Acheter et exploiter une installation d’assainissement autonome : guide pratique

Dagobert Baumann, fondateur de l’entreprise ATB, spécialisée en micro-station d’épuration

Chapitre 1

Les eaux usées, qu’est-ce que c’est ?

Chapitre 2

Pourquoi faut-il traiter les eaux usées ?

Chapitre 3

Comment sont traitées les eaux usées ?

Chapitre 4

Quels types d’installation de micro-stations existe-t-il ?

Chapitre 5

Quelle installation de micro-station choisir ?

Chapitre 6

Les exigences des autorités compétentes

Chapitre 7

Étude et construction d’une installation de micro-station individuelle

Chapitre 8

Maintenance et entretien d’une micro-station

Chapitre 9

Exploitation de la micro-station

Chapitre 10

Coûts d’une micro-station

Micro-station d’épuration : historique

Les installations d’assainissement autonome (micro-station d’épuration) constituent une partie importante de l’assainissement des eaux usées dans les campagnes.

Ce guide s’adresse à tous les exploitants de microstations d’épuration et apporte des aides pour le choix du produit, son achat, son installation et son exploitation.

Beaucoup de propriétaires se voient demander la modernisation de leur installation d’assainissement individuel par leur commune et les autorités compétentes. En effet, de nombreux ménages utilisaient une fosse toutes eaux. Ce système d’assainissement individuel avait une capacité d’épuration insuffisante et était considérée comme une solution provisoire jusqu’à la construction du tout-à-l’égout. On s’est finalement rendu compte que la canalisation complète des zones rurales n’était pas finançable.

Au cours des deux dernières décennies, on a développé des micro-stations d’épuration qui répondent aux contraintes actuelles de protection de l’environnement et qui sont reconnues comme étant des solutions durables. Le droit européen exigeait que, jusqu’en 2015, toutes les eaux superficielles et souterraines soient dans un bon état écologique et chimique.

Lorsque les autorités compétentes mettent les propriétaires en demeure de construire ou de moderniser leur installation d’assainissement autonome, il est certain qu’aucune canalisation ne sera construite à terme.

Le coût de construction d’un réseau centralisé de collecte des eaux usées est, en zone rurale, souvent beaucoup plus élevé que celui d’un assainissement non collectif au moyen de micro-stations. La commune ou le syndicat d’assainissement compétent doivent, au préalable, décider laquelle des deux solutions – autonome ou collective– est adéquate dans chaque cas. Le résultat des études est rassemblé par l’autorité compétente dans un document appelé « plan d’assainissement ».

Pour la construction et l’exploitation d’une installation d’assainissement individuel, il y a des règles et des lois qui doivent être respectées. Pour cela, vous avez besoin d’une entreprise spécialisée en micro-station d’épuration qui vous proposera une solution technique et qui évaluera les coûts.

Assurez-vous de l’expérience de celle-ci, car il est important qu’elle soit en l’état de vous faire une proposition adaptée à votre situation. Assurez-vous également que la micro-station ait un agrément.

En tant qu’exploitant d’une installation d’assainissement autonome, c’est vous qui êtes responsable de son exploitation correcte vis-à-vis des autorités compétentes.

1. Les eaux usées, qu’est-ce que c’est?

1.1 Eaux usées et micro-station d’épuration

La quantité d’eaux usées produite par un ménage dépend des habitudes des habitants. Pour dimensionner les stations d’épuration, on utilise la quantité d’effluent spécifique par habitant. Cette quantité d’effluent par habitant se situe en général entre 80 et 150 l par jour.

Pour le dimensionnement des micro-stations d’épuration, on utilise la version de 150 l.

Seules les eaux usées d’origine domestique peuvent être traitées dans les installations d’assainissement autonome (micro-stations d’épuration individuelles).

Les eaux de pluie ou de drainage sont appelées eaux d’apport et ne doivent pas être déversées dans les installations d’assainissement individuel. Si la nappe phréatique est très haute, il faudra s’assurer qu’il n’y ait pas d’infiltration d’eau de nappe dans les tuyaux et les regards.

On appelle micro-station les stations d’épuration qui sont conçues pour traiter les eaux usées d’au maximum 50 Équivalent-Habitant (EH). Pour les stations de taille plus importante, les règles légales de contrôle sont plus strictes.

1.2 Composition des eaux usées

Les eaux usées domestiques se composent d’un mélange d’eau avec des pollutions diverses. En général, il s’agit des eaux usées issues des salles de bains, des toilettes, des cuisines et des machines à laver.

Les micro-stations réagissent de façon plus sensible que les stations d’épuration communales aux intrants toxiques.

Dans les stations d’épuration des communes, l’influence de chaque intrant toxique est très réduite en raison de la forte dilution causée par la grande quantité d’eaux traitée. On appelle intrant toxique les matières solubles comme les détergents et les désinfectants mais aussi les matières solides qui doivent normalement être jetées à la poubelle.

Lorsque l’utilisation de détergents et de désinfectants reste dans la limite de l’ordinaire, celle-ci ne pose pas de problèmes.

Pour le dimensionnement d’une installation, on ne considère pas seulement la charge hydraulique mais aussi la charge polluante. La charge polluante se compose d’une partie solide décantable et d’une partie soluble.

Les matières décantables sont retenues dans le décanteur primaire et les matières solubles sont traitées dans la partie biologique de l’installation.

Lorsque la concentration en matières décantables atteint une certaine limite dans le décanteur primaire, les boues primaires sont extraites par un camion de vidange et transportées jusqu’à la station d’épuration communale la plus proche, où elles seront traitées. Dans la partie biologique, les matières solubles sont décomposées par des bactéries de sorte à pouvoir rejeter les eaux traitées dans le milieu naturel.

La quantité de matières solubles dépend des habitudes de vie des habitants. Les micro-stations d’épuration sont conçues de sorte à pouvoir traiter correctement des charges variables grâce à un réglage opiné du technicien de maintenance.

1.3 Réutilisation des eaux usées traitées

En principe, rien ne s’oppose à l’utilisation des eaux usées traitées pour l’irrigation. Il faut toutefois prendre en compte le fait que ces eaux ne sont pas à 100 % stériles. Pour l’irrigation, ces eaux ne doivent pas être pulvérisées mais épandues en surface ou dans le sol. Les eaux traitées peuvent également être stérilisées au moyen d’autres procédés qui rendent alors d’autres types d’utilisation possible.

Les eaux usées, qu’est-ce que c’est ?

2. Pourquoi faut-il traiter les eaux usées ?

2.1 Effets sur la nappe phréatique

La nappe phréatique sert en partie au captage de l’eau potable et doit donc être particulièrement protégée. La plupart des micro-stations individuelles évacuent les eaux traitées dans le sol où elles s’écoulent vers la nappe phréatique.

Les nappes phréatiques sont également polluées par la fertilisation agricole des sols au moyen d’engrais ou de purin, car ceux-ci ne sont pas entièrement assimilés par les végétaux.

En fonction de la constitution des sols, un traitement supplémentaire peut s’effectuer jusqu’à la nappe phréatique par le jeu de bactéries vivant dans le sol et de processus chimiques variés. Au cas où ce traitement supplémentaire est souhaité, les eaux doivent être infiltrées le plus près possible de la surface car cette couche superficielle est celle qui, biologiquement, est la plus active.

Les exigences sur la qualité de rejet des micro-stations d’épuration servent à la protection des eaux naturelles et peuvent également être renforcées dans les régions particulièrement sensibles. Ces exigences sont fixées par les autorités compétentes.

2.2 Effets sur les eaux de surface

Les eaux de surface se subdivisent en eaux courantes et en eaux stagnantes. Les eaux traitées ne peuvent être rejetées dans des eaux stagnantes que si certaines précautions sont prises. Les autorités compétentes décident des exigences de qualité de rejet en fonction de la qualité des eaux souhaitée.

Les eaux courantes réagissent de façon particulièrement sensible en été à la surfertilisation agricole par les nitrates et le phosphore. La surfertilisation peut conduire à la propagation massive d’algues qui, en mourant, provoquent un manque d’oxygène et peuvent causer des dégâts durables à l’écosystème des eaux courantes.

Pourquoi faut-il traiter les eaux usées ?

3. Comment sont traitées les eaux usées ?

3.1 Processus biologiques et hydrauliques du traitement des eaux usées

Les eaux usées domestiques sont composées essentiellement de liaisons carbonées, azotées et phosphorées. Les liaisons carbonées forment la base organique pour la nourriture des micro-organismes dans les eaux usées.

Ces organismes sont déjà présents dans les eaux usées brutes (avant traitement). Pour que le traitement biologique puisse bien se dérouler, il convient que ces organismes se multiplient de façon massive. Grâce à l’activité bactérienne, les liaisons azotées et phosphorées peuvent également être éliminées.

