Guide méthodologique pour l assainissement des petites collectivités Stéphane PETITGENET

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1 Guide méthodologique pour l assainissement des petites collectivités Stéphane PETITGENET Agence de l Eau Rhin Meuse

2 Eléments de contexte L assainissement des petites collectivités doit répondre à deux principaux textes réglementaires : La Directive Eaux Résiduaires Urbaines qui fixe une obligation de traitement des eaux usées des collectivités La Directive Cadre sur l Eau qui fixe l obligation d atteinte du bon état écologique et chimique des masses d eau

3 Eléments de contexte Arrêté du 22 juin 2007 (relatif à la collecte, au transport et au traitement des eaux usées des agglomérations d assainissement [ ] et aux dispositifs d assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 kg de DBO5) Art 14 : Performances de traitement et prescriptions applicables aux stations d épuration traitant une CBPO 120 kg/j de DBO5 «[ ] le traitement doit permettre de respecter les objectifs de qualité applicables aux eaux réceptrices des rejets selon les usages de celles-ci»

4 Eléments de contexte Quels objectifs de qualité pour les eaux superficielles? Depuis l adoption du nouveau SDAGE : Un seul objectif : le bon état écologique et chimique des masses d eau fixé par la DCE Biologie (IBGN, IBD, IP) Paramètres physico-chimiques soutenant la biologie Polluants spécifiques Substances prioritaires (micropolluants) + un principe de non dégradation (pas de changement de classe d état)

5 Eléments de contexte Paramètres physico chimiques du bon état Seuils de bon état (Arrêté du 25/01/2010) Paramètres Bon état DBO 3-6 mg/l COD 5 7 mg/l NH + 4 NO - 2 PO 3-4 Pt 0,1-0,5 mg/l 0,03 0,3 mg/l 0,1 0,5 mg/l 0,05-0,2 mg/l Guide technique IOTA/ICPE du 21/11/12 Paramètres complémentaires DCO NKJ Bon état mg/l 1 2 mg/l Ne plus faire référence à la grille de qualité de 1971 et aux classes 1A, 1B, 2 et 3

6 Eléments de contexte Quels cours d eau sont concernés? Les cours d eau intégrés dans les «masses d eau superficielles» où trouver le référentiel masses d eau? Accès par le SIERM : Nouveau portail cartographique GEORM Lien direct:

7 Eléments de contexte Cas des cours d eau «non masses d eau» Pas d objectif de bon état explicite mais un niveau de qualité compatible avec le respect de l objectif de bon état de la masse d eau aval extrait guide technique du 21 nov 2012 «Exceptionnellement, dans le cas de très petits cours d eau ayant des enjeux faibles du point de vue environnemental, c est à la confluence du cours d eau avec une masse d eau qu il sera nécessaire a minima de respecter les valeurs seuils du bon état.» Position AERM : Protéger ces milieux aquatiques mais être réaliste sur leurs capacités de dilution souvent très faibles. Le respect du bon état en tout point ne doit pas amener à sur-dimensionner un système de traitement, Il est important de prendre en compte la qualité physique de ces milieux. Comment identifier ces milieux avec GEORM?

8 Méthodologie Méthodologie proposée Issu d un travail collaboratif avec les DREAL, les DDT Lorraine et Alsace, l AERM et les CG Deux arbres de décision Temps sec Temps de pluie

9 Méthodologie Arbre de décision temps sec : Fixer un niveau de traitement approprié en fonction de la sensibilité du milieu Arbre de décision temps de pluie : Définir la sensibilité globale du milieu vis à vis du temps de pluie pour un projet déterminé Indiquer la nécessité d activer des investigations complémentaires en terme d évaluation de l impact des RUTP et de dimensionnement hydraulique (études)

10 Méthode temps sec Arbre de décision temps sec : Fixer un niveau de traitement approprié en fonction de la sensibilité du milieu déterminée au regard : - de l état physico-chimique de la masse d eau réceptrice, - de la pression locale de la collectivité sur cette masse d eau (pour NH4) déterminé par le Taux Global de Dépollution = pollution éliminée / pollution totale représente l effort de réduction de la pollution rejetée en temps sec nécessaire au respect des objectifs environnementaux (sans préjuger du type de système d assainissement ) 3 niveaux de TGD : 50% 60% 75%

11 Zonage Raccordement ANC Collecte Traitement

12 Situation actuelle Outil de calcul du TGD

13 Situation actuelle Outil de calcul du TGD Situation projetée

14 Situation actuelle Outil de calcul du TGD Situation projetée Synthèse

15 Méthode temps sec Cas particuliers pour le calcul du TGD Il est possible de le calculer pour deux communes voisines si les rejets sont très proches En cas d un rejet STEP dans une autre masse d eau, on appliquera un rendement de 100% pour simuler le déplacement du rejet En cas de scénario intercommunal avec plusieurs milieux récepteurs de caractéristiques différentes (états, débits), le TGD ne peut plus être utilisé. Proposer un calcul de flux à l échelle du bassin versant (guide ORFSP 1997).

