(d'après les données du BEI 95 sur Aurillac)

Les traitements tertiaires :

Les traitements tertiaires ou traitements de finition sont utilisés en vue d'améliorer les caractéristiques d'une eau usée ayant subi une épuration biologique et des traitements primaires préalables.

Ces traitements de finition peuvent être décidés pour des raisons et applications diverses :

- amélioration générale des critères de rejet de manière à parfaire l'équilibre biotique du milieu récepteur (rivière, lac, etc...),

- implantation sur la rivière de nouvelles prises d'eau destinées à la consommation humaine,

- réutilisation de l'eau usée à des fins industrielles (refroidissement ou même fabrication),

- besoins agricoles en irrigation,
- recyclage de l'eau usée dans les nappes aquifères ...

Selon le type d'utilisation, la gamme des traitements mis en oeuvre sera plus ou moins étendue avec pour objectifs :

- la réduction des matières en suspension et de la pollution organique biodégradable,

- la réduction de la pollution azotée ou phosphorée,

- la réduction de la pollution organique non biodégradable,
- l'élimination plus ou moins poussée de certains germes pathogènes ou parasites ...

Cependant ces traitements de finition ne peuvent être envisagés qu'à la seule condition que l'ensemble de l'assainissement, et en particulier la collecte des eaux usées, ait été maîtrisé. De même, les traitements situés en amont doivent être fiables sous peine de nuire à la qualité de cette finition.

Le traitement le plus utilisé pour cela est la filtration tertiaire qui selon la nature du matériau utilisé permet de réaliser une épuration essentiellement physique ou biologique.

Par exemple, la filtration sur sable permet d'atteindre des rendements d'élimination des matières en suspension proches de 80% et réduit la pollution organique carbonée de 30 à 40%.

L'obtention de performances optimales implique l'élimination avant adsorption de la quasi totalité des matières en suspension et de la pollution biodégradable pour éviter une prolifération bactérienne dans la masse du lit de charbon actif.


La pollution azotée qui est essentiellement sous forme soluble se trouve sous les différentes formes ci-après :
- l'azote organique(N), provenant surtout des déjections animales et humaines et des rejets d'industries agro-alimentaires,
- l'azote ammoniacal(NH4+), qui peut provenir de rejets industriels (chimie en particulier) ou de la transformation par des processus biochimiques naturels de l'azote organique des eaux usées domestiques.

L'azote est à l'origine de nombreuses nuisances dont nous rappelons les principales :

* la vie aquatique peut être gravement atteinte pour certains taux de concentration en azote ammoniacal,
* l'azote peut engendrer l'eutrophisation du milieu hydrique c'est à dire l'amplification du phénomène naturel de croissance végétale (développement excessif d'algues microscopiques et de végétaux aquatiques).
La plupart des effets de l'eutrophisation sont gênants (turbidité de l'eau, variation de la concentration en oxygène dissous dans l'eau,...).
L'eutrophisation se manifeste lorsque plusieurs conditions sont réunies : éclairement important, température élevée, écoulement lent et présence de nutriments (azote, phosphore).
* la pollution azotée constitue une gêne pour la potabilité des eaux de surface et des nappes.
* une eau trop chargée en nitrates peut être toxiques (surtout pour les nourrissons).

La dégradation de la pollution azotée s'effectue schématiquement de la façon suivante

Le principal inconvénient du phosphore est de favoriser l'eutrophisation des cours d'eau lents, des lacs et des milieux marins. D'ailleurs, la réduction des apports phosphorés des eaux usées est en général considérée comme le facteur clé de la lutte contre l'eutrophisation des rivières et des lacs. Il s'avère en effet que l'élimination de l'azote est insuffisante et ne constitue pas toujours un facteur limitant dans la mesure où certaines algues sont capables de fixer l'azote atmosphérique.

Le phosphore présent dans les eaux peut avoir trois origines :

- les apports diffus d'origine agricole (élevage, engrais,...)
- les apports industriels ( industrie agro-alimentaire, industrie de pâte à papier,...)
- les apports domestiques.

Les techniques de déphosphatation qui sont appliquées font essentiellement appel :

- soit aux réactions de précipitation (procédés physico-chimiques),
- soit aux propriétés de certains micro-organismes épurateurs assurant une
surélimination du phosphore (procédés biologiques).
Mais d'autres techniques sont en cours de développement.

L'élimination chimique du phosphore est réalisée au moyen de réactifs (sels de fer et d'aluminium, chaux ) qui donnent naissance à des précipités ou complexes insolubles séparés de l'eau par des techniques de séparation de phase solide-liquide. La désphophatation chimique présente un nombre important de variantes, selon la nature des réactifs mis en œuvre et selon l'intégration de l'étage de précipitation dans la filière de traitement.

Le principe repose sur un transfert du phosphore de la phase liquide (eaux usées à épurer) vers la phase solide (boues) par stockage intracellulaire.

Cette accumulation réalisée par des micro-organismes particuliers, conduit à la formation de granules de polyphosphates (poly-P) ou grains de volutine. Ainsi, la boue s'enrichit progressivement en phosphore jusqu'à des teneurs très importantes. Il est alors très aisé d'assurer l'élimination du phosphore par simple soutirage des boues en excès.

Par définition, les eaux usées urbaines, parce qu'elles représentent les déchets de la vie individuelle et collective des agglomérations, contiennent des micro-organismes pathogènes susceptibles de déclencher des maladies ( bactéries, virus, parasites, ...).

La désinfection a pour but de détruire les micro-organismes pathogènes. Elle pourra être imposée par la présence de germes pathogènes dans les eaux résiduaires urbaines susceptibles d'affecter des milieux récepteurs dont la qualité bactériologique devra être sauvegardée ou restaurée pour certains usages. Il s'agit le plus souvent de baignades et surtout de zones conchylicoles et dans une moindre mesure de rivières, étangs ou lacs utilisés pour la production d'eau potable.

En France, la désinfection des eaux usées n'a jamais été mise en œuvre de façon systématique. On considère même que la désinfection n'est pas inéluctable y compris à proximité d'une zone sensible, et qu'il est souhaitable d'étudier toutes les autres possibilités avant d'envisager un traitement de type chimique.

Les différents procédés de désinfection susceptibles d'être mis en œuvre utilisent :

- le chlore (à l'état gazeux ou sous forme d'hypochlorite de sodium : eau de Javel): c'est actuellement le moyen de désinfection et de stérilisation le plus utilisé et le mieux maîtrisé.
- le bioxyde de chlore (ClO2) qui est un réactif très performant mais dont la mise en œuvre est délicate et nécessite une surveillance sérieuse.
- l'ozone : il est très performant et très efficace pour l'élimination des virus mais il est encore actuellement peu utilisé en raison du coût élevé de mise en œuvre (équipement volumineux et compliqué).
- les rayons ultraviolets dont l'utilisation a fait l'objet de nombreuses polémiques.

Il faut également citer les procédés de séparation sur membranes (ultra-filtration, osmose inverse ) qui devraient être appelés à un grand développement.

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