SAINECO en ville

L'épuration collective

En l’état actuel de la technique et de la législation, l’épuration collective semble être une technique incontournable pour les centres urbains. On pourrait pourtant diminuer les impacts environnementaux de l’épuration collective actuelle en appliquant certains des concepts de base de l’assainissement intégré, c’est-à-dire l’assainissement écologique ou SAINECO.

Une des premières mesures serait la subdivision de la ville en plus petites unités pour la collecte et l’épuration. L’objectif étant d’éviter, autant que faire se peut, le rejet direct des eaux épurées dans une rivière.

Les eaux grises épurées d’un quartier seraient déversées au sortir de la station d’épuration (adaptée à cet usage) non pas dans un cours d’eau, mais dans une zone humide aménagée à cet effet, près de la ville. L'exposition à l'air et à la lumière du jour (photo-épuration) achèverait l'épuration avant que ces eaux ne rejoignent la rivière la plus proche. Ces zones humides pourraient devenir les « poumons » des villes et des refuges pour les oiseaux migrateurs. On pourrait même envisager la valorisation de la biomasse végétale produite à l’aide de taillis à courte rotation, irriguée par les eaux clarifiées.

J’entends déjà les objections relatives à la rareté des espaces disponibles dans les villes. Quand on veut trouver une solution, on finit toujours par en trouver, mais il faut vouloir…

Vers un assainissement durable

Contrairement aux idées reçues, l'assainissement réellement durable est possible, en appliquant les principes de SAINECO dans leur intégralité. L'application de ces principes ouvre des perspectives vers la réalisation des villes qui ne polluent plus les eaux.

Ceux qui ont du mal à se détacher du concept du «tout-à-l'égout» qualifieront sans doute mes propos d'utopiques. Je tente ici de montrer que les solutions proposées ne relèvent nullement de l'utopie, mais d'un ensemble des techniques qui ont déjà fait leurs preuves.

Il n'en est pas moins vrai que des tentatives et des expériences ont été faites pour la réalisation des quartiers urbains avec une gestion plus rationnelle de l'eau que celle que peut assurer le tout-à-l'égout. Les tentatives ingénieuses pour traiter les eaux avec les plantes ont parfois donné des résultats surprenants : des buildings à appartements avec une façade couverte de végétaux épurant les eaux. D'autres ont essayé l'épuration dans le sol, mais sans infiltration dans la nappe phréatique. Pour ce faire, ils ont installé une couche de gravier et de terre d'épaisseur variable sur une bâche étanche. Les eaux « percolent » à travers cette couche peuplée de racines des plantes. Les résultats obtenus sont variables; l'installation a un besoin d'espace important et coûte relativement cher.

Donc le point commun de ces tentatives est la volonté d'épurer les eaux. C'est à ce niveau, que la démarche est incomplète. Lorsque nous regardons les impacts environnementaux, la pollution des eaux n'est qu'un des aspects mineurs du problème. Un autre aspect, plus important est négligé: la destruction de la biomasse sous prétexte d'épuration. Il ne faut pas oublier que les eaux usées issues des habitations et de l'industrie agroalimentaire ne sont pas des déchets, mais constituent une ressource intégralement valorisable. Pour un monde durable, il n'y a pas d'autre issue.

Nous proposons de remplacer la notion de performance épuratoire, par celle – plus générale – de performance environnementale. Dès lors, on découvre que le but n'est plus d'épurer, mais de minimiser les impacts environnementaux. , voire régénérer la biosphère. L'autre aspect, également négligé du problème, est la rupture des grands cycles naturels (ceux du carbone, de l'azote, du phosphore et aussi de l'eau) par les activités urbaines.