16 Méthode temps sec

18 Méthode temps sec Protection de captage AEP Infiltration locale (karst) Usage particulier (baignade)

23 Accès aux données d état des masses d eau Depuis l état des lieux 2013 : Nouvel état disponible à l échelle masse d eau (données ou modélisation) Accès rapide Fiche masse d eau par GEORM Tableau exhaustif des états des masses d eau sur le SIERM

24 Accès aux données d état des masses d eau Depuis l état des lieux 2013 : Nouvel état disponible à l échelle masse d eau (données ou modélisation) Accès rapide Fiche masse d eau par GEORM Tableau exhaustif des états des masses d eau sur le SIERM La fiche masse d eau du SIERM en cours de mise à jour!

25 Accès aux données d état des masses d eau Depuis l état des lieux 2013 : Nouvel état disponible à l échelle masse d eau (données ou modélisation) Accès rapide Fiche masse d eau par GEORM Tableau exhaustif des états des masses d eau sur le SIERM La fiche masse d eau du SIERM en cours de mise à jour!

26 Accès aux données d état des masses d eau Depuis l état des lieux 2013 : Nouvel état disponible à l échelle masse d eau (données ou modélisation) Accès rapide Fiche masse d eau par GEORM Tableau exhaustif des états des masses d eau sur le SIERM La fiche masse d eau du SIERM en cours de mise à jour! Stations de surveillance état local pas toujours représentatif de la masse d eau Données élémentaires sur le SIERM (année n-1) Fiche de synthèse du SIERM (données actualisées mais grille de qualité désuète en cours de mise à jour)

31 Méthode temps sec Le rapport Pe/Qe (population en habitants / débit d étiage de retour 5 ans) est fondé sur les rejets en azote ammoniacal particulièrement toxique pour la vie piscicole Un rejet dont le rapport Pe/Qe < 5 assure le respect d une concentration dans le milieu de 0,5 mg NH4 / L

32 Méthode temps sec Justification des TGD objectifs en fonction du Pe/Qe Population Débit Pe/Qe TGD Objectif Flux brut kg NH4/j Flux net kg NH4/j [NH4+] mg/l amont = milieu de classe bon état [NH4+] mg/l aval direct [NH4+] mg/l après autoépuration * % 3,4 1,70 0,3 0,49 0, % 3,4 1,36 0,3 0,61 0, % 3,4 0,85 0,3 1,21 0,85

37 Où calculer le Pe/Qe sur une masse d eau? A environ 1 à 2 km en aval du rejet (hors zone de mélange) Photo d illustration Après une confluence s il en existe une à proximité Pas à plus de 5km car l auto-épuration est déjà intégrée dans les valeurs seuils des Pe/Qe Exemple de Vacqueville et Pexonne (BV de la Verdurette)

38 Quelles données pour les débits d étiage? Plusieurs sources de données : Catalogue AERM de débits d étiages Les cartes de rendement d étiage par zone hydro Les Stations hydrométriques (BD Hydro) Débit linéarisé sur GEORM (Pegase) Parfois des mesures locales Exemple de Hellimer (BV de l Albe)

39 Quelles données pour les débits d étiage? Commune d Hellimer : rejet dans la Zelle Surface BV = 10 km² Catalogue des débits d étiage (Albe) Rendement d étiage de 0,69 l/s/km²

40 Quelles données pour les débits d étiage? Commune d Hellimer : rejet dans la Zelle Catalogue des débits d étiage (Buschbach) Surface BV = 10 km² Rendement moyen = 0,69 l/s/km² Rendement tête de bassin = 0,34 l/s/km² Rendement avant confluence = 1,15 l/s/km²

41 Quelles données pour les débits d étiage? Commune d Hellimer : rejet dans la Zelle Surface BV = 10 km² Carte des rendements par zone hydro (A912) Rendement d étiage de 0,5 à 1 l/s/km²

42 Quelles données pour les débits d étiage? Commune d Hellimer : rejet dans la Zelle Surface BV = 10 km² Données station hydrométrique Rendement d étiage de 0,6 0,92 l/s/km² Rendement moyen de 0,76 l/s/km²

43 Quelles données pour les débits d étiage? Commune d Hellimer : rejet dans la Zelle Surface BV = 10 km² Données Pegase linéarisées sur GEORM Plage de débit QMNA5 : 0 5 l/s

44 Quelles données pour les débits d étiage? Commune d Hellimer : rejet dans la Zelle Source de données QMNA 5 Mini Valeur médiane QMNA5 Maxi Catalogue débit d étiages (Albe) 6,9 Catalogue débit d étiages (Buschbach) 3,4 6,9 11,5 Carte rendement ZH 5 10 Station hydro (Albe) 6 7,6 9,2 Plage de débit GEORM 0 5 Les valeurs peuvent varier du simple au triple! Proposer des plages de valeurs Dans le cas d Hellimer, pas d incidence car Pe/Qe très élevé