Les micro-stations d’épuration se composent d’un décanteur primaire, d’un traitement biologique et d’un décanteur secondaire :

  • Les matières solides décantables sont retenues dans le décanteur primaire,.
  • Le traitement, à proprement parlé, a lieu dans la partie de traitement biologique.
  • Les boues biologiques sont retenues dans le décanteur secondaire.

En raison de la diversité des matières composant les eaux usées, on trouve dans celles-ci des micro-organismes variés. Il est évident qu’il ne faut pas détruire cet équilibre de la biomasse vivante par un rejet de matières toxiques.

Bien entendu, cela dépend en particulier de la quantité de matières toxiques rejetées. C’est la raison pour laquelle il convient de n’acheter que des produits de nettoyage biodégradables. Ces produits, utilisés en quantité normale, ne posent pas de problèmes.

Tous les processus biologiques et chimiques du traitement des eaux usées se déroulent également dans la nature sans la participation de l’homme. Des micro-organismes de différentes natures se nourrissent de déchets et font partie à par entière de la chaîne alimentaire. À la fin, il ne reste plus que des matières minérales.

Il y a environ 130 ans, c’est la nature qui a servi de modèle pour le développement des stations d’épuration. Le but était alors de traiter les eaux usées dans le plus petit volume et le temps le plus court possible de sorte à pouvoir les rejeter sans scrupules dans le milieu naturel.

Par la suite, d’importants progrès techniques ont eu lieu dans le domaine des stations d’épuration de sorte qu’aujourd’hui on trouve sur le marché des produits éprouvés et sûrs.

3.2 Stations d’épuration de commune

On distingue les stations d’épurations communales des stations d’épuration privées (micro-station d’épuration).

Les stations d’épuration communales traitent les eaux usées collectées par le système de tout-à-l’égout. Elles sont contrôlées par les autorités compétentes et régulièrement mises au goût du jour.

Les coûts d’entretien du réseau et de traitement des eaux usées sont répartis entre les particuliers raccordés. Ces stations d’épuration sont généralement des installations à boues activées (voir plus loin). Celles-ci sont de taille relativement réduite et ont un grand rendement épuratoire.

Les micro-stations de communes ne provoquent pratiquement plus de nuisances olfactives. En y mettant les moyens appropriés, il est possible d’atteindre le niveau de qualité correspondant à celui des eaux de baignade. Les stations d’épuration communales qui traitent ensemble les eaux pluviales et les eaux usées rejettent, lors de grosses pluies, une partie des eaux usées non traitées. Les eaux usées traitées sont en général rejetées dans de grand cours d’eau.

Pour les particuliers qui ne sont pas raccordés par un réseau à une station d’épuration communale, il se pose la question de savoir si cela arrivera dans un délai connu ou si le raccordement n’est pas prévu.

La commune doit avoir un plan d’assainissement qui indique si et quand un raccordement au tout-à-l’égout est prévu. Ce plan est élaboré en collaboration avec les institutions régionales. Ce plan est fait sur la base d’une comparaison des coûts des différentes alternatives pour la collecte des eaux usées et de l’examen de la possibilité d’un assainissement non collectif. Les arguments d’ordre économique jouent ici en général un rôle primordial.

3.3 Stations d’épuration privées (micro-stations et assainissement non collectif)

On appelle installation d’assainissement autonome (ou individuel) les micro-stations d’épuration privées de traitement des eaux usées domestiques qui sont produites sur le terrain d’un particulier. Le rejet des eaux traitées se fait par infiltration sur la parcelle. C’est le propriétaire de la parcelle qui est responsable du traitement correct des eaux usées et de leur rejet.

Depuis que les micro-stations d’épuration individuelles ne sont plus considérées comme des solutions provisoires en attendant le raccordement au réseau mais comme des solutions durables, le progrès technique a amené à une grande diversité de systèmes de micro-stations.

Le propriétaire ne doit plus seulement choisir le système technique adapté à sa situation particulière mais aussi le fabricant. Il y a souvent plusieurs fabricants d’un même système dont les différences techniques ne sont pas simples à détecter.

Les micro-stations d’épuration fabriquées en série doivent avoir un agrément et être marquées CE. Les installations diffèrent de par leur capacité de traitement et par les coûts énergétiques. La facilité d’entretien et la durabilité sont également des facteurs de ce choix de l’installation.

Comment sont traitées les eaux usées ?

4. Quels types d’installation de micro-stations existe-t-il ?

On distingue les procédés naturels et les procédés techniques.

Les procédés naturels utilisent le sol pour le traitement biologique des eaux usées. Parmi ceux-ci, on compte les filtres à sable plantés (filtres à roseaux), les filtres à sable et les lacs de lagunage. L’encombrement au sol de ces technologies est relativement important.

Dans les installations d’assainissement autonome de type technique (micro-station d’épuration individuelle), le traitement des eaux usées se fait par l’intermédiaire de machines qui sont montées dans une ou plusieurs cuves. Le fonctionnement automatique est réglé par une commande électrique.

Parmi les micro-stations, on distingue les installations à culture fixée des installations à culture libre.

Dans les installations à culture fixée, la biomasse est accrochée sur un support qui est soit immergé en permanence, soit sur lequel les eaux s’écoulent. On appelle également ce film biologique biofilm.

La biomasse des installations à culture libre est constituée de flocs de boues qui sont en suspension dans l’eau. La plupart des stations d’épuration communales fonctionnent de cette façon.

Dans les deux cas, un apport d’oxygène pour la respiration des bactéries ainsi que les éléments nutritifs contenus dans les eaux usées sont nécessaires à la survie de la biomasse.

Tous ces systèmes ont besoin d’un décanteur primaire pour stocker les boues provenant des eaux usées ainsi que la biomasse morte issue du processus biologique. La vidange des boues s’effectue en général selon les besoins au regard de la quantité de boues stockée.

La quantité de boues est mesurée par le technicien de maintenance.

Les eaux issues du décanteur primaire qui sont rejetées dans la partie de traitement biologique ne doivent plus contenir de matières solides de grosse taille. À cet effet, la sortie du décanteur primaire est généralement munie d’un tube plongeur qui permet de laisser sortir seulement les eaux issues du tiers supérieur. Si la vidange est effectuée à temps, ni les boues flottantes ni les boues sédimentées n’atteindront la partie de traitement biologique.

Il faut s’assurer que dans toutes les cuves d’une micro-station l’aération naturelle fonctionne correctement. Les tuyaux d’aération et les ouvertures d’aération des tampons ne doivent pas être fermés. Si ces règles ne sont pas respectées, les cuves en béton risquent la corrosion et le traitement biologique en sera influencé de façon négative.

Si une fosse septique ou toutes eaux est déjà existante, certains systèmes permettent un équipement après coup avec une installation technique. Dans ce cas, il est impératif que les cuves soient dans un état mécanique acceptable et répondent aux normes en vigueur.

Contactez ATB pour la mise aux normes de votre micro-station d’épuration.

4.1 Filtres à sable plantés

Dans la plupart des installations, l’eau s’écoule de haut en bas dans le filtre. Les micro-organismes qui forment un film biologique sur le granulat sont à l’origine du traitement des eaux usées. Les racines des plantes sont responsables de la bonne aération du sol.

Caractéristiques :

Les tuyaux d’épandage sont alimentés par à coups depuis une station de pompage. Des drains posés dans la partie inférieure du filtre collectent les eaux clarifiées.

Dans le cas d’un terrain en pente, le rejet des eaux clarifiées peut se faire par système gravitaire. Sinon, les eaux devront être évacuées au moyen d’une station de relevage.

Conseils :

Assurez-vous que l’épaisseur de la feuille plastique soit d’au moins 1 mm. Il est très important de respecter la granulométrie conseillée pour les sables utilisés pour garantir le bon fonctionnement et la longévité de l’installation. Les tuyaux perforés dans la partie supérieure du filtre doivent se vider complètement après chaque alimentation pour éviter les dégâts dus au gel en hiver.

Pour pouvoir se rendre compte d’un remous dans la canalisation d’entrée, il est nécessaire d’installer une alarme acoustique qui signale toute panne de la pompe d’alimentation. Le bon fonctionnement du décanteur primaire est particulièrement important pour éviter toute panne de la pompe d’alimentation et tout colmatage du filtre.

Si les tuyaux d’épandage sont posés directement en surface du filtre, il est possible que cela provoque des nuisances olfactives. Dans le cas où l’installation n’est plus en service ou d’un échange du matériau filtrant, il faudra, avant la mise en décharge, effectuer des analyses pour contrôler les concentrations en matières toxiques.

Contrôles :

Une opération d’entretien devra être effectuée au moins une fois par an par une entreprise spécialisée en micro-station. Il est possible que pendant les mois d’été les plantes meurent si le filtre n’est pas alimenté en eaux usées pendant une longue période. À la fin de l’automne, il faudra couper les roseaux pour que la végétation puisse bien reprendre au printemps suivant.

