L'UTILISATION DES EAUX USEES EPUREES EN

Sommaire

INTRODUCTIONPREMIERE PARTIE : EAUX USEES ET TECHNIQUES DE RÉUTILISATION

- 1.1 Composition des eaux usées 1.1.1 Microorganismes pathogènes 1.1.2 MES et matière organique 1.1.3 Substances nutritives 1.1.4 Eléments traces 1.1.5 Salinité - 1.2 Traitement et stockage des eaux usées 1.2.1 Traitements conventionnels 1.2.2 Traitements extensifs 1.2.2.1 Lagunage naturel 1.2.2.2 Épuration par infiltration 1.2.3 Désinfection 1.2.4 Stockage 1.2.4.1 Recharge de nappe aquifère 1.2.4.2 Réservoir de stabilisation - 1.3 Irrigation 1.3.1 Besoins en eau 1.3.2 Techniques d'irrigation 1.3.2.1 Irrigation à la raie 1.3.2.2 Irrigation par aspersion 1.3.2.3 Irrigation localisée 1.3.2.4 Irrigation souterraine

DEUXIEME PARTIE : LA RÉGLEMENTATION FRANÇAISE DE LA REUTILISATION DES EAUX USEES ET DE L'EPANDAGE

- 2.1 Réutilisation des eaux usées 2.1.1 Usages autorisés 2.1.2 Procédures d'autorisation et contrôle - 2.2 Epandage

TROISIEME PARTIE :ÉLABORATION DES PROJETS

- 3.1 Réutilisation des eaux usées - 3.2 Evaluation des ressources et des besoins en eau 3.2.1 Ressources en eau 3.2.2 Besoins en eau -3.3 L'état de l'assainissement 3.3.1 L'état de l'assainissement 3.3.2 Les besoins en assainissement - 3.4 L'étude du marché des eaux usées - 3.5 Etude des scénarii

3.5.1 Consistance des scénarii 3.5.2 Etude technique 3.5.3 Etude des coûts 3.5.4 Etude d'impact 3.5.5 Analyse économique 3.5.6 Analyse financière 3.5.7 La prise en compte des primes d'épuration et des primes d'irrigation - 3.6 Cadre contractuel

QUATRIEME PARTIE : EXEMPLES

- 4.1 Exemple de réutilisation des eaux usées 4.1.1 Le site de la Baie du Mont Saint Michel (Manche) 4.1.2 Le site de Mesnil en Vallée (Maine et Loire) 4.1.3 Le site de Porquerolles (Var) 4.1.4 Le site du Golf de Qaint Palais sur Mer (Charente Maritime) 4.1.5 Le projet du site de Gidy (Loiret) 4.1.6 Le projet du site de Loudun (Vienne) 4.1.7 L'étude économique du Département de l'Hérault - 4.2 Exeemples d'épandage 4.2.1 Le site de Cogolin 4.2.2 Le site de Oppede (Vaucluse) 4.2.3 Le site de Saint Mathieu de Tréviers (Hérault)

CINQUIEME PARTIE : PERSPECTIVES DANS LE CAS PARTICULIER DE LA FRANCE

- 5.1 La réutilisation agricole des eaux usées - 5.2 L'épandage

ANNEXE I ANNEXE II 1 - Panorama général de l'utilisation agricole des eaux usées en France 2 - Particularisme de certains sites

BIBLIOGRAPHIE

INTRODUCTION

L'irrigation de cultures ou d'espaces verts est, de très loin, le mode le plus répandu de réutilisation des eaux usées urbaines. C'est aussi, si on le compare aux autres modes de réutilisation, qu'il s'agisse du double réseau urbain, des usages industriels, ou des recharges d'aquifère, celui qui a le plus d'avenir à court et à moyen terme. Un guide essentiellement consacré à la réutilisation agricole des eaux usées urbaines est donc justifié.

Les eaux usées domestiques constituent l'essentiel des eaux usées urbaines. L'admission dans les réseaux d'égout d'effluents industriels dont la composition diffère notablement de celle des eaux domestiques est susceptible de compromettre les projets de réutilisation agricole.

La réutilisation des eaux usées a fait son apparition dans la réglementation française avec la Loi sur l'Eau du 3 janvier 1992. Dans son article 35, la réutilisation est mentionnée comme une alternative au rejet des effluents des stations d'épuration dans les milieux récepteurs: cours d'eau, plans d'eau, etc ... Peu de temps auparavant, en juillet 1991, le Ministère chargé de la Santé avait publié des recommandations relatives à l'utilisation des eaux usées épurées pour l'irrigation des cultures et l'arrosage des espaces verts élaborées par le Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France (CSHPF, 1991). La réutilisation agricole des eaux usées est donc, depuis quelques années, un mode de gestion des eaux usées reconnu par les pouvoirs publics et doté d'un cadre réglementaire.

L'utilisation agricole des eaux résiduaires est très ancienne en Europe et, en particulier, en France. Dès 1875, les effluents bruts de la ville de Paris sont répandus dans les champs d'épandage de Gennevilliers puis, ultérieurement, d'Achères, de Carrière-Triel et de Mery-Pierrelay. En 1904, 5300 hectares sont concernés par ces épandages. Les buts poursuivis étaient l'épuration des eaux d'égout et la valorisation des nutrients qu'elles contiennent. Au nombre des cultures pratiquées avec un succès qui démultipliait la valeur locative des terrains, on trouvait pommes de terres, oignons, choux, artichauts et carottes. Si la pression urbaine et l'évolution des techniques d'épuration ont progressivement fait régresser ces installations, les champs d'épandage de la Ville de Paris occupaient encore récemment quelques 2000 hectares.

On trouve aussi en France, à côté des derniers témoins des pratiques du XIXe siècle, des opérations beaucoup plus récentes de réutilisation agricole d'eaux usées urbaines qui illustrent les deux motivations de la réutilisation des eaux usées : - réaliser des économies d'eau de première main ou accroître la ressource, - protéger les cours d'eau, les plans d'eau, les eaux littorales, voire les eaux souterraines qui, autrement, auraient pu être pollués par les rejets des stations d'épuration.

Une seule de ces motivations peut justifier un projet de réutilisation. Sur les îles ou en bordure littorale, elles concourent toutes les deux à légitimer une gestion des eaux usées qui permet, d'une part, de maintenir une activité agricole profitable, notamment le maraîchage, et, d'autre part, de sauvegarder la conchyliculture, la pêche à pieds, la baignade et, d'une manière générale, la qualité du milieu littoral.Réutiliser les eaux usées d'une collectivité à des fins agricoles consiste à récupérer les eaux d'égout, après qu'elles aient été traitées dans une station d'épuration, à les stocker et à les utiliser pour irriguer des cultures ou arroser des espaces verts ou bien encore des terrains de sport. Les eaux usées peuvent véhiculer des nombres importants de micro-

organismes pathogènes. Si des précautions particulières ne sont pas prises, l'utilisation agricole des eaux résiduaires peut contribuer à la transmission des maladies d'origine hydrique. L'objectif du traitement préalable à l'irrigation est précisément de réduire considérablement, sinon d'éliminer en totalité, les risques sanitaires. Le traitement des eaux d'égout, qui doit être adapté à la nature du milieu irrigué et au mode d'irrigation, est donc indispensable.

La réutilisation des eaux usées est une pratique très répandue dans les régions du monde affectées par des pénuries de ressources en eau. Elle est, par exemple, très développée aux Etats-Unis, où 34 Etats disposent de réglementations ou de recommandations - souvent très exigeantes - relatives à l'usage agricole des eaux usées (EPA & USAID, 1992). Il faut citer aussi le Mexique et plusieurs pays d'Amérique du Sud, l'Australie, l'Afrique du Sud, le Japon, la Chine et les pays du Golfe Persique, ...

Le bassin méditerranéen est l'une des régions du Monde où la réutilisation agricole des effluents urbains est la plus pratiquée. Par exemple, elle est largement systématisée en Israël, avec une réglementation très inspirée du modèle californien. La Tunisie constitue aussi un autre exemple d'une politique nationale de réutilisation. Pour sa part, l'Espagne se dote progressivement, région par région, d'une réglementation et améliore la qualité des eaux réutilisées.

En dépit des exemples cités précédemment, la réutilisation des eaux résiduaires est encore très peu développée sur le territoire français. Cela tient essentiellement à l'abondance de nos ressources en eau. Sur les parties du territoire les moins arrosées, la pluviométrie moyenne annuelle ne descend guère en dessous de 600 mm. Dans le Midi méditerranéen, les zones les moins bien pourvues sont adossées à des reliefs beaucoup plus arrosés. Par ailleurs, ces régions sont desservies par de grands équipements hydrauliques, Canal de Provence, Canal du Bas Rhône Languedoc, capables de satisfaire leurs besoins en eau. En revanche, on voit apparaître, deci delà des installations qui répondent à des nécessités locales.

Les exigences croissantes de protection de l'environnement sont de nature à permettre l'émergence de projets dans lesquels la réutilisation des effluents des stations d'épuration permet, comme le suggère la Loi sur l'Eau, de protéger des milieux récepteurs sensibles - baignades, parcs conchylicoles, nappes karstiques, proximité d'un captage AEP -, ..ou de valoriser les traitements complémentaires nécessaires au maintien des usages de ces milieux.

Dans certaines opérations pilotes ou en vraie grandeur, décrites dans ce document la valorisation des eaux usées est marginale. Elle consiste à permettre la croissance accélérée d'un boisement de peupliers ou de résineux. En vérité, ces installations relèvent plus du concept d'épuration par infiltration que de celui de réutilisation. Le boisement est alors un mode de valorisation de l'eau mais surtout une manière de paysager l'épandage. Cette démarche présente un intérêt pour les collectivités petites et moyennes et mérite qu'une partie lui soit consacrée.

Ce document est organisé de la manière suivante : • Dans la première partie sont recensées les principales données relatives aux

caractéristiques des eaux usées et aux techniques mises en œuvre dans une opération de réutilisation, depuis le traitement jusqu'à l'irrigation, en passant par le stockage.

• La réglementation qui s'applique aussi bien à la réutilisation qu'à l'épandage fait l'objet de la deuxième partie. Nous avons décidé de lui accorder une place importante car elle est une clé essentielle de la faisabilité des projets et, donc, de l'avenir de la réutilisation des eaux usées épurées en France.

• La troisième partie traite de l'élaboration des projets de réutilisation agricole des eaux usées épurées et des projets d'épandage.

• Quelques études de cas, exposées dans la quatrième partie, illustrent les objectifs et les possibilités offertes par la réutilisation et l'épandage.

• L'avenir en France de ces deux modes de gestion des eaux usées vient en conclusion.

Remarque : Les études de cas présentées en quatrième partie ainsi que le bilan général des sites français de REU et d'épandage ont pu être réalisé avec la contribution du Ministère du Travail et des Affaires Sociales. - Direction Générale de la Santé - Bureau de l'Eau, et de la DRASS de l'Hérault qui nous a transmis un premier état de l'inventaire en cours de réalisation (2ème semestre 1996).

Cet inventaire qui sera publié prochainement vise à préparer l'arrêté sur les recommandations relatives à la REU en France, qui devrait paraître en fin 1997 - début 1998. Dans un souci de cohérence, nous avons pris soin de transmettre cette étude aux rapporteurs de l'arrêté pour validation.

PREMIERE PARTIE :EAUX USÉES ET TECHNIQUES DE RÉUTILISATION

Une irrigation de cultures ou d'espaces verts qui met en œuvre des eaux usées n'est pas une irrigation banale. En effet, ces eaux véhiculent des pollutions qui posent des problèmes de santé publique, de conservation des sols et de protection de l'environnement, qui ne doivent être ni exagérés ni sous-estimés. Les exemples, dans de nombreux pays du pourtour méditerranéen, de périmètres arrosés depuis des décades avec des eaux usées brutes montrent que, sauf concentration importante en effluents industriels et sauf forte salinité des eaux naturelles, les rendements agricoles sont très satisfaisants. En revanche, on y observe des problèmes sanitaires et des pollutions de nappes phréatiques. Si beaucoup de composants des eaux usées (micro-organismes pathogènes, métaux lourds, micropolluants organiques, ..) sont sources d'inconvénients, d'autres constituants (matière organique, azote, phosphore, potassium) contribuent à la fertilisation des sols. Certains éléments peuvent jouer des rôles différents selon leur concentration. L'azote, par exemple, est un fertilisant indispensable mais, trop concentré, il contribue à la pollution des nappes phréatiques. Aussi, chaque projet de réutilisation mérite-t-il une étude particulière, qui tient compte aussi bien de la qualité de l'eau utilisée que du contexte de la réutilisation.

Bien que quelques rares exemples contraires existent en France (Achères), les eaux usées brutes ne doivent pas être directement réutilisées. Un traitement est toujours nécessaire, différent selon le type de culture et le mode d'irrigation choisis. Ses objectifs sont de permettre le fonctionnement de l'irrigation, en supprimant notamment les risques de colmatage, d'éviter les mauvaises odeurs et surtout, chaque fois que cela est nécessaire, d'éliminer les micro-organismes pathogènes. Cependant, rares seront les ingénieurs qui, en France, auront l'occasion de concevoir un projet intégré de traitement et de réutilisation des eaux d'égout. Notre pays est, fort heureusement, largement pourvu en stations d'épuration et la plupart des projets de réutilisation à venir consisteront à utiliser les effluents délivrés par des stations déjà existantes. Le volet traitement de l'étude consistera à envisager la nécessité d'un complément de traitement, en particulier pour satisfaire aux exigences de protection sanitaire. Les techniques de désinfection méritent donc une considération toute particulière.

Une installation de réutilisation des eaux usées comporte toujours un stockage. Il y a deux raisons à cela. La première est que le rythme de production des eaux usées n'est pas accordé à celui de l'irrigation. La deuxième est qu'il n'y a pas de pire catastrophe pour un périmètre irrigué que l'interruption de l'approvisionnement en eau; une réserve de sécurité est indispensable. Une troisième raison doit être énoncée : on sait maintenant que le stockage, qu'il soit effectué sous la forme d'une recharge de nappe par bassins d'infiltration ou dans un réservoir non couvert, participe à l'amélioration de la qualité de l'eau.

La réutilisation agricole met en œuvre des techniques d'irrigation courantes. Les agriculteurs qui épandent des lisiers ou des effluents d'industries agro-alimentaires connaissent les précautions qu'il faut prendre quand on utilise des eaux polluées. Il n'est pas inutile de les rappeler ici. Les comptabilités entre les techniques d'irrigation et les normes sanitaires seront évoquées dans la deuxième partie de ce document.

1.1 COMPOSITION DES EAUX USEES

On s'intéressera plus particulièrement aux substances entraînées ou dissoutes dans l'eau du fait de ses usages. On évoquera plus brièvement les problèmes - qui se posent très peu

en France -, relatifs à la salinité des eaux. Celle-ci, en effet, est généralement beaucoup plus la conséquence de la composition des eaux naturelles que le résultat des usages domestiques des eaux. L'irrigation avec des eaux très minéralisées est un sujet traité dans les bons manuels d'irrigation. On fera cependant une exception pour le chlorure de sodium introduit avec les infiltrations d'eaux d'origine marine dans les réseaux d'égout en bordure de mer.

La composition des eaux résiduaires urbaines brutes dépend :• essentiellement de l'activité humaine (eaux ménagères et eaux vannes), • de la composition des eaux d'alimentation en eau potable et, accessoirement, de la

nature des matériaux entrant dans la constitution des canalisations d'eau, pour les composés chimiques,

• de la nature et de la quantité des effluents industriels éventuellement rejetés dans le réseau urbain.

Les eaux usées urbaines contiennent des matières solides, des substances dissoutes et des micro-organismes. Ces derniers sont la cause des principales restrictions imposées à la réutilisation des eaux usées. La réglementation distingue des niveaux de qualité pour les eaux usées épurées, déterminés par les taux de concentration de ces micro-organismes. Il est donc nécessaire de rappeler des notions élémentaires à leur sujet.

1.1.1 Micro-organismes

Les eaux usées contiennent tous les micro-organismes excrétés avec les matières fécales. Cette flore entérique normale est accompagnée d'organismes pathogènes. L'ensemble de ces organismes peut être classé en quatre grands groupes : les bactéries, les virus, les protozoaires et les helminthes.

Les bactéries

Les eaux usées urbaines contiennent environ 106 à 107 bactéries/100 ml dont 105 proteus et entérobactéries, 103 à 104 streptocoques et 102 à 103 clostridiums. La concentration en bactéries pathogènes est de l'ordre de 104/l. Parmi les plus communément rencontrées, on trouve les salmonellas dont on connaît plusieurs centaines de sérotypes différents, dont ceux responsables de la typhoïde, des paratyphoïdes et des troubles intestinaux. Des germes témoins de contamination fécale sont communément utilisés pour contrôler la qualité relative d'une eau ce sont les coliformes thermotolérants.

Les virus

Les virus sont des parasites intracellulaires obligés qui ne peuvent se multiplier que dans une cellule hôte. On estime leur concentration dans les eaux usées urbaines comprise entre 103 et 104 particules par titre. Leur isolement et leur dénombrement dans les eaux usées sont difficiles, ce qui conduit vraisemblablement à une sous estimation de leur nombre réel. Les virus entériques sont ceux qui se multiplient dans le trajet intestinal ; parmi les virus entériques humains les plus importants, il faut citer les entérovirus (exemple : polio), les rotavirus, les retrovirus, les adénovirus et le virus de l'Hépatite A. Il semble que les virus soient plus résistants dans l'environnement que les bactéries et que leurs faibles dimensions soient à l'origine de leurs possibilités de dissémination.

Les protozoaires

Parmi les protozoaires les plus importants du point de vue sanitaire, il faut citer Entamoeba

histolytica, responsable de la dysenterie amibienne et Giardia lamblia. Au cours de leur cycle vital, les protozoaires passent par une forme de résistance, les kystes, qui peuvent être véhiculés par les eaux résiduaires.

Les helminthes

Les helminthes sont fréquemment rencontrés dans les eaux résiduaires. Dans les eaux usées urbaines, le nombre d'oeufs d'helminthes peut être évalué entre 10 et 103/l. Il faut citer, notamment, Ascaris lumbricades, Oxyuris vermicularis, Trichuris trichuria, Taenia saginata. Beaucoup de ces helminthes ont des cycles de vie complexes comprenant un passage obligé par un hôte intermédiaire. Le stade infectieux de certains helminthes est l'organisme adulte ou larve, alors que pour d'autres, ce sont les oeufs. Les oeufs et les larves sont résistants dans l'environnement et le risque lié à leur présence est à considérer pour le traitement et la réutilisation des eaux résiduaires.

L'analyse des risques sanitaires liés aux agents pathogènes susceptibles d'être transportés par les eaux usées fonde les recommandations proposées par l'Organisation Mondiale de la Santé en 1989 (OMS, 1989). Cette analyse, reprise dans le contexte national, a conduit le CSHPF à adopter les recommandations qui sont présentées dans la deuxième partie de ce rapport.

1.2. Matières en suspension et matière organique

Tableau I

Caractéristiques épidémiologiques de quelques agents pathogènes des eaux usées (valeurs moyennes tirées de la bibliographie)

Agents

Quantité excrétée par g/fèces

Latence Survie

Multiplication dans

l'environnement

Dose infectanteDI 50 (a)

VIRUS

Enterovirus 107 0 3 mois non < 100Hépatite A 106 ? 0 ? non ?Rotavirus 106 ? 0 ? non ?

