un filtre ultracompact à textile de Premier Tech
• Bionest – Microstation à cultures fixées immergées de Bionest, version 2 cuves
• Bionest Monocuve – Microstation à cultures fixées immergées de Bionest, version monocuve
• Oxyfix C90 – Microstation à cultures fixes immergées de Eloy
• Stepizen – Microstation à cultures fixes immergées Stepizen de Bioteste
• Eauclin – Microstation à cultures fixes immergées de Eauclin
• Bio Reactor System – Microstation à cultures fixes immergées Bio Reactor System de Phytoplus
• Johkasou – Microstation à cultures fixes immergées KGRN de Housetec
• Opur 5/3 Supercompact – Microstation à cultures libres Opur 5/3 Supercompact de Boralit
• Microstation à culture libre selon le procédé SBR (Sequencing Batch Reactor) de Sotralenz. Filière constituée de 3 cuves distinctes
• Microstation à culture libre selon le procédé SBR (Sequencing Batch Reactor) de ATB. Filière constituée d'une seule cuve compartimentée
• Sanoclean – Microstation à culture libre selon le procédé SBR de Mall
• Tero'5 SBR – Microstation à culture libre selon le procédé SBR de Prodall
• Bioépurateur – Microstation à membrane de Bioépurateur
• Tero'5 MBR – Microstation à culture libre avec un fonctionnement séquencé selon le procédé SBR couplé avec un module membranaire de microfiltration (membrane plane) de Prodall

Eaux usées domestiques de façon identique mais aussi les performances intrinsèques par rapport à des exigences variables de niveaux de rejet dans l'environnement. L’intérêt de rapprocher ces essais sur plateforme dont l'alimentation est standardisée avec des essais in situ, rendant compte des sollicitations de la vraie vie du dispositif, est manifeste pour mieux évaluer la pérennité des performances de ces petites installations d’assainissement en associant les résultats trouvés en plateforme et ceux obtenus en conditions réelles de vie des unités de traitement.

Les huit filières de traitement retenues pour les essais en plateforme au CSTB de Nantes sont toutes maintenues dans cette étude. En plus des filières testées sur plateforme, d'autres technologies innovantes et compactes sont également étudiées. Par ailleurs, la filière dite « tranchées d’épandage » telle que décrite dans l'XP DTU 64-1 est également intégrée dans le panel des dispositifs suivis afin d’évaluer ses performances de traitement, ce qui n’est pas aisé dans le cas d'un dispositif utilisant le sol en place.

Dans cette démarche, en partenariat avec l’Agence de l’Eau Adour-Garonne, Veolia Eau s’engage à évaluer les performances comparatives et le fonctionnement de 23 procédés traditionnels ou innovants pendant 5 ans.

Les conditions générales de l'étude in situ

C'est entre 2008 et 2009 que Veolia Eau a installé 23 technologies d’assainissement individuel dans 66 sites au titre de la réhabilitation ou d’une construction neuve dans le périmètre de deux communautés de communes : la CORA et le SESCAL dans le Tarn (81).

La diversité des technologies testées est un des points forts de cette étude. Les filières étudiées sont désignées dans le tableau ci-dessus.

La conciliation de ces 23 technologies avec les 66 sites est une des difficultés de la mise en œuvre. Il a fallu optimiser le choix du dispositif en tenant compte de toutes les contraintes des sites. Le choix de la filière prend son départ dans l’étude de l’existant réalisée. Ce choix tient compte du nombre d'occupants permanents et de la variation possible dans la réalité quotidienne.

Pour un même type de technologie, l'installation a été dupliquée sur plusieurs sites différents (au nombre de 6 sites au maximum) dans l’objectif de proposer une alimentation variée afin d’en tirer un maximum d’informations du comportement des dispositifs. De cette façon, la même

technologie de dispositif est alimentée selon une variation de charge polluante qui dépend des habitudes de vie et de la composition permanente du foyer (personne seule, famille avec enfant, famille avec une activité gîte, etc.).

Parmi ces 66 sites réhabilités, l’éventail d’occupation permanente varie entre 2 et 8 habitants et fait l’objet d’enregistrement quotidien.