Fonctionnement micro-station filtre à sable

4.2 Installations de micro-station à lit bactérien

Les micro-stations à lit bactérien ont une longue tradition et sont connues depuis une trentaine d’années. La taille des cuves nécessaires et leur profondeur de montage sont, en comparaison des autres systèmes, relativement importantes.

L’équipement technique se compose de 2 ou 3 pompes et de 1 ou 2 interrupteurs à flotteur. Les installations à lit bactérien font partie des systèmes qui utilisent, pour le traitement des eaux, un film biologique.

Caractéristiques :

Les matériaux de garnissage, utilisés comme support pour le film biologique, sont en général des pierres de lave (pouzzolane) ou des matières plastiques. Ils ne sont pas immergés : les eaux ruissellent sur eux.

Les matériaux de garnissage sont posés sur une grille. Les eaux issues du décanteur primaire alimentent de façon homogène toute la surface par l’intermédiaire d’un système de distributions (par exemple par gouttières).

Pour obtenir une meilleure répartition, les eaux sont apportées par à-coup. Cela se fait généralement au moyen d’une rigole basculante qui, lorsqu’elle est remplie d’eau, se déverse dans les gouttières. Les eaux, après avoir ruisselé sur les matériaux de garnissage, sont collectées et renvoyées dans le décanteur secondaire par l’intermédiaire d’une pompe.

Une partie des eaux du décanteur secondaire sont renvoyées vers le décanteur primaire et le cycle reprend de nouveau.

Comme la pompe est posée sur le fond du décanteur secondaire, les boues en excès qui se sont décollées du film biologique sont également acheminées vers le décanteur primaire. Le surplus d’eaux quitte en tant qu’eaux clarifiées le décanteur secondaire. Certaines installations renvoient une partie des eaux après ruissellement directement sur la surface du lit bactérien, au moyen de buses de pulvérisation.

Conseils :

Il est impératif qu’aucune matière solide de grosse taille ou de boues issues du décanteur primaire ne se déversent sur le lit bactérien.

Il y a colmatage lorsque des flaques se forment à la surface du lit bactérien. Comme la biomasse a besoin d’apport d’oxygène pour sa survie, un colmatage peut être à l’origine d’un processus de putréfaction et de dépérissement de la biomasse.

Une alimentation optimale en eaux usées sur toute la surface du lit est particulièrement importante car la survie de la biomasse fixée sur les matériaux de garnissage dépend d’un apport régulier en matières nutritives. Pour s’assurer d’un apport suffisant en oxygène du film biologique, l’aération naturelle doit être garantie dans toutes les parties du lit bactérien. Des boues peuvent s’accumuler sous le lit bactérien, elles devront être au besoin retirées par le technicien de maintenance.

Contrôles :

L’exploitant doit contrôler chaque mois le bon fonctionnement du système d’alimentation par gouttières et s’assurer que des matières solides issues du décanteur primaire ne se déversent pas sur le lit bactérien. Les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être réalisés.

Explications du lit bactérien dans la micro-station d'épuration ATB France

4.3 Installations de micro-stations à cultures fixées immergées

Il s’agit ici d’installations dont le film biologique se trouve en permanence immergé. L’air comprimé nécessaire est produit par un compresseur et insufflé au moyen de diffuseurs fines bulles dans le lit fixe (support du film biologique). Le compresseur est installé soit dans un bâtiment, soit dans une armoire extérieure.

Caractéristiques :

Les matériaux utilisés comme support pour le film biologique sont des tubes grillagés ou des blocs en plastique ayant une structure lamelliforme sur lesquelles le film biologique peut se développer.

La quantité de film biologique dépend de la taille de la surface qui peut être recouverte.

La taille de la surface d’accrochage détermine le volume de la cuve. Une réduction du volume nécessaire de la cuve par une plus grande surface spécifique d’accrochage entraîne une réduction des interstices du matériau de support. Pour le choix du matériau de support, il faudra s’assurer que les interstices ne soient pas trop petits car, dans ce cas, le film biologique pourrait les colmater.

Les eaux usées alimentent – par gravitation après passage dans le décanteur primaire – le réacteur biologique.

Des diffuseurs de fines bulles sont placés en-dessous des blocs du matériau de support. L’air comprimé traverse le matériau de support et entraîne avec lui une partie de l’eau vers le haut. Le film biologique est alimenté de cette sorte en matières nutritives et en oxygène.

L’eau s’écoule ensuite sur les bords du bloc vers le bas de sorte qu’il se forme un courant cylindrique. Le déplacement de l’air sert également à ce que la biomasse ne bouche pas les espaces libres. Les eaux clarifiées s’écoulent alors vers le décanteur secondaire où la biomasse dépérie est retenue. Un air-lift renvoie alors ces boues dans le décanteur primaire.

Conseils :

Il faut s’assurer qu’aucune matière solide de grosse taille ne se déverse depuis le décanteur primaire dans le réacteur biologique car celles-ci obturent à la longue le support d’accrochage. Le courant cylindrique ne peut plus se former et le matériau se colmate alors complètement.

Le film biologique se dégrade et l’installation ne fonctionne plus. Pour rétablir le bon fonctionnement de l’installation, il faut en général démonter le support d’accrochage, le nettoyer et le remonter. Cela nécessite un travail très important.

Si le système d’aération est dimensionné de façon trop petite ou si l’installation est mise hors service pendant un certain temps, les espaces libres peuvent être colmatés par la biomasse. Là aussi, un nettoyage fastidieux devient nécessaire.

Contrôles :

L’exploitant doit s’assurer qu’aucune matière solide ne quitte le décanteur primaire. La bonne circulation de l’eau à travers le lit fixe doit également être contrôlée. Pour cela, on peut observer la modification éventuelle de la répartition des bulles à la surface. Les causes d’une mauvaise circulation sont diverses : matières solides en provenance du décanteur primaire, vieillissement des diffuseurs fines bulles ou usure du compresseur. Les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

Installation à cultures fixées immergées - Atb france

4.4 Installations de micro-stations à lit fluidisé

Dans ce type d’installations, le film biologique est certes complètement immergé mais il n’est pas installé de façon fixe comme dans les installations à lit fixé. On utilise comme support des matériaux plastiques dont la densité est proche de celle de l’eau. L’air comprimé nécessaire est produit par un compresseur et insufflé dans le réacteur biologique par l’intermédiaire de diffuseurs fines bulles. Le compresseur est installé dans un bâtiment ou dans une armoire de commande extérieure.

Caractéristiques :

Les éléments de support sont de forme sphérique ou cylindrique et ont un diamètre de 1 à 2 cm. Ils ont une structure lamelliforme à l’intérieur de laquelle se forme le film biologique. L’alimentation en air comprimé maintient les éléments de support en suspension et leur apporte les éléments nutritifs ainsi que de l’oxygène.

Les eaux usées alimentent par gravitation – après passage dans le décanteur primaire – le réacteur biologique où elles sont traitées. Les eaux clarifiées s’écoulent vers le décanteur secondaire où les boues issues du réacteur biologique sont retenues. Un air-lift renvoie alors ces boues dans le décanteur primaire.

Conseils :

Comme le lit fluidisé peut se déplacer librement dans l’eau, l’entrée et la sortie de l’installation doivent être équipées d’une grille. Pour que lors d’une submersion de l’installation causée par un remous le lit fluidisé ne s’en échappe pas, le réacteur biologique doit être complètement recouvert par un filet.

Contrôles :

Lors de l’opération de vidange des boues le filet de protection du réacteur biologique où les grilles d’entrée et de sortie peuvent être endommagées. Une modification éventuelle de la disposition des bulles à la surface permet de détecter un dysfonctionnement du compresseur ou des diffuseurs fines bulles. Les causes d’une mauvaise aération sont diverses : vieillissement des diffuseurs fines bulles ou usure du compresseur. Les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

Lit fluidisé dans une micro-station d'épuration

4.5 Installations de micro-stations à disques rotatifs

Le film biologique de ces micros-stations est tantôt immergé et tantôt émergé en raison de la rotation des surfaces de support. Dans la plupart des cas, il n’y a pas de système technique d’aération.

Caractéristiques :

Les éléments de support sont des disques circulaires qui sont fixés proches les uns des autres sur un arbre. Le film biologique se forme à la surface de ces disques à condition que ceux-ci soient en permanence en rotation car le film biologique est alimenté en éléments nutritifs en position immergée et en oxygène en position émergée.

Les eaux usées alimentent par gravitation – après passage dans le décanteur primaire – le réacteur biologique où elles sont traitées. Les eaux clarifiées s’écoulent vers le décanteur secondaire où les boues issues du réacteur biologiques sont retenues. Les boues en excès sont renvoyées dans le décanteur primaire soit par un système mécanique, soit par une pompe.