BACTERIES

Colibacilles 108 0 3 mois oui ± 109

Salmonella typhi. 108 0 2 mois oui 107

Autres Salmonelles 108 0 2-3 mois oui 106

Shigella 107 0 1 mois oui 104

PARASITES

Amibe dysent. 107 0 25 jours non 10 à 100Giardia lamblia 105 0 25 jours non 10 à 100Ascaris 104 10 jours > 1 an non quelques unitésTaenia 104 2 mois 9 mois non 1

(a) DI 50 : dose suffisante pour provoquer l'apparition de symptômes cliniques chez 50 % des individus soumis au test (source : adapté de Feachem et al , 1983) Les matières en suspension sont en majeure partie de nature biodégradable. La plus grande part des microorganismes pathogènes contenus dans les eaux usées est transportée par les MES. Les particules en suspension, plus lourdes que l'eau, sont éliminées par décantation. C'est une étape simple dans la réduction de la charge organique des eaux usées et de la teneur en germes pathogènes. Toutefois, un traitement beaucoup plus poussé est généralement requis pour faire face aux risques sanitaires

Une présence excessive de matières en suspension peut entraîner des difficultés de transport et de distribution des effluents ainsi que le bouchage des systèmes d'irrigation.

La présence de matière organique dans les eaux usées ne constitue pas, sauf cas très particulier, un obstacle à la réutilisation de ces eaux. Bien au contraire, elle contribue à la fertilité des sols. Cependant, l'expérience montre que le maintien d'une concentration importante en matière organique dans les eaux usées gêne considérablement l'efficacité des traitements destinés à éliminer les germes pathogènes. Enfin, les concentrations significatives en matière organique peuvent aussi entraîner des odeurs désagréables, notamment s'il arrive que les eaux stagnent à la surface du sol.

1.1.3. Substances nutritives

L'azote, le phosphore, le potassium, et les oligo-éléments, le zinc, le bore et le soufre, indispensables à la vie des végétaux, se trouvent en quantités appréciables, mais en proportions très variables par rapport aux besoins de la végétation, dans les eaux usées épurées ou non. D'une façon générale, une lame d'eau résiduaire de 100 mm peut apporter à l'hectare :

• de 16 à 62 kg d'azote, • de 2 à 69 kg de potassium, • de 4 à 24 kg de phosphore, • de 18 à 208 kg de calcium, • de 9 à 100 kg de magnésium, • de 27 à 182 kg de sodium.

Dans certaines circonstances, ces éléments peuvent être en excès par rapport aux besoins de la plante et provoquer des effets négatifs, aussi bien au niveau de la culture que des sols. Un contrôle périodique de la quantité de nutriments présents dans l'effluent est nécessaire afin d'en tenir compte lors du calcul des besoins en fertilisants des cultures irriguées.

L'azote

L'usage d'eaux usées en irrigation peut faire craindre un excès d'apports azotés. Cet excès se réfère d'une part aux tolérances de la végétation cultivée et, d'autre part, aux risques de pollution des nappes phréatiques sous-jacentes.

En effet, dans certains cas défavorables, un apport d'azote excédentaire par rapport aux besoins des cultures, peut provoquer dans un sol très perméable la contamination des eaux souterraines. Il est donc souhaitable que les apports d'azote ne soient pas disproportionnés à l'assimilation par la culture. Il est clair que la présence d'une nappe phréatique utilisée pour l'alimentation en eau des populations ou des animaux impose des contraintes qu'un projet de réutilisation d'effluents urbains doit prendre en compte.

L'azote en quantité excessive peut, dans des mesures qu'il ne faut pas exagérer, perturber certaines productions, retarder la maturation de certaines cultures, abricots, agrumes, avocats, vigne par exemple, altérer leur qualité, comme par exemple réduire la teneur en sucre des fruits ou des betteraves, accentuer la sensibilité des cultures aux maladies, la tendance à la verse pour les céréales, limiter le développement des jeunes racines....

Le phosphore

La concentration en phosphore dans les effluents secondaires varie de 6 à 15 mg/l (soit 15 à 35 mg/l en P2O5), à moins que l'élimination du phosphore ne soit assurée durant le traitement. La teneur en phosphore dans les eaux usées est habituellement trop faible pour modifier le rendement. Mais s'il y a excès, il est pour l'essentiel retenu dans le sol par des réactions d'adsorption et de précipitation; cette rétention est d'autant plus effective que le sol contient des oxydes de fer, d'aluminium ou du calcium en quantités importantes. On ne rencontre pas en général de problèmes liés à un excès de phosphore.

Le potassium

La concentration en potassium dans les effluents secondaires varie de 10 à 30 mg/l (12 à 36 mg/l de K2 O) et permet donc de répondre partiellement aux besoins. Il faut noter cependant que, s'il existe, un excès de fertilisation potassique conduit à une fixation éventuelle du potassium à un état très difficilement échangeable, à une augmentation des pertes par drainage en sols légers, à une consommation de luxe pour les récoltes.

1.1.4 Eléments traces

Certains éléments traces, peu nombreux, sont reconnus nécessaires, en très faibles quantités, au développement des végétaux : le bore, le fer, le manganèse, le zinc, le cuivre et le molybdène. L'irrigation, à partir d'eaux usées, va apporter ces éléments, mais aussi d'autres oligo-éléments, non indispensables à la plante tels que le plomb, le mercure, le cadmium, le brome, le fluor, l'aluminium, le nickel, le chrome, le sélénium et l'étain.

Tableau IIConcentrations maximales en éléments traces recommandées pour les eaux d'irrigation

(Ayers et Westcot, 1985)

Elément (symbole)

Eaux utilisées en permanence

tous types de solmg/l

Utilisation allant jusqu'à 20 ans sur des sols à texture fine ayant un

pH de 6 à 8,5mg/l

Aluminium (Al) 5,0 20,0Arsenic (As) 0,1 2;0Béryllium (Be) 0,1 0,5Bore (B) 1 2,0Cadmium (Cd) 0,01 0,05Chrome (Cr) 0,1 1,0Cobalt (Co) 0,05 5,0Cuivre (Cu) 0,2 5,0Fluorure (F) 1,0 15,0Fer (Fe) 5,0 20,0Plomb (Pb) 5,0 10,0Lithium (Li)(2) 2,5 2,5manganèse (Mn) 0,2 10,0Molybdène (Mo) 0,01 0,05(3)

Nickel (Ni) 0,2 2,0Sélénium (Se) 0,02 0,02Vanadium (V) 0,2 1,0Zinc (Zn) 2,0 10,0Ces niveaux ne doivent normalement endommager ni les plantes, ni les sols. On ne dispose d'aucune donnée concernant le mercure (Hg), l'argent (Ag), l'étain (Sn), le titane (Ti), le tungstène (W).(1) Voir Tableau (2) La concentration maximale recommandée pour l'irrigation des agrumes est de 0,075 mg/l. (3) Uniquement pour des sols acides à texture fine ou des sols acides à teneur relativement élevée en oxyde de

fer.

Les éléments traces sont, en général, immobilisés dans les couches supérieures du sol, par adsorption et échanges d'ions. Cette accumulation peut avoir pour conséquence, à terme, des risques pour le développement des plantes, la santé des hommes et des animaux. Les métaux lourds qui présentent les risques les plus notables sont le cadmium, le cuivre, le molybdène, le nickel, et le zinc. Le nickel, le cuivre et le zinc sont d'abord phytotoxiques. Au contraire, le molybdène et, surtout, le cadmium peuvent être toxiques pour les animaux et l'homme, à des concentrations bien inférieures aux seuils de phytotoxicité.

Les concentrations maximales en éléments traces recommandées dans les eaux d'irrigation sont reportées dans le Tableau II Il faut toutefois garder en mémoire que, sauf exception (établissements industriels très polluants raccordés directement au réseau d'assainissement), les concentrations en métaux lourds dans les eaux résiduaires sont faibles et ne constituent pas un facteur limitant la réutilisation des eaux usées en irrigation. L'essentiel de ces métaux est retenu dans les boues des stations d'épuration. Il reste cependant prudent, afin d'éviter tout risque, de suivre la qualité des eaux recyclées et de tenir compte de leur composition dans le choix des cultures arrosées.

Eléments toxiques organiques

Une grande variété de composés organiques de synthèse peut se retrouver dans les effluents en provenance d'eaux de lessivage ou de rejets industriels. Certains se forment aussi lors des traitements de désinfection des effluents par le chlore (haloformes). Les principales familles de la chimie organique de synthèse sont représentées : hydrocarbures polycycliques aromatiques, chlorophénols, phtalates... avec une concentration de l'ordre de 1 à 10µg/l dans les effluents. Dans le sol, ces micro-polluants restent liés à la matière organique ou adsorbés sur les particules du sol. Cependant, quelques composés ioniques (pesticides organochlorés, solvants chlorés) peuvent être entraînés en profondeur. Il semble que les plantes soient susceptibles d'absorber certains composés organiques, mais il existe peu de données disponibles à ce sujet. Les PCB, quant à eux, restent fixés à 97 % dans les racines. En raison de la faible solubilité de ces éléments organiques, on les retrouvera concentrés dans les boues et c'est surtout lors de l'épandage de ces dernières que leurs teneurs devront être contrôlées.

1.1.5. Salinité

Le principal critère d'évaluation de la qualité d'une eau naturelle dans la perspective d'un projet d'irrigation est sa concentration totale en sels solubles. On estime que la concentration en sels de l'eau usée excède celle de l'eau du réseau d'alimentation en eau potable de quelques 200 mg/l, sauf dans le cas de pénétration d'eaux saumâtres dans les réseaux d'assainissement ou lors de collecte d'eaux industrielles. Cette augmentation n'est pas susceptible, à elle seule, de compromettre une irrigation.

Bien que, sauf les cas particuliers précédents, la salinité des eaux usées ne soit pas, en France, une source de difficultés, il est bon de rappeler quelques données de base. On considère deux catégories de conséquences d'une salinité excessive de l'eau d'irrigation :

• les dommages vis-à-vis des sols et donc, indirectement, vis-à-vis des rendements culturaux,

• les dommages causés au cultures. Salinisation

Les plantes et l'évaporation prélèvent l'eau du sol en y abandonnant une large part des sels apportés par l'eau d'arrosage; ce qui conduit à augmenter la salinité de l'eau du sol. La pression osmotique de l'eau du sol augmentant avec sa concentration en sels dissous, la

plante consacre alors l'essentiel de son énergie non pas à se développer, mais à ajuster la concentration en sel de son tissu végétal de manière à pouvoir extraire du sol l'eau qui lui est nécessaire. RICHARDS, en 1969, a établi une échelle de qualité des eaux d'irrigation en fonction de leur salinité évaluée par leur conductivité électrique (Tableau III). La tolérance de quelques plantes vis-à-vis de la salinité de l'eau d'irrigation est reportée au Tableau IV.

Tableau IIIClasses de qualité de salure de l'eau d'irrigation

(Richards, 1969 in PERIGAUD J., 1977)

Qualité de l'eauConductivité de l'eau

(mmhos/cm)Sels solubles correspondants estimés en

Na Cl (mg/l)I. Excellente < 0,25 < 160II. Faibles salinité 0,25 - 0,75 160 - 500III. Forte salinité 0,75 - 2,25 500 - 1 500IV. Très forte salinité 2,25 - 5 1 500 - 3 600

Tableau IVRendement de quelques cultures en fonction de la salinité de l'eau d'arrosage (exprimée en dS/m)(1)

RendementsCulture 100 % 90 % 75 % 50 % 0 %

Orge 5.3 6.7 8.7 12 19Blé 4.0 4.9 6.3 8.7 13Maïs 1.1 1.7 2.5 3.9 6.7Sorgho 4.5 5.0 5.6 6.7 8.7Betterave sucrière 4.7 5.8 7.5 10 16Tomate 1.7 2.3 3.4 5.0 8.4Concombre 1.7 2.2 2.9 4.2 6.8Choux 1.2 1.9 2.9 4.6 8.1Pomme de terre 1.1 1.7 2.5 3.9 6.7Oignon 0.8 1.2 1.8 2.9 5.0Luzerne 1.3 2.2 3.6 5.9 10Fétuque 2.6 3.6 5.2 7.8 13

(1) adapté de Mass et Hoffman (1977) et Mass (1984). Ces données sont uniquement indicatives. Les tolérances absolues varient en fonction du climat, des conditions de sol et des pratiques culturales.

En dessous de 700S/cm, il n'y a pratiquement pas de culture dont le rendement soit affecté par la salinité; entre 700 et 3 000S/cm, le maintien des rendements est encore possible avec des façons culturales adéquates. En France, la salinité des eaux usées n'excède qu'exceptionnellement 1.000S/cm; elle ne constitue pas un obstacle à l'exploitation agricole.

Quand une tendance à l'enrichissement en sels de la solution du sol menace les rendements culturaux, elle doit être compensée par des irrigations supérieures aux besoins en eau de la culture pour entraîner la solution du sol excessivement enrichie en ions en dessous de la zone racinaire. Des abaques permettent de déterminer le taux de lessivage en fonction de la tolérance au sel de la culture et de la salinité de l'eau appliquée. Bien entendu, le projet de réutilisation doit se soucier de l'évacuation de l'eau de lessivage. Si la perméabilité du sol n'est pas suffisante, un drainage doit être prévu.

Le choix du mode d'irrigation doit tenir compte de la salinité de l'eau d'arrosage. L'irrigation à la raie est déconseillée; au contraire, l'irrigation par submersion ou l'irrigation localisée donnent de bons résultats.

Chlore et sodium

Les chlorures et le sodium peuvent également poser problème, notamment en bord de mer, quand les réseaux d'égout drainent des eaux phréatiques saumâtres.

Tableau VConcentrations en Na et Cl de l'eau d'aspersion provoquant des brûlures des feuilles (a,b)

moins de 5 5 - 10 10 - 20 plus de 20Amandier Raisin Orge Choux fleurAbricotier Pommes de terre Blé Betterave sucrièreAgrumes Tomate Concombre TournesolPrunier Sorgho

Gazons de golf

(a) Données de Maas ( ) (b) Susceptibilité basée sur l'absorption directe des sels par les feuilles (c) la concentration de Na ou Cl en meq/l peut être calculée en divisant les mg/l par le poids moléculaire de Na (23) ou Cl (35,5). (meq/l = mg/l x poids moléculaire) (d) Le dommage causé aux feuilles est influencé par les conditions environnementales et de culture. Ces données sont présentées uniquement en tant que guide pour l'irrigation par aspersion.

Certaines cultures, comme la vigne, les agrumes, les noyers, l'avocatier et le haricot, les groseillers, les fraisiers et, d'une manière générale, les fruits à pépins et à noyaux sont sensibles à des concentrations relativement faibles en Na.

La plupart des arbres et autres plantes ligneuses pérennes sont sensibles au chlore à faible dose, alors que la plupart des cultures annuelles le sont moins. Les cultures très sensibles peuvent être affectées par des teneurs en chlore de la solution du sol à partir de 1 meq/l

Les effets toxiques apparaissent beaucoup plus facilement quand les sels sont apportés directement sur les feuilles lors des irrigations par aspersion. C'est particulièrement vrai pour le Cl et le Na. . Quelques valeurs de tolérances au chlore et au sodium sont données au Tableau V .Les risques sont moindres avec des irrigations nocturnes.

Quand les eaux réutilisées ont été chlorées et que le résiduel en chlore est trop élevé au moment de l'irrigation, les cultures peuvent souffrir si elles sont arrosées par aspersion. Mais le chlore résiduel libre (HOCl, OCl-, Cl2) est très réactif et instable dans l'eau ; il suffit alors de stocker l'eau quelques heures dans un réservoir ouvert pour l'éliminer. Une teneur en chlore résiduel inférieure à 1 mg/l est sans danger pour le feuillage, mais une concentration supérieure à 5 mg/l serait hautement dommageable. La plupart des projets d'irrigation ne devraient pas rencontrer ce problème s'ils utilisent un réservoir de stockage intermédiaire ; mais il est important de redoubler de précautions si ce réservoir est court-circuité et que l'effluent est directement utilisé.

Le bore

Dans les eaux usées, le bore provient des lessives et des rejets industriels. A des concentrations très faibles, le bore est indispensable à la croissance des végétaux, ces besoins sont toujours largement couverts par les eaux usées ; mais lorsque sa concentration excède 1 mg/l, il peut être toxique pour les plantes les plus sensibles (Tableau VI).

Tableau VIConcentrations maximales en Bore dans l'eau d'arrosage basées sur

l'apparition de symptômes de toxicité lors de cultures sur sable

Sensible(0,3 - 1 mg de B/l)

Tolérance moyenne(1 - 2 mg de B/l)

Tolérant(2 - 4 mg de B/l)

Agrumes Poivron CarotteAvocatier Avoine LaitueAbricotier Petit pois ChouxPêcher Maïs NavetCerisier Blé OignonFiguier Orge LuzerneRaisin Radis Betteraves

Pommier Tomate AspergePêcher TournesolPrunier

Artichaut

(source : Shainberg et Oster, 1978)

SodisationL'accumulation de sodium (sodisation) sur le complexe adsorbant des sols peut dégrader les propriétés physiques des sols.

Leur capacité de drainage, donc leur perméabilité, conditionne la productivité des terres irriguées. Un excès de sodium par rapport aux alcalino-terreux (calcium, magnésium, ...) dans le complexe absorbant provoque une défloculation des argiles, une destructuration du sol qui se traduit par une réduction de la perméabilité et de la porosité des couches superficielles du sol. L'eau d'irrigation stagne alors à la surface du sol et ne parvient plus jusqu'aux racines. D'autre part, à proportions égales de sodium et d'alcalino-terreux dans la solution, la tendance à la sodisation du sol est d'autant plus forte que la concentration en cations totaux dans la solution est plus élevée. Ainsi, les risques de sodisation relatifs à une eau d'irrigation sont caractérisés par deux paramètres : le SAR (Sodium Adsorption Ratio), qui rend compte du rapport entre les concentrations en sodium et en alcalino-terreux, et la conductivité de l'eau appliquée.du rapport entre les concentrations en sodium et en alcalino-terreux, et la conductivité de l'eau appliquée.

Le SAR défini comme égal à Na+/ ,( (Na+, Ca++ et Mg++ étant exprimés en meq/l) peut être ajusté pour mieux tenir compte du calcium susceptible de demeurer sur le sol après une irrigation. L'U.S. Salinity Laboratory a proposé un diagramme qui, à partir des valeurs du SAR et de la conductivité, classe les eaux d'irrigation en fonction des risques de sodisation et de salinité.

1.2 TRAITEMENT ET STOCKAGE DES EAUX USEES

Bien que quelques rares exemples contraires existent en France, les eaux usées ne doivent pas être réutilisées brutes. Un traitement est toujours nécessaire, différent selon le type de culture et le mode d'irrigation choisis. Les objectifs principaux sont :

• permettre le fonctionnement de l'irrigation, en réduisant les risques de colmatage, • éviter les mauvaises odeurs, • éliminer les microorganismes pathogènes, chaque fois que la réglementation l'exige, • réduire la teneur en azote, quand la protection d'une nappe souterraine l'impose.

D'autre part, les projets de réutilisation concernent souvent les effluents de stations d'épuration existantes. Il est donc nécessaire de rappeler rapidement les performances des principaux procédés d'épuration par rapport aux objectifs précédents.

1.2.1 Traitements conventionnels ou intensifs

1.2.1.1 Traitements primaires et secondaires

Décantation primaire

Elle est chargée d'éliminer la fraction la plus grossière des matières décantables des eaux usées. 40 à 60 % des matières en suspension sont ainsi éliminées et, avec elles, de 25 à 40 % des matières organiques. La décantation primaire a peu ou pas d'effets sur l'élimination des virus et des bactéries ; les abattements cités sont de l'ordre de 10 à 30 %. Dans un bassin de décantation classique, ayant un temps de séjour de 2 à 3 heures, et une vitesse ascensionnelle de 1,2 m/h, le rendement d'élimination global des œufs d'helminthes est de 50 à 90 % (plus important pour les schistosomes et les trichures que pour les taenias et les ascaris). Les kystes de protozoaires, plus petits, ont une vitesse de sédimentation trop faible et sont mal éliminés (moins de 50 %).