L'objectif principal d'un assainissement durable sera donc de reconduire les activités domestiques dans les grands cycles naturels. Pour respecter les grands cycles, nous jouons sur deux tableaux :

Au lieu de la détruire par épuration, nous introduisons la matière organique des eaux-vannes dans un vaste système de gestion intégrée de la biomasse. On entamera une gestion conjointe avec la partie fermentescible des ordures ménagères, les déchets verts et la partie cellulosique des déchets urbains. Ce faisant, nous rétablissons les dégâts faits par les ruptures des cycles de carbone de l'azote et du phosphore, perpétrés par les activités domestiques;
Au lieu de collecter la totalité des eaux utilisées par les ménages, de les envoyer dans un système d'épuration et de les déverser dans la rivière la plus proche, nous nous efforcerons de rétablir le régime hydrique naturel par une série de mesures. C'est le respect du cycle de l'eau en milieu urbain [1].

[1]
L'eau consommée par les habitants d'une ville et rejetée – après épuration – dans la rivière la plus proche équivaut au prélèvement dans les réserves d'eau d'une quantité égale à celle véhiculée par une rivière. A titre d'exemple, le rejet d'eaux usées d'une ville de 100 000 habitants consommant en moyenne 180 litres par jour par personne, représente un débit d'environ 12,5 m³ à la minute.

Collecte séparée des eaux grises et des eaux-vannes

Dans l'optique d'un assainissement écologique, il convient d'abandonner le concept du « tout-à-l'égout ». La clé de cette démarche est la collecte et le traitement séparés des eaux grises et des eaux-vannes.

Le passage à ce nouveau concept est effectivement problématique dans les quartiers urbains déjà construits. La principale difficulté provient de l'obligation du placement d'un réseau d'égouts supplémentaire pour les eaux-vannes et l'aménagement des sorties séparées des maisons pour les deux types d'eau. C'est la raison pour laquelle, dès à présent il faudrait rendre obligatoire le placement de deux sortes pour les eaux usées dans les bâtiments à construire. On prépare ainsi la collecte sélective – option incontournable dans un avenir plus ou moins proche.

Il faut remarquer que dans de nombreuses villes, on est en train de mettre en place un système d’égouts dit « séparatif ». Cependant, l’objectif poursuivi n'est pas l'assainissement écologique, mais d’éviter la dilution des eaux usées par les eaux pluviales. Ces dernières sont donc collectées dans un réseau séparé. On évite ainsi la perturbation du fonctionnement des stations d’épuration par les grosses averses. Proposer donc la mise en place de deux réseaux de collecte a actuellement la faveur des techniciens en génie sanitaire.

Nous proposons la même chose, mais plutôt pour collecter les eaux grises et les eaux-vannes séparément. Quant aux eaux pluviales, nous proposons leur récupération intégrale dans des citernes situées au pied de, ou sous les immeubles [2]. Les eaux de la voirie – ne contenant pas d’eaux fécales – peuvent être conduites dans le réseau des eaux grises. Dans les quartiers déjà construits, cette tâche sera confiée aux égouts existants qui ne recevront plus d’eaux-vannes, alors que pour celles-ci, un réseau d'égouts séparé sera mis en place.

[2]
En respectant les normes du système PLUVALOR, c'est-à-dire 16 m³ de capacité de stockage pour chaque tranche de 100 m² de surface de captage mesuré au sol, les citernes d'une ville représenteraient l'équivalent d'un bassin d'orage énorme. L'eau des orages, au lieu de s'engouffrer dans les égouts et de « purger » la charge polluante des stations d'épuration vers la rivière, serait relâchée dans l'égout pour eaux grises au fil des usages domestiques.

Les eaux grises et les eaux de la voirie seront donc collectées par le réseau d'égouts déjà existant.

Le traitement sélectif des eaux-vannes

L'application du principe de la TLB

Une proportion croissante de la population mondiale habite en ville où les toilettes sèches ne peuvent pas être envisagées. Cette tendance à l'urbanisation semble se renforcer même. Le nœud du problème se trouve donc dans la solution pour les villes.

Contrairement aux idées reçues de certains environnementalistes adeptes de toilettes sèches, en ville, la population continuera à utiliser les WC classiques munis de chasses économiques. Les effluents de ces WC, collectés sélectivement, seront traités dans des centres d'imprégnation et de compostage. Cette solution équivaut donc à utiliser une TLB gigantesque. On sauvegarde le confort, sans sacrifier l'environnement.

