L’assainissement collectif des eaux usées
Mis à jour le | Commissariat général au développement durable
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La capacité des stations d’épuration collectives
Les Eaux usées domestiques collectées sont en grande partie assainies dans les stations de traitement des eaux usées (STEU), dites aussi stations d’épuration, collectives (STEP). Une partie des eaux usées domestiques est traitée dans des installations individuelles dites d’assainissement non collectif. Entre 80 et 85 % des ménages sont raccordés au réseau d’assainissement collectif. La quasi-totalité des stations d’épurations a été construite après 1970 et plus de la moitié après 2000. L’ensemble du territoire national étant maintenant équipé, on constate un ralentissement des mises en service de nouvelles stations.
Les STEU collectives traitent également des eaux usées issues d’autres usagers de l’eau potable que les ménages, c’est-à-dire les établissements publics (écoles, hôpitaux, etc.) et privés (entreprises) où il est fait un usage de l’eau similaire à celui des ménages (sanitaire notamment).
Par ailleurs, certains établissements industriels sont équipés de leur propre STEU, notamment lorsque la quantité ou la nature de la pollution empêche son traitement par une STEU collective. Il peut aussi arriver que des eaux résiduaires urbaines soient traitées dans une station d’épuration d’un établissement industriel. Dans ce cas, seule l’information concernant les eaux résiduaires urbaines est prise en compte ici.
En 2016, les STEU collectives en activité sont au nombre de 21 465 ; elles sont capables de traiter une charge de pollution journalière de l’ordre de 100 millions d’équivalents-habitants (EH). La taille d’une station d’épuration (ou capacité nominale) correspond à la charge journalière maximale, exprimée en EH , que la station pourra traiter efficacement. La capacité de l’ensemble des STEU en activité sur le territoire français est supérieure à la population résidant en France. Outre les établissements publics ou privés raccordées au réseau d’assainissement public, les STEU sont aussi dimensionnées pour prendre en charge les afflux transitoires de population (tourisme, visites d’affaires, manifestations etc.).
En France, on compte de nombreuses stations de petite taille : plus de 50 % des stations ont une capacité théorique inférieure à 500 EH. À l’opposé, 6 % des stations ont une capacité au moins égal à 10 000 EH et représentent ensemble plus de 80 % de la capacité totale des STEU en service de France.
Plus de 50 % du volume d’eaux usées traité par les stations dépurations collectives sont issus de l’usage l’eau potable (domestique ou non). Le reste provient, d’une part, d’établissements qui prélèvent eux-mêmes tout ou partie de l’eau qu’ils utilisent et qui sont raccordés au réseau d’assainissement collectif. D’autre part, s’y ajoutent les eaux pluviales chargées en matières polluantes au cours de leur ruissellement sur les toitures et la voirie.
Le niveau de traitements réalisés par les stations d’épuration
Les particules polluantes et les substances dissoutes dans l’eau y sont séparées de l’eau par des processus physiques, biologiques et chimiques. Les résidus qui résultent de ces processus sont des boues constituées essentiellement d’eau, de sels minéraux et de matières organiques, qui peuvent être en partie recyclées.
On distingue trois niveaux de traitement des eaux usées dans les stations d’épuration collectives :
- les traitements primaires consistent uniquement à effectuer des opérations mécaniques (filtrage, décantation, etc.) afin d’éliminer les matières en suspension et les huiles ;
- les traitements secondaires sont des traitements biologiques, qui consistent à mettre des micro-organismes en contact de l’eau usée, ou des traitements physico-chimiques avec l’ajout de réactifs, afin d’éliminer les matières en solution dans l’eau (matières organiques, substances minérales). La directive 91/271/CEE définie ce niveau de traitement en termes de concentration moyenne journalière en demande biochimique d’oxygène en cinq jours (DBO5) et demande chimique d’oxygène (DCO) à la sortie de la STEU ainsi que de rendement journalier (part de la pollution extraite) en DBO5 et DCO de la STEU ;
- les traitements tertiaires permettent, en plus du traitement secondaire, d’éliminer essentiellement l’azote (N) et le phosphore (P). La directive 91/271/CEE définie également ce type de traitement plus rigoureux en termes de concentration moyenne journalière de N et de P à la sortie de la STEU et de rendement journalier en N et P. Les traitements tertiaire sont notamment requis dans les zones que la directive définie comme sensible, soit parce qu’elles sont sujettes à l’eutrophisation (lacs ou retenues ainsi que les cours d’eau qui les alimentent, estuaires, baies et autres eaux côtières), soient parce qu’elles sont destinées au captage d’eau potable.