Traitements physico-chimiques

Des traitements de coagulation et de floculation permettent, grâce à l'addition de réactifs chimiques, de séparer les fines particules en suspension et une partie de la fraction colloïdale. Après la coagulation et la floculation, la séparation de la phase aqueuse de la phase solide est réalisée par un traitement physique, décantation ou flottation.

Ces procédés permettent d'obtenir des abattements de 50 à plus de 90 % des matières en suspension. La charge polluante organique est réduite dans des proportions bien supérieures à ce que procure une simple décantation primaire. L'élimination des coliformes fécaux et des virus est fonction de la valeur du pH qui résulte de l'ajout de floculant.

Traitements biologiques secondaires

Lits bactériens

L'effluent prétraité est uniformément réparti par un dispositif d'arrosage sur un bassin circulaire rempli de pierres concassées, pouzzolane, mâchefers ou de garnitures plastiques. Pendant son ruissellement, il est oxydé par les bactéries hétérotrophes du biofilm qui se développe à la surface des matériaux. Un tel procédé permet, après décantation secondaire, d'obtenir des eaux épurées contenant 30 mg/l de MES, 90 mg/l de DCO, 30-40 mg/l de DBO5.

Les lits bactériens arrêtent difficilement les virus et les bactéries. La littérature rapporte des abattements de l'ordre de 30 à 40 % pour les virus et de l'ordre de 50 à 95 % pour les

bactéries. Ces valeurs peuvent être améliorées par la décantation secondaire.

L'élimination des kystes de protozoaires et des œufs d'helminthes n'est pas plus efficace. Des valeurs de 83 à 99 % et de 20 à 90 % sont citées pour l'élimination, respectivement, d'Entamoeba hystolytica et pour les œufs d'helminthes.

Boues activées

L'oxygène nécessaire à l'oxydation des eaux usées est apporté au moyen d'aérateurs de surface ou de diffuseurs immergés, répartis le long du bassin. Les boues formées sont séparées du liquide dans un décanteur secondaire et une partie d'entre elles est recyclée vers le bassin d'aération. Les installations de boues activées sont conçues pour fournir des effluents contenant moins de 30 mg/l de matières en suspension, moins de 25 mg/l de DBO et moins de 100 mg/l de DCO.

Ce procédé a peu d'effet sur l'élimination des kystes de protozoaires et sur les œufs d'helminthes, même si une partie des œufs est éliminée dans le décanteur secondaire. Ainsi, de 80 à 100 % des oeufs d'helminthes peuvent être éliminés par une station à boues activées.Il a plus d'effet sur l'élimination des virus que les lits bactériens, puisque leurs taux d'élimination est de l'ordre de 90 %. La réduction des concentrations bactériennes est du même ordre de grandeur : 60 à 90 % et jusqu'à 99 % des bactéries peuvent disparaître.

Biofiltration

Les procédés biologiques modernes à biomasse fixée conduisent à une excellente élimination des MES et des matières organiques. On ne dispose pas de données relatives à leurs performances vis à vis de l'élimination des microorganismes pathogènes. On peut, en première approximation, estimer qu'elles ne diffèrent pas sensiblement de celles des stations à boues activées.

Nitrification - Dénitrification

Les techniques conventionnelles ne sont pas conçues pour réduire la teneur en azote des eaux usées. Pour y parvenir, la voie classique consiste à modifier un traitement biologique secondaire de telle sorte qu'un processus de nitrification-dénitrification puisse se développer. On procède soit en alternant des séquences d'aérobiose et d'anaérobiose, soit par recirculation.

1.2.2. Traitements extensifs

Les traitements extensifs sont souvent préférés aux traitements conventionnels pour assurer l'épuration des eaux usées des collectivités petites et moyennes. La raison de cette préférence est leur fiabilité, la simplicité de leur gestion et la modestie des coûts de fonctionnement.

Associés aux systèmes conventionnels de traitement secondaire, ils constituent aussi d'excellents dispositifs tertiaires aptes à réduire les risques liés aux microorganismes pathogènes.

On distingue deux grandes catégories de systèmes extensifs : le lagunage et l'épuration par infiltration.

1.2.2.1. Lagunage naturel

L'épuration par lagunage résulte de processus aérobies et anaérobies qui se développent dans plusieurs bassins peu profonds disposés en série. On distingue trois types de bassins selon le processus dominant mis en jeu: les bassins facultatifs, les bassins aérobies et les bassins de maturation. Les principaux processus sont :

• décantation des MES, digestion anaérobie des matières décantées, • oxydation des matières organiques biodégradables par les bactéries hétérotrophes, • synthèse des algues, elle mêmes productrices d'oxygène,

L'élimination de la DBO5 est significative, mais une partie importante de la DCO incidente se retrouve dans les effluents du lagunage sous forme d'algues.

En période estivale, quand le lagunage est bien dimensionné, une large fraction de l'azote et une part importante du phosphore sont éliminés.Les protozoaires et les helminthes sont éliminés essentiellement par décantation. Il semble que 100 % d'entre eux puissent être éliminés par tous les lagunages bien conçus, comportant plusieurs bassins et avec un temps de rétention supérieur à 20 jours.

L'élimination des bactéries a lieu, pour l'essentiel, dans les bassins aérobies. On sait qu'elle est notamment fonction de l'ensoleillement, du temps de séjour et de la température. Pour fixer les idées, on peut dire que la teneur en coliformes fécaux de l'effluent d'un lagunage bien conçu - sans cheminement préférentiel -, comportant au moins trois bassins profonds de 1,2 à 0,7 m, ayant un temps de séjour supérieur à 60 jours - et 20 jours pour un lagunage tertiaire -, sous des températures de l'ordre de 20°C, n'excède pas 103/100 ml. Les temps de séjour prolongés, associés à une bonne exposition de l'eau à la lumière solaire confèrent aux lagunages de bonnes capacités de désinfection. L'élimination des virus est, d'après Shuval et al., 1986, un peu moins efficace que celle des bactéries.

1.2.2.2. Epuration par infiltration

Infiltration-percolation

L'infiltration-percolation consiste à infiltrer les eaux usées issues de traitements primaires ou secondaires dans des bassins de faible profondeur creusés dans le sol en place ou remplis de massifs sableux rapportés. Les matières en suspension sont arrêtées à la surface du massif filtrant, leur accumulation entraînant un colmatage qui doit être géré en alternant phases d'infiltration et phases de séchage. L'épuration nécessite une infiltration en milieu poreux non saturé et le renouvellement de la phase gazeuse par l'air atmosphérique qui apporte l'oxygène indispensable à l'oxydation des matières organiques et de l'azote. Ce renouvellement passe par une infiltration intermittente.

Les micro-organismes contenus dans l'eau usée sont éliminés par filtration mécanique, adsorption et dégradation microbienne. En raison de leur taille, les protozoaires et les helminthes sont retenus par filtration mécanique dès les premiers centimètres du sol. L'élimination des virus et des bactéries est fonction du milieu poreux, de la vitesse de percolation, de l'épaisseur de massif filtrant traversée et, au moins pour les germes témoins de contamination fécale, du niveau d'oxydation de l'eau filtrée.

Dans des installations modernes d'infiltration-percolation destinées à traiter des effluents secondaires, les abattements des coliformes fécaux sont compris entre 2 et 4 unités logarithmiques et ceux des bactériophages entre 1,5 et 3 u. log.. Ces installations sont alimentées par des pivots ou des rampes mobiles de manière à garantir l'homogénéité de la

répartition de l'influent sur les surfaces d'infiltration.

Epandage

L'épandage est un moyen à la fois d'épurer et d'évacuer les eaux usées dans le sol. Ce n'est pas un traitement qui conduit à la réutilisation, mais c'est un système, simple, robuste et peu coûteux, à la disposition des collectivités rurales pour gérer le devenir de leurs eaux d'égout.

L'épandage s'apparente à la réutilisation des eaux usées épurées quand celles-ci font l'objet d'une valorisation marginale, généralement sous la forme d'un boisement dont la croissance est considérablement accélérée par l'apport régulier d'eau et de nutriments.

L'épandage est soit superficiel, soit souterrain. Cette deuxième solution est préférable, car elle minimise les risques sanitaires, les risques d'odeurs et n'oblige pas à interdire l'accès de la parcelle concernée.

La charge hydraulique applicable est de l'ordre de quelques dizaines de litres par mètre carré et par jour. Elle est supérieure aux besoins de la végétation. Elle est fonction du sol en place. Le sol ne doit pas être saturé, de façon que la végétation se développe normalement. La charge appliquée doit être telle que le sol puisse en assurer l'épuration, avec des objectifs déterminés en fonction du contexte local. Elle peut être estimée à partir de :

H = ET - Pr + I

avec H, la charge hydraulique applicable, ET, l'évapotranspiration, Pr, la précipitation et I, le débit unitaire d'infiltration acceptable pris entre 4 et 10 % de la perméabilité du sol à l'eau claire (EPA, 1981). Pour les épandages souterrains, on peut aussi s'aider de l'état de l'art applicable à l'assainissement autonome semi-collectif. Les doses peuvent être un peu augmentées dans le cas d'un épandage tertiaire.

Quand un épandage assure un traitement principal, il est précédé - selon la taille de l'installation - par une ou plusieurs fosses septiques, un décanteur-digesteur ou une lagune primaire. Le but de ces systèmes est de réduire la charge organique que le sol reçoit et, surtout, de limiter les risques de colmatage des dispositifs de répartition de l'eau dans l'épandage.

Le réseau de répartition utilise les techniques agricoles : irrigation à la raie, irrigation localisée en surface ou souterraine, réseaux de tuyaux enterrés et, sous condition qu'il n'y ait pas de risque de dissémination d'aérosols, l'aspersion. Certains de ces systèmes doivent être précédés d'un filtre.

La pollution résiduelle la plus probable, s'il y a une nappe phréatique sous l'épandage, est relative aux nitrates. On trouvera aussi dans le manuel de l'EPA (1981) une estimation des charges hydrauliques applicables pour ne pas accroitre la pollution de la nappe.

1.2.3. Désinfection

Les techniques conventionnelles sont capables d'éliminer, dans des proportions variables, les matières en suspension et les matières organiques. Mais aucune d'entre elles n'offre une véritable protection vis à vis des risques sanitaires. A cet égard, la réglementation relative à la réutilisation des eaux usées distingue plusieurs niveaux de qualité d'eau, en fonction de l'élimination des oeufs de parasites et des coliformes fécaux (§ 2.11) :

Tableau VII

Type d'eauTeneur en oeufs d'helminthes

intestinauxConcentration en coliformes

thermotolérantsA 1 par litre 103/100 mlB 1 par litre pas de contrainteC pas de contrainte pas de contrainte

Les procédés conventionnels d'épuration primaire et secondaire ne garantissent pas l'élimination complète des œufs de parasite. Les effluents issus de ces stations, typiquement les effluents des stations à boues activées, sont du type C.

Pour obtenir une eau de type B, il faut éliminer pour une grande part les œufs d'helminthes; ce qui peut être fait en complétant la chaîne de traitement par un procédé extensif, une lagune de mâturation ou un stockage ou encore une infiltration percolation. Une filtration rapide devrait aussi pouvoir remplir ce rôle mais les données qui pourraient confirmer son efficacité font encore défaut.

Une eau de type A exige en plus l'élimination des coliformes fécaux par une méthode de désinfection. Ce traitement complémentaire revêt une importance particulière car, en dépit des restrictions imposées par les recommandations du CSHPF, les eaux de type A ouvrent sur les réutilisations les plus attractives pour les collectivités locales.

L'élimination des coliformes fécaux exige soit un traitement extensif soit un traitement conventionnel transposé des techniques de préparation des eaux potables. Ces techniques sont soit chimiques - utilisation du chlore et de ses dérivés, ozonation - soit physiques - rayonnements ultra-violets, ultra-filtration. L'efficacité de ces procédés dépend, dans une large mesure, de la qualité de l'eau traitée et, en particulier, de sa teneur résiduelle en matière organique et en matières en suspension.

1.2.4. Stockage

Le stockage que comporte toute installation de réutilisation d'eaux usées a des dimensions très différentes selon les objectifs poursuivis.

S'il s'agit seulement d'une réserve de régulation destinée à mettre la demande d'eau d'irrigation à l'abri des variations journalières du flux de sortie de la station d'épuration, son volume sera l'équivalent de 24 à 72 heures de consommation. Le volume stocké pourra être plus important s'il doit faire face aux risques d'interruption de l'approvisionnement en eau épurée ou aux pannes des systèmes de traitement. Dans les régions véritablement déficitaires en ressources en eau, le stockage est intersaisonnier; il emmagasine l'eau inutilisée en période hivernale, qui sera utilisée durant l'été. Le volume du stockage est alors l'équivalent de plusieurs mois de consommation.

On distingue deux types de stockage intersaisonnier : (i) la recharge de nappe, (ii) les réservoirs de stabilisation. Le choix entre ces deux procédés dépend naturellement du contexte hydrogéologique. La recharge de nappe exige une nappe phréatique suffisamment perméable, qui ne soit pas déjà exploitée pour la production d'eau potable dans la zone intéressée par la recharge, et des sites propices à l'infiltration (voir description du site du Lavandou dans le chapître IV). Un contexte hydrogéologique favorable n'est pas si courant. Au contraire, l'installation d'un réservoir de stabilisation est moins contraignante; elle exige

essentiellement qu'un terrain soit disponible.

1.2.4.1 Recharge de nappe aquifère

Il y a deux manières de recharger des nappes aquifères : l'injection directe et les techniques de surface.

L'injection directe consiste à introduire l'eau, après qu'elle ait subi un haut degré de traitement, directement dans l'aquifère par le moyen d'un forage. Ce procédé est très couteux, particulièrement quand il s'agit d'eaux usées. Il n'est guère envisageable de l'utiliser dans le contexte français.

Les techniques de surface, l'infiltration percolation et l'épandage, sont par contre beaucoup plus accessibles. Ces techniques, dont les principes ont été exposés précédemment (§ 1.2.2.2), utilisent les capacités épuratrices des sols en place. Elles combinent épuration complémentaire et recharge de nappe. Elles rendent possible l'utilisation d'eaux de qualité variée. Les épaisseurs de zone non saturée et les transits dans la nappe permettent d'obtenir, par pompage, une eau propre à des irrigations non restrictives.

Il faut souligner que le succès d'une opération de recharge de nappe dépend beaucoup de la qualité des études hydrogéologiques et pédologiques préalables.

1.2.4.2 Réservoirs de stabilisation

Le stockage de longue durée dans des bassins constitue un véritable traitement complémentaire. Le stockage permet en effet la diminution de la demande en oxygène, des teneurs en MES, en métaux lourds, en azote et en micro-organismes. Ces diminutions sont très variables selon la qualité de l'eau d'entrée, la conception du réservoir - en particulier sa profondeur -, les conditions climatiques, le temps de séjour moyen de l'eau dans le réservoir et le mode de gestion de celui-ci.

Les très nombreux réservoirs intersaisonniers réalisés en Israël, où ce procédé est le plus développé, sont profonds de 5,5 à 15 m pour limiter les pertes par évaporation et la surface occupée. Ces réservoirs, appelés réservoirs de stabilisation, dans lesquels la charge organique appliquée ne doit pas excéder 30 à 40 kg de DBO par hectare et par an, fonctionnent un peu à la manière des lagunages facultatifs. La partie supérieure de la masse d'eau est aérobie; la partie inférieure est anaérobie. Une partie de l'azote est éliminée, soit par stripping de l'azote ammoniacal, soit par nitrification et dénitrification. une fraction du phosphore entré dans le réservoir se trouve accumulée dans les sédiments. Les bactéries sont éliminées dans la tranche d'eau supérieure, sous l'effet de la lumière et des pH élevés.

L'efficacité de l'épuration, particulièrement l'élimination des coliformes fécaux et des bactériophages, diffère selon que le stockage est alimenté continuement - au rythme des débits produits par une station d'épuration - ou qu'il est rempli dans un délai de quelques jours à quelques semaines puis isolé. Dans ce deuxième cas, l'efficacité est considérablement accrue (Juanico, 1996).

L'expérience française de ce type de stockage est très limitée. Mais elle pourrait être rapidement améliorée par l'étude des installations des îles du littoral atlantique (Noirmoutier et Ré) et du fait du développement du stockage comme moyen de supprimer les rejets des stations d'épuration dans les milieux vulnérables en période d'étiage.

1.3 IRRIGATION

Les besoins en eau d'irrigation, Ir, sont déduits de la relation suivante :

Ir = ET - P + R + I + Pe

avec ET, l'évapotranspiration, P, la pluie, R, les pertes par ruissellement, I, les pertes par percolation et Pe les pertes dans le système de distribution.

Les besoins dépendent de la culture pratiquée, du climat - soit de la pluviométrie et de l'évaporation -, de la nature du sol, du mode d'irrigation et des dispositifs d'alimentation du périmètre et de répartition dans la parcelle irrigué. Ces besoins sont donc très variables et leur évaluation dans le cadre d'un projet mérite une analyse particulièrec (on se réferera utilement au site du Mont Saint Michel au chapître IV).

Sous le climat métropolitain, les besoins journaliers les plus élevés ne dépassent pas la centaine de mètres cubes par hectare.

Les besoins annuels peuvent varier de quelques centaines à quelques milliers de mètres cubes par hectare. Parmi les besoins les plus élevés, il faut citer ceux des gazons (espaces verts et terrains de golf), des cultures maraîchères et des vergers.

En annexe, sont décrites un certain nombre de techniques d'irrigation susceptibles d'être mises en œuvre.

DEUXIEME PARTIE :LA RÉGLEMENTATION FRANÇAISE DE LA

RÉUTILISATION DES EAUX USÉES EPUREES ET DE L'ÉPANDAGE

La Loi sur l'eau n° 92-3 du 3 janvier 1992 stipule, dans son article 8, que

les règles générales de préservation de la qualité et de répartition des eaux superficielles, souterraines et des eaux de mer dans la limite des eaux territoriales sont déterminées par décret en Conseil d'Etat. Ces règles fixent notamment les conditions dans lesquelles peuvent être: - interdits ou réglementés les déversements, écoulements, jets, dépôts directs ou indirects d'eau et ou de matières et plus généralement tout fait susceptible d'altérer la qualité des eaux et du milieu aquatique -prescrites les mesures nécessaires pour préserver cette qualité et assurer la surveillance des puits et forages en exploitation ou désaffectés;

Toutes les opérations qui ont pour objectif la gestion des eaux usées tombent sous le coup de cet article. L'épandage et la réutilisation agricole des eaux usées ne font pas exception.

L'article 10 de la même loi stipule:

- I. Sont soumis aux dispositions du présent article les installations, ouvrages, travaux et activités réalisés à des fins non domestiques par toute personne physique ou morale, publique ou privée et entrainant ... des déversements, écoulements, rejets ou dépôts directs ou indirects, chroniques ou épisodiques, même non polluants. - II. Les installations, ouvrages, travaux et activités visés au I sont définis dans une nomenclature, établie par décret au Conseil d'Etat après avis du Comité national de l'eau, et soumis à autorisation ou à déclaration suivant les dangers qu'ils présentent et la gravité de leurs effets sur la ressource en eau et les écosystèmes aquatiques.

Les décrets n° 93-742 et n° 93-743 du 29 mars 1993 ont été pris en application de l'article précédent. Le premier est relatif aux procédures d'autorisation et de déclaration, le second à la nomenclature des opérations soumises à autorisation ou à déclaration.

