Qu’est-ce qu’une eau usée ?
Les « eaux usées », ou eaux résiduaires, sont des eaux utilisées dans le cadre d’activités humaines, domestiques, industrielles ou agricoles et qui, pour cette raison, contiennent des substances organiques et inorganiques susceptibles de nuire à la santé et à l’environnement. Ces types d’eau, après leur utilisation, ne peuvent donc pas être rejetés directement dans l’environnement (dans le sol, les rivières, les lacs et les mers) sans subir au préalable une épuration constamment contrôlée.
Le processus d’épuration des eaux usées doit être effectué conformément aux réglementations françaises et européennes, qui prévoient les actions nécessaires pour atteindre ou maintenir le bon état qualitatif des eaux de surface ou profondes, en les protégeant de la pollution.
Qu’est-ce qu’une station d’épuration ?
Les « stations d’épuration » sont des installations destinées à traiter les eaux usées, c’est-à-dire le processus particulier par lequel s’effectuent les différentes procédures de décontamination des eaux provenant des rejets civils et industriels.
L’épuration des eaux usées se déroule en plusieurs étapes, au cours desquelles les substances toxiques sont éliminées des déchets liquides et transformées en boues. Ces dernières, qui ne sont pas encore totalement exemptes de substances nocives, subissent à leur tour d’autres traitements spéciaux. Ce n’est qu’ensuite que les boues obtenues peuvent être éliminées dans des décharges spéciales, utilisées dans l’agriculture ou acheminées vers des usines de compostage.
Quels sont les procédés de traitement des eaux usées ?
Les procédés de traitement des eaux usées comprennent
Les systèmes de dégrillage ou de tamisage fin
Dans un premier temps, l’eau sale est filtrée mécaniquement par des systèmes automatiques ou manuels de tamisage fin ou de dégrillage pour la débarrasser des petits et gros débris solides : des morceaux de bois aux déchets produits quotidiennement (plastique, cotons-tiges, mégots) et qui ne devraient jamais être jetés dans l’eau ou dans les toilettes.
Processus de sédimentation ou de dessablage
Dans une étape suivante, les résidus plus petits tels que le sable, la terre, les huiles et les graisses doivent être filtrés. Ils seront éliminés par un processus de sédimentation ou de dessablage, au cours duquel les poussières sédimentables se déposent au fond du bassin de sédimentation ou entrent en flottation dans le cas des huiles et des graisses.
Processus d’oxydation
Ce n’est qu’à ce stade qu’intervient le traitement et l’épuration proprement dits de l’eau, c’est-à-dire l’élimination des polluants par un processus d’oxydation. Le traitement biologique oxydatif consiste en la biodégradation par des micro-organismes de toutes les substances organiques présentes dans l’eau à purifier en substances plus simples et inoffensives pour l’environnement. Ce traitement n’est rien d’autre qu’une extension de l’auto-épuration qui se produit spontanément dans les cours d’eau, réalisée dans le cas de la station d’épuration, dans un environnement où certaines conditions optimales sont maintenues artificiellement afin de concentrer et d’accélérer le processus en cours.
Plusieurs techniques peuvent être utilisées pour l’oxydation biologique, dont les plus traditionnelles sont :
- Les stations à boues activées. Ce sont actuellement les systèmes les plus utilisés en raison de leur efficacité élevée (>90% d’élimination de la DBO) ; il s’agit de systèmes à biomasse en suspension, car ils se caractérisent par la présence de flocs en mouvement libre dans la masse liquide.
- Les systèmes à filtre percolant. Il s’agit de systèmes à biomasse en suspension, dans lesquels la biomasse bactérienne se développe en restant attachée à une surface ; en particulier, les filtres à percolation sont des systèmes à média fixe à travers lesquels la boue s’écoule.
- Systèmes à biodisques. Il s’agit également de systèmes à biomasse en suspension sur support mobile, dans lesquels le support se déplace en étant semi-immergé dans la boue.
- MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). Cette technologie innovante est une évolution et une amélioration de la station à boues activées traditionnelle. Il s’agit essentiellement d’une station biologique à masse en suspension dans laquelle le matériau de remplissage (support), constitué d’un matériau plastique rigide ayant une surface spécifique élevée (jusqu’à 500-600 m2/mc), est placé à l’intérieur du réacteur MBBR et sert de support au développement des micro-organismes. Ce type de station peut fonctionner avec des charges beaucoup plus élevées que la station à boues activées traditionnelle et est donc particulièrement adapté au traitement d’effluents industriels très polluants.
- Réacteur biologique à membrane (MBR). Il s’agit d’un système biologique de purification de l’eau qui combine le processus traditionnel de purification par boues activées et un système de séparation par membrane filtrante qui remplace le sédimenteur secondaire normal. Ce processus permet une concentration plus élevée de boues activées dans les réacteurs biologiques que dans les stations conventionnelles. Le fait de travailler avec une forte concentration de biomasse permet donc d’obtenir un rendement d’épuration très élevé.
- Les SBR (Sequencing Batch Reactor) sont des systèmes de traitement biologique à flux discontinu, constitués d’un bassin dans lequel se trouvent des actionneurs reliés à un microprocesseur qui gère également les pompes d’alimentation, les pompes de purge des boues et l’éventuelle pompe de vidange.
Processus de sédimentation secondaire
La dernière phase du processus d’épuration des eaux usées est la sédimentation secondaire, qui suit la phase d’oxydation et a pour tâche de séparer les boues biologiques du reste des eaux usées clarifiées ou traitées. Au fond du décanteur secondaire, les boues biologiques décantées s’accumulent, tandis que l’effluent clarifié s’écoule à la surface.
Processus de désinfection
L’effluent clarifié ou traité sera soumis à un traitement supplémentaire tel que la désinfection pour l’élimination de tous les agents pathogènes présents dans l’effluent purifié (bactéries, champignons, virus) ou sera rejeté directement. Les boues biologiques sédimentées (ligne de boues) peuvent suivre différentes voies : elles peuvent être renvoyées dans le bassin d’oxydation, elles peuvent être partiellement pompées dans le premier bassin de sédimentation pour améliorer les caractéristiques des boues primaires, elles peuvent être envoyées au traitement des boues pour être éliminées conformément à la loi.
Stations d’épuration des eaux usées domestiques et industrielles
Le site https://centralemicrostation.fr/ se consacre à la conception et à la construction de micro stations d’épuration des eaux usées domestiques et industrielles. Nos stations sont des systèmes qui collectent de grandes quantités d’eau et qui, grâce à des traitements, tels que les systèmes biologiques illustrés ci-dessus, sont en mesure de restituer une eau propre et présentant des caractéristiques organoleptiques, chimiques, physiques et biologiques conformes aux normes légales et permettant de la réutiliser pour de multiples usages.
Les installations peuvent être conçues pour répondre à des besoins sectoriels spécifiques et à des problèmes de contamination particuliers : par exemple, les eaux usées domestiques, qui proviennent des résidences et des bâtiments civils et comprennent le flux d’effluents généré par les activités quotidiennes à la maison, telles que le lavage, le nettoyage et le bain, sont très différentes des eaux usées industrielles, qui comprennent un large éventail de sous-produits et de polluants, souvent liés à des processus de production ou à des activités industrielles spécifiques. C’est pourquoi il est nécessaire de personnaliser les installations.
En outre, il existe également des stations d’épuration compactes, mobiles et conteneurisées, pour purifier l’eau provenant de sources conventionnelles et non conventionnelles où la qualité de l’eau brute est inconnue.
