Cas de la station d'épuration d'Allassac

Emplacement et situation de la station d'épuration d'Allassac:

Allassac est une commune de la Corrèze d'environ 3700 habitants qui occupe une surface de 3901 hectares (Source: Site de la commune d'Allassac le 7 mars 2009).


Situation géographique d'Allassac (image créée à partir du site Geoportail)

Scan 25 donnant l'emplacement de la Station d'épuration d'Allassac (fourni par la communauté d'agglomération de Brive)

Comme on peut le voir sur le scan 25, la station d'épuration se trouve au bord d'un ruisseau au niveau de la plaine de Garavet. La station d'épuration rejette dans le ruisseau qui va se jeter dans la Vézère. Cette station d'épuration traite un débit journalier d'environ 280 m3/jour et rejette une concentration NTK d'environ 1,5 mg-N/L. Ces données dépendent en réalité fortement de la saison. Les chiffres donnés ne sont que des ordres de grandeur et non des valeurs exactes.

Dimensionnement:

400 mètres séparent la station d'épuration de la Vézère. Il ne faut donc pas que la longueur de la zone humide dans le sens de l'écoulement L dépasse 400 mètres (sinon il n'y aura pas suffisamment de place pour installer la zone humide artificielle). Nous avons dimensionné des zones humides artificielles pour différentes pentes. Les résultats ont été regroupés dans le tableau ci-dessous (pour un taux d'abattement de 50%, un rapport L/W=3 dans le cas d'une zone humide de type FWS et du gravier moyen comme matériau de remplissage):

On remarque que pour les plus hautes pentes, une zone humide de type SFS ne satisfait pas les contraintes spatiales (L>400 m). Il est possible de dimensionner une zone humide artificielle de type FWS que si la pente est de l'ordre de 0,00005 m/m. Dans ce cas-ci, il est donc fortement conseillé de mettre en place une zone humide de type FWS.
Nous ne disposons malheureusement pas de pente précise au niveau de la plaine de Garavet. Cependant, d'après des données d'altitude en certains points, les pentes devraient être de l'ordre de 0,005. A priori, il n'est donc pas possible de réaliser une zone humide de type FWS pour atteindre le taux d'abattement voulu tout en respectant la contrainte (L>400 m).
Cependant, si on dimensionne une zone humide artificielle avec L/W = 5, on pourrait théoriquement réaliser une zone humide de 385 mètres de long et de 128 de large mais avec une valeur de y très faibles (0,04 m).
Economopoulou et Tsihrintzis [1] recommandent d'éviter d'utiliser une valeur de L/W supérieur à 5. De même, il faudrait éviter une valeur de y si faible. Les performances des zones humides pourraient fortement s'éloigner de celles calculées par la méthode de dimensionnement et la zone humide pourrait être peu efficace. L'idéal serait donc d'aplanir le terrain pour atteindre une pente de 0,0005 m/m.


Dimensionnement pour un cas fictif où la STEP rejetterait un débit de 800 m3/jour:

Nous avons dimensionné des zones humides artificielles pour différentes pentes. Les résultats ont été regroupés dans le tableau ci-dessous:


 

On remarque que pour les plus hautes pentes, une zone humide de type SFS ne satisfait pas les contraintes spatiales (L>400 m). Du point de vue de la surface de zone humide à mettre en place, une zone humide de type FWS donne de meilleurs résultats. Cependant, pour une pente de 0.00003, une zone humide artificielle de type SFS donne peu près les mêmes résultats qu'une zone humide de type FWS. Pour une telle pente, il peut être intéressant de choisir une zone humide de type SFS pour ces avantages (notamment pour le peu d'odeurs créées).
De plus, on peut remarquer que pour un débit de 280 m3/jour, il faut une pente plus faible rendre possible la mise en place d'une zone humide de type SFS. Une augmentation du débit sera donc favorable à l'utilisation d'une zone humide artificielle de type SFS.
Au dessus d'une pente de 0,0001, on voit cependant que même une zone humide de type FWS prend trop de place et ne satisfait plus la contrainte (L>400 m). Si la pente au niveau de la station d'épuration d'Allassac est trop importante, il faudra soit aplanir le terrain au niveau de la zone humide artificielle, soit réduire le taux d'abattement souhaité pour qu'une zone humide puisse se conformer aux contraintes spatiales.
Si les pentes sont de l'ordre de 0,005 m/m ce qui est largement supérieur à la pente maximum pour un taux d'abattement de 50%, il est impossible d'atteindre le taux d'abattement désiré.

Pour une telle pente, il n'est plus possible d'utiliser une zone humide artificielle de type SFS, car elle serait beaucoup trop longue (plusieurs kilomètres de long). Pour un taux d'abattement de 20% et un rapport L/W=5, il faudrait une zone humide artificielle de 365 m de long et de 122 m de large (soit une surface d'environ 4,4 hectares). On aurait alors une hauteur y de 0,06 m. Une telle valeur bien qu'en dehors des valeurs usuelles (de 0,1 à 0,6 m) n'est pas impossible. Il est donc possible de réaliser une zone humide artificielle sur un tel terrain, même s'il serait préférable de l'aplanir.

Références:

[1] Economopoulou, M. A. et Vassilios A. Tsihrintzis, V.A., 2004, "Design methodology of Free Water Surface constructed wetlands", Water Resour. Manage. 18, 541-565

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Dimensionnement: STEP de Brive Conclusion