L'article 35 de la Loi sur l'eau n° 92-3 du 3 janvier 1992 modifie comme suit l'article L.372-3 du Code des communes :

Art L.372-3.- Les communes ou leurs groupements délimitent, après enquête publique : - les zones d'assainissement collectif où elles sont tenues d'assurer la collecte des eaux usées domestiques et le stockage, l'épuration et le rejet ou la réutilisation de l'ensemble des eaux collectées;

La réutilisation des eaux usées y figure au nombre des pratiques d'assainissement collectif. On retrouve cette idée, valable aussi pour l'épandage, dans les recommandations pour l'application du décret 94-469 du 3 juin 1994 et des arrétés du 22 décembre 1994 relatifs à l'assainissement des eaux usées ubaines émises par la Direction de l'eau, du Ministère de l'environnement, le 12 mai 1995 :

" Dans le cas où la fragilité du milieu ou sa qualité sont tels que les objectifs de dépollution conduisent à préconiser des seuils de rejets extrêmement contraignants du point de vue technico-économique, la commune devra examiner des solutions alternatives (déplacement du lieu de rejet, stockage temporaire, épandage, soutien d'étiage....)...."

" 2.5- Cas des petites stations sur le littoral

" (...) 3. L'absence de rejets dans les zones où s'exercent les usages exigeants sur le plan sanitaire sera la règle prioritaire; pour celà différentes voies devront être explorées :

• infiltration des effluents; • valorisation des eaux usées épurées; (...) "

L'arrêté du 21 juin 1996 paru au J.O. le 9 août 1996 fixe pour sa part les prescriptions techniques minimales relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées, dispensées d'autorisation.

Il précise que les eaux usées ne peuvent rejoindre le milieu naturel qu'après avoir subi un traitement approprié (protection des milieux de toute nature, respect des objectifs de qualité assignés, des schémas départementaux de vocation piscicole, compatibilité avec les objectifs de réduction des flux de substances polluantes,...).

Dans cet arrêté, le rejet dans le sol des effluents traités et l'épandage font l'objet de prescriptions détaillées en particulier relevons :

. " Les dispositifs mis en oeuvre doivent assurer la permanence de l'infiltration des effluents et leur évacuation par le sol " (...). " Le procédé d'épandage ne doit pas provoquer de nuisances portant atteinte au sol, au couvert végétal et aux eaux souterraines, et ne crée pas de risques pour la santé publique ".

. " Les études préalables doivent suivre les prescriptions déterminées dans les articles 14 et 15 de cet arrêté qui sont à joindre au dossier de déclaration (impact, dimensionnement, caractéristiques du site et volumes épandus,...).

Les modalités d'application de ces prescriptions sont applicables pour les installations existantes à compter du 31 décembre 2005.

2.1 REUTILISATION DES EAUX USEES

L'article 24 du décret n° 94-469 du 3 juin 1994, pris en application notamment des articles 8, 10 et 35 de la loi sur l'eau, fonde le statut réglementaire de la réutilisation :

Les eaux usées peuvent, après épuration, être utilisées à des fins agronomiques ou agricoles, par arrosage ou par irrigation, sous réserve que leurs caractéristiques et leur modalité d'emploi soient compatibles avec les exigences de protection de la santé publique et de l'environnement. Les conditions d'épuration et les modalités d'irrigation ou d'arrosage requises, ainsi que les programmes de surveillance à mettre en oeuvre, sont définis, après avis du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France et de la Mission Interministérielle de l'Eau par un arrêté du ministre de la Santé, du ministre chargé de l'Environnement et du ministre chargé de l'Agriculture.

Dans l'attente de la parution de cet arrêté, il convient de se référer aux recommandations du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France concernant l'utilisation, après

épuration, des eaux résiduaires pour l'irrigation des cultures et des espaces verts (Circulaire n° 51 du 22 juillet 1991 et du 3 août 1992 du ministère chargé de la Santé).

Bien que la réutilisation des eaux usées soit peu répandue sur le territoire national, le Ministère en charge de la Santé s'est préoccupé, dès 1989, d'élaborer une réglementation destinée à prévenir les risques sanitaires susceptibles de découler de cette pratique. En effet, une réglementation était nécessaire pour guider les autorités locales et les ingénieurs chargés d'élaborer des projets de réutilisation et de permettre ainsi le développement d'une technique utile aussi bien à l'accroissement de la resssouce en eau qu'à la protection de la qualité des milieux récepteurs.

Ce document s'appuie sur les recommandations relatives à la réutilisation des eaux usées établies par l'Organisation Mondiale de la Santé, en les adaptant au contexte national. Il fournira la substance de l'arrêté attendu (parution prévue en 1997 / 1998).

Ces recommandations ne concernent pas les épandages, c'est à dire les utilisations du sol comme moyen d'évacuation et d'épuration des eaux usées urbaines.

2.1.1. Usages autorisés

2.1.1.1. Les recommandations du CSHPF

Les recommandations du CSHPF lient la restriction des usages à la qualité des effluents épurés :

Pour assurer la protection de la santé publique et, en particulier, celle du personnel placé à titre professionnel au contact des eaux usées, du consommateur final et de la population vivant au voisinage des zones d'irrigation, il convient de respecter strictement les contraintes sanitaires portant à la fois sur la restriction des cultures et la qualité des eaux épurées, le mode d'irrigation jouant également un rôle de tout premier plan en ce qui concerne notamment la propagation à distance d'éventuels agents pathogènes.

D'une manière générale, il conviendra de favoriser le développement des projets d'utilisation d'eaux épurées, basés sur un plan de gestion rigoureux :

- qui suppriment ou réduisent fortement les possibilités de contact entre les populations et l'eau et les risques de contamination des chaînes alimentaires; - qui limitent la dispersion des effluents, le recours à l'aspersion devant seulement être toléré lorsque des nécessités hydrologiques l'imposent.

En se référant aux travaux de l'Organisation Mondiale de la Santé (1989), il est proposé de retenir trois catégories de contraintes sanitaires C, B et A exprimant des risques croissants liés aux types d'utilisation projetés et aux modalités d'irrigation.

CONTRAINTES DE TYPE C

S'agissant de la qualité microbiologique des eaux usées, aucune limite n'est fixée dans la mesure où les techniques mises en jeu et les types de cultures irriguées assurent une rupture de la chaîne de transmission des risques hydriques. Il s'agit principalement des techniques d'irrigation souterraine ou localisées (micro-irrigation), pour des cultures céréalières, industrielles et fourragères, des vergers et des zones forestières mais aussi pour les espaces verts non ouverts au public.

Pour des considérations d'ordre technique (hydraulique, colmatage, ...), une épuration préalable des effluents sera cependant nécessaire.CONTRAINTES DE TYPE B

Niveau de contraintes : teneur en oeufs d'helminthes intestinaux (tenia, ascaris) 1 par litre.

Le respect du niveau de contraintes de type B vise à assurer une protection des populations vis-à-vis du risque parasitologique, en particulier vis-à-vis des personnels des exploitations agricoles irriguées; ce niveau est requis pour l'irrigation par voie gravitaire ou à la raie des vergers, des cultures céréalières et fourragères, des pépinières et des cultures de produits végétaux consommables après cuisson (pommes de terre, betterave, choux, carottes, ...)

L'irrigation par aspersion de ces cultures, des prairies de pâtures ou de fauche ainsi que l'arrosage (par aspersion) d'espaces verts inaccessibles au public sont tolérés avec ce niveau de qualité sous réserve que :

- l'aspersion soit réalisée à une distance suffisante des habitations, des zones de sport et de loisir, prenant en compte les conditions climatiques locales (cette distance ne doit pas être inférieure à 100 mètres); - soient mis en place des obstacles ou des écrans (arbres) limitant la propagation des aérosols et soit évité l'arrosage direct des voies publiques de communication; - la protection des personnels d'exploitation contre les risques d'inhalation des aérosols soit suffisamment assurée.

Les terrains de sport utilisés plusieurs semaines après l'arrosage peuvent être irrigués avec des eaux usées respectant le niveau de contraintes de type B.

A titre indicatif, le niveau de contraintes de type B peut être atteint par une série de bassins de décantation, présentant un temps de séjour d'une dizaine de jours, ou par tout autre procédé présentant une efficacité équivalente.

CONTRAINTES DE TYPE A

Niveau de contraintes : teneur en oeufs d'helminthes intestinaux (tenia, ascaris) 1 par litre et teneur en coliformes thermotolérants 10.000 par litre.

En introduisant une exigence supplémentaire de qualité bactériologique, le niveau de contrainte de type A vise à assurer, outre la protection des personnels des exploitations et du bétail, celle des consommateurs de produits pouvant être consommés crus; cette exigence de qualité doit être complétée par la mise en oeuvre de techniques d'irrigation limitant le mouillage des fruits et légumes : irrigation gravitaire, irrigation sous frondaison, ...

Ce niveau sera également toléré pour l'arrosage des terrains de sport (golf) et d'espaces verts ouverts au public, sous réserve du respect simultané des contraintes suivantes :

- l'irrigation par aspersion doit être réalisée en dehors des heures d'ouverture au public; - les asperseurs doivent être de faible portée; - les conditions de distance des habitations énoncées pour les contraintes de type B doivent être respectées. A titre indicatif, le niveau de contraintes de type A peut être atteint par un traitement en bassin de lagunage naturel ou par tout autre dispositif permettant une efficacité équivalente. Un temps de séjour d'environ 30 jours des effluents dans les bassins dans de

bonnes conditions de conception, d'exploitation et d'éclairement peut permettre d'atteindre le niveau de qualité bactériologique requis.

Tableau VIII : Application des recommandations du CSHPF

Types de cultures

Mode d'irrigation

type de

contrainte

Exigences techniques

consommées irrigation à la raie BApplications intéressantes, comme la culture des pommes de terre.

Cultures cuites irrigation par aspersion Barrosage interdit à moins de 100 m minimum des habitations, des zones de sport et de loisir, avec mise en place d'écran limitant la propagation d'aérosols

maraîchères irrigation par aspersion A100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir

consommées crues

irrigation à la raie, gravitaire A

Arrosage de tout légume possible. Aspersion des légumes consommés crus pas permise. Il faut les irriguer à la raie, ou avec des systèmes qui empêchent le contact direct de l'eau et des parties consommables.

N.B. : Pour une Eau de type C : L'arrosage de cultures maraîchères destinées à être consommées crues ou cuites n'est pas recommandé, même avec des systèmes d'arrosage souterrains, localisés

ou tout autre moyen permettant de rompre la chaîne de transmission des risques hydriques (paillage plastique, cultures palissées ou sur treillage, ...). On ne peut pas parler à cet égard d'interdiction

mais cette possibilité n'est pas mentionnée dans le texte des recommandations.

non ouverts irrigation souterraine-localisée C décantation préalable des effluents irrigation souterraine localisée B

Espaces au irrigation par aspersion B

100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir,

avec mise en place d'écran limitant la propagation d'aérosols Le délai de plusieurs semaines à respecter entre l'arrosage et l'utilisation des terrains de sport interdit pratiquement cette application.

verts public irrigation par aspersion A 100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir

ouverts au irrigation par aspersion A

irrigation en dehors des heures d'ouverture au public, asperseurs de faible portée, 100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir L'aspersion des espaces ouverts au public ne peut intervenir qu'en dehors des heures de présence du public

public autres que l'aspersion A

N.B. : Les deux dernières restrictions limitent assez sérieusement la possibilité de réutiliser les eaux usées pour l'arrosage des espaces verts ouverts au public. Ceux-ci sont en effet souvent proches des habitations et constitués en grande partie de pelouses arrosées par aspersion. De plus, ils ne

sont généralement pas clôturés et leur accès n'est pas nécessairement réglementé. A titre d'exemple, il n'est pas envisageable d'arroser les pelouses des stations méditerranéennes de bord

de mer. Cette remarque vaut aussi pour les golfs autour desquels des lotissements ont été installés.

irrigation souterraine-localisée C décantation préalable des effluents

Vergers irrigation à la raie Bdécantation préalable des effluents Ajouter des précautions relatives au ramassage des fruits tombés au sol.

irrigation par aspersion A sans mouillage des fruits

N.B. : L'arrosage de vergers peut constituer une application très attractive de la réutilisation des eaux usées épurées. L'irrigation localisée parait être, dans ce cas, une excellente solution, dès lors

que les problèmes posés par les risques de colmatage ont été résolus.

irrigation souterraine-localisée C épuration préalable des effluents

Cultures céréalièresirrigation à la raie, localisée,

souterraineB

industrielles, irrigation par aspersion B

100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir,

avec mise en place d'écran limitant la propagation d'aérosols

fourragères, pépinièresirrigations à la raie, localisée,

souterraineA

irrigation par aspersion A 100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir

Prairies irrigation par aspersion B

100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir,

avec mise en place d'écran limitant la propagation d'aérosols Convient mieux aux cultures céréalières et fourragères, qui supportent les restrictions imposées par la prévention des risques sanitaires liés à la dissémination des aérosols.

irrigation par aspersion A 100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir irrigation souterraine-localisée C épuration préalable des effluents

tout type sauf aspersion B

Forêts irrigation par aspersion B

100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir,

avec mise en place d'écran limitant la propagation d'aérosols

tout type sauf aspersion Airrigation par aspersion A 100 m minimum des habitations, zones de sport et loisir

Niveau sanitaireA

Oeufs d'helminthes< 1/l

Coliformes thermotolérants

1 000/100 mlB < 1/l aucune contrainteC aucune contrainte aucune contrainte

2.1.1.2. Applications

Il est possible d'esquisser un tableau des applications les plus plausibles de la réutilisation des eaux usées dans le cadre défini par les recommandations précédentes. On indiquera aussi les irrigations qu'il n'est pas envisageable de faire. On s'attachera particulièrement à l'irrigation des cultures maraîchères et des espaces verts, qui constituent généralement les applications les mieux à même de justifier l'économie d'un projet de réutilisation. Les autres milieux susceptibles d'être irrigués sont généralement plus éloignés des stations d'épuration; leur desserte par les eaux usées traitées est donc plus coûteuse.

2.113 Contraintes chimiques

Parallèlement à la définition de 3 classes de contraintes concernant l'aspect microbiologique des eaux usées épurées susceptibles d'être réutilisées pour l'irrigation, les recommandations du Conseil Supérieur de l' Hygiène Publique de France abordent également la qualité chimique à laquelle doivent répondre ces eaux :

Les effluents à dominante domestique définis par la norme NFU 44041 peuvent être utilisés , après épuration, pour l'irrigation des cultures et l'arrosage des espaces verts. L'utilisation d'effluents à caractère non domestique, du fait de la présence possible (en quantité excessive) de micropolluants chimiques minéraux ou organiques, reste assujettie à un

examen particulier de leur qualité chimique; dans certains cas, elle pourra être interdite.

Rappelons la définition donnée par la norme NFU 44041 d'un effluent à dominante domestique: Arrêté interministériel du 29 août 1988 (cf Tableau IX).

Un rejet d'effluent urbain est réputé à dominante domestique lorsque ses caractéristiques mesurées sur un échantillon moyen sur 24 h prélevé avant les traitements préliminaires et décanté pendant 2h sont telles que le rapport de sa demande chimique en oxygène (ou D.C.O) à sa demande biochimique en oxygène à 5 jours (ou D.B.O5) est inférieure ou égale à 2.5, sa D.C.O inférieure ou égale à 750 milligrammes par litre, sa teneur en azote Kjeldahl inférieure à 100 milligrammes par litre.

Les recommandations du Conseil Supérieur de l' Hygiène Publique de France précisent :

Quel que soit le cas, le dossier de demande d'autorisation de rejet requise au titre de la police des eaux devra comporter :

• des informations précises sur la nature et l'importance des produits déversés lors du rejet d'effluents industriels dans le réseau d'assainissement;

• au moins une analyse sur l'effluent traité portant sur les paramètres globaux de pollution (MES, DBO5, , DCO, NTK), les métaux lourds visés dans la norme NFU 44041 (cf Tableau IX ) et les substances organiques susceptibles d'être rencontrées en quantité importante;

• une analyse sur les boues produites par la station d'épuration (Norme NFU 44041).

Lorsque les valeurs des concentrations mesurées sur les boues dépassent , pour au moins un paramètre concernant les éléments traces (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) les niveaux fixés par la norme, un examen plus précis de la qualité de l'eau épurée devra être effectué notamment si cette eau est destinée à l'irrigation des cultures maraîchères, céréalières, industrielles et fourragères ainsi qu'aux pâturages.

L'autorisation de rejet accordée devra être réexaminée notamment : - si les eaux résiduaires utilisées ont subi un enrichissement important en substances toxiques; - si les valeurs limites relatives aux quantités annuelles de métaux lourds pouvant être ajoutées dans les sols cultivés, introduites par norme NFU 44041 (Tableau IX) ne sont pas respectées.

Il importe également de connaître et de vérifier régulièrement la composition des eaux usées épurées en éléments fertilisants (N, K, P). Ces données permettront d'adapter en conséquence les éventuels apports nécessaires au plan agronomique et d'éviter les apports excessifs d'azote.

Paramètres Valeurs limites (Kg/ha/an)Cadmium 0.15

Cuivre 12

Nickel 3Plomb 15Zinc 30

Mercure 0.1Chrome 4.5

Tableau IX : Valeurs limites pour les quantités annuelles de métaux lourds pouvant être introduits dans les sols cultivés sur la base d'une moyenne de 10 ans.

2.1.2. Procédures d'autorisation et de contrôle

Autorisation - Déclaration

Les procédures d'autorisation et de déclaration applicables aux installations d'assainissement font l'objet du décret n° 93-742 du 29 mars 1993. Le décret n° 93-743 du même jour qui dresse la nomenclature des opérations soumises à autorisation et à déclaration, ne fait pas mention de la réutilisation des eaux usées. En l'absence de réglementation spécifique, la référence applicable est la disposition du même décret qui stipule que les opérations touchant à des stations d'épuration dont le flux polluant journalier ou la capacité de traitement journalier sont supérieurs à 120 kg de DBO5 sont soumises à autorisation. Les opérations concernant des stations dont le flux polluant journalier est compris entre 12 et 120 kg de DBO5 sont soumises à déclaration.

Toujours selon le même décret, les épandages d'effluents et de boues sont soumis aux procédures suivantes :

- Autorisation si la quantité d'effluents ou de boues épandues dépasse l'une des valeurs suivantes: Volume annuel : 500 000 m3/an DBO5 : 5 t/an Azote : 10 t/an

- Déclaration si la quantité d'effluents ou de boues épandues est comprise dans l'une des fourchettes de valeurs suivantes: Volume annuel : 50 000 à 500 000 m3/an (soit 1 000 à 10 000 eq. hab) DBO5 : 500 Kg à 5 t/an Azote : 1 à 10 t/an

Enfin, dans ses recommandations du 22 juillet 1991, le CSHPF propose que soit soumis à autorisation, après avis du Conseil Départemental d'Hygiène, tout projet d'utilisation d'eaux usées pour lequel l'eau épurée doit présenter un niveau de qualité A.

Contrôles

Les systèmes d'assainissement sont soumis à des obligations de surveillance définies dans l'arrêté du 22 décembre 1994 relatif à la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées mentionnées aux articles L 372-1-1 et L 372-3 du code des communes.

En outre, il convient de prendre en compte les recommandations spécifiques du CSHPF relatives à la réutilisation des eaux. Elles sont les suivantes :

Des analyses microbiologiques et des analyses chimiques portant sur les éléments

fertilisants doivent être réalisées régulièrement (au moins deux fois par trimestre) sur l'effluent épuré.

Microbiologie - Les valeurs limites fixées pour les concentrations en oeufs d'helminthes intestinaux et pour les teneurs en coliformes thermotolérants doivent être considérées comme des valeurs impératives que les eaux usées épurées, utilisées pour l'irrigation des cultures et des espaces verts, doivent respecter en toute circonstance. - La fréquence d'échantillonnage doit atteindre un rythme d'au moins un prélèvement toutes les deux semaines, au moins pendant la première année qui précède l'utilisation effective des eaux usées épurées pour l'irrigation, et pendant la première saison d'utilisation. - En cas de dépassement de la valeur limite, il est procédé immédiatement à une nouvelle analyse pour confirmer le résultat précédent. Lorsque le dépassement persiste et après enquête de l'autorité sanitaire, l'utilisation des eaux usées épurées doit être abandonnée de façon temporaire ou définitive. - La fréquence d'échantillonnage peut être réduite d'un facteur 2 lorque la totalité des résultats des analyses réalisées au cours de la période précédente d'utilisation a été jugée conforme et qu'aucun évènement nouveau n'est de nature à perturber le fonctionnement des ouvrages de dépollution.

