Assainissement
Traitement des eaux pluviales
Les rejets déversent des flux polluants parfois importants dans les milieux aquatiques superficiels. Ils contribuent au mauvais état de certaines masses d’eau comme en témoignent l’état des lieux du bassin Seine‐Normandie et les priorités du programme « Eau et Climat » de l’Agence de l’Eau Seine-Normandie (AESN).
Les pollutions diffuses ou chroniques véhiculées par ces RUTP se répartissent en deux grandes familles :
- les polluants dits classiques (macro polluants)
- les micropolluants
Les pollutions diffuses, ou chroniques, sont caractérisées par des niveaux d'émission généralement faibles en concentration, mais répétés voir quasi continus dans le temps, et sur des surfaces importantes.
Ils peuvent être de nature minérale ou organique. Ils sont pour partie liés à l’activité physiologique humaine, animale ou végétale. Les papiers, bouteilles, etc. font partie des macro‐déchets. Les composés carbonés et azotés sont des polluants organiques plus ou moins facilement dégradables. Les bactéries présentes dans les milieux naturels ou dans les rejets urbains de temps de pluie concourent à cette dégradation. Les composés phosphorés ne sont pas dégradables, ils peuvent seulement être « piégés ». Composés azotés et phosphorés sont présents dans les RUTP, notamment en cas de mélange d’eaux usées avec des eaux pluviales. Ils favorisent l’eutrophisation des milieux aquatiques et peuvent avoir des effets toxiques.
Ce sont des substances présentes à des concentrations infimes dans l’eau. Métalliques ou organiques, ces substances peuvent avoir une action toxique pour tout ou partie des organismes de l’écosystème. Très présents dans l’environnement, les micropolluants sont plus ou moins biodégradables, parfois pas du tout. On retrouve des micropolluants dans les rejets urbains de temps de pluie comme dans les eaux usées urbaines de temps sec : métaux, HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques), phtalates, biocides, etc. Certains micropolluants comme les pesticides sont présents en plus grande quantité dans les RUTP. Les micropolluants sont pour partie sous forme particulaire. La proportion varie beaucoup suivant le micropolluant considéré et le type de rejet (eau de ruissellement, rejet de réseau séparatif pluvial, rejet de réseau unitaire).
Ces ouvrages favorisent la décantation des matières en suspension, la filtration mécaniques des particules (bandes enherbées/végétalisées, granulométrie du sol) et la bio épuration par les micro-organismes du sol, ils sont généralement efficaces contre les pollutions chroniques. Ce type de gestion, considérée comme gestion des eaux pluviales à la source, visant à réduire les volumes d’eaux de ruissellement lors des pluies courantes, permet de maîtriser les pollutions chroniques dès l’origine du ruissellement. Les pluies courantes représentent en effet 80% des évènements pluvieux sur le bassin Seine-Normandie.
Les ouvrages de gestion intégrée des eaux pluviales sont multiples : noues, fossés, tranchées, chaussées à structures réservoir, revêtements poreux, mares tampons, espaces verts inondables, toitures stockantes et/ou végétalisées, puits d’infiltration …etc. Ils peuvent être combinés.
L'efficacité de ces ouvrages est aussi liée au fait qu'ils sont généralement positionnés assez en amont pour que les flux de polluants ne se soient pas trop concentrés.
Les pollutions ponctuelles, voir accidentelles, sont caractérisées par des concentrations généralement plus importantes, mais aussi plus limitées dans le temps et/ou dans l'espace. Ces dernières ne sont généralement pas bien traitées par les ouvrages précédemment cités, et nécessitent que les zones à risque soient équipées de dispositifs spécifiques.
C'est notamment le cas de certaines zones urbaines fortement fréquentées, avec un trafic dense et/ou des activités potentiellement polluantes. Il existe différents équipements permettant de réduire ce type de pollution.
Ce sont des ouvrages permettant la sédimentation des particules les plus denses (essentiellement des particules minérales comme les graviers et les sables). Il s'agit généralement de bassins longs, où l'écoulement est ralenti, munis d'une fosse dans laquelle sont stockés les sables qui se déposent.
Ce type d'ouvrage ne permet donc pas de traiter les pollutions chimiques mais agit sur la pollution particulaire, qui représente la majorité de la pollution présente dans les eaux pluviales.
Aussi appelés séparateurs à hydrocarbures, ces ouvrages comprennent généralement une première chambre dans laquelle les matières plus denses que l'eau (sables, boues) vont se déposer par sédimentation. Une seconde chambre permet la séparation des molécules plus légères (hydrocarbures) par flottaison. Ces dispositifs nécessitent donc d'être régulièrement vidangés.
S'ils sont assez efficaces pour diminuer la charge de polluants d’effluents très chargés, leur efficacité est parfois contestée dans le cas des eaux pluviales dans lesquelles les substances sont plus diluées. Il faut de plus être très vigilant quant au dimensionnement de ce type d'ouvrage, par rapport au débit de pointe issu du réseau des eaux pluviales, afin d'éviter tout phénomène de relargage des matières accumulées.
Le décanteur lamellaire fonctionne sur le même principe que le débourbeur (séparation des polluants de l'eau basée sur la différence de densité) mais son fonctionnement est optimisé par la présence de lames inclinées dans la chambre de décantation : l’eau remonte le long des lames du bas vers le haut, tandis que les particules plus denses que l’eau redescendent vers le bas. Cette augmentation de la surface de décantation permet d'obtenir de meilleures performances et de réduire la taille des dispositifs.
Dans certains cas où les effluents issus des réseaux pluviaux sont particulièrement chargés, les performances de ces ouvrages peuvent être optimisées par l'injection de réactifs (coagulant, floculant) en amont, favorisant la décantation des particules dans l'ouvrage.