Contrôles :

L’exploitant doit s’assurer qu’aucune matière solide ne quitte le décanteur primaire. Il faut contrôler que les disques tournent de façon régulière et que rien ne gène leur rotation. Les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

Disques rotatifs dans une micro-station

4.6 Installations de micro-stations à culture libre classique par boues activées

Ces installations fonctionnent avec de la biomasse en suspension. Les micro-organismes forment des flocs qui selon la méthode d’aération peuvent être de tailles différentes.

À la différence des installations à film biologique, le spécialiste peut juger à l’œil nu de l’état de l’installation en observant la forme, la couleur, l’odeur, la quantité et la capacité de décantation des flocs. L’air nécessaire pour l’aération est généré par un compresseur et insufflé dans le réacteur biologique par l’intermédiaire de diffuseurs à membrane perforée.

D’autres méthodes d’aération sont les aérateurs immergés, les systèmes déprimogènes et les aérateurs de surface. En général, il y a deux pompes pour le transport des boues.

Caractéristiques :

En raison de la structure de la biomasse, les micro-stations à culture libre classique par boues activées permettent une meilleure utilisation du volume du réacteur de traitement que celles par film biologique.

L’intensité de l’aération doit être calculée pour que, d’une part l’alimentation en oxygène des micro-organismes soit assurée et que d’autre part, il n’y ait pas d’accumulation permanente de dépôts de boues.

À l’opposé des installations à film biologique, la vitesse de reproduction des micro-organismes est beaucoup plus élevée si bien que la biomasse peut s’adapter plus rapidement aux variations de la charge à traiter. Ces installations ne sont pas très sensibles à l’apport de boues issues du décanteur primaire. C’est la raison pour laquelle il est possible de stocker plus de boues dans le décanteur primaire de ces installations que dans celles par film biologique.

Les eaux usées alimentent par gravitation – après passage dans le décanteur primaire – le réacteur biologique où elles sont traitées.

Les eaux clarifiées ainsi que les flocs de boues activées s’écoulent vers le décanteur secondaire en forme d’entonnoir. Pour que les boues activées soient de nouveau alimentées en oxygène, une pompe située sur le fond du décanteur secondaire renvoie une partie du contenu de celui-ci vers le réacteur biologique. Les eaux clarifiées en excès s’écoulent à travers le décanteur secondaire vers la sortie de l’installation.

Comme dans les installations à film biologique, il se développe des boues en excès qui sont renvoyées régulièrement vers le décanteur primaire.

Conseils :

Comme ces installations fonctionnent avec une alimentation en continu en eaux brutes, il peut y avoir des sorties incontrôlées de boues activées lorsque de grandes quantités d’eau alimentent l’installation. Cette biomasse est perdue et ne peut plus servir au traitement biologique. Cela peut être critique en particulier pour les petites installations qui sont prévues pour le traitement des eaux jusqu’à 20 EH.

Contrôles :

Il faut contrôler au moins une fois par mois qu’il y ait suffisamment de boues activées dans le réacteur biologique. Il peut se former de grandes quantités de boues flottantes sur le décanteur secondaire. Celles-ci devront être retirées au besoin. Les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

Installation à culture libre classique par boues activées

4.7 Installation de micro-stations SBR

Ces installations fonctionnent avec de la biomasse en suspension. Les micro-organismes forment des flocs qui, selon la méthode d’aération, peuvent être de tailles différentes.

À la différence des installations à film biologique, le spécialiste peut juger à l’œil nu de l’état de l’installation en observant la forme, la couleur, l’odeur, la quantité et la capacité de décantation des flocs. L’air nécessaire pour l’aération est généré par un compresseur et insufflé dans le réacteur biologique par l’intermédiaire de diffuseurs à membrane perforée.

D’autres méthodes d’aération sont les aérateurs immergés, les systèmes déprimogènes et les aérateurs de surface. Selon le type d’installation, il y a une ou deux pompes pour le transport des eaux. Certains fabricants utilisent également des électrovannes.

Caractéristiques :

En raison de la structure de la biomasse, les SBR permettent une bien meilleure utilisation du volume du réacteur de traitement que celles par film biologique.

L’intensité de l’aération doit être calculée pour que, d’une part, l’alimentation en oxygène des micro-organismes soit assurée et que, d’autre part, il n’y ait pas d’accumulation permanente de dépôts de boues.

À l’opposé des installations à film biologique, la vitesse de reproduction des micro-organismes est beaucoup plus élevée. Si bien que la biomasse peut s’adapter plus rapidement aux variations de la charge à traiter.

Ces installations ne sont pas très sensibles à l’apport de boues issues du décanteur primaire. C’est la raison pour laquelle il est possible de stocker plus de boues dans le décanteur primaire de ces installations que dans celles par film biologique.

Les micro-stations SBR sont moins sensibles aux grands à coups d’alimentation en eaux brutes que les installations à culture libre classiques car elles disposent d’un tampon.

Un décanteur secondaire n’est pas nécessaire car, pendant une période limitée dans le temps, il n’y a pas d’aération. Si bien que les boues activées peuvent se déposer sur le fond de la cuve. Après cette phase de décantation, une partie des eaux clarifiées située dans la partie supérieure du réacteur sont pompées vers la sortie. Après cette opération de pompage, la place devenue libre dans le réacteur est remplie par des eaux pré-traitées issues du décanteur primaire.

Ce type de micro-station d’épuration se laisse en général installer facilement dans des cuves existantes.

Conseils :

Si le point de rejet des eaux clarifiées se situe plus haut que la sortie de la microstation, il est possible d’éviter l’utilisation d’un poste de relevage externe si la microstation fonctionne avec des pompes électriques.

La fonctionnalité, la capacité de traitement et la capacité d’économies d’énergie dépendent essentiellement d’un bon logiciel de commande.

Le bon fonctionnement de l’installation n’est possible que si tous les éléments constitutifs sont en bon état de marche. Le nombre de pompes, compresseur et électrovannes varie selon les fabricants. Le nombre de composants électriques se situe entre 2 et 5.

Contrôles :

Si tous les dysfonctionnements sont signalés par des alarmes, seuls les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

Fonctionnement micro-station d'épuration ATB France

4.8 Installations de micro-stations à cultures libres de type CBR

Ces installations fonctionnent avec de la biomasse en suspension. Les micro-organismes forment des flocs qui, selon la méthode d’aération, peuvent être de tailles différentes.

À la différence des installations à film biologique, le spécialiste peut juger à l’œil nu de l’état de l’installation en observant la forme, la couleur, l’odeur, la quantité et la capacité de décantation des flocs. L’air nécessaire pour l’aération est généré par un compresseur et insufflé dans le réacteur biologique par l’intermédiaire de diffuseurs à membrane perforée.

Caractéristiques :

En raison de la structure de la biomasse, les installations de type CBR permettent une bien meilleure utilisation du volume du réacteur de traitement que celles par film biologique.

L’intensité de l’aération doit être calculée pour que d’une part l’alimentation en oxygène des micro-organismes soit assurée et que d’autre part il n’y ait pas d’accumulation permanente de dépôts de boues. À l’opposé des installations à film biologique, la vitesse de reproduction des micro-organismes est beaucoup plus élevée. Si bien que la biomasse peut s’adapter plus rapidement aux variations de la charge à traiter.

Les installations de type CBR sont moins sensibles aux grands à coups d’alimentation en eaux brutes que les installations à culture libre classique, car elles disposent d’un volume tampon.

L’obturateur d’étranglement qui est monté dans le séparateur empêche une sortie prématurée des eaux clarifiées. La retenue usuelle des boues dans un décanteur secondaire n’est plus nécessaire. Cette fonction est remplie par le séparateur de petite taille qui est installé dans le réacteur biologique.

Le volume total nécessaire est légèrement inférieur à celui d’une installation de type SBR. Les boues en excès sont extraites par un air-lift automatique au début de chaque phase d’aération. Grâce à un interrupteur à flotteur intégré, l’installation détecte automatiquement le moment où passer en mode économie et régule l’élimination des liaisons azotées. C’est également lui qui donne une alarme si des quantités d’eaux trop importantes alimentent la micro-station.

L’équipement technique est très réduit, si bien que la commande électrique est très simple. Le seul appareil électrique est un compresseur qui alimente les micro-organismes en oxygène par l’intermédiaire d’un diffuseur placé dans le réacteur.

Ce type de station d’épuration se laisse en général installer facilement dans des cuves existantes.

Conseils :

Si le point de rejet des eaux clarifiées se situe plus haut que la sortie de la micro-station, il faut utiliser une pompe supplémentaire pour effectuer le relevage nécessaire.

Le fonctionnement très simple de l’installation nécessite seulement un réglage de la durée d’aération par le technicien d’entretien (en cas de changement du nombre d’habitants).