Micropolluants métalliques et organiques Lorsque les eaux épurées sont utilisées pour l'irrigation de végétaux susceptibles d'être consommés par l'homme ou le bétail, ces déterminations seront complétées par des recherches de micropolluants spécifiques, nickel et cadmium en particulier; la recherche d'autres métaux lourds et de substances organiques sera effectuée si la nature et l'importance des déversements réalisés en amont de la station le justifient.

Bilan périodique : - Pendant une période de 5 ans, un bilan périodique sera réalisé par la Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales et présenté devant le Conseil départemental d'Hygiène, et si nécessaire, devant le Conseil Supérieur de l'Hygiène Publique de France. - A l'issue de ce bilan, un retrait des autorisations accordées doit être étudié si les recommandations du présent avis ne sont pas respectées.

Ces procédures de contrôle ont été considérées nécessaires par le Conseil Supérieur de l'Hygiène Publique de France. Elles sont très supportables pour des opérations de réutilisation de grande envergure. Par contre, elles sont de nature à affecter la compétitivité économique des petites opérations. L'étude de faisabilité des projets doit en tenir compte.

2.2 EPANDAGE

Une opération de réutilisation consiste à irriguer des cultures ou des espaces verts avec des eaux usées épurées, en assurant la couverture rationnelle des besoins en eau des végétaux. Au contraire, l'épandage est une utilisation du sol comme moyen d'évacuation et d'épuration des eaux usées.

L'épandage est mentionné dans les Recommandations pour l'application du décret 94-469 du 3 juin 1994 et des arrêtés du 22 décembre 1994 relatifs à l'assainissement des eaux usées urbaines (Direction de l'eau, Ministère de l'environnement, 12 mai 1995). Un autre texte s'intéresse aux épandage des eaux usées. Il s'agit de la circulaire du 10 avril 1984 incorporée au règlement sanitaire départemental qui, dans son article 159 "Epandage" , fait référence aux eaux résiduaires d'origine domestique. Ce texte précise les

zones où cet épandage est interdit. Le tableau ci-dessous résume les contraintes d'épandage s'appliquant aux substances organiques susceptibles de constituer un danger direct pour la santé publique, tels que : lisiers, purins, .... ainsi qu'aux eaux résiduaires d'origine domestique.

DISPOSITIONS GÉNÉRALES POUR L'EPANDAGE

1. Satisfaire aux prescriptions générales ou particulières relatives aux périmètres de protection des sources, puits, captages ou prises d'eau. 2. Interdiction d'épandre à moins de 35 mètres :

• des puits et forages, • des sources, • des aqueducs transitant des eaux potables en écoulement libre, • de toute installation souterraine ou semi-enterrée utilisée pour le stockage des eaux, que

ces dernières soient destinées à l'alimentation en eau potable ou à l'arrosage des cultures maraîchères,

• des rivages, • des berges des cours d'eau. ....

Des conditions spécifiques visant à la protection des zones aquicoles pourront être fixées par l'autorité sanitaire, après avis du Conseil Départemental d'Hygiène. 3. Toutes dispositions doivent être prises pour que les eaux de ruissellement ne puissent en raison de la pente du terrain notamment, atteindre les endroits ou les milieux protégés et ne soient cause d'inconvénients pour la santé publique ou d'incommodités pour le voisinage. 4. Interdiction d'épandre :

• sur les zones et pendant les périodes définies par les arrêtés municipaux; • en période de gel (sauf pour les déchets solides); • en période de fortes pluies; • en dehors des terres régulièrement exploitées ou destinées à une remise en exploitation ou

faisant l'objet d'opération de reconstitution de sols. 5. En aucun cas, la capacité d'absorption des sols ne devra être dépassée afin d'éviter que la stagnation prolongée sur le sol, le ruissellement en dehors du champ d'épandage ou une percolation rapide vers les nappes souterraines ne puissent se produire. Ainsi la nature, les caractéristiques et les quantités des produits épandus devront rester compatibles avec une protection sanitaire et agronomique du milieu. 6. Eaux usées et boues de station d'épuration : Leur épandage est interdit à moins de 100 mètres des immeubles habités ou habituellement occupés par des tiers, des zones de loisirs et des établissements recevant du public. Lorsque les matières sont enfouies dans les meilleurs délais par une façon culturale superficielle, cette distance pourra être diminuée sans toutefois être inférieure à 50 mètres.

Etablissement d'un plan d'épandage7. Lorsqu'un plan d'épandage, indiquant précisément les parcelles retenues pour recevoir les effluents, est établi et a reçu l'approbation de l'autorité sanitaire, les dispositions prévues par celui-ci (qualités et quantités d'effluents, modalités et périodicité de l'épandage... délais de remise à l'herbe des animaux) et définies en fonction des caractéristiques locales, sont seules applicables.

Absence de plan d'épandage 8. Eaux usées d'origine domestique Leur utilisation agricole est autorisée sur les terres labourables si elle est pratiquée : * hors des terrains affectés ou qui seront affectés dans un délai de 1 an à des cultures maraîchères; * à plus de 200 mètres des cours d'eau si la pente est supérieure à 7%; L'épandage par aéro-aspersion est interdit en l'absence de plan d'épandage approuvé par l'autorité sanitaire.

L'article 159 " Epandage ", destiné à encadrer la pratique des épandages en milieu agricole, n'est pas, sous certains de ses aspects au moins, approprié aux installations fixes d'épandage qui desservent des installations communales d'assainissement.

L'épandage fixe des eaux usées domestiques ne fait pas l'objet d'une réglementation spécifique, sauf dans le cas d'un épandage souterrain. Dans ce cas, on peut se référer à la circulaire modifiée du 9 août 1978 (JO du 13 septembre) relative à l'assainissement autonome des eaux usées, même si ce texte est beaucoup moins précis pour les installations collectives qu'il ne l'est pour les équipements individuels.

TROISIEME PARTIE :ÉLABORATION DES PROJETS DE REUTILISATION DES

EAUX USEES*

3.1 LES DIFFERENTES ETAPES D'UN PROJET DE REUTILISATION DES EAUX USEES

Faire un projet de réutilisation d'eaux usées est souvent une démarche longue et délicate. Il s'agit, en effet, d'inscrire dans des paysages péri-urbains, encombrés et souvent très convoités, une idée sophistiquée. Dans un environnement de contraintes sanitaires, techniques et sociales, cette idée, ou, plus exactement, son application doit faire la preuve de sa rationnalité économique, dans un champ de concurrence d'autant plus serrée que les ressources en eau sont moins rares. La structure générale des études de projet fait l'objet d'une sorte de méthodologie internationale.

Dans le cas le plus général, une étude de projet peut être décomposée en trois étapes : une étude d'opportunité, une étude de faisabilité et une étude de faisabilité détaillée. La structure de chacune de ces étapes est globalement la même.

NdR : L'élaboration de projets d'épandage suit une démarche plus simple puisque dans ce cas l'objectif de " mobilisation d'une ressource en eau complémentaire " disparaît. L'étude obéit à la méthodologie classique d'élaboration des projets de fichiers d'épuration, avec toutefois une spécificité qui tient au milieu de rejet choisi : le sol et, sous celui-ci, une éventuelle nappe phréatique. Les données relatives au contexte hydrogéologique et pédologique jouent alors un rôle déterminant dans le choix de l'épandage.

Figure : Plan d'une étude de projet

Objectif : Mobilisation d'une ressource en eau

Objectif :

Protection des milieux récepteurs

Evaluation Evaluati

- Etude technique

L'étude d'opportunité est légère mais elle est essentielle. Elle est destinée à montrer, à partir des données immédiatement disponibles, si l'application du concept de réutilisation des eaux usées dans le contexte considéré a des chances d'aboutir à des programmes acceptables d'un point de vue économique. Cette première phase permet au maître d'ouvrage de décider de l'opportunité d'engager les dépenses nécessaires à une étude plus importante.

L'étude de faisabilité reprend, avec plus de détails les scénarios ébauchés dans l'étude d'opportunité et de nouveaux scénarios émergés de la dernière étude de marché. Les scénarios sont comparés, au moyen de l'analyse économique, avec le(s) scénario(s) sans réutilisation, afin de vérifier le bien fondé de cette dernière. Puis, ils sont comparés entr'eux de manière à identifier les meilleurs. Ceux-ci constituent une sélection restreinte qui fait l'objet de l'étude de faisabilité détaillée.

L'étude de faisabilité détaillée reprend la trame de l'étape précédente, en approfondissant les rubriques insuffisamment analysées, et aboutit au choix du scénario de réutilisation. L'étude se termine par une analyse financière et l'élaboration des plans d'exécution.

Ce schéma en trois étapes est une bonne manière de doser les investissements d'étude dans un contexte où la justification de la réutilisation des eaux usées n'est pas évidente.

Il faut toujours bien garder à l'esprit que la réutilisation des eaux usées a deux aspects complémentaires: la mobilisation d'un complément de ressource en eau, et une opération d'assainissement. Réutiliser les eaux résiduaires, c'est modifier leur cours. Au lieu d'être déversées dans un milieu récepteur ordinaire, rivière, lac, étang ou rivage, qu'elles polluent plus ou moins gravement, elles sont dérivées, après un traitement approprié, vers des usages qui sont le moyen ou l'occasion d'une élimination plus inoffensive de leur charge polluante résiduelle. Ces usages sont, le plus souvent, agricoles. La réutilisation des eaux usées épurées n'est pas assez exploitée comme pratique d'assainissement et de sauvegarde de la qualité sanitaire et écologique des milieux récepteurs ordinaires. Les exigences croissantes relatives à la qualité microbiologique des milieux récepteurs sensibles devraient être l'occasion de montrer qu'il y a souvent avantage à trouver d'autre destin aux eaux usées que leur rejet dans ces milieux récepteurs.

Chacun des deux aspects de la réutilisation a un poids relatif variable avec le contexte local et régional. Mais ils doivent être tous deux soigneusement pris en compte dans l'élaboration d'un projet ou d'une politique de réutilisation des eaux usées.

3.2 EVALUATION DES RESSOURCES ET DES BESOINS EN EAU

Il y a deux manières, alternatives ou complémentaires, d'intégrer la réutilisation des eaux usées épurées dans la gestion des ressources en eau. La première consiste à affecter les eaux épurées à des usages nouveaux ou non encore satisfaits (l'extension d'un périmètre

d'irrigation, la création d'espaces verts, ...); la seconde à remplacer, pour certains usages, les eaux de première main par des eaux épurées afin d'économiser la ressource d'eau de bonne qualité ou de satisfaire de nouveaux besoins. Dans les deux cas, la suite donnée à un projet de réutilisation dépend toujours d'un calcul économique qui met en balance le coût de l'utilisation de l'eau recyclée avec celui de la mobilisation des ressources en eau conventionnelles. L'inventaire des ressources en eau est donc le commencement de l'élaboration d'un projet de réutilisation d'eaux usées.

3.2.1 Ressources en eau

Ce sont :

- Les réseaux de distribution en place. Les compagnies ou les administrations qui les gèrent connaissent les débits disponibles, les risques de défaillance de l'approvisionnement et la qualité de l'eau - aussi bien physico-chimique que bactériologique. Cette eau a un prix, fixé par l'administration ou la compagnie. Ce prix peut être négociable.

- Les réserves en eaux superficielles ou souterraines pas ou partiellement exploitées. L'évaluation de ces ressources doit s'attacher aux points suivants :

* La régularité des débits disponibles

* La qualité des eaux, qualité physico-chimique et, le cas échéant, microbiologique;

* Le coût de mobilisation de ces ressources. Celui-ci doit faire intervenir les coûts de captage, de régularisation, de transport (conduites ou canaux), de stockage, des traitements éventuels, les frais de fonctionnement et d'entretien. Les régimes de subvention applicables à la mobilisation des ressources en eau sont pris en compte.

L'aire géographique de prospection n'est limitée que par la compétitivité des coûts de l'eau.

3.2.2 Besoins en Eau

Les principaux besoins en eau sont ceux des agglomérations, de l'industrie et de l'agriculture. L'élaboration d'un projet ou d'un plan de réutilisation d'eaux usées est l'occasion de faire le bilan de ces besoins et de leur évolution probable.

Les besoins des agglomérations

Les besoins en eau potable doivent être distingués de ceux correspondant à d'autres activités : le nettoyage des rues, l'arrosage des espaces verts et les retenues d'eau à usage récréatif.

Les éléments suivants doivent être pris en compte dans l'évaluation des besoins en eau potable : - la consommation par habitant et ses variations prévisibles; - les prévisions d'expansion démographique; - les usages non domestiques pourvus par le réseau A.E.P.; - la rendement du réseau d'adduction.

Les autres besoins des agglomérations n'exigent pas des eaux potables ; ils peuvent être satisfaits par des eaux superficielles non traitées ou par des eaux usées épurées.

Pour ce qui concerne les espaces verts en milieu urbain ou en périphérie, la qualité requise des eaux usées traitées est donnée dans le chapitre précédent (§ 2.111). Elle est fonction du milieu irrigué et du mode d'irrigation.

L'estimation des besoins suppose un chiffrage de l'étendue des espaces verts et des données ou des prévisions relatives à leur mode de végétalisation.

L'usage d'eau recyclée implique un réseau d'adduction spécialisé.

Les besoins de l'industrie.

Certains besoins en eau industrielle peuvent être satisfaits avec des eaux épurées : les besoins en eau de refroidissement ou de lavage, par exemple. La qualité exigible de l'eau épurée dépend du procédé industriel mais aussi du milieu qui reçoit cette eau après son usage dans l'industrie.

Les besoins de l'agriculture

Les besoins en eau de l'agriculture constituent un marché essentiel pour les eaux usées. L'évaluation prospective de ces besoins doit être faite avec suffisamment de prudence.

Il importe d'abord de connaître les besoins en eau d'irrigation à la date de l'enquête et la manière dont ils sont satisfaits : eaux de surface, nappe, réseau d'adduction..., les taux de défaillance de ces alimentations pour raisons climatiques et la nature des cultures irriguées. Ensuite vient la partie prospective : si une nouvelle ressource en eau est proposée à l'agriculture, à quoi peut-elle être employée ? La réponse est facile à donner quand la pénurie est manifeste. Il n'en va pas de même dans le cas contraire.

Les productions irrigables et les qualités d'eau exigibles correspondantes sont énumérées au § 2.112. Dans le voisinage des villes, la demande viendra généralement d'abord des maraîchers. Ensuite viendront les vergers, voire les cultures céréalières.

L'ANALYSE - DIAGNOSTIC DE L'ASSAINISSEMENT DANS LA ZONE

CONCERNEE

Cette partie recoupe le contenu de l'étude d'un schéma directeur d'assainissement.

3.3.1 L'état de l'assainissement

L'évaluation de l'état de l'assainissement constitue un diagnostic préalable à l'évaluation des besoins en assainissement. Elle permet aussi de déterminer la ressource en eau usée.

On détermine le taux de collecte des eaux usées, les fluctuations saisonnières de population, les débits provenant d'activités industrielles et la nature de ces activités. Les débits disponibles à la sortie des stations d'épuration font normalement l'objet de mesures.

Les eaux pluviales pourraient être réutilisées à condition d'être stockées. En effet, la principale caractéristique de cette ressource est son irrégularité. Elle n'est véritablement utilisable que si elle est régularisée par un stockage intersaisonnier. Les conditions de ce stockage doivent être soigneusement examinées, en fonction de la qualité des eaux stockées. Cette éventualité fait partie des solutions envisagées pour répondre aux réglementations récentes relatives à l'assainissement des eaux pluviales.

Un cas particulier fréquent en bordure de côte plate est celui des réseaux d'assainissement baignant dans des nappes phréatiques envahies par les eaux salées. Les défauts d'étanchéité des réseaux, partout endémiques, sont souvent aggravés, dans les zones touristiques, par les longs temps de séjour des effluents en basse saison. Les eaux usées sont alors contaminées par l'eau saumâtre et voient leur concentration en ClNa sensiblement augmentée. Leur réutilisation peut en être compromise

La présence d'effluents industriels peut accroître la minéralisation ou apporter des concentrations en éléments traces susceptibles de compromettre ou de restreindre les usages agricoles des effluents. On pensera particulièrement au bore, au cadmium, au cuivre, au molybdène, au nickel et au zinc.

3.3.2 Les besoins en assainissement

Il convient d'évaluer les besoins en assainissement non satisfaits, afin de déterminer comment la réutilisation des eaux usées peut s'insérer dans une politique d'amélioration de la qualité des milieux récepteurs.

Dans certaines zones, une fraction seulement de la population est raccordée au réseau. D'autre part, les stations d'épuration éliminent seulement une partie de la pollution qu'elles reçoivent. La fraction épurée est fonction du procédé de traitement et du dimensionnement de la station. La fraction non épurée est rejetée dans le milieu récepteur. Ce rejet est de nature à altérer les caractéristiques naturelles du milieu récepteur et à compromettre les usages de l'eau en aval du point de rejet.

Les besoins en assainissement, qu'ils correspondent à l'accroissement de la collecte des eaux usées ou à l'amélioration de la qualité des milieux récepteurs, sont déterminés notamment par référence aux exigences de la Directive 91/271/CEE relative aux eaux résiduaires urbaines, et à l'arrêté du 22 décembre 1994 qui fixe les prescriptions techniques relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées. Ces besoins résultent aussi des schémas directeurs d'aménagement et de gestion des eaux, qui peuvent être concrétisés par des cartes d'objectifs de qualité. .

Les préoccupations croissantes relatives à la sauvegarde de l'environnement devraient aboutir à exiger des niveaux d'épuration sensiblement supérieurs à ceux fournis par beaucoup de stations en fonctionnement. Cela est vrai, en particulier, partout où les milieux récepteurs sont sensibles : portions de rivière et lacs menacés d'eutrophisation, zones de baignade, zones conchylicoles. Dans les deux derniers cas, une décontamination des effluents avant leur rejet peut être nécessaire. Le coût des traitements est appelé à augmenter. Si bien que l'alternative qui consiste à ne pas rejeter les eaux usées, mais à les réutiliser peut devenir financièrement attractive, y compris dans les contextes où il n'y a pas pénurie d'eau.

L'élaboration d'un plan de réutilisation d'eaux usées est l'occasion d'évaluer, avec les administrations compétentes, l'impact de l'assainissement sur les milieux récepteurs et de chiffrer le coût des mesures à prendre pour satisfaire aux différentes normes relatives aux rejets des eaux usées et à la qualité des milieux récepteurs.

3.4 L'ÉTUDE DU MARCHÉ DES EAUX USÉES : BASE DE L'ÉLABORATION DE SCÉNARII

L'étude du marché des eaux usées sert, pour le moins, à mettre en évidence les contraintes

liées à l'exploitation des eaux usées. Elle consiste, pour le plus, à faire l'inventaire détaillé des usages possibles des eaux réutilisables et des contraintes respectives afférentes. Elle constitue l'indispensable base de l'élaboration des scénarios. Elle est composée des éléments énumérés ci-après :

Inventaire des réutilisations existantes, en France, ce qui permet de situer des contextes comparables au cas étudié.

Inventaire des usages potentiels d'eaux usées. Cet inventaire résulte de l'identification, parmi les besoins en eau, de ceux qui peuvent être satisfaits par des eaux usées traitées : irrigations de terres agricoles, d'espaces verts, usages industriels, usages municipaux, ... usages auxquels il faut ajouter des opérations plus spécifiques, comme les recharges de nappe ou l'aquaculture, par exemple. Ces usages potentiels sont localisés, les usagers identifiés et les volumes utilisables évalués. Les contraintes relatives à ces usages sont relevées :

- les contraintes de qualité physico-chimique spécifiques de chaque usage; - les contraintes de qualité microbiologique, fonction de l'usage et du mode d'utilisation de l'eau;

- les autres contraintes, règlementaires ou non, relatives à la protection de l'environnement : règles relatives à l'émission d'aérosols (distance par rapport aux habitations et aux lieux fréquentés par le public, restriction à des irrigations nocturnes, ..), aux ruissellements; règles relatives à la protection des eaux souterraines, en particulier pour ce qui concerne les teneurs en nitrates.