Eu égard aux expériences réalisées sur la « chaudière à compost », il s'avère que l'eau des chasses (économiques) est nécessaire pour l'imprégnation des déchets verts et cellulosiques à des fins de compostage.

Le centre de traitement de la biomasse

Les effluents des WC déversés dans un réseau d’égouts séparé, ou stockés dans une fosse septique à vidanger seront transportés vers un centre de traitement intégré de la biomasse. De telles installations existent déjà) [4].

[4]
En Bretagne, il existe déjà 6 centres d'imprégnation et compostage du type TRECOFIM, qui recyclent les déjections humaines ou animales. La litière imprégnée (avec un rapport carbone/azote correct, c'est-à-dire de l'ordre de 60) ne dégage presque plus d'odeurs. En cas de traitement de grandes quantités, on peut envisager le compostage accéléré par des machines qui retournent et aèrent périodiquement le compost en préparation. D’autre techniques existent. Ainsi, j'ai visité un tel centre d'imprégnation combinant les déchets verts urbains avec du lisier d'élevage. Pendant le compostage, avec de l'air injecté par compresseur, la température du tas de compost monte à 90°C. On doit veiller à ce que le tas ne commence pas à flamber. Le compost obtenu en 3 semaines est tamisé et vendu en sacs dans les grands magasins de jardinage.

L'importance du centre de traitement consiste dans la gestion conjointe de plusieurs types de déchets: eaux-vannes et lisier d'élevage avec une grande variété des déchets cellulosiques et organiques. On peut citer ici la partie fermentescible des ordures ménagères [5], ainsi que leur partie cellulosique (cartons d'emballage, papiers souillés). Le centre de traitement peut également insérer dans le processus de recyclage organique les déchets verts urbains et – dans une certaine mesure – des déchets agricoles, forestiers [6] et ceux de l'industrie agroalimentaire.

[5]
De nombreuses municipalités procèdent déjà au ramassage sélectif des déchets urbains. Les systèmes proposés sont concentrés sur le ramassage sélectif des verres, du papier et de flacons de plastique. A notre avis, le pas le plus important, qui devrait précéder tous les autres est le ramassage sélectif de la partie fermentescible des ordures ménagères (environ 45% de la masse des ordures) et la partie cellulosique. Sans aucun doute c'est la partie de loin la plus précieuse de nos déchets urbains. La partie cellulosique comprend tous les papiers souillés impossible à recycler en tant que papier, ainsi que les cartons d'emballage.

[6]
La combustion dans les chaudières des déchets forestiers sous forme de « pellets » est un véritable gâchis environnemental et une atteinte grave à la biosphère. Ce déchet cellulosique fait partie du cycle naturel du carbone. C'est le complément naturel indispensable à la valorisation durable des effluents des élevages industriels – pour autant qu'on tienne à maintenir encore ce type d'installations contre-nature. Un centre de traitement de la biomasse devrait également intégrer la valorisation des effluents des élevages, mais aussi les déchets de bois issus de la fabrication des objets de bois, de l'industrie d'emballage et de la construction. Après broyage c'est un substrat cellulosique idéal pour la valorisation des déjections humaines et animales. L'utilisation de loin la plus logique des déchets forestiers (pellets) est la production d'énergie pour le chauffage à l'aide d'un système de compostage du type Jean Pain. Traitées de la sorte, les pellets donneraient presque autant d'énergie de chauffage que par combustion, mais au lieu d'être réduites en cendres (avec rejet du CO₂), elles fourniraient un compost de haute valeur agricole.

Le produit final du centre de traitement est le compost à maturité diverses, un amendement organique pour fertiliser et surtout régénérer les terres agricoles détruites par un siècle d'agrochimie. Les centres de traitement intégré de la biomasse deviendront les plaques tournantes de la gestion durable de notre environnement [7].