Une expérimentation cofinancée par Veolia Eau et l’Agence de l’Eau Adour-Garonne

Cette étude est basée sur le principe du volontariat des propriétaires dont l’assainissement existant a été identifié « non-conforme et à forte pollution » pour pouvoir prétendre à une subvention de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne. Cette subvention participe à hauteur de 50 % du coût de réhabilitation de la filière de traitement avec un plafond à 9 000 €. Le suivi pendant 5 ans est assuré par Veolia Eau qui a aussi exécuté les études préalables et l’ensemble des travaux de réhabilitation ainsi que la pose des équipements particuliers nécessaires au suivi de fonctionnement pendant toute la durée de l’étude.

Un nouveau service complet pour le particulier

En parallèle au partenariat concernant les deux volets de l’opération (travaux de réhabilitation et étude d’acquisition de connaissances sur les performances des PIA in situ), Veolia Eau a saisi l’occasion de tester un service complet d’assainissement adapté à l’habitation isolée. Ce service complet d’assainissement comprend le financement du coût complémentaire à la subvention de l’Agence de l’Eau pour la réhabilitation et l’exploitation totale y compris les frais de maintenance et d’entretien des dispositifs.

Par convention, le particulier donne son accord pour participer à cette expérimentation et confie à Veolia Eau la réhabilitation de son installation d’assainissement ainsi que l’ensemble des opérations d’exploitation nécessaires à son bon fonctionnement pour une durée de 15 ans. En contrepartie du service rendu, le particulier s’engage à verser une redevance annuelle de 360 € – montant annuellement révisable et mensualisable. Il a été également convenu par cette convention qu’en cas de dysfonctionnements avérés, l’installation d’assainissement serait remplacée par une autre technologie sans coût nouveau pour le propriétaire. Par ailleurs, Veolia Eau s’engage à remettre au particulier en fin de cette période de 15 ans un dispositif en état de fonctionner.

Les propriétaires volontaires sont également tenus de compléter un carnet de vie des installations (fréquentation de l’habitation, commentaires, usage de produits…) et de laisser libre accès à leur installation aux agents d’exploitation en charge du suivi. Ces informations sont essentielles pour relier les résultats analytiques obtenus aux observations lors des opérations d’exploitation trimestrielles.

Une mise en œuvre sous surveillance

Pour les 66 réhabilitations, Veolia Eau a réalisé le suivi technique des travaux depuis l’étude de parcelle jusqu’à la réception. En fin de travaux, le fabricant du produit valide son installation réalisée selon les règles de l’art dans le respect de son guide d’installation. Ce point est essentiel pour prévenir toute contestation ultérieure de non-respect des prescriptions de mise en œuvre en cas de fonctionnement non satisfaisant. Par conséquent, la traçabilité des actions est respectée avec une synthèse de suivi des travaux au jour le jour incluant le plan de recollement de l’installation.

De nombreuses informations très intéressantes sur le plan de l’organisation des chantiers, les temps passés, les difficultés rencontrées inhérentes à la réhabilitation, ont été soigneusement consignées pour être exploitées ultérieurement.

Un suivi trimestriel de fonctionnement du dispositif

Pour permettre un maximum d’efficacité lors de ces interventions, Veolia Eau a intégré des aménagements adéquats dans le suivi de fonctionnement des filières tels que la mise en place d’un regard de prélèvement équipé d’un auget basculant en sortie du dispositif permettant la pose de la sonde d’échantillonnage 24 h et le comptage du volume traité par le dispositif.

Les opérations d’exploitation consistent à réaliser les actions de surveillance, d’entretien et de maintenance. Des actions communes et spécifiques à la technologie du système de traitement sont réalisées selon les règles du constructeur quand elles sont mentionnées et/ou selon l’expérience de Veolia Eau acquise à travers les programmes d’expérimentation et de son savoir-faire. Les dispositifs utilisant de l’énergie électrique sont équipés d’une télégestion qui permet une surveillance complémentaire à distance du dispositif et une intervention en cas de besoin.

Chacune de ces opérations d’exploitation enregistrée fera l’objet d’un dépouillement scrupuleux. Il est essentiel de connaître les fréquences minimales d’entretien de chacun des produits suivis de façon à cerner au mieux quelles seront les incidences pour le particulier.

Pour illustrer ces propos, les quelques actions réalisées trimestriellement sont : l’examen de l’état général des ouvrages, la vérification de l’écoulement de l’eau de

L'ensemble du système de traitement,

• • la mesure du niveau d’accumulation des boues et des flottants dans la fosse septique ou le décanteur primaire le cas échéant, afin d’évaluer la production de boues et la nécessité des vidanges,
• • le reportage photo rendant compte du suivi de l'état des dispositifs au cours du temps,
• • la relève du volume d’eau traitée par le dispositif grâce à des compteurs disposés sur des augets, etc...