- les traitements des eaux usées qui permettent d'atteindre les niveaux de qualité requis, aussi bien par la règlementation que par les usagers, sont identifiés.

Approvisionnements alternatifs en eau douce. Cette partie, essentielle pour les analyses économiques ultérieures, consiste à estimer les coûts correspondant à la satisfaction par les eaux douces (de première main) des besoins précédemment identifiés. Ces estimations relient le marché des eaux usées au marché de l'eau en général; elles permettent, entre autres données, de décider s'il est préférable ou s'il est seulement possible, d'un point de vue économique, d'approvisionner ces usages par de l'eau réutilisée.

Enquête auprès des usagers potentiels d'eau usée. Au stade de l'étude de faisabilité ou de faisabilité détaillée, l'étude de marché comporte une enquête auprès des utilisateurs potentiels. Les informations suivantes sont collectées:

- les usages spécifiques envisagés pour les eaux usées, - la nature des usagers (administration, entreprises publiques ou privées, municipalités, coopératives, particuliers,...), - estimation des besoins actuels et futurs; évaluation critique de ces estimations; - qualité requise pour ces usages; - modification des infrastructures existantes pour les adapter aux eaux usées et aux dispositions règlementaires correspondantes, coûts de ces modifications, - participation de l'usager à ces coûts, modification des coûts de fonctionnement, - délai d'amortissement souhaité, économies désirées sur le coût de l'eau, - risques de modification de l'occupation des sols; - disposition des usagers à utiliser les eaux usées traitées, dans l'immédiat et dans un avenir plus lointain.

Information des usagers potentiels. Dans la phase des études de faisabilité, les usagers potentiels doivent être suffisamment informés des contraintes relatives à l'usage des eaux recyclées, de la qualité de l'eau qui leur sera fournie, de la fiabilité de la ressource, et des modifications éventuelles des coûts, des tarifs ou redevances liés à l'approvisionnement en eau.

3.5. Etude des scénarii

A partir des données de l'étude du marché des eaux usées et des évaluations des ressources en eau et de l'assainissement, des scénariis sont élaborés. Chaque scénario fait l'objet d'une analyse plus ou moins poussée selon qu'il s'agit d'une étude d'opportunité, de faisabilité ou de faisabilité détaillée. L'organisation de cette analyse est la suivante :

- étude technique, - étude de coût, - étude d'impact, - analyse économique.

3.5.1. Consistance des scénarii

Les meilleurs scénariis, du point de vue économique, sont généralement ceux qui servent à la fois deux objectifs : la mobilisation de la ressource eau usée épurée pour économiser l'eau conventionnelle, d'une part, et l'amélioration de l'assainissement et de la qualité des milieux récepteurs, d'autre part. Ce postulat se vérifie d'autant mieux que l'analyse économique sait prendre en compte les impacts de l'assainissement sur la qualité de l'environnement.

Les scénariis sont bâtis autour des principaux types de réutilisation : irrigations de périmètres agricoles, recharges de nappe, arrosages d'espaces verts, usages municipaux, .... Plusieurs types d'usages peuvent entrer dans un même scénarion. Par exemple, la recharge de nappe complète de manière cohérente des usages agricoles saisonniers. Différents usages associés aux différents niveaux de traitement des eaux usées (décantation, traitement secondaire, désinfection) constituent la trame d'une diversification des scénarios.

3.5.2. Etude technique

Les scénarios font l'objet d'un avant-projet sommaire (APS) complet, avec :

- les études préalables nécessaires, géotechniques, hydrogéologiques, pédologiques, - le dimensionnement des ouvrages, - l'élaboration de toutes les informations nécessaires à une évaluation pertinente des coûts.

3.5.3. Etude des coûts

Elle consiste à évaluer les coûts d'équipement et de fonctionnement, à partir des éléments fournis par l'étude technique. Elle est assortie d'une estimation des incertitudes propres à ces chiffres.

3.5.4. Etude d'impact

Dans le cadre d'une étude de faisabilité, une étude d'impact doit aller au delà du respect des termes de références imposés par la réglementation, elle doit aussi produire les

éléments chiffrés qui permettent d'intégrer l'impact du scénario de réutilisation dans son analyse économique.

On distingue les impacts positifs, relatifs à l'amélioration de la qualité des milieux qui recevaient les eaux usées avant la réutilisation, et les impacts négatifs sur les nouveaux milieux récepteurs mis en jeu par la réutilisation.

Impacts positifs

Les impacts positifs de la réutilisation sur l'environnement sont évalués dans la perspective de l'analyse économique. L'expression qualitative des avantages liés à l'amélioration de la qualité des milieux récepteurs (d'avant la réutilisation) est relativement aisée. C'est l'énumération des usages et des jouissances qui sont rétablis du fait du détournement du rejet des eaux usées : production d'eau potable, baignade, promenade, pêche, etc.. Mais il est difficile de traduire ces avantages en termes économiques. Une autre approche consiste à évaluer l'amélioration des milieux récepteurs à travers le coût des traitements et des travaux qui auraient permis de satisfaire aux normes relatives aux usages rétablis du fait de la réutilisation.

Impacts négatifs

Les impacts négatifs doivent être évalués. Si des ressources en eau sont suceptibles d'être polluées, le coût de leur réhabilitation, si elle est nécessaire, ou celui de la mobilisation de ressources de remplacement, doivent être estimés.Les principaux impacts négatifs concernent la contamination des nappes d'eau souterraine par les nitrates, les pathogènes, les micro-polluants.

La contamination par les nitrates est rarement évitée (elle accompagne systématiquement l'irrigation, quelle que soit la provenance de l'eau); elle est d'importance variable avec la quantité et la qualité des eaux appliquées, leur mode d'application, les assolements, .. Elle ne compromet pas nécessairement les autres usages de la nappe. L'augmentation des concentrations en nitrates dans la nappe est évaluée par des outils appropriés.

Les pathogènes sont généralement bien filtrés par le sol. Les risques correspondants et leurs conséquences éventuelles, c'est à dire les usages de la nappe compromis, doivent être évalués.

Les risques de contamination des sols par les métaux lourds sont contrôlés à travers les recommandations du CSHPF (chapître II).

Les risques liés aux ruissellements sont contrôlés, soit à la parcelle (fossés de collature), soit par un stockage.

3.5.5. Analyse économique

A chaque scénario s'attachent, d'une part, des coûts, (C), liés au traitement, à l'acheminement, au stockage, et à la distribution de l'eau épurée, et d'autre part, des avantages, (A). Ceux-ci sont constitués par les bénéfices directs, (Bd) de la réutilisation, d'une part, et par les impacts, (I), de la réutilisation, d'autre part. La différence entre les coûts et les avantages est appelé bénéfice net, (Bn) :

(Bn) = (Bd) + (I) - (C)

Les coûts, (C), incluent les investissements, le fonctionnement et la maintenance des

équipements. Ils prennent aussi en compte les frais de formation des utilisateurs, d'information du public, les frais d'encadrement , de suivi et de contrôle.

Les bénéfices directs, (Bd), sont mesurés par la valeur de l'eau déterminée par référence au coût de l'eau conventionnelle, exprimé

- en termes de coût marginal (coût d'exploitation et d'entretien des installations existantes) là où l'eau est abondante, - par son coût marginal à long terme (coût de l'eau qui proviendra de nouvelles ressources),

- par son coût additionnel moyen (correspondant spécifiquement aux dépenses des nouveaux projets), dans les situations où l'eau est rare.

La valeur de l'eau peut aussi être exprimée par son prix de vente, quand il existe un marché de l'eau.

Cependant, la valeur de l'eau peut conduire à surévaluer les bénéfices directs d'une réutilisation. C'est le cas, par exemple, quand l'eau usée sert à la création d'une ceinture verte, qui n'aurait pas été envisagée en d'autres circonstances. Le bénéfice peut être alors affecté d'une correction représentant l'intérêt porté par la population à cette réalisation.

L'impact (I) se décompose en impacts positifs (I') et en impacts négatifs (I"), tels que définis au paragraphe précédent.

Chaque terme du second membre de l'équation précédente est calculé et actualisé; c'est à dire que les flux de coûts et d'avantages ou de bénéfices sont escomptés à une même année de référence, en général celle du commencement du projet. Le bénéfice net, (Bn) est alors calculé.

Les bénéfices nets de chaque scénario sont comparés à ceux correspondant à la satisfaction des mêmes besoins par des eaux de première main (scénario sans réutilisation), puis comparés entre eux. Le meilleur scénario est, théoriquement, celui qui maximise le rapport bénéfice net / coût, (Bn)/(C), et les bénéfices nets. Mais d'autres facteurs doivent être pris en compte:

- les impacts non quantifiables, - l'insertion de la réutilisation des eaux usées dans l'économie locale ou régionale et dans les schémas d'aménagement du terrritoire - dont l'aménagement des eaux n'est qu'une composante - la rentabilisation des infrastructures existantes, - les incertitudes qui s'attachent à la demande d'eau et aux différents termes qui entrent dans le calcul des coûts et des avantages,

Coûts d'investissement

,

Valeur de l'eau

Bénéfice net

=Bénéfice

direct

+Impacts

-Coûts

Impacts

positifs -

Impacts

nég

Amélioratio

ns des

- des considérations d'ordre social ou politique : capacité à régler les problèmes

d'assainissement sur le territoire de sa propre commune ou celui du district urbain ou, au contraire, nécessité d'utiliser le territoire des collectivités voisines, mise en jeu de zones naturelles protégées ou susceptibles de l'être ou encore de paysages importants pour l'activité touristique présente ou potentielle, degré de contraintes du point de vue de l'aménagement de l'espace (possibilités d'extension de l'urbanisation...),....

Une autre façon de présenter les choses, en particulier quand la réutilisation constitue l'essence d'un scénario d'assainissement en compétition avec d'autres scénarios d'assainissement, consiste à évaluer le coût net de l'assainissement du m3 d'eau, (Cn) :

(Cn) = (C) - (Bd) - (I')

(I'), les impacts positifs, au delà de l'objectif de l'assainissement, susceptibles d'être pris en compte dans l'analyse économique et les impacts négatifs éventuels. Souvent, ce terme est négligé.

3.5.6. Analyse financière

Au delà de l'aspect économique, la faisabilité d'un projet dépend de considérations financières. L'analyse financière examine l'échéancier des besoins de financement, les possibilités et les conditions d'obtention de ces financements. Deux autres points importants doivent être compris dans l'analyse financière:

- l'identification des taux et des régimes de subventions attribuables à l'épuration et à l'approvisionnement en eau, dont le projet est susceptible de bénéficier, - l'analyse des possibilités de récupération des coûts, qui recoupe l'étude de tarification de l'eau distribuée.

3.5.7. La prise en compte des primes d'épuration et des primes d'irrigation

a) Redevance et prime d'épuration

Selon l'article 10 du Décret 75-996 du 28/10/1975 " L'assiette des redevances par commune est calculée chaque année en multipliant la quantité de pollution individuelle par la somme du nombre d'habitants agglomérés permanents et du nombre pondéré des habitants agglomérés saisonniers.

Cette somme est affectée d'un coefficient, dit " coefficient d'agglomération " tenant compte de l'importance des agglomérations " (les coefficients d'agglomération tout comme les coefficients saisonniers fixés par arrêtés du ministre de la qualité de la vie).

La valeur de l'équivalent habitant est détaillée ci-après :

Quantité de pollution journalière pour un habitant(Décret 75-996 du 28/10/1975 et

arrêté du 10/12/1991)

90 grammes de MES (matières en suspension) 57 grammes de MOX (matières oxydables) 0,2 équitox de MI (matières inhibitrices) 15 grammes de NR (azote réduit)

4 grammes de P (phosphore total) 0,05 grammes de AOX (Composés organohaloginés absorbables sur charbon actif) 0,25 grammes de métox (métaux et métalloïdes soit 8 en tout pondérés par des coefficients multiplicateurs)

Les primes d'épuration sont quant à elles assises sur la quantité journalière de pollution exprimée par les mêmes éléments dont l'apport au milieu naturel est supprimé ou évité.

Elles sont versées chaque année au maître d'ouvrage du dispositif d'épuration ou à son mandataire.

Elles sont calculées en multipliant la capacité d'épuration du dispositif par des coefficients tenant compte de la charge effective du dispositif et de son rendement.

Les classes des dispositifs d'épuration aussi que les coefficients de rendement correspondants sont énumérés dans l'arrêté du 10/12/1991 article 20.

Il y apparaît nettement que les dispositifs d'épandage d'eaux résiduaires sur le sol sont considérés comme les plus efficaces aussi bien pour les paramètres MES, M.O., N.R. (azote réduit), N.O. (azote oxydé) et M.P. (phosphore total).

Lorsque les eaux usées sont traitées pour donner lieu ensuite à une réutilisation, la plupart des agences considère qu'il s'agit d'un traitement complémentaire équivalent en terme d'efficacité aux techniques d'épandage.

Ajoutons que si l'élément " bactériologie " était pris en compte, la REU surclasserait encore plus les autres dispositifs classiquement utilisés.

Sur le plan économique, relevons, par exemple, pour l'agence Rhône-Méditerranée-Corse que l'élimination de 1 kg de MES, 1 kg de M.O., 1 kg d'azote et 1 kg de phosphore conduisent à une prime de 131 F, 393 F, 196,5 F et 490,5 F respectivement.

On voit bien que, pour des niveaux d'efficacité de fonctionnement identique (par exemple " Bon "), un dispositif d'épandage ou de REU comparée à une unité complète de traitement biologique, assurant la nitrification et la dénitrification a l'avantage avec un gain de :

MES = 0,3 x 131 F # 40 F / kg traité M.O. = 0,2 x 393 F # 80 F / kg traité NR et NO = 0,2 x 196,5 F # 40 F / kg traité M.P. = 0,9 x 490,5 F # 440 F / kg traité

L'épandage ou la REU n'apportant rien de plus sur les éléments AOX et METOX.

Valeur des coefficients de rendement

CLASSES DES DISPOSITIFSELEMENTSde l'assiette

COEFFICIENT

APPLICABLES

en fonction Mauvais Médiocre Bon Très bon

Bassin de décantation

Unité complète de traitement biologique

Unité n'assurant pas la nitrification Unité assurant la nitrification sans dénitrification Unité assurant la nitrification et la dénitrification

Unité n'assurant pas la précipitation de P par voie physico-chimique Unité assurant la précipitation de P par voie physico-chimique

M.E.SM.O.M.I.N.R.N.O.M.P.

A.O.X.METOXM.E.S.M.O.M.I.

A.O.X.METOX

N.R.N.O.N.R.N.O.N.R.N.O.

M.P.M.P.

0000000000000000000

00

0.30000000

0.40.3000

0.10

0.30

0.30.3

0.10.4

0.50000

0.10

0.50.70.60

0.50.50.20

0.60

0.60.6

0.20.8

0.700

0.10

0.20

0.60.90.80

0.60.60.40

0.80

0.80.8

0.30.9

Epandage d'eaux résiduaires sur le sol

M.E.S.M.O.M.I.N.R.N.O.M.P.

A.O.X.METOX

00000000

10.40

0.40.40.500

10.80

0.80.8100

10.90

0.90.9100

Source : Pollution des Eaux-Redevances Editions J.O. République Française 1995

b) Les coûts d'accès à la ressource pour l'irrigation et les primes

LES COUTS D'ACCES A LA RESSOURCE

L'annexe 3 du rapport MARTIN (1996) relatif à la gestion durable des eaux souterraines compare le coût par hectare et par an de l'irrigation individuelle en Beauce à partir d'eau souterraine et d'une irrigation collective à partir d'une rivière réalimentée en Midi Pyrénées, avec les hypothèses suivantes :

Réserve de soutien d'étiage (sédimentation de rivière) : 8F/m3 pour le coût d'investissement. Coût de création de réseaux collectifs dans le deuxième cas : 30 000 F/ha (étude récente de la DRAF Midi Pyrénées). En Beauce un forage type de 40 m, de 100 m3/ha pour l'irrigation de 50 ha, la station de pompage, et le réseau enterré revient à 270 000 F soit 5 400 F/ha Le coût du matériel mobile et le coût de fonctionnement sont pris égaux dans les deux cas La consommation à l'hectare est prise égale à 1 500 m3/ha L'amortissement du matériel est calculé en général sur 25 ans avec un taux de 8 %

Midi-Pyrénées BeauceConstitution de la ressource 1120 0

Accès à l'eau 2800 500Matériel mobile 600 600Fonctionnement 600 600Total en F/ha/an 5120 1 700

On constate l'avantage économique d'une ressource en eau souterraine par rapport à l'eau superficielle.

Par ailleurs, cette étude fournit des éléments comparatifs intéressants pour toute collectivité et irriguants qui voudraient situer le coût de l'irrigation REU avec l'irrigation à partir de ressources classiques.

Notons que les aides aux forages n'ont plus lieu ces dernières années de la part des Agences surtout lorsque les aquifères sont classées " intensément exploités " (cas de la Beauce par exemple).

Les redevances facturées aux irriguants par les agences de l'eau (prélèvement d'eaux souterraines) restent encore faibles puisqu'elles vont de 30 F/ha à 200 F/ha pour certaines zones et suivant les agences.

RENTABILITE DE L'IRRIGATION

Le rapport MARTIN évoque les divers calculs effectués pour évaluer la rentabilité de l'irrigation (en Poitou Charente, dans le Gard, en Beauce). Ces calculs estiment le surcroît de revenu que provoque pour l'agriculteur le fait d'irriguer. Ils sont faits en supposant que l'eau a une valeur nulle au droit de son prélèvement dans le milieu naturel et ne comptant parmi les charges d'investissement d'accès à l'eau (réseau d'adduction, ...) que la partie non subventionnée de ceux-ci.

Ces calculs montrent un valorisation estimée à 0,6 à 0,8 F/m3 d'eau en Midi Pyrénées, 1 F/m3 pour le " maïsiculteur ", et 1,8 F/m3 pour le " betteravier ". Cette rentabilité est claire mais elle serait sans doute réduite si une redevance était perçue correspondant aux coûts collectifs induits par l'impact des prélèvements sur les débits d'étiage des cours d'eau.

LA PRIME A L'IRRIGATION

Pour évaluer l'intérêt de la réutilisation agricole des eaux usées, il est nécessaire d'évoquer la prime à l'hectare mis en place par la PAC en 1992 pour l'intensification des cultures.

Celle-ci a été croissante de 1992 à 1996, proportionnelle à un rendement départemental de référence calculé en prenant en compte pour 2/3 le rendement départemental moyen et pour 1/3 le rendement national. Un plafond de surface irrigable a été fixé dans chacun des 53 départements concernés (et non pas un plafond individuel qui aurait eu pour conséquence de responsabiliser l'irriguant).

La différence de prime entre un hectare cultivé en sec et un hectare irrigué est importante. Le tableau ci-dessous, représente cette différence de prime, pour quelques départements, rapportée à un hectare et au m3 d'eau, sur les bases de 1 500 m3/ha et 2 000 m3/ha.