Contrôles :

Seuls les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

Nettoyage eau dans une micro station d'épuration

4.9 Installations de micro-stations à boues activées avec membrane

Ces installations fonctionnent avec de la biomasse en suspension.

Les micro-organismes forment des flocs qui selon la méthode d’aération peuvent être des tailles différentes. L’air nécessaire pour l’aération est généré par un compresseur et insufflé dans le réacteur biologique par l’intermédiaire de diffuseurs à membrane perforée.

Il n’y a pas dans ce genre d’installation de décanteur secondaire car les eaux clarifiées sont extraites du réacteur biologique à travers un filtre membranaire. Ces installations sont utilisées là où il est nécessaire de désinfecter les eaux usées. C’est par exemple le cas lorsque les eaux traitées doivent être rejetées dans des lacs de baignade ou dans des zones de protection des eaux.

Caractéristiques :

En raison de la structure de la biomasse, les installations de type membranaire permettent en comparaison à tous les autres systèmes la meilleure utilisation du volume du réacteur de traitement.

Le volume du réacteur biologique est comparé aux autres systèmes relativement réduit. Cela peut conduire en cas d’à coup de charge (ce qui peut particulièrement se produire pour les stations jusqu’à 8 EH) à une détérioration temporaire de la qualité du traitement.

L’intensité de l’aération doit être calculée pour que d’une part l’alimentation en oxygène des micro-organismes soit assurée et que d’autre part il n’y ait pas d’accumulation permanente de dépôts de boues.

De plus, l’intensité de l’aération doit permettre de nettoyer la surface du filtre. A l’opposé des installations à film biologique, la vitesse de reproduction des micro-organismes est beaucoup plus élevée si bien que la biomasse peut s’adapter plus rapidement aux variations de la charge à traiter.

Plusieurs plaques filtrantes sont rassemblées en blocs. Le filtre est composé d’un support pourvu d’un revêtement plastique ayant des pores très fins qui sont en mesure de retenir les bactéries.

Les eaux clarifiées sont en général extraites à travers le filtre au moyen d’une pompe. Le filtre doit être nettoyé avec des produits chimiques au moins une fois par an par le technicien de maintenance. Selon les expériences faites jusqu’à présent, les filtres doivent être complètement changés après 5 années d’utilisation. Si le filtre est en bon état, les substances en suspension sont également éliminées.

Si l’on utilise des modules en céramique au lieu de plaques filtrantes, le nettoyage en est simplifié.

Conseils :

Il faut éviter que des boues issues du décanteur primaire se déversent dans le réacteur biologique car celles-ci pourraient obturer les interstices entre les plaques filtrantes.

Tout endommagement mécanique peut amener à une contamination des eaux clarifiées. Certaines substances comme les graisses peuvent conduire à un colmatage prématuré du filtre si bien qu’un nettoyage onéreux à intervalles courts peut en être la conséquence.

Pour qu’un colmatage progressif du filtre soit détecté à temps, il est nécessaire d’avoir un instrument de mesure de la différence de pression dans le système d’aspiration qui soit muni d’une alarme.

Un endommagement du filtre peut produire une baisse de pression dans le système d’aspiration qui peut être également détectée par cet instrument de mesure. Une baisse d’intensité de l’aération ou une mise hors service prolongée peuvent conduire à un colmatage des interstices entre les plaques filtrantes. Celles-ci ne peuvent en général plus être nettoyées et doivent être remplacées.

Contrôles :

Si le niveau d’eau dans le réacteur biologique est trop haut, cela peut être le signe d’un colmatage du filtre ou résulter d’un trop important rejet d’eaux brutes dans la microstation. Dans ces cas, un reflux d’eaux dans la maison est généralement évité grâce à un trop plein. Il s’échappe toutefois des boues activées et des eaux encore brutes issues du décanteur primaire vers la sortie de l’installation, ce qui peut avoir des conséquences pour l’environnement. En cas de niveau d’eau trop important, il faut informer le service de maintenance.

Installation à boues activées membranaire

4.10 Installations avec une désinfection supplémentaire par UV

La désinfection par UV est généralement installée en aval d’une micro-station fonctionnant selon le principe SBR. Ces installations sont utilisées là où il est nécessaire de désinfecter les eaux usées. C’est par exemple le cas lorsque les eaux traitées doivent être rejetées dans des lacs de baignade ou dans des zones de protection des eaux.

Caractéristiques :

Lors du pompage des eaux clarifiées hors de la micro-station de type SBR, celles-ci passent devant une lampe UV qui émet une longueur d’onde de 254 nm. Le débit est réglé de sorte que les bactéries soient tuées par les rayons UV. Comme la lampe UV a besoin de 5 minutes de chauffage pour atteindre son effet maximal, celle-ci est allumée à temps avant le début du pompage et est éteinte ensuite. En comparaison aux installations à boues activées membranaires, la consommation d’électricité est relativement faible.

La lampe UV peut être installée dans un coffret extérieur ou directement dans la cuve de la micro-station. La durée de vie de la lampe UV est variable selon le type de lampe mais est de l’ordre de plusieurs années. La lampe doit être nettoyée à chaque acte de maintenance.

Comme ici il n’y a pas de filtre, le risque de reflux lors du rejet des eaux traitées disparaît.

Conseils :

La lampe UV doit être installée de sorte qu’elle puisse être démontée facilement pour son nettoyage. Un dispositif d’avertissement permettant un changement à temps de la lampe est obligatoire. Pour avoir une élimination optimale des germes, il faut réduire le débit d’eau selon les prescriptions du fabricant de la lampe UV au moyen d’une vanne.

Contrôles :

Si tous les dysfonctionnements sont signalés par des alarmes, seuls les contrôles imposés par les autorités compétentes doivent être effectués.

4.11 Installations avec une élimination supplémentaire du phosphore

Le phosphore est un engrais qui, s’il est rejeté dans des eaux de surface, peut provoquer leur eutrophisation. La prolifération des algues entraîne un manque d’oxygène qui peut provoquer la mort des poissons. C’est la raison pour laquelle la plupart des stations d’épuration communales sont équipées de dispositifs d’élimination des phosphates. Tous les types de micro stations décrites ci-dessus peuvent être équipées d’un système d’élimination des phosphates.

Caractéristiques :

Pour éliminer les phosphates, on utilise en général dans les micro stations un floculant liquide. Le floculant fait en sorte que le phosphore forme un complexe décantable. Il est alors renvoyé avec les boues en excès vers le décanteur primaire où il est stocké. Le phosphore est acheminé vers une station d’épuration communale pour traitement avec les boues après leur vidange.

Le floculant liquide est stocké dans des jerricanes et injecté dans des quantités données dans la micro station par l’intermédiaire d’une pompe péristaltique. Pour le traitement des eaux usées de 8 EH, 20 litres de floculant suffisent en général pour 6 mois. Dans ce cas, le réservoir de floculant et l’équipement technique sont logés dans une armoire extérieure.

Conseils :

Il est conseillé d’équiper le réservoir de floculant d’un dispositif d’avertissement pour pouvoir le remplir à temps. Pour le protéger du gel, il faudra prévoir un chauffage de l’armoire extérieure.

Contrôles :

Contrôles de l’équipement technique et surveillance du niveau de floculant dans le réservoir.

4.12 Modules de complément pour micro-station

Le passé a montré que les exigences en matière de protection des eaux sont de plus en plus contraignantes. Cela signifie aussi que les exigences en matière de qualité de traitement des installations d’assainissement autonome sont devenues plus sévères. Les autorités compétentes contrôlent au plus tard à l’échéance du permis d’exploitation de l’installation que celle-ci remplit encore les exigences légales actuelles. Si ce n’est pas le cas, les autorités peuvent exiger une modernisation de l’installation existante ou même la construction d’une nouvelle installation.

Un dispositif d’élimination du phosphore peut être installé pratiquement dans toutes les installations. Dans le cas des installations SBR, le rendement biologique peut être amélioré par une nouvelle programmation de la commande. L’équipement postérieur d’un dispositif à UV de désinfection est également simple à réaliser dans le cas des installations SBR.

Le contrôle à distance des installations d’assainissement autonome est un challenge pour l’avenir.

Dans le cas d’un dysfonctionnement, ce n’est plus l’exploitant mais l’entreprise de maintenance qui reçoit le signal d’alarme. Celle-ci va consulter à distance les paramètres actuels de l’installation et prendre les mesures nécessaires. En général, le dysfonctionnement résulte de problèmes venant de l’environnement de la station qui peuvent être éliminés par l’exploitant. Une intervention onéreuse d’un technicien d’entretien peut dans ces cas de figure être évitée.

Quels types d’installation de micro-stations existe-t-il ?

5. Quelle installation de micro-station choisir ?

La quantité des systèmes avec leurs différentes variantes est presque infinie. Il est donc nécessaire de faire un choix préliminaire. Si par exemple des exigences particulières en matière de qualité de traitement sont posées, les possibilités de choix du système sont réduites.