Les STEU délivrant au moins un traitement secondaire représentent 97 % de la capacité totale des STEU en activité en France. Et celles qui assurent un traitement encore plus rigoureux couvrent 80 % de cette capacité totale. Les STEU situées en zone sensible (risque d’eutrophisation ou zone de captage pour l’eau potable), représentent plus de 70 % de la capacité totale de traitement. Parmi les STEU opérant en zone sensible, plus de 90 % délivrent un traitement tertiaire (lorsque le traitement secondaire existant permet une élimination suffisante du P et des N, la mise en place d’un traitement plus rigoureux n’est pas requise). Et plus de 80 % de la capacité des STEU délivrant un traitement tertiaire relèvent de zones sensibles.
La conformité à la réglementation européenne d’une station est jugée au regard de son équipement (niveau de traitement) et de ses performances (concentrations en polluants des eaux rejetées et rendement de la station). En 2016, au moins 94% des STEU, couvrant 98% de la capacité totale de traitement, sont équipées de façon conforme à la réglementation européenne. En termes de performance globale, au moins 86% des STEU, représentant 89% de la capacité totale installée en France, sont conformes.
Les boues d’épurations des eaux usées domestiques et assimilées, et leur traitement
Le traitement des eaux usées se traduit par la production de boues, qui peuvent à leur tour subir un traitement pour réduire leur nocivité, leurs nuisances olfactives et leur volume. Toutes les stations ne sont pas équipées d’une filière de traitement et d’élimination des boues : en 2016, 43 % des stations d’épuration collectives française déclaraient une filière de traitement de leurs boues ; elles représentent environ 95 % de la capacité totale de traitement installée en France et de la masse de boue extraite.
Les boues traitées contiennent notamment des sels minéraux et des matières organiques. Environ un million de tonnes de boues ont été produites en 2016, ce qui représente en moyenne 15 kg/hab./an. Ces boues sont principalement destinées à l’amendement des terres agricoles, soit en y étant directement épandues, soit en servant à la production de compost. En 2016, la répartition entre les différents usages est le suivant :
- l’épandage agricole (44 % des boues),
- l’élaboration de compost utilisé comme amendement organique (36 %),
- l’incinération (17 %),
- valorisation industrielle (1 %)
- ou la mise en décharge (1 %).
La proportion marginale des boues d’épuration collective envoyées en décharge est conforme avec les orientations de la directive européenne 1999/31/CE concernant la mise en décharge des déchets, qui visait sur 15 ans la réduction progressive de la mise en décharge des déchets municipaux biodégradables.
La carte montre la répartition entre les différentes destinations des boues selon la localisation des stations d’épuration qui en sont à l’origine. Les boues peuvent cependant être traitées dans un autre département que celui de leur production. C’est en particulier le cas pour l’épandage.
L’usage agricole est la destination dominante des boues des stations d’épuration collectives dans la plupart des Départements. On observe toutefois une différence entre la partie nord du territoire, où l’épandage domine, et la partie sud où c’est plutôt le compostage.
Par ailleurs, l’incération de ces boues est notamment concentrée dans des Départements où l’on trouve d’importants pôles urbains : Paris et la Seine-et-Marne, le Rhône (Lyon), le Var (avec Marseille dans le département limitrophe des Bouches-du-Rhône) et la Haute Garonne (Toulouse).
Les milieux naturels dans lesquels sont rejetées les eaux usées urbaines épurées
Les eaux usées collectées par le réseau public sont destinées à être rejetées dans le milieu naturel soit directement, soit, dans 98 % des cas, après traitement par une STEU.
Selon le contexte géographique du lieu de rejet, le milieu récepteur des eaux usées peut être :
- une eau de surface continentale (fleuves, rivières, lacs, étangs, etc.) ;
- le sol (les eaux s’infiltrent dans le sol, généralement par l’intermédiaire de fossé) ;
- une eau côtière (mer, océan) ;
- un estuaire (ou un étang salé).
Dans une très grande majorité des cas, les eaux usées traitées par les STEU collectives sont rejetées dans une eau de surface (84 % en 2016). Les autres types de milieu récepteur sont par ordre d’importance les eaux côtières (11 %), les estuaires (3 %) et le sol (2 %).
Quel que soit le type de milieu récepteur, la réglementation européenne a demandé à chaque État membre de définir des zones sensibles, soit parce qu’elles sont susceptibles d’eutrophisation, soit parce qu’elles sont destinées au captage pour l’approvisionnement en eau potable. L’eutrophisation est la modification et la dégradation d’un milieu aquatique, lié à un apport excessif de substances nutritives (azote et phosphore provenant surtout des eaux usées urbaines et des exploitations agricoles). Celles-ci augmentent la production d’algues et autres espèces aquatiques qui consomment en excès l’oxygène de l’eau. Ainsi, tout rejet de station d’épuration des eaux usées en zone sensible doit respecter des normes strictes sur l’azote et/ou le phosphore qui impliquent souvent un traitement spécifique additionnel.
Ressources
Portail d’information sur l’assainissement communal
Ce site du Ministère de la Transition Écologique et Solidaire met à disposition les dernières données collectées dans le cadre du suivi des mises en conformité des ouvrages d’assainissement.