Evaluation environnementale des systèmes d assainissement par l Analyse de Cycle de Vie

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Lucien Gignac
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1 Evaluation environnementale des systèmes d assainissement par l Analyse de Cycle de Vie Laureline Catel Evelyne Couliou Irstea Montpellier, UMR ITAP, pôle ELSA

Consommation de ressources (énergie, réactifs, ) Rejets EAU STEP P 2 O 5 ETM CTO NO 3,

2 Quels coûts environnementaux pour quelle qualité de rejets? Réseau de collecte Infrastructures C et N : Emissions AIR NH 3 NO x N 2 O CO 2 Consommation de ressources (énergie, réactifs, ) Rejets EAU STEP P 2 O 5 ETM CTO NO 3, PO 4, ETM, CTO, DBO 5 Niveau de performance «environnementale» du système Déchets, boues, lixiviats Ré-émissions SOL, AIR, EAU 2

3 L ACV, une méthode globale et multicritère Système étudié = produit, service, procédé Approche cycle de vie : du berceau à la tombe Approche multicritère des impacts environnementaux 3

cycle de vie à une autre d une région géographique à une

4 L enjeu de l ACV Ou émissions ailleurs? Zéro émissions? Identifier les transferts de pollutions : d une étape du cycle de vie à une autre d une région géographique à une autre et/ou d un écosystème à un autre d une catégorie d impact à une autre 4

5 Exemple : ACV de la production d électricité Nucléaire Electricity, nuclear, at power plant pressure water reactor Eolien Electricity, at wind power plant Thermiqu e (Gaz Naturel) Electricity, natural gas, at power plant Photovoltaïque Electricity, production mix photovoltaic, at plant Charbon Electricity, hard coal, at power plant Source : Mélissa Cornelus, Evea Pôle Elsa 5

Electricity, natural gas, at power plant Photovoltaïque Electricity, production mix

6 % Comparaison des performances environnementales pour 1 MJ d électricité Exemple : ACV de la production d électricité Charbon Gaz naturel Nucléaire Eolien Photovoltaïque Méthode : ReCiPe Midpoint (H) V1.07 6

la production d électricité Charbon Gaz naturel Nucléaire

7 % 100 Résultats sans charbon Exemple : ACV de la production d électricité Gaz naturel Nucléaire Eolien Photovoltaïque Méthode : ReCiPe Midpoint (H) V1.07 7

Nucléaire Eolien Photovoltaïque 90 80 70 60

8 L ACV et les autres méthodes d évaluation environnementale ACV Bilan énergétique Impacts environnementaux Tous les impacts potentiels MJ Evaluation des risques Bilan Carbone Empreinte eau Site industriel Tous les impacts potentiels CO m 3 eau virtuelle 2 8

potentiels MJ Evaluation des risques Bilan Carbone Empreinte

9 Modélisation des systèmes d assainissement Eaux usées domestiques * STEP : station d épuration FPR : Filtres Plantés de Roseaux LSPR : Lits de Séchage de boues Plantés de Roseaux Réseau de collecte PERIMETRE 1 Déchets Eau traitée Prétraitements Traitement eau Traitement boues S T E P * Spécifique filières avec FPR* ou LSPR* Transport boues Fin de vie roseaux 70 % 20 % 10 % 20 % 80 % Engrais évités Epandage agricole Emissions au champ Incinération Mise en décharge Compostage (rhizomes) Légende : Ressources consommées Emissions dans l environnement Incinération sur place (roseaux) 9

Spécifique filières avec FPR* ou LSPR* Transport boues Fin de vie roseaux 70 % 20 % 10 % 20 % 80 % Engrais évités Epandage agricole Emissions au

10 Analyse d une station d épuration : graphe des contributions 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Boues activées (5 200 EH), traitement physico-chimique des boues ReCiPe Midpoint (H) V1.07 Rejets Rejets Fonctionnement Fonctionnement Infrastructure Infrastructure ENERGIE REACTIFS Durée de vie de la station = 30 ans 10

11 Comparaison de stations d épuration 100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% Boues activées EH, trait. boues LSPR Boues activées EH, trait. boues LSPR Lagunage aéré EH (déphosphation, réacteur nitrifiant) Lagunage aéré EH (déphosphation, réacteur nitrifiant) Boues activées EH, trait. boues physico-chimique FPRv 806 EH Boues activées EH, trait. boues physico-chimique FPRv 806 EH ReCiPe Endpoint (H) V % 50% 40% 50% 30% 40% 20% 30% 10% 20% 0% Santé humaine Ecosystèmes Epuisement des ressources 11

boues LSPR Lagunage aéré 3 000 EH (déphosphation, réacteur nitrifiant) Lagunage aéré 3 000 EH (déphosphation, réacteur nitrifiant)

12 Modélisation des systèmes d assainissement Eaux usées domestiques Réseau de collecte * STEP : station d épuration FPR : Filtres Plantés de Roseaux LSPR : Lits de Séchage de boues Plantés de Roseaux PERIMETRE 2 Déchets Eau traitée Prétraitements Traitement eau Traitement boues S T E P * Spécifique filières avec FPR* ou LSPR* Transport boues Fin de vie roseaux 70 % 20 % 10 % 20 % 80 % Engrais évités Epandage agricole Emissions au champ Incinération Mise en décharge Compostage (rhizomes) Légende : Ressources consommées Emissions dans l environnement Incinération sur place (roseaux) 12

13 Modélisation du réseau de collecte Commune de Grabels (34790), environ hab, réseau séparatif Mitage urbain partiel Topographie Densité de population : (hab./km²) Equipes de génie civil Engins de chantier Matériaux et composants 13

partiel Topographie Densité de population : 1 700 (hab.

14 Analyse d un système complet : graphe des contributions 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Réseau de collecte Boues activées EH, trait. boues physico-chimique Durée de vie de la station = 30 ans Durée de vie du réseau = 30 ans 14

15 ACV4E, logiciel simplifié d ACV pour les systèmes d assainissement BASES DE DONNEES INTERFACE RESULTATS GENERATEUR DE SCENARIOS CALCULS DES IMPACTS 15

situation réelle Test de l outil sur 2 collectivités : Montpellier Agglomération et le Syndicat des Eaux et de l Assainissement

16 Projets en cours 1 Développement d un calculateur simplifié accessible aux techniciens dans le domaine de l assainissement Collaborations entre équipes ACV et Epuration Collaborations entre équipes ACV et Gestion 2 Test de son applicabilité en situation réelle Test de l outil sur 2 collectivités : Montpellier Agglomération et le Syndicat des Eaux et de l Assainissement Alsace-Moselle ( ) Elargissement du test à un plus grand nombre de collectivités : formation d un groupe de travail ( ) 16

17 L ACV, une approche «produit» complémentaire des approches «site» Approche SITE Approche PRODUIT ou SERVICE (ACV) Un produit traverse plusieurs sites Un site fabrique plusieurs produits 17

18 Merci de votre attention des questions?

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