Départements en F par ha en F par m3 d'eauEure-et-Loir 574 0.38/0.29Loir-et-Cher 800 0.53/0.40

Aisne 657 0.44/0.33Gironde 1322 0.88/0.66

Haute-Garonne 1322 0.88/0.66Charente 1415 0.94/0.71Landes 808 0.54/0.40Vendée 895 0.60/0.45

La REU agricole est souvent pratiquée par des agriculteurs déjà irriguants avec d'autres types de ressources. Si ils utilisent des eaux usées traitées, ils feront en sorte de ne pas équiper de nouvelles surfaces, ou de le faire en deçà du plafond de surfaces donnant droit à prime (cas du projet de Loudun). La REU a l'avantage vis-à-vis de l'irrigation à partir de ressources du milieu naturel de mieux protéger l'environnement puisque elle évite les prélèvements outranciers dans des cours d'eau trop exploités (par exemple, Nappe de Beauce).

La PAC doit cependant être négociée en 1998, et le dispositif pourrait être modifié à l'avantage ou non de la REU (extension des plafonds de surface irriguées ? ... ou bien réduction de la prime ? ...).

3.6. Cadre contractuel

Les exemples de convention entre Producteurs d'eaux usées traitées (en général les collectivités) et les Usagers (le plus souvent les agriculteurs, ou les gestionnaires de Golf) ne manquent pas sur ces dernières années ; quelques illustrations accompagnent les études de cas rapportées dans le chapitre IV.

Même si chaque convention contient des spécificités propres au site, des tendances communes apparaissent dans chacune d'entre elles :

La motivation de chaque partie (producteur, utilisateur) apparaît nettement, le producteur

désirant s'orienter vers la réutilisation des eaux usées ou l'épandage pour des motifs de protection du milieu le plus souvent, l'utilisateur souhaitant irriguer dans des conditions compatibles avec les pratiques instaurées sur le plan sanitaire, en mobilisant une eau moins chère et en produisant davantage sur le plan cultural.

L'origine, la nature des eaux usées et ses caractéristiques : elles sont précisées dans chaque cas, et la qualité des eaux usées mises à disposition est le plus souvent soigneusement décrite (ainsi que sa variabilité) dans le sens du respect des critères de type A, B ou C définis par le Conseil Départemental d'Hygiène.

Les opérations de transfert d'eaux usées traitées du producteur vers l'utilisateur et les conditions d'utilisation sont énoncées :

- Mise à disposition des eaux usées : stockage nécessaire, contraintes saisonnières,... - Exploitation des ouvrages complémentaires (station de relevage, réseaux d'irrigation,...) et entretien - Suivi sanitaire (fréquences, prises en charge,...) - Suivi agronomique dans certains cas, et parcelles concernées.

Les engagements du producteur et de l'utilisateur : dans bon nombre de cas, le producteur et responsable de la qualité de l'eau livrée et en garantit la conformité. Néanmoins, l'utilisateur peut, dans certains cas, avoir en charge l'exploitation du traitement tertiaire mis en place pour atteindre la qualité désirée (cas des Golfs) et sa responsabilité est alors évidente sur la qualité de l'eau rendue à l'irrigation.

Le producteur peut s'engager à informer l'utilisateur de tout changement significatif de la nature des eaux " distribuées " (modification dans l'exploitation de la station épuration,...).

Il apparaît moins souvent, " en clair ", qu'il s'engage à rechercher les causes et à prendre les mesures utiles pour retrouver la qualité " objectif " visée, même si ceci parait intrinsèquement lié à son engagement de garantie de conformité.

L'utilisateur est responsable des conditions d'utilisation des eaux usées, et prend les dispositions utiles pour éviter les problèmes de nuisance pour l'environnement. Il tient à jour un certain nombre de tableaux de bord relatifs à la réutilisation (carnets de gestion, analyses spécifiques,...). Mais le producteur peut aussi en faire son affaire (cas de Gidy).

Des obligations financières entre les parties sont évoquées si, notamment, le producteur exploite la station de relevage vers les parcelles irriguées, les dispositifs de désinfection ou de lagunage,...

- La rupture de contrat ou litiges : en cas de manquement aux obligations, la résiliation est envisagée en général après un certain délai :

- Utilisation non conforme des utilisateurs sur le plan de l'irrigation (irrigation de cultures non désignées dans le contrat, autres dispositifs d'irrigation, irrigation en périodes climatiques défavorables,...), et du côté de la production, non conformité aux spécifications consignées dans la convention (qualité notamment). Notons que la quantité fournie par le producteur est rarement mise en cause.

- En cas de cessation d'activité de l'utilisateur (ou d'un utilisateur), un délai d'annonce est nécessaire. La convention est communiquée à l'acheteur ou au locataire de la parcelle concernée s'il y a lieu.

Les motifs sanitaires peuvent rendre la convention caduque, notamment si la réglementation française se trouve modifiée.

QUATRIEME PARTIE :EXEMPLES

Les exemples français de réutilisation des eaux usées et d'épandage sont de plus en plus nombreux ces dernières années.

Nous avons choisi de présenter ces sites et ces expériences, voire dans certains cas les projets en cours de réalisation ou de discussion, en développant pour chacun d'entre eux les dimensions techniques, financières et contractuelles si elles existent.

Le lecteur peut ainsi se faire une opinion extrêmement réaliste de la situation actuelle en France, et retrouver des situations proches de celle à laquelle il est confronté, même s'il doit garder à l'esprit qu'un site de réutilisation des eaux usées est toujours un cas particulier dans son contexte environnemental, économique et administratif.

Les exemples développés de réutilisation des eaux usées sont répartis en fonction des objectifs à atteindre mixtes ou spécifiques, et de leur actualité (projet exécuté ou en cours). Une étude économique effectuée dans la région de Montpellier est par ailleurs citée.

Trois cas d'épandage sont présentés, montrant bien que cette technique est mise en oeuvre en traitement principal ou complémentaire, même si la production agricole n'est pas effective à la clé (ce qui la distingue, rappelons le, de la réutilisation).

Enfin, afin de viser une diffusion maximale des retours d'expériences, un panorama général des sites est brossé en Annexe II en dégageant les particularités les plus instructives.

4.1 Exemples de réutilisation des eaux usées

4.1.1 Le site de la Baie du Mont Saint Michel (Manche)

CONTEXTE GENERAL

Le Mont Saint Michel et deux communes voisines (Arderon et Beauvoir) ont engagé en 1995 un projet de réutilisation des eaux usées motivé par 4 points :

Rejets extrêmement fluctuants du fait des fréquentations touristiques importantes en haute saison (500 à 1.000 habitants en hiver jusqu'à 5.000 en été),

Milieux récepteurs (Baie du Mont Saint Michel) très protégés : productions myticoles et ostreïcoles,

Zones de cultures étendues avec déficit pluviométrique en bord de littoral où il pleut peu (600 à 700 mm seulement) par rapport à l'intérieur des terres (1.000 à 1.200 mm). Les nappes sont par ailleurs salées, donc incompatibles avec un usage agricole,

Très bonnes conditions pédoclimatiques de la Baie qui fournit 30 % de la production légumière de la Manche (38.000 tonnes en 1990).

Par ailleurs, les zones de polders où sont utilisées les eaux usées épurées, sont propices à la réutilisation des eaux usées du fait :

des possibilités d'aéroaspersion (pas de contraintes de voisinage - habitats très parsemés voire inexistants)

la protection du site interdit la construction de bâtiments dégradant le paysage,... La réutilisation des eaux usées conduit à la mise en oeuvre minimale de bassins de stockage d'un point de vue génie civil. Seules les bâches d'étanchéité utilisées ont donné lieu à des " contraintes " d'urbanisme (couleur des bâches !).

Ce site a pu profiter d'aides financières exceptionnelles de la part du Conseil Régional entre autres et de l'Agence de l'Eau Seine-Normandie et Loire-Bretagne (le rejet dans le Couesnon se situait dans le bassin Loire-Bretagne).

Un bureau d'études, le SEDE a été spécialement mandaté pour suivre techniquement le projet : rendement agronomique, suivi sanitaire entre autres.

Les lagunes de traitement mises en place ont été calculées sur la base de 10 m² par habitant. Si en été, le dispositif produit surtout des maïs fourragers, en hiver ce sont les prairies qui sont irriguées. Les eaux usées épurées sont aussi épandues avant le semis des carottes, pour favoriser la levée.

L'association d'agriculteurs qui exploite ces terres envisage d'accroître la surface de sols utilisée pour limiter au maximum les prélèvements d'eaux dans le Couesnon tels qu'ils existaient déjà avant la mise en route du projet.

CONTEXTE TECHNIQUE

Les eaux usées du Syndicat sont épurées dans un dispositif de lagunage naturel (quatre lagunes en série) qui réceptionnent les effluents générés par les 3 communes du syndicat (55.000 m3 environ pour 1995).

Les trois premiers bassins constituent les ouvrages de traitement proprement dit (25.000 m², 12.500 m² respectivement), le dernier bassin sert d'ouvrage de stockage pour la REU (2.000 m²). La capacité de stockage maximale est de 14.500 m3.

CARACTERISTIQUES DU PERIMETRE ET DES EXPLOITATIONS

Le dispositif d'épandage est composé de :

- une station de pompage/refoulement (deux pompes de 50 m3/h, - un réseau de canalisation enterrée d'une longueur de 4.300 ml dont 1.300 ml ont été rajoutés fin 95, - un réseau de canalisation mobile de 800 ml, - du matériel d'aéroaspersion composé de deux enrouleurs à canon dont un équipé d'une rampe, - une bobineuse, - un tracteur.

Les 10 exploitations concernées couvrent une superficie totale de 458 hectares dont 283 hectares dans le périmètre.

La surface moyenne par exploitation est de 41,7 hectares.

Les contraintes pédologiques et hydrogéologiques ont permis de définir trois aptitudes en

fonction de l'hydromorphie et de la profondeur du sol. Les premiers repérages réalisés, lors de l'étude d'impact, ont écarté les parcelles inaptes à l'épandage (zone humide et secteur sensible).

CARACTERISTIQUES DES EFFLUENTS

Le tableau ci-dessous présente pour les principaux éléments (DBO5, DCO, azote, phosphore et streptocoques). Les résultats des analyses obtenus sur l'effluent en sortie de station comparé à l'eau du ruisseau pour les 6 premiers mois de l'année.

Moyenne effluentsortie STEP

Moyenne ruisseau

DBO5 mg/l 9.3 3.3DCO mg/l 82 34.5Azote (NTK) mg/l 3.4 2.07Phosphore mg/l 0.5 1.5Streptocoque/100 ml 5.3 23

Principaux éléments

Concernant les paramètres physico-chimiques, les concentrations de l'effluent sortie station sont supérieures à celles de l'eau du ruisseau (sauf pour le phosphore).

Pour les paramètres bactériologiques, l'effluent sortie station d'épuration, est moins concentré en streptocoque.

La valeur agronomique moyenne sur l'année 1995 de l'effluent épandu est présentée dans le tableau ci-dessous.

kg/m3Pour un apport de

1.000 m3/ha soit 100 mm en kg/ha

Azote Kjeldahl (NTK) 6.64 6.64Phosphore (P2O5) 6.57 6.57Potasse (K2O) 16.11 16.11Calcium (CaO) 55.3 55.3Magnésium (MgO) 15 15

Valeur agronomique de l'effluent épandu (année 95)

La valeur agronomique de l'effluent épandu est faible. Les principaux apports réalisés correspondent à 5 à 10 % des besoins des cultures épandues.

Le principal intérêt pour les agriculteurs concernés par l'épandage de cet effluent en agriculture réside dans l'irrigation en période de déficit hydrique.

CAMPAGNE D'EPANDAGE 1995

En 1995, 47.760 m3 d'effluent urbain traité ont été épandus sur 68.02 ha répartis en 24 parcelles et 9 agriculteurs.

La hauteur d'eau moyenne est de 70.2 mm (hauteur maxi : 262.3 mm - hauteur mini : 11.5 mm).La stratégie adoptée pour l'épandage de ces effluents est la suivante :

. épandage maxima pendant la période à fort déficit hydrique (juin, juillet et août) et prioritairement sur maïs (culture valorisant très bien l'irrigation)

. épandage minima le reste de l'année en évitant les épandages lors de périodes à forte pluviométrie.

Le graphique suivant présente la répartition mensuelle des volumes épandus.

Répartition mensuelle des volumes épandus

20.483 m3, soit 42.9 % des volumes, ont été épandus pendant la période où les besoins hydriques sont les plus importants (juin à août) dont 12.333 m3 en juillet.

Le tableau suivant présente la répartition des volumes épandus par culture ainsi que la surface concernée.

CulturesVolumeen m3 Surface en ha

% du volume

total

Volume moyen en mm Passage

moyenNbre de

passagesVolume en

mmMaïs - sur chaumes avant implantation de maïs

- en irrigation 6.723

17.809

8.23 22.54 20.49 51

81.786.9

2.153

36.328.9

Prairies 19.332 36.23 41 53.4 1.7 31.4Carottes 520 4.25 1 12.2 1 12.2Avant implantation céréales 3.376 5 7 67.5 2 33.75

TOTAL 47.760 68.02Moyenne 100 70.2

SUIVI DES CULTURES POST-EPANDAGE

Suite aux épandages sur cultures, des analyses de végétaux (partie à consommer) ont été réalisées.

LES CAROTTES

Le tableau ci-dessous présente les résultats des analyses bactériologiques effectuées sur des racines quelques jours avant récolte sur une parcelle épandue et une parcelle non épandue.

Analyse microbiologique Parcelle témoin Parcelle irriguéeColiforme à 44°C 90/ml < 10/mlStreptocoques fécaux < 10/ml < 10/mlRecherche de salmonelles négative négative

Résultats de l'analyse bactériologique des carottesLes résultats mettent en évidence aucun accroissement suite aux épandages d'effluent urbain traité.

LE MAIS

Deux échantillons de maïs fourrage ont été prélevés dans des silos deux mois après récolte :

. 1 dans un silo de maïs irrigué par l'effluent urbain traité,

. 1 dans un silo de maïs non irrigué.

Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Analyse microbiologique Parcelle témoin Parcelle irriguéeColiforme à 44°C < 10/ml < 10/mlStreptocoques fécaux < 10/ml < 10/mlRecherche de salmonelles négative négative

Résultats des analyses bactériologiques sur maïs fourrage ensilé

Aucune différence n'est observée entre les deux échantillons. L'irrigation de l'effluent urbain n'a pas engendré d'accroissement des paramètres bactériologiques sur le maïs ensilé.

CONCLUSION ET ORGANISATION DE LA CAMPAGNE 96

Suite à cette première année de fonctionnement, les agriculteurs sont très satisfaits de la filière mise en place.

L'apport d'eau principalement sur culture de maïs pendant la période à fort déficit hydrique leur a permis d'accroître très fortement leur productivité (fourrage et grain), et ce, notamment sur les sols développés sur schiste ayant de faible réserve utile en eau.

Sur certaines parcelles, l'irrigation a permis de doubler la productivité.

Certains agriculteurs très sceptiques avant la mise en place de la filière ont demandé à intégrer le périmètre pour pouvoir bénéficier des épandages en 1996.

Le raccordement depuis décembre 95 du site de " la caserne " laisse présager une nette augmentation des volumes à traiter. En 96, les volumes à épandre sont estimés à environ 80.000 m3 (47.760 m3 ont été épandus en 95).

COUTS D'INVESTISSEMENTDES INSTALLATIONS D'IRRIGATION

. Prise d'eau 27.749,29 F

. Installation de pompage 958.082,00 F

. Réseau enterré 787.428,83 F

. réseau souple de surface 127.240,00 F

. Matériel de surface 487.000,00 F

TOTAL HT 2.387.500,12 F

CADRE CONTRACTUEL DE CONVENTION POUR L'UTILISATION AGRICOLE DES EAUX USEES ISSUES DES LAGUNES DE STOCKAGE DU SYNDICAT INTERCOMMUNAL D'ASSAINISSEMENT DE LA BAIE DU MONT SAINT MICHEL

Entre,

Le Syndicat Intercommunal d'Assainissement de la Baie du MONT SAINT MICHEL, d'une part,

et,

Un exploitant sur la commune de BEAUVOIR, d'autre part,

Il a été convenu ce qui suit :

Article 1 - Objet de la convention

Cette convention a pour but de préciser en particulier :

- le type de valorisation choisi ;

- les conditions de cession et d'utilisation des eaux usées traitées par les agriculteurs ;

- les conditions d'utilisation du matériel de transport et d'épandage ;

- les responsabilités et frais incombant à chacune des parties.

Article 2 - Description de l'organisation - Mise en place

- Les eaux usées traitées proviendront des lagunes de stockage du Syndicat

- La production des eaux usées est estimée, une fois le raccordement des plages mis en place, à 150.000 m3/an

- Les eaux usées traitées seront stockées pendant les cinq mois de période hivernale et utilisées pour l'irrigation des terres agricoles durant la période estivale.

Caractéristiques agronomiques et sanitaires de l'effluent traité

Pour apport mensuel de 1.000 m3/ha, on compte environ 20 unités d'azote assimilable (sous forme N-NO3- et N-NH4+).

Pour le phosphore, le nombre d'unités apportées est environ deux fois moindre.

Exemple :

- Pour le maïs, un apport de 300 mm (sur une période de 3 à 4 mois) apportera au mieux un total de 60 unités d'azote

- Pour les prairies sur les 7 mois où l'herbe pousse, un épandage de 643 mm d'eau apportera au mieux environ 130 unités d'azote.

Teneur en coliformes fécaux et streptocoques fécaux 10² à 103 pour 100 ml (contre environ 107 pour une eau usée brute). Concernant la parasitologie, les eaux usées épandues devront avoir une teneur en oeufs d'Helminthes (vers parasites) inférieure ou égale à 1 par litre.

L'absence d'industrie fait que les teneurs en métaux lourds seront négligeables.

Article 3 - Répartition des eaux usées traitées entre les agriculteurs

Les agriculteurs contractants s'engagent à utiliser en agriculture la totalité des eaux usées produites par la station.

Une ou deux réunions par an, entre la collectivité ou l'exploitant de la station et les agriculteurs, permettront d'établir le planning d'épandage en fonction de l'occupation des sols et des superficies disponibles.

Les eaux usées seront réparties à priori au prorata des surfaces exploitées par chaque agriculteur. Un planning de priorité sera défini en fonction de la sensibilité des cultures d'un commun accord entre les agriculteurs et l'exploitant. Ce plan prévisionnel devra recevoir l'approbation de l'ensemble des agriculteurs.

Si pendant la durée de la convention, d'autres agriculteurs souhaitent bénéficier d'épandage sur leurs terres dans le cadre de la convention, leur admission devra être soumise à l'acceptation des agriculteurs déjà intéressés et du Syndicat (conditions d'acceptation à définir).

Article 4 - Enlèvement, transport et épandage des eaux usées traitées

L'épandage se fera grâce à un système de canalisations enterrées qui desservira les parcelles par l'intermédiaire de bornes d'arrosage sur lesquelles viendra se connecter un enrouleur. Lors de chaque enlèvement, les données suivantes seront enregistrées à la station : date, volume ou tonnage évacué, destination (stockage ou parcelle épandue) (tenue d'un cahier d'épandage).

L'épandage sera réalisé par un employé avec le matériel appartenant au syndicat d'assainissement.

Des contacts préalables permettront de déterminer au moins une semaine à l'avance la date probable d'épandage.

Article 5 - Conditions de cession des eaux usées traitées

Le Syndicat s'engage à ne revendiquer aucun dédommagement de la part des agriculteurs pour l'épandage et la cession des eaux usées traitées.

Article 6 - Surveillance de la composition des eaux usées traitées

Le Syndicat s'engage à faire effectuer au moins deux analyses physico-chimiques complètes par an (une en été et une en hiver). Une analyse microbiologique (coliformes et streptocoques fécaux, salmonelle) et parasitologique (oeufs d'helminthes) sera effectuée tous les trimestres.

Les apports en fertilisant (N sous toutes ses formes, P et K en particulier) par épandage seront communiqués aux agriculteurs de façon systématique et sans délai et ce, afin qu'ils puissent en tenir compte dans leur bilan de fertilisation.

Si des dépassements sont observés par rapport à la norme en vigueur, le Syndicat s'engage à en rechercher les causes et à prendre les mesures nécessaires pour que cessent les rejets incriminés dans le réseau.