Dans la plupart des cas, les autorités compétentes n’exigent que le traitement minimum. Il s’agit, selon la législation en vigueur, de l’élimination des liaisons organiques (Classe C). Vous avez alors le choix entre tous les systèmes.

Bien entendu, on veut acquérir la meilleure installation au moindre coût. Une telle constellation – pas seulement pour une micro-station – serait un véritable coup de chance. Vous n’aurez d’autre échappatoire que de comparer le rapport qualité/prix.

En particulier dans le cas des installations d’assainissement autonome, il peut arriver qu’un coût d’investissement qui apparaît au prime abord très avantageux produise, au cours de l’exploitation de l’installation, des coûts importants en raison de réparations fréquentes et d’opérations de maintenance compliquées.

Il faudra donc répondre à de nombreuses questions :

1. Exigences liées au site
2. Installation de traitement par le sol ou micro-station
3. Modernisation/Réhabilitation ou nouvelle construction
4. Installation avec des compresseurs ou avec des pompes
5. Qualité de traitement plus élevée pour se prémunir d’exigences plus importantes dans l’avenir
6. Consommation électrique faible
7. Maintenance
8. Durabilité
9. Coûts induits par les pièces de rechange

5.1 Exigences liées au site

La composition et la quantité d’eaux usées dépend du nombre d’habitants et de leurs habitudes de vie ou, dans le cas de bureaux ou d’usines, du nombre d’employés et du type d’effluents issus du processus de fabrication.

Dans le cas d’une famille qui loue des chambres d’hôte, il faudra s’assurer que l’installation est capable de traiter la charge supplémentaire. Dans le cas d’une activité agricole annexe, il peut y avoir des eaux usées issues de la transformation de produits naturels.

Dans les cas cités précédemment, il faudra s’assurer que le système choisi est capable de s’adapter à ces situations particulières. Il est fort possible que la quantité d’eaux à traiter ainsi que la charge en pollution varient fortement. Dans ces cas, le système SBR est en général le bon choix car le réacteur biologique supporte bien les surcharges, si bien qu’il n’y a pas de baisse de la qualité de rejet à attendre. Si lors de l’exploitation de l’installation on s’aperçoit que la quantité d’air n’est pas suffisante, ce déficit pourra être comblé en remplaçant le système d’aération par un autre plus performant. Le calcul de la taille de l’installation devra être confié à un spécialiste.

5.2 Traitement par le sol ou micro-station

Il s’agit en général d’une question de goût. Si l’on est prêt à prendre en charge un travail plus important, un filtre à sable planté est une alternative à une micro-station. Pour garantir le bon fonctionnement de l’installation, celle-ci devra être construite selon les règles de l’art. Le coût de construction d’un filtre à sable planté est en général plus élevé que celui d’une micro-station. Pour des raisons d’hygiène, il faudra clôturer le filtre à sable.

Même les filtres à sable plantés ont besoin d’éléments techniques. Il faudra prendre en compte généralement 1 ou 2 pompes ainsi que les cuves et les tuyaux et gaines nécessaires.

Dans le cas des micro-stations, le traitement biologique a lieu la plupart du temps dans des cuves enterrées. L’équipement technique n’est accessible que par le tampon de la cuve. La commande électrique peut être installée dans un bâtiment ou dans une armoire extérieure. L’emplacement et la longueur des câbles électriques jusqu’à la commande et jusqu’à l’équipement technique dans la cuve sont à prendre en compte.

Les frais pour l’exploitant sont en général plus élevés dans le cas d’un filtre à sable planté que dans celui d’une micro-station. En raison des différents équipements techniques, la durée de la maintenance d’une micro-station peut varier. Les entreprises de maintenance spécialisées peuvent vous renseigner sur l’intensité des opérations d’entretien et leurs coûts.

5.3 Modernisation ou construction neuve

Les bâtiments existant qui ne sont pas reliés au tout-à-l’égout ont généralement une fosse à vider ou une installation d’assainissement autonome. Si l’installation d’assainissement autonome ne répond plus aux exigences techniques actuelles, elle doit être réhabilitée. Dans certains cas, il est possible de transformer une fosse à vider en une micro-station.

Si les cuves prévues pour recevoir un équipement technique a posteriori sont dans un mauvais état, il faudra choisir entre une réfection dans les règles de l’art de la cuve existante et la construction d’une nouvelle cuve.

5.4 Micro-stations avec des compresseurs ou avec des pompes

Pour alimenter en oxygène les bactéries, on a besoin d’air qui est produit par des compresseurs ou des pompes (sauf dans le cas des filtres à sable plantés et des lits bactériens).

Les compresseurs amènent l’air aux air-lifts et aux diffuseurs par l’intermédiaire de tuyaux flexibles. L’air est dirigé au moyen d’électrovannes vers les différents tuyaux. Il n’y a pas de machines électriques dans l’eau. Le compresseur, la commande électrique ainsi que les électrovannes et le système de distribution de l’air sont montés dans une armoire de taille relativement importante qui, en raison du bruit causé par le compresseur, doit être pourvue d’une isolation phonique.

Dans le cas des installations qui fonctionnent avec des pompes, l’alimentation en oxygène se fait par l’intermédiaire d’un aérateur immergé. Le transport de l’eau – dans le cas des installations SBR, aussi l’évacuation des eaux clarifiées – se fait grâce à des pompes immergées. La commande électrique n’est pas plus grande qu’une feuille A5.

D’un point de vue technique, les deux systèmes sont équivalents.

5.5 Meilleure qualité de traitement

Comme la construction d’une installation d’assainissement autonome n’émane pas en général d’une décision volontaire du particulier mais est bien plus le résultat d’une exigence des autorités compétentes, il est rare que le particulier ait le désir de faire plus que ce que demandent les autorités, car cela entraînerait un coût supplémentaire.

Il peut toutefois être opportun de construire une installation avec une meilleure qualité de traitement si celle-ci en est équipée en série. On serait de la sorte prémuni pour d’éventuelles exigences futures de la part des autorités compétentes. Cela est déjà standard pour certaines micro-station.

5.6 Faible consommation électrique

Il existe déjà depuis longtemps des classes d’efficacité énergétique pour les réfrigérateurs, les machines à laver etc. On peut également faire des économies d’énergie avec des micro-stations. Les débats sur la réduction des émissions de CO2 et l’augmentation du coût de l’énergie ont poussé quelques fabricants à développer des systèmes énergétiquement plus efficaces.

La consommation électrique d’une micro-station dépend de la qualité de traitement et de l’efficacité énergétique de l’équipement technique.

Comme il n’y a pas encore de classe d’efficacité énergétique pour les micro-stations, faites-vous donner par l’installateur ou le fabricant la consommation électrique de l’installation s’il n’existe pas de données officielles de consommation.

Comme la consommation électrique dépend de la quantité de charge polluante à traiter, n’hésitez pas à en parler au technicien de maintenance qui doit effectuer le réglage optimal de votre micro-station.

5.7 Entretien et maintenance

Les coûts d’exploitation ne comprennent pas seulement les coûts énergétiques mais aussi les coûts pour les réparations et la maintenance. C’est la raison pour laquelle il est judicieux de se renseigner sur ce point. Les coûts d’entretien ainsi que ceux pour les réparations nécessaires et les pièces de rechange dépendent de la conception de l’installation. Faites-vous une idée de l’accessibilité des pièces en question. Toute pièce qui nécessite, pour son remplacement, de descendre dans la cuve est par principe problématique.

Un grand nombre de composants techniques peut faire grimper les coûts d’entretien. Assurez-vous pour cette raison que l’installation choisie en ait un nombre réduit.

5.8 Durabilité de la micro-station

Une micro-station doit fonctionner au moins pendant 15 ans. Il ne faut donc pas rogner sur la qualité de l’équipement technique.

Comme il est impossible d’éviter complètement les pannes, il faudra s’assurer que des pièces de rechange soient disponibles au moins pour cet intervalle de temps.

Quelle installation de micro-station choisir ?

6.1 Exigences des autorités compétentes (communes)

La protection de la qualité des eaux tient ici le premier rôle. Les eaux clarifiées peuvent en théorie être rejetées dans des eaux courantes comme les fleuves et rivières mais aussi dans la nappe phréatique. Les autorités compétentes décident où le rejet peut avoir lieu dans chaque cas concret et fixent la qualité de rejet à respecter.

S’il n’y a pas d’eaux courantes à proximité, il ne reste que la possibilité de rejeter les eaux clarifiées dans la nappe phréatique. Le rejet dans la nappe phréatique n’est possible qu’après le passage dans le sol qui retient une partie du reste de la charge polluante.

Dans le cas de nature de sols difficiles (sols imperméables, roches fissurées ou niveau de nappe très haut), il faudra chercher en collaboration avec les autorités compétentes (communes) d’autres solutions.