46 Méthode temps sec Dans le cas d un rejet indirect à la masse d eau susceptible d impacter un linéaire important de cours d eau (> 5 km) Une centaine de cas dans le bassin

47 Méthode temps sec Déterminer les performances de l ouvrage de traitement à l aide de l outil «TGD et rendement NK»

48 Méthode temps sec Quelles performances de traitement? Outil d aide à la décision Mise en relation des taux globaux de dépollution, des rendements épuratoires associés à des filières, de la répartition de la population en zone d assainissement collectif et du niveau d équipement ANC

49 Méthode temps sec Quelles performances de traitement? Outil d aide à la décision Mise en relation des taux globaux de dépollution, des rendements épuratoires associés à des filières, de la répartition de la population en zone d assainissement collectif et du niveau d équipement ANC

50 Méthode temps sec Quelles performances? Performances en matières oxydables déduites de la filière proposée Principe : si les performances en azote réduit sont élevées alors les performances en MOOX suivront Pas de performances demandées pour le phosphore et NGL (sauf cas particulier)

51 Méthode temps sec Mesures correctives et mesures compensatoires Nature impact Sensibilité milieu / Usages Mesure corrective Actions complémentaires Mesure compensatoire Autre Prescrites pour les milieux à faible potentiel de dilution (Pe/Qe > 10) Rejet d azote ammoniacal Très faible potentiel de dilution (Pe/Qe > 50) Risque pour la vie piscicole Faible potentiel de dilution (10 < PE/QE < 50) Réalisation de zones de dissipations végétalisées : - fossé diversifié boisé, - zones tampon (mares ou noues) Opérations de renaturation de cours d eau si possible axées sur la limitation de l ensoleillement et l amélioration de l oxygénation (reconstitution de la ripisylve, diversification des écoulements) Si les mesures correctives ne sont pas envisageables Opérations obligatoires de renaturation classique de cours d eau (revégétalisation des berges, diversification du lit, gestion des embâcles, gestion de la végétation existante) Rejet de nutriments (Phospates et Nitrates) Très faible potentiel de dilution (PE/QE > 50) Réalisation de zones de dissipations végétalisées : - fossé diversifié boisé, - zones tampon (mares ou noues) Déphosphatation, dénitratation lorsque les condtions techniques le permettent (ex : filière d'épuration de type boues activées avec traitement physico chimique) Si des mesures correctives sont envisageables Opérations obligatoires de renaturation classique de cours d eau Si les messures correctives ne sont pas envisageables Opérations obligatoires de renaturation poussée de cours d eau ou action ambitieuse sur le milieu naturel (ex : restauration de zone humide, création de méandres)

52 Temps de pluie Méthodologie

53 Principe identique au temps sec Méthode temps de pluie

54 Méthode temps de pluie Basée sur le potentiel de dilution du milieu Impact probable Nécessité d évaluer la qualité du milieu Impact peu perceptible

55 1 rang

56 1 rang

57 1 rang 2 rangs

58 1 rang 2 rangs

59 Hors classe 2 rangs 1 rang

60 Méthode temps de pluie Hypothèses par défaut : Coefficient de ruissellement de 25 % couramment observé en milieu rural Pluie de hauteur 5 mm et de durée 2 h pluie de retour 15 j correspondant à un déclassement potentiel d environ 5 % de la période critique Concentration moyenne des rejets à 150 mg DCO/l Concentration milieu = seuil DCO (30 mg/l) x QMNA2/QMNA5

61 Méthode temps de pluie La situation rouge [DCO] > 80 mg/l doit alerter sur la forte sensibilité du milieu en temps de pluie et demande un approfondissement de la problématique : Affiner les hypothèses par défaut (coef. de ruissellement, concentration RUTP, concentration milieu amont, plage de débits d étiage) Simuler le fonctionnement du réseau en temps de pluie (temps de concentration) Tester différentes conditions pluviométriques Proposer des aménagements et simuler leur efficacité

62 Méthode temps de pluie Remarques particulières : Critiquer les résultats d impact Se poser la question de la pertinence d un déclassement théorique de 20 % de la période critique quand la station de surveillance affiche un bon état en aval depuis 10 ans, y compris pour la biologie Ne pas considérer qu il n y aucun problème temps de pluie lorsque la concentration théorique DCO est de 79,9 mg/l, a minima proposer une plage de concentration

63 Impact prix de l eau Méthodologie

64 Impact prix de l eau Réflexion menée pour définir la notion de coût excessif Nécessité de détermination de critères économiques et financiers permettant aux collectivités de rechercher le meilleur compromis environnemental, technique et économique

65 Impact prix de l eau Estimation de l impact du projet sur le prix de l eau Appréciation du caractère excessif du coût Prix de l eau moyen : du bassin Rhin-Meuse du bassin élémentaire dans lequel se situe la commune des communes de taille identique, équipées ou pas d un système de traitement Poids de la facture d eau dans le revenu fiscal des ménages : du bassin Rhin-Meuse du bassin élémentaire dans lequel se situe la commune des communes de taille identique, équipées ou pas d un système de traitement