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Les origines des eaux usées et les formes de pollutions
Trois grandes classes d’eaux usées sont couramment décrites :
Consommées et rejetées à la maison pour l’hygiène corporelle, les sanitaires et les tâches ménagères, les eaux domestiques sont chargées de détergents, de graisses, de solvants et de débris organiques. Les eaux des toilettes contiennent des matières carbonées, azotées et phosphorées. Le volume d’eaux usées provenant des usages domestiques est compris en moyenne entre 150 et 200 litres par individu et par jour.
Les eaux industrielles et artisanales proviennent d’usages très variés (solvant de réaction, nettoyage et rinçage, dépoussiérage et lavage de gaz) et comportent des matières en suspension, des matières organiques, des produits azotés et phosphatés, ainsi que divers produits toxiques.
Durant leur trajet aérien et le ruissellement sur différentes surfaces, les eaux pluviales se chargent d’impuretés et de polluants liés au mode de vie urbain (fumées industrielles, huiles et essences de véhicules, sables, déchets, déjections animales, etc.).
Il s’agit d’objets légers de toute nature, plus ou moins volumineux : matières plastiques, chiffons, feuilles mortes, débris végétaux, bidons, mais aussi des huiles, graisses ou hydrocarbures divers.
Dans cette catégorie, nous trouvons essentiellement des matières minérales lourdes qui tombent au fond de l’eau (sables et graviers arrachés des revêtements routiers ou des sols naturels).
Ce sont de fines particules minérales et organiques véhiculées en suspension dans l’eau. Lorsque leur densité est suffisante et que le courant de l’eau est affaibli, elles peuvent tomber au fond du bassin, on dit alors qu’elles sont décantables.
Il s’agit de composés qui constituent un mélange homogène avec l’eau, constitués pour l’essentiel de carbone, d’azote et de phosphore.Cette typologie des formes de transport des pollutions permet de mieux comprendre les différentes étapes de traitement d’une station d'épuration.
Les difficultés posées par les eaux pluviales en réseau unitaire
Lorsque les eaux de pluie rejoignent dans un même circuit les eaux salies par les activités domestiques et industrielles, on parle de réseau unitaire. Cela induit plusieurs problèmes. Lors d’épisodes pluvieux importants, la saturation des réseaux est atteinte par endroit, ce qui peut provoquer des débordements et des rejets dans les rivières d’eaux usées non traitées : pollution du milieu naturel et forte consommation d’oxygène par les bactéries dégradant la pollution induite, qui n'est alors plus disponible pour les poissons. De plus, l’augmentation brutale du débit d’eau accepté par les usines n’est pas toujours compatible avec un fonctionnement optimisé des ouvrages de traitement. Dans une région comme l’Île-de-France, dont la moyenne annuelle des précipitations s’élève à 700 mm, les eaux pluviales représentent un volume d’eau supplémentaire à traiter de 30 %. Une solution retenue est donc de stocker une grande partie de cette eau de pluie dans des réservoirs. Après le retour à la normale, les eaux recueillies sont acheminées vers les sites de dépollution pour y être traitées.
Pour appréhender simplement les principes et procédés mis en jeu dans l’épuration des eaux usées, il convient de caractériser les différentes formes de pollution que l’on souhaite éliminer. Chaque forme de pollution présente un risque particulier pour l’environnement en cas de rejet dans le milieu naturel. En outre, chaque forme de pollution doit faire l’objet de procédés de traitement adaptés pour être éliminée.