6.2 Agrément et normes

Les normes pour la construction et l’exploitation des micro-stations ainsi que les agréments sont à respecter. Il n’est possible d’y enfreindre que dans des cas exceptionnels et avec l’accord des autorités compétentes.

Pour les micro-stations, il existe une norme européenne (EN 12566). Cette norme réglemente essentiellement les exigences relatives aux produits et les tests nécessaires.

Comme les normes et les agréments ne règlent que les exigences minimales, les autorités compétentes peuvent fixer des exigences plus sévères, si celles-ci sont justifiées par des raisons de protection des eaux plus strictes. La prise en compte d’exigences plus élevées en matière de construction et d’exploitation peut être requise dans le cas de composition ou de quantités particulières des eaux brutes, par exemple pour des applications industrielles.

Les exigences des autorités compétentes

7. Étude et construction d’une installation de micro-station individuelle

Par coûts, on entend non seulement les coûts directs de l’investissement mais aussi les coûts d’exploitation.

Si l’on compare les frais d’achats de micro-stations ayant la même qualité de traitement, on ne trouvera de différence qu’à la marge. Les frais d’exploitation peuvent être très différents. Les coûts énergétiques peuvent être facilement comparés. La fiabilité de l’équipement technique est par contre beaucoup plus difficile à évaluer.

Avant la construction d’une installation d’assainissement autonome, il faudra bien prendre en compte toutes les particularités du site d’implantation. Il y a souvent plusieurs solutions qui peuvent avoir des coûts de réalisation et d’exploitation différents. L’étude des différentes possibilités et l’estimation des coûts induits doit être l’affaire d’un bureau d’études ou d’une entreprise spécialisée expérimentée.

7.1 Nouvelle installation ou modernisation

L’état des cuves existantes ne peut être jugé que par un spécialiste. S’il s’agit d’une cuve en béton, il peut arriver que la corrosion du béton causée par une mauvaise ventilation soit si avancée qu’une réparation ne soit plus possible. La durée de vie de cuves en béton est de l’ordre d’au moins 30 ans si elles ont été bien posées et exploitées. Si l’on monte l’équipement technique d’une micro-station dans une cuve usagée, la durée de vie de la micro-station globale sera plus courte que dans le cas d’un montage dans une cuve neuve. Cet aspect devra être pris en compte pour la décision de moderniser une cuve existante ou de construire du neuf.

Tous les systèmes ne sont pas adaptés à un équipement après coup d’une cuve existante. Le montage de l’équipement technique nécessite des transformations de la cuve qui peuvent être selon le système plus ou moins importantes. Un système de type SBR peut être monté sans grosses modifications de la cuve.

7.2 Tracé des conduites

Les installations d’assainissement autonome doivent être raccordées à la maison par l’intermédiaire d’une conduite d’arrivée. Il faudra s’assurer que les conduites ont été posées avec une pente adéquate. Les arrivées d’eaux brutes émanant d’un poste de relevage devront passer en raison du haut débit dans un bassin d’apaisement avant d’entrer dans la micro-station.

Seules les eaux usées domestiques peuvent être rejetées dans la micro-station. Les arrivées d’eaux de pluie venant des gouttières qui sont encore souvent raccordées aux anciennes fosses doivent en être débranchées. Ces entrées d’eaux parasitaires sont la cause du non-fonctionnement du traitement biologique et causent des pannes prématurées de l’équipement technique. Dans ces cas, le fabricant rejettera en général toute responsabilité.

Les eaux clarifiées peuvent en général être rejetées par un système d’évacuation gravitaire. Le tuyau de sortie de la micro-station est raccordé directement à un cours d’eau ou à une installation d’infiltration dans le sol. Si le niveau maximal du cours d’eau ou de la nappe phréatique se situe au-dessus du niveau d’eau dans la micro-station, il faudra équiper le tuyau de sortie d’un clapet anti-retour. Éventuellement, il faudra rejeter les eaux clarifiées par l’intermédiaire d’une pompe. Dans le cas de système de type SBR avec des pompes, la pompe de rejet est intégrée, si bien qu’il n’y a pas besoin de pompe supplémentaire.

Si les eaux clarifiées doivent être rejetées par infiltration dans le sol, cela peut se faire par un puits d’infiltration ou par voie d’épandage. Pour une réduction maximale du reste de la charge polluante dans les eaux clarifiées, le rejet devrait se faire dans la zone de sol vivante. La profondeur de cette zone peut aller jusqu’à 80 cm.

7.3 Conduites d’aération et gaines

Toutes les micro-stations ont besoin d’air frais. Une bonne ventilation permanente permet non seulement d’éviter efficacement la corrosion du béton mais elle limite aussi les nuisances olfactives et est une source supplémentaire d’oxygène pour les micro-organismes. Une ventilation efficace nécessite une entrée et une sortie d’air. L’entrée d’air peut se faire par des ouvertures dans le tampon de la cuve ou des ouvertures d’aération dans le tuyau de sortie. La sortie d’air se fait par le conduit. Il y a alors prise d’air par effet de cheminée. Les conduites de ventilation doivent avoir un diamètre d’au moins 100 mm.

Les systèmes techniques nécessitent en général des liaisons électriques et des tuyaux d’air entre la cuve et la commande électrique qui se trouve dans un bâtiment ou dans une armoire extérieure. Ces câbles et tuyaux doivent être protégés et passés dans des gaines.

7.4 Installation électrique

L’alimentation électrique de la micro-station doit être munie d’une protection électrique individuelle et d’un disjoncteur à courant de défaut. L’utilisation de raccords enfichables au sein de la micro-station ou dans les gaines doit être évitée.

Toutes les micro-stations ont une alarme qui émet un signal optique et acoustique en cas de panne. Si la commande n’est pas installée dans un lieu de vie, il peut arriver que cette alarme ne soit pas perçue à temps. Grâce au contact d’alarme libre de potentiel intégré à la commande, il est possible de raccorder une alarme externe.

Étude et construction d’une installation de micro-station individuelle

8. Maintenance, entretien

Comme la microstation doit être en permanence en service, il faut détecter à temps les dysfonctionnements et y remédier. En cas de panne, il faut en éliminer immédiatement la cause. Les processus vitaux doivent faire l’objet d’une surveillance automatique et une alarme doit être générée en cas de panne.

8.1 Maintenance de la micro-station

L’étendue des tâches de maintenance dépend du système choisi. À coté du contrôle du bon fonctionnement de l’équipement technique, les processus biologiques sont également contrôlés. Le travail lié à la maintenance dépend du système et de la forme de l’équipement technique. Avant d’acheter une microstation, faites établir un devis pour la maintenance et souscrivez un contrat de maintenance après l’achat.

Les travaux de maintenance sont décrits dans l’agrément et dans la documentation du fabricant. Les travaux effectués et le résultat des mesures sont consignés dans le rapport de maintenance.

Assurez-vous que le technicien de maintenance dispose de la qualification nécessaire.

La qualité de traitement de la microstation est attestée par le résultat des analyses. Pour cela, on effectue un échantillonnage de sortie de la station et on procède à une analyse dans un laboratoire reconnu. Les paramètres fixés dans l’agrément doivent être atteints.

Le technicien de maintenance mesure également le niveau de boues dans le décanteur primaire et décide du moment de la vidange. Au moins une fois tous les trois ans, il faudra faire vidanger le décanteur primaire car les boues accumulées sur le fond de la cuve sont alors tellement compactées qu’elles deviennent impossibles à pomper.

8.2 Réparations

Les microstations devraient être conçues pour une utilisation permanente pendant au moins 15 ans. Selon la qualité des composants utilisés, des réparations voire le remplacement de certains éléments peuvent devenir nécessaire après un certain temps. Si des appareils électriques, comme par exemple des pompes, présentent des signes d’usure ou si une transformation de la qualité des matériaux due au vieillissement devient visible, ces pièces devront en général être remplacées.

Comme les coûts des pièces de rechange ainsi que de leur montage ont un impact sur les coûts d’exploitation, il est recommandé de se renseigner sur ceux-ci avant tout achat.

En particulier, les éléments qui sont fabriqués uniquement pour une utilisation spéciale au sein de la microstation sont généralement chers et leur disponibilité à long terme n’est pas toujours garantie. Les éléments de série qui sont utilisés dans d’autres produits sont souvent meilleur marché et seront certainement plus facilement trouvables à l’avenir. Les éléments de la microstation qui devront faire l’objet de réparations devraient être bien accessibles et ne pas nécessiter d’outillage spécial.

Lors de la vidange des boues du décanteur primaire, le vidangeur peut endommager des parties de la microstation s’il n’est pas suffisamment qualifié. Des panneaux signalétiques bien visibles dans le haut de la cuve peuvent être très utiles à cet effet.

