épuration par le sol

La première technique d’épuration des eaux usées des agglomérations a été celle des champs d’épan­dage. L’utilisation des sols comme système épurateur met à profit :

• ses propriétés physiques et physicochimiques : filtration, adsorption, échange d’ions ;
• ses propriétés biologiques : action de la microflore, des végétaux.

Le système épurateur est donc constitué à la fois du sol et des cultures. Certains éléments polluants sont évacués à l’atmosphère : une partie du carbone est transformée en gaz carbonique par la respiration bacté­rienne et nocturne des plantes. D’autres sont importés par les plantes : d’abord C et N, puis P, K, Ca, Mg et enfin, dans une proportion faible mais pouvant devenir dangereuse, les métaux lourds.

Les trois principaux modes de traitement par le sol sont l’irrigation, l’infiltration‑percolation et le ruissel­lement contrôlé (figure 42).

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Le tableau 15 donne les caractéristiques et performances habituelles de ces systèmes de traitement.

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L’irrigation est le système le plus utilisé, mais de plus en plus sérieusement encadré dans la plupart des pays quant au type d’effluents que l’on peut épandre (voir risques sanitaires pour les travailleurs agricoles et les consommateurs). L’eau est amenée par canal ou dispersée par arrosage (attention : risque de disper­sion des pathogènes). La nappe d’eau souterraine ne doit pas se trouver à une profondeur inférieure à 1 m environ, la perméabilité du sol doit être modérée et un drainage est souvent recommandé. Les quantités d’eau mises en œuvre varient évidemment suivant le type de culture, la nature des sols et les conditions climatiques.

L’infiltration-percolation s’est développée ces dernières années, pour les eaux résiduaires de petites com­munautés ou petits collectifs (lit d’infiltration après prétraitement sommaire, après décantation primaire, après lit bactérien). Les systèmes se différencient notamment par l’emprise au sol qui est d’autant plus faible que le traitement amont est poussé. Le temps de séjour varie de 0,5 à 6 jours.

L’avantage principal de ces systèmes est de simplifier à l’extrême la gestion des boues en excès. Par exemple, pour le procédé Rhizopur (lit bactérien + infiltration), l’extraction des boues n’intervient que tous les 5 à 7 ans.

Les filtres plantés de roseaux constituent une variante de ces systèmes. Les lits constitués de matériaux filtrants sont plantés de roseaux, qui jouent essentiellement un rôle d’aération et de décolmatage du massif filtrant. Utilisés pour des petites collectivités en traitement primaire (1 à 1,5 m² par EH ) et secondaire (0,5 à 0,8 m² par EH ), le niveau de traitement garanti respecte le niveau D4.

Il existe des filtres à flux verticaux, plutôt utilisés en traitement primaire, et des filtres à flux horizontaux en traitement secondaire. Les fréquences de curage se situent autour de 10 ans. La couche superficielle du massif est alors remplacée.