L'interprétation des anomalies constatées et l'enregistrement des défauts permettent non seulement l'évaluation de la robustesse du procédé mais aussi d'anticiper les interventions futures de manière à assurer la continuité des performances de traitement.

Les opérations trimestrielles et urgentes réalisées sont capitalisées afin de garder une traçabilité des interventions.

Un échantillonnage sur 24 h

Veolia Eau a aménagé de façon systématique des points de prélèvement adéquats sur chaque filière. Lors des opérations d’exploitation trimestrielle et pour chaque dispositif, un échantillonnage moyen 24 h de l’eau traitée est effectué. Ces échantillons sont envoyés au laboratoire accrédité (CAE de Toulouse) pour la réalisation d’analyses normalisées. Un bilan sur les paramètres physico-chimiques (MES, DCO, DBO, NH₄, NO₃, phosphore) est réalisé tous les trimestres, enrichi par un bilan bactériologique (Escherichia coli, coliformes totaux, entérocoques) tous les semestres.

Ces bilans sont complétés par des prélèvements ponctuels en sortie de fosses septiques pour évaluer la qualité de la décantation primaire et les performances du traitement biologique.

Comme l’eau brute n’est pas systématiquement mesurée, et afin d’avoir une estimation des charges admises sur les réacteurs biologiques, des mesures sur les eaux en sortie de fosse septique ou de décanteur primaire sont réalisées périodiquement.

L’organisation et rendu de l’étude

Un comité de suivi technique de l’étude est organisé trimestriellement. Ce comité technique (Costech) est composé d’experts du domaine des petites installations de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne et de Veolia Eau.

Les informations recueillies lors de chaque campagne de suivi trimestriel sont communiquées, étudiées, discutées afin de prendre des décisions appropriées pour remédier aux difficultés rencontrées. Un rapport annuel d’évolution du suivi est édité pour les deux partenaires financeurs de l’étude.

Lorsque des dysfonctionnements importants sont enregistrés sur un dispositif, c’est-à-dire mettant en péril les performances de traitement des eaux usées, l’industriel partenaire est prévenu par tout moyen approprié afin que Veolia Eau puisse rechercher avec lui les actions correctives à mettre en place.

Les industriels reçoivent chaque année un bilan de fonctionnement de leurs unités et sont invités à faire part de leurs remarques.

Tous les résultats de l’étude sont la propriété conjointe de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne et de Veolia Eau.

À l’issue de ces cinq années de suivis des 66 dispositifs, un rapport final public donnera les résultats essentiels collectés.

tés lors de ces travaux.

Veolia Eau respecte ses engagements de développement durable

Cette étude innovante constitue une approche technique et économique unique des PIA. L’originalité de cette étude réside dans :

• - le suivi du dispositif d’assainissement 24h/24,
• - les types des dispositifs testés issus de cultures complémentaires,
• - l’engagement du service d’exploitation sur les performances vérifiables en continu,
• - le financement innovant proposé au particulier incluant l’installation et l’exploitation de la filière de traitement.

À travers cette expérimentation, Veolia Eau et l’Agence de l’Eau Adour-Garonne font évoluer ces petites installations d’assainissement vers des outils reconnus de protection du milieu aquatique.

L’objectif du programme est de pouvoir proposer des filières adaptées à la fois aux contraintes du milieu mais aussi à celles de l’usager. Veolia Eau a mis en place un suivi précis (traçabilité des actions, collecte des informations, etc.) tout au long de l’étude à cet effet.

D’autre part, depuis son démarrage cette expérimentation a déjà permis d’accumuler de nombreuses informations sur les opérations de réhabilitation conduites, sur les tâches d’exploitation à réaliser sur les 23 types de dispositifs choisis, sur les performances in situ de ces dispositifs ainsi que sur les contraintes inhérentes au service complet d’assainissement contractualisé avec les 66 propriétaires.

À l’issue de cette étude, l’examen et l’interprétation des résultats validés feront l’objet d’un guide des technologies adaptées à toutes les contraintes dont la performance épuratoire et la fiabilité du dispositif sont vérifiables.

Toujours à la recherche d’un savoir fiable et rigoureux, Veolia Eau profite de cette opération pour faire des mesures précises de pollutions journalières générées par les familles occupant quelques-unes des maisons dont l’assainissement a été réhabilité. Ce volet ne fait pas partie de l’étude in situ et fera l’objet d’une prochaine publication.