Maintenance et entretien d’une micro-station

9. Exploitation de la micro-station

Les micro-stations ne doivent pas être mises hors service même lors des vacances quand il n’y a pas d’alimentation avec des eaux brutes. Certains systèmes ont pour cette situation un mode économique qui permet la survie des micro-organismes. Ce mode économique consomme moins d’énergie.

Une exploitation sûre de la micro-station n’est possible que si l’exploitant et le technicien de maintenance prennent au sérieux leurs devoirs. La responsabilité pour une exploitation correcte vis-à-vis des autorités compétentes repose pour les micro-stations sur le particulier propriétaire de l’installation.

9.1 Devoirs de l’exploitant

L’exploitant doit avoir été correctement informé avant la mise en route de l’installation sur son utilisation par une personne qualifiée. Cette (in)formation doit faire l’objet d’une attestation. Elle doit permettre à l’exploitant de bien exécuter ses activités de contrôle de l’installation.

L’exploitant (propriétaire de la parcelle) prend l’engagement d’effectuer certains travaux ou de les faire réaliser par un tiers. Vous trouverez des indications détaillées dans l’agrément accordé. Il s’agit essentiellement du contrôle quotidien du bon fonctionnement de la micro-station et des contrôles de visu mensuels qui permettent de détecter à temps les dysfonctionnements. Les événements particuliers sont à consigner dans le journal d’exploitation. Le journal d’exploitation ainsi que le manuel d’utilisation doivent être fournis par le fabricant.

Les événements qui dérangent le bon fonctionnement de l’installation sont signalés par une alarme. La cause de la panne est de plus, pour certaines micro-stations, indiquée sur l’écran de la commande et enregistrée dans sa mémoire de sorte à pouvoir être consultée ultérieurement. Un système d’alarme bien conçu permet de détecter au préalable une panne avant que celle-ci puisse causer une baisse de la qualité de traitement. La durée de vie des éléments techniques peut être prolongée grâce à une détection précoce.

9.2 Devoirs de l’entreprise de maintenance

L’entreprise de maintenance est votre interlocuteur pour toutes les questions concernant l’évacuation et le traitement des eaux usées sur votre parcelle. Le point le plus important est le réglage optimal de l’installation pour garantir le respect des contraintes de qualité des eaux en sortie, tout en limitant la consommation d’énergie.

Le premier réglage de votre micro-station est effectué avant sa mise en service par l’entreprise qui l’a installée sur la base du nombre de charges polluantes par habitant. L’information de base pour ce réglage est la charge spécifique théorique.

En pratique, celle-ci peut être très différente car la quantité de charge polluante dépend beaucoup des habitudes de vie.

9.3 Vidange de la micro-station

Si vous exploitez une micro-station pour laquelle il y a une maintenance régulière par une entreprise spécialisée, celle-ci déterminera le moment de la vidange en fonction de la quantité de boues accumulées (mesure de voile de boue).

Exploitation de la micro-station

10. Coûts

La qualité de traitement des installations d’assainissement autonome est devenue entre temps comparable à celle des stations d’épuration communales. Est-ce-que le coût des micro-stations ne grimpe pas automatiquement avec leur qualité de traitement ?

L’augmentation du nombre de micro-stations et la production en série qui l’accompagne permettent de faire baisser les coûts de fabrication. Les fosses qui sont encore en bon état peuvent être équipées après coup. Dans ces cas de figure, il n’est pas nécessaire de construire une nouvelle cuve. Les micro-stations modernes sont compactes et n’ont besoin que de petites cuves. Vous pouvez également effectuer une partie des travaux vous-même.

10.1 Coûts des études et de la construction

Les coûts d’études comprennent les frais éventuels de bureau d’études ou d’expert géologue.  Les coûts de construction se divisent en coûts d’achat de la micro-station, coûts d’installation et coûts pour l’installation d’évacuation des eaux clarifiées.

Dans les cas les plus simples, l’entreprise spécialisée en construction de micro-stations peut décider elle-même de la conception de l’installation. En général, il n’y a pas de coût d’étude préalable. Si pour l’évacuation des eaux clarifiées, il n’y a pas de cours d’eau disponible, il faudra éventuellement prendre en compte les coûts d’étude pour l’installation d’infiltration et, dans le cas de sols difficiles, les coûts d’une étude de sols par un expert géologue.

Les coûts de la micro-station se divisent en coûts pour la cuve et coûts pour l’équipement technique. Les coûts de terrassement, ceux de tranchées et ceux pour les tuyaux ainsi que ceux de montage de la cuve et d’installation de l’équipement technique. Les coûts pour l’installation d’évacuation des eaux clarifiées dépendent des particularités du site d’implantation.

Comme pour toute chose que l’on achète, il n’y a pas que le prix mais aussi la qualité qui intervient dans la décision. Pour votre micro-station, exigez la meilleure qualité car celle-ci devra fonctionner en permanence longtemps sans vous amener d’ennuis.

Pour évaluer les coûts totaux, retenez seulement des entreprises spécialisées expérimentées ayant des références dans le domaine des micro-stations. Comparez chaque position du devis et faites attention à ce que tous les travaux nécessaires soient mentionnés. Le recours à un ingénieur conseil peut contribuer à vous faire faire des économies. Les travaux en régie ne doivent être pris en compte que pour les travaux imprévus. Si possible, informez-vous avant le début de ces travaux imprévus de la hauteur des frais indus.

10.2 Coûts d’exploitation

Ceux-ci se composent pour les micro-stations des coûts énergétiques, de maintenance, de réparation et des coûts de vidange. Comme ces coûts d’exploitation dépendent du système choisi, il est recommandé de se renseigner sur ceux-ci avant l’achat de l’installation.

Les coûts énergétiques dépendent en premier lieu de la quantité de charge polluante à traiter. Il y a pourtant de grandes différences de besoin en énergie selon le système de traitement. La consommation énergétique est mesurée lors du test officiel effectué pour le marquage CE et l’obtention de l’agrément. Elle doit être indiquée dans les documents accompagnant la micro-station.

Les coûts pour la maintenance ne dépendent que très peu du système choisi (les installations à boues activées membranaires font ici exception). On constate par contre de grandes différences de prix entre les entreprises de maintenance. Pour le choix de l’entreprise de maintenance, pensez qu’une bonne maintenance a son prix et qu’elle contribue à faire des économies puisqu’elle réduit les risques de panne et donc de réparation.

Les réparations sont onéreuses si le prix des pièces de rechange est élevé et les éléments à changer peu accessibles. Faites-vous expliquer les différents éléments techniques composant la micro-station et renseignez-vous sur leur accessibilité en cas de réparation.

Il y a panne dès qu’un élément technique présente un dysfonctionnement. Les coûts de réparation augmentent avec le nombre d’éléments techniques. Informez-vous sur le nombre de pompes, d’aérateur immergé, d’électrovalves, de compresseurs et d’interrupteurs à flotteur.

Vous pouvez aussi faire des économies dans le domaine de la vidange. Si une vidange au besoin est possible, il faudra choisir un décanteur primaire plus grand pour pouvoir éloigner les intervalles de vidange. Comme les entreprises de vidange exigent parfois un forfait, vous ferez aussi ici des économies. De plus, lorsque les boues sont stockées plus longtemps, il y a compression des boues et réduction du volume de boues. Comme le prix de la vidange dépend de la quantité vidangée, vous pourrez faire ici aussi des économies. Il est recommandé d’utiliser un décanteur primaire permettant de stocker les boues pour une période de 3 ans. La quantité de boues produite dépend de la quantité de charge polluante à traiter et de la qualité du traitement biologique.

10.3 Installations en commun

Cela vaut la peine de réfléchir à se réunir avec ses voisins pour construire une micro-station en commun. Les coûts de maintenance de l’installation communautaire ne seront qu’un peu plus élevés que ceux pour une seule installation individuelle.

Cela n’est toutefois pas si simple. Vous aurez besoin de plus de canalisations pour amener les eaux brutes jusqu’à l’installation communautaire. Les propriétaires de parcelles sur lesquelles seront érigées la PIA et éventuellement l’installation d’infiltration des eaux clarifiées doivent apporter leur accord. Les frais d’exploitation doivent être répartis sur tous les utilisateurs. Il se crée automatiquement une société de droit civil. Les propriétaires impliqués dans cette communauté doivent s’entendre entre eux à long terme. Il faut en tout cas faire des contrats.

L’avenir montrera si ces regroupements pourront se faire dans un autre cadre juridique et organisationnel. Il est pensable que ces regroupements se fassent sous l’égide des communes ou des syndicats d’assainissement. Des sociétés privées pourraient alors exploiter les installations pour la communauté, si bien qu’il n’y aurait plus de coûts d’investissement mais seulement une redevance annuelle, comme c’est le cas pour l’assainissement collectif.

Copyright ATB Umwelttechnologien GmbH

Coûts d’une micro-station