[7]
Le compost obtenu deviendra rapidement un facteur de régénération et de fertilisation des terres agricoles. Les besoins en engrais de synthèse diminueront. Il ne faut pas oublier que la fabrication d'un kg d'azote fertilisant de synthèse consomme 2,5 kg de pétrole, sans parler de la pollution générée à la fabrication et à l'usage. L'augmentation progressive de la teneur en humus entraînera une diminution des besoins en irrigation et en produit phytosanitaires.

Traitement sélectif dans les quartiers périurbains

Dans les quartiers composés de maisons familiales munies de jardin, il faudrait promouvoir l'usage des bonnes toilettes sèches comme la TLB. Les familles qui tiennent absolument au confort d'un WC feront placer une fosse à vidanger dont les eaux (seulement 20% des eaux usées actuelles) seront soit conduites à un centre d’imprégnation et de compostage), soit conduites au cœur d’un lit épais de litière végétale placé dans le jardin. Ici, il s'agit d'une sorte de compostage de surface.

Le traitement sélectif des eaux grises

Les solutions techniques sont différentes dans les centres urbains déjà construits, à construire et dans les zones périurbaines.

Afin de respecter le cycle de l'eau, partout où l'on dispose de suffisamment de terrain (en fait des jardins), au lieu de la collecte par des égouts,on s'efforcera de les infiltrer sur place dans le sol. Dans ces quartiers, pour collecter les eaux de la voirie, on peut placer des caniveaux couverts de plaques de béton ajourées. Ces caniveaux ne doivent pas être étanches. Les eaux de la voirie ainsi collectées, après avoir traversé une zone humide à végétation dense, rejoindront la rivière.

Dans les quartiers urbains déjà construits

La collecte des eaux grises ne s'impose que dans les centres urbains à habitat vertical. Pour la collecte sélective des eaux grises (sans les eaux-vannes, qui seront collectées par un réseau d'égouts séparé), on se servira des égouts déjà existants. Pour leur traitement, on adaptera (en fait on simplifiera) les stations d'épuration actuelles.

En vertu du cinquième principe de SAINECO, il faut s'arranger de ne pas rejeter les eaux grises – même épurées – dans une rivière. Pour cela, les stations d'épuration adaptées au traitement des eaux grises déverseront les eaux dans une zone humide aménagée à cet effet, en périphérie. Ces zones humides deviendraient des relais pour les oiseaux migrateurs. Le déversement dans la rivière n'aura lieu qu'après la traversée de cette zone humide de filtration. L'expérience montre, que la lumière du jour joue un rôle primordial dans clarification de ces eaux. C'est ce que nous avons appelé « photo-épuration ». Les micelles des savons et des détergents finissent par coaguler et se déposer au fond de l'eau. La boue ainsi formée est alors prise en charge par une faune bactérienne qui la décompose en eau et en dioxyde de carbone.

Dans les quartiers urbains à construire

Afin de préparer l'avenir – et par la même occasion faire des économies conséquentes – dès à présent une mesure légale s'impose. Lors de la délivrance des permis de bâtir, on imposera dans le bâtiment deux sorties pour les eaux usées : l'une pour les eaux-vannes, l'autre pour les eaux grises. Tant qu'on maintient le système du tout-à-l'égout, avant le raccordement aux égouts, il suffira de réunir ces deux sorties à l'extérieur de la maison. Le jour (inévitable) où l'on installera la collecte sélective, à l'intérieur des bâtiments équipés de sortie sélective, il n'y aura pas de travaux d'adaptation très coûteux et contraignant à faire. Il faudrait évidemment étendre cette obligation à tous les bâtiments à construire, même hors des centres urbains.

L'intégralité des eaux grises des nouveaux quartiers, collectées sélectivement, pourraient servir, après dé-grillage, dés-huilage et décantation sommaire, à l’irrigation des cultures vivrières ou à la recharge des nappes phréatiques par infiltration, sans le moindre risque sanitaire. Dans les zones sèches ou désertiques, cette solution est incontournable.

Dans les quartiers périurbains

Dans les quartiers composés de maisons familiales munies de jardin, on aura recours aux solutions les plus simples, les moins chères et les plus efficaces pour la protection de l'environnement.

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