Les frais d'analyses des eaux usées traitées en sortie des lagunes seront à la charge du Syndicat d'Assainissement.

Article 7 - Responsabilité en cas d'accident

Accidents sur les cultures, le bétail ou pollution accidentelle des eaux

Les agriculteurs sont seuls responsables des dommages qui pourraient résulter d'une utilisation non conforme aux prescriptions suivantes :

- respect d'un délai d'au moins un mois entre l'épandage des eaux usées traitées et le pâturage du bétail,

- pas d'épandage sur cultures maraîchères de surface (laitue) compte-tenu de la filière de traitement prévue à la station d'épuration et du mode d'aspersion des eaux usées sur les parcelles,

- pas d'épandage lorsque l'état des sols risque d'entraîner des ruissellements des eaux usées traitées.

Le Syndicat sera considéré comme responsable, si la preuve est faite que les eaux usées traitées fournies n'étaient pas conformes aux spécifications précisées précédemment ou si l'épandage effectué par ses soins n'a pas respecté les consignes listées en début de cet article.

Article 8 - Durée de la convention - Conditions de résiliation

La durée de la présente convention est fixée à dix ans renouvelable par tacite reconduction, à compter de ce jour.

Dans l'hypothèse d'une cessation d'activité de l'agriculteur, celui-ci devra, sauf cas de force majeure, en avertir le Syndicat au minimum six mois à l'avance.

L'existence de la présente convention sera impérativement mentionnée aux acheteurs ou locataires éventuels dont les noms et adresses seront communiqués par l'agriculteur au Syndicat pour lui permettre de la transmettre aux repreneurs.

4.1.2 Le site de Mesnil en Vallée (Maine et Loire)

CONTEXTE GENERAL

La commune de Mesnil a accueilli en 1982 un foyer d'handicapés moteurs d'une cinquantaine de personnes et une entreprise de charcuterie-salaisons. Celle-ci a triplé sa production en 1987, ce qui a conduit la municipalité à étudier un projet pour une nouvelle station de traitement d'eaux usées.

La proximité d'une ZNIEFF, la difficulté de rejeter les eaux usées dans la Loire à plus de 3 km, l'impossibilité de traverser un ancien bras mort de la Loire, exploité en sablière (servitudes nécessaires pour accès à la canalisation) nécessitaient des investissements de l'ordre de 1 MF uniquement pour le rejet.

L'étude de faisabilité a ainsi montré l'intérêt de réaliser une irrigation avec des eaux épurées par une filière de lagunes aérées : 9 agriculteurs ont ainsi constitué une association et ont signé une convention avec la municipalité pour disposer des eaux usées traitées pour aéroaspersion. Une coopérative pour la gestion du matériel d'aspersion (CUMA) a été créée parallèlement.

CADRE ECONOMIQUE ET FINANCIER

Le prix de revient du m3 d'eaux usées rendues sur les cultures est de l'ordre de 2 F le m3. Les financements et coûts détaillés des travaux figurent dans le tableau ci-dessous.

Financement :

Subvention du Conseil Général 1.421.730 F

Subvention de la Région 190.000 F Subvention de l'Agence de l'Eau Loire-Bretagne 1.142.300 F Subvention du Ministère Aménagement du Territoire 528.000 F Autofinancement communal 717.970 F

Détail des travaux :

Réseau de transfert des eaux usées 360.000 F Lagunage aéré 1.218.000 F Réserve de stockage 760.000 F Station de pompage 600.000 F Honoraires, frais études et divers 1.062.000 F

Coût total des travaux : 4.000.000 F HT

Coût des travaux pour les autres maîtrises d'ouvrages : 1.500.000 F HT.

La connexion de la réserve d'eaux traitées avec le réseau d'eau pluviale est envisagée pour collecter notamment les déversements en été (orages,...).

L'association d'agriculteurs organise les tours d'eau et les rotations. Chaque agriculteur paie une annuité en fonction des volumes souscrits (1.000 m3/ha)*.

La production de maïs s'est accrue pour ces agriculteurs passant de 50 quintaux/ha à 70 quintaux/ha. Elle constitue une sécurité de production fourragère et permet de limiter l'achat de sous-produits pour ces cultivateurs-éleveurs (granulés,...).

Avant ce contexte de réutilisation des eaux usées, un seul agriculteur parmi les neuf existant aujourd'hui était irriguant. La campagne 1996 n'aurait cependant pas permis d'atteindre les 85.000 m3 d'eaux usées nécessaires et le prix de l'eau devrait ainsi être supérieur à 2 F/ m3 envisagé au départ.

Une convention de rejets entre la commune et l'industriel existe aussi et fixe les quantités d'effluents rejetés, les débits de pointe et la qualité demandée.

La participation financière de l'entreprise de salaisons au coût de fonctionnement de la station est de 39 %. La gestion du réseau d'irrigation est d'autre part de la responsabilité des agriculteurs.

Notons que cette zone est dans la zone d'expansion de crues d'un cours d'eau local, le Thau.

La commune de Le Fuilet (Maine et Loire) a une réalisation similaire sur 60 hectares depuis 1995.

CADRE CONTRACTUEL

Principaux extraits de la convention signée entre la Mairie de Mesnil en Vallée, l'Association et les différents partenaires

. Article 1 : Origine et nature des eaux

Cet article précise les modalités d'approvisionnement des bassins réalisées pour l'irrigation ; il est signifié entre autres que :

- " ... Afin que le volume de 70.000 m3 soit atteint et stocké dans le bassin au 31 mai de chaque année, un pompage en ruisseau sera effectué, si cela est nécessaire, et sera à la charge des irriguants après accord donné par écrit pour le pompage par la commune ... "

- " ... La commune ne pourra être tenue responsable d'une insuffisance de volume stocké ... "

- " ... Si des besoins futurs d'irrigation se faisaient plus importants, un approvisionnement en eaux de drainage ou en eaux pluviales pourrait être accordé, à la charge des irriguants ... "

* Le montant de l'annuité ne nous a pas été communiqué

. Article 2 : Objet de la convention

Elle définit les caractéristiques qualité des eaux usées traitées (rejet de type d.NK1) au sens de la circulaire du 4 novembre 1980.

. Article 3 : Obligations de la commune

La commune s'engage à céder gratuitement les eaux stockées, à réaliser à ses frais les ouvrages, leur entretien, leur réparation s'il y a lieu (étanchéité). Elle fait réaliser les analyses deux fois par an (physico-chimie et bactériologie).

En cas d'incendie, les bassins peuvent être retenus comme lieux de ravitaillement en eaux sans que les parties ne puissent s'y opposer.

. Article 4 : Obligations de l'association et de ses adhérents

L'association (ASL) pourvoit au remplacement des installations fixes d'irrigation (pompage,...), elle s'engage à pomper toutes les eaux se trouvant dans les bassins pour que ces derniers soient au niveau zéro au 1er septembre de chaque année.

En cas de défaillance de l'ASL, les adhérents s'engagent solidairement et individuellement à la suppléer dans ses obligations.

. Article 5 : Obligations de la CUMA

Citons plus particulièrement :

- " ... si pour des raisons d'hydrométrie naturelle exceptionnelle, le CUMA n'utilisait pas les eaux stockées, il faudrait en justifier les motifs précis et la commune pourrait demander à la CUMA d'utiliser les eaux sur d'autres parcelles, soit les utiliser à des fins communales... Aucune indemnité ne peut être demandée à quiconque. La CUMA s'engageant à faire face à ses obligations financières contactées avec l'ASL ... ".

- Les dispositions particulières d'irrigation sont fixées dans cet article (dont une distance de 10 m des berges de cours d'eau) ainsi que les dispositions financières de la CUMA (frais de fonctionnement et d'abonnement liés au pompage).

. Article 6 : Protection de l'environnement

- " ... La commune s'engage à prévenir l'ASL et la CUMA de toute modification de process et/ou de nature des eaux de façon à éviter des dégâts aux cultures et/ou au milieu récepteur.

Elle ne sera pas tenue responsable du non respect des doses d'irrigations prévues dans le cadre du suivi agronomique... ".

- " La commune s'engage à prendre les moyens nécessaires en cas de nuisances olfactives persistantes... ".

Enfin différents articles traitent des incidents de fonctionnement et des clauses de résiliation (cessation d'activité de l'exploitant agricole,...).

Principaux extraits de la convention entre la commune du Mesnil en Vallée et l'Entreprise de Salaison (Grand Saloir Saint Nicolas)

. Article 3 : 3.1 Obligation de l'industriel

" ... L'industriel réalise à ses frais les travaux relatifs à l'ouvrage de prétraitement et aux équipements de contrôle de ses effluents, l'enlèvement et la destruction des éléments indésirables pouvant perturber le fonctionnement du réseau (rejets accidentels, ...) ; il s'engage à rejeter ses effluents dans les limites et conditions fixées, à assurer la totalité des obligations financières lui incombant (participation aux charges d'exploitation de la station,...) ".

. Article 4 : Clauses financières

" Lorsque les effluents rejetés par l'une ou l'autre des parties ne sont plus conformes aux caractéristiques définies et que le dépassement excède de 20 % les volumes et flux journaliers... la partie n'ayant pas respecté son quota de pollution retenue supporte intégralement les charges financières afférentes aux préjudices causés (préjudices sur le milieu naturel, prime pour épuration,...)* ".

* Notons que les préjudices causés aux irriguants ne sont pas directement cités dans la convention.

4.1.3 Le site de Porquerolles (Var)

CONTEXTE GENERAL

Située en Méditerranée, l'île de Porquerolles, d'une superficie de 12 km2, fait partie du groupe des îles d'HYERES.

La majeure partie de l'île (83 %) appartient à l'Etat : c'est le parc national de Port Cros pour la partie forestière et le Conservatoire Botanique de Porquerolles pour la partie agricole. Les eaux littorales sont aussi une zone protégée.

Sa population permanente est de 1 000 habitants, mais du fait de l'attrait touristique, l'île est beaucoup plus fréquentée en été. Certains jours, 10 000 visiteurs peuvent s'y rendre.

Les ressources en eau constituées par la nappe phréatique y étant très limitées, l'eau doit être rationnée durant les mois d'été. Il est nécessaire de maintenir un équilibre entre les ressources existantes et leur exploitation. En effet, si les prélèvements excèdent la recharge naturelle de la nappe, le biseau salé progresse vers l'intérieur de l'île.

Afin de protéger la côte de la pollution, tout rejet d'eaux usées en mer doit également être évité.

D'autre part, les responsables souhaitant maintenir une activité agricole à Porquerolles, cette activité implique des besoins en eaux importants. Ces besoins étaient estimés à 80 000 m3/an en 1985.

Pour l'ensemble de ces raisons, il a été décidé, dès 1983, d'installer une station biologique classique, couplée à un traitement de finition par lagunage, et, pour économiser les

ressources en eau, de réutiliser les eaux issues de ces traitements pour l'irrigation de vergers ou de cultures maraîchères.

Ce verger de " conservation " contient des variétés d'arbres fruitiers de terroirs, dont certaines sont en voie de disparition. Il s'agit d'amandiers, de pêchers, de figuiers, d'oliviers, et de mûriers pour les principaux. Ce patrimoine arboricole est utilisé par en génétique.

CONTEXTE TECHNIQUE

Le système d'épuration

Le traitement des effluents domestiques s'effectue dans une station d'épuration boues activées à moyenne charge avec stabilisation aérobie des boues en excès, comprenant :

• un dégrillage et un dessableur-dégraisseur • un bassin d'aération • un bassin de décantation.

Mise en service en 1975, elle rejetait en mer par l'intermédiaire d'un émissaire naturel. En 1980, le traitement a été complété par un système de lagunage naturel de 1 ha, composé de 3 bassins en série :

• un bassin à microphytes profond de 1 m et d'une superficie de 4 000 m2, • un bassin composite de 0,30 m de profondeur, avec une zone de 1 300 m2 à

microphytes et un domaine à macrophytes de 700 m2; • un bassin de 4 000 m2, profond de 0,30 m.

Ce système de lagunes assure un temps de séjour de 30 jours. Elles ont été dimensionnées sur la base de 3 m²/eq.h.

Tous les 5 ans un curage des lagunes a lieu au bulldozer et les boues sont évacuées sur des champs d'épandage.

Performances du traitement (données CEMAGREF).

Le premier étage de traitement (station à boues activées) offre un fonctionnement très satisfaisant et permet un abattement important des charges polluantes, notamment organiques (DCO, DBO). En sortie de station, les effluents pénétrant dans le lagunage ont les caractéristiques suivantes :

Tableau XI : Caractéristiques des effluents secondaires

DCO(mg/l)

DBO5

(mg/l)MES(mg/l)

N total(mg/l)

P total(mg/l)

92 32 24 22.6 11

Le traitement par lagunage permet un abattement complémentaire important (de l'ordre de 80 %) de l'azote, du phosphore et les détergents anioniques; les concentrations moyennes mesurées en sortie sont :

Tableau XII : Caractéristiques des effluents de lagunage

DCO (mg/l)

DBO5 (mg/l)

MES(mg/l)

N total(mg/l)

P total(mg/l)

77 17 38 4.7 1.9

En sortie de lagunage, l'eau utilisée en irrigation est de niveau " e ", pour les matières oxydables, " NGL2 " pour les formes azotées et PT1 pour les substances phosphorées. Abattement des germes tests de contamination fécale

Les valeurs moyennes (moyennes géométriques) d'une série de prélèvements instantanés réalisés entre novembre 1981 et avril 1983 en entrée et en sortie du lagunage tertiaire montre l'efficacité de la désinfection dans ce dispositif (tableau XII).

Tableau XII : Elimination des germes témoins de contamination fécale dans le lagunage

Coliformes totaux(CFU/100 ml)

Coliformes fécaux(CFU/100 ml)

Streptocoques fécaux (CFU/100 ml

Entrée lagune 1.3 106 1.02 105 2 104

Sortie lagune 1.6 103 102 16

L'irrigation

Caractéristiques du site

Le substratum du site irrigué est formé de schistes sériciteux avec localement des intercalations de quartzites.

Le climat est de type méditerranéen avec une pluviométrie moyenne de 657 mm et une température moyenne annuelle de 15°3. Deux vents dominent : un vent sec, le mistral, provenant du continent et un vent marin du sud-est, généralement porteur de pluie ; la sécheresse estivale est bien marquée

Techniques d'irrigation

A la sortie du lagunage, les eaux usées traitées rejoignent par gravité le dispositif général d'irrigation de la ferme appartenant au Conservatoire de Porquerolles et sont utilisées pour l'irrigation de 16 hectares de vergers (pêchers, amandiers...) et de maraîchages, soit plus de la moitié des surfaces équipées pour l'irrigation (30 ha). La période d'irrigation s'étend de mai à septembre. La consommation annuelle est estimée à 80 000 m3 dont 40 000 m3 d'eau recyclée, la consommation maximale journalière d'eau épurée atteignant 400 m3/jour.

Deux types d'irrigation sont pratiqués : l'irrigation à la raie et l'irrigation localisée (ajutages type Bas-Rhône Languedoc).

L'irrigation localisée tend à se généraliser, car elle réalise une économie d'eau plus importante.

L'irrigation localisée est effectuée par gravité ou sous pression avec des débits d'ajutage de 50 l/h en moyenne sur les rampes.

Les besoins en eau sont de 20 m3/ha/jour pour de jeunes plantations jusqu'à 40 m3/ha/jour pour les plantations " adultes ".

Aucune fumure de fond n'est nécessaire, les eaux usées épurées apportent les quantités utiles en NPK.

Depuis 1995, une prolifération de lemnacées (lentilles d'eau) perturbe l'exploitation. Une

solution biologique (poisson consommateur de lemna par exemple) est recherchée. Actuellement, un nettoyage superficiel manuel et hydraulique est effectué.

Contrôles des effets de l'irrigation

Le contrôle de l'état des sols irrigués avec des eaux usées a été réalisé par la Société du Canal de Provence. Ces analyses s'appuient sur deux campagnes annuelles (avant et après la campagne d'irrigation) et concernent trois types de sols représentatifs de la configuration pédologique de la plaine de Porquerolles, et irrigués à la raie ou au goutte à goutte. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus pour des terrains irrigués avec des eaux de la nappe. Cette étude a clairement montré que l'irrigation agricole, à partir d'eaux traitées de cette qualité, n'entraîne aucun inconvénient pour les caractéristiques physiques et biologiques des sols. D'autre part, cette irrigation n'a pas eu d'incidence sur la santé du personnel chargé d'irriguer, ni provoqué de nuisances particulières comme des dégagements de mauvaises odeurs.

4.1.4 Le site du Golf de Saint-Palais-Sur-Mer (Charente Maritime)

CONTEXTE GENERAL

L'ensemble de la zone littorale de la presqu'île royannaise comporte un grand nombre de plages très fréquentées en période estivale. Pour garantir une eau usée traitée de bonne qualité au droit de ces plages, une désinfection au chlore a été mise en place sur la station de Saint-Palais-sur-Mer d'une capacité de traitement de 175 000 équivalents habitants (200 000 éq/hab. à terme) ; Cette station est dotée d'une filière de traitement classique (boues activées, clarificateur).

CONTEXTE TECHNIQUE

Néanmoins, une partie des eaux épurées de la station de Saint-Palais-sur-Mer subit un traitement complémentaire de filtration sur sable (3 filtres fermés de 25 m3/h) pour les eaux industrielles servant aux besoins propres de la station (lavage des ouvrages, du filtre à bande, arrosage des espaces verts.. )

Une autre partie (environ 2 000 m3/j) passe sur des filtres tri-couche gravier/sable/charbon actif, pour l'arrosage du Golf du Maine Gaudin situé à 1 km environ (6 filtres depuis 1992 soit 150 m3/h). Une convention a été signée en 1988 entre la ville de Royan et le SIVOM (Syndicat Intercommunal du Pays Royannais). Une désinfection par chloration à 2 ou 2.5 g/m3 est effectuée avant réutilisation (de manière à obtenir un résiduel de 0.1 ppm) sur le golf.

Contrôle qualité des eaux

Les résultats des analyses bactériologiques effectuées par la D. D. A. S. S. de 1992 à 1994 en deux points de prélèvements après filtration et désinfection, et au niveau du stockage dans le golf avant utilisation tendent à montrer que l'abattement bactériologique est bon dans l'ensemble depuis le mois de juillet 1992, la norme sur les coliformes fécaux étant à une exception près toujours respectée. Par contre, l'abattement des larves d'helminthes s'avère parfois insuffisant.

Une reviviscence des germes ankystés dans des dépôts de boues importants au niveau du bassin de stockage du golf n'est sans doute pas à écarter. Il convient donc que l'utilisateur prenne en compte le phénomène en effectuant régulièrement la vidange et le nettoyage de

ce bassin.

Le règlement sanitaire départemental : une adaptation plus sévère des normes

Notons que l'utilisation d'eaux usées traitées a fait l'objet d'une modification du règlement sanitaire départemental (ajout de l'article 159-2-7) précisant la procédure pour un dossier de demande, les normes de qualité, et la nature des règles de mises en oeuvre.

Dans ce dernier paragraphe, l'article précise que :

L'irrigation est pratiquée pendant les périodes de fermeture des parcours, pendant la nuit de préférence. Elle est interrompue dans les cas où le vent contribue de façon excessive à la dispersion des aérosols. L'utilisation d'asperseurs générant des brouillard fins est interdite.

Dans le cas où l'irrigation est assurée selon les périodes, à la fois par de l'eau d'adduction et de l'eau issue de station d'épuration, les réseaux d'amenée au réseau d'irrigation sont impérativement distincts. Un dispositif de disconnexion par rupture hydraulique est installé sur la conduite amenant l'eau d'adduction, afin d'éviter tout retour d'eau usée vers le réseau public.

Les normes de qualité : Extrait de l'Article 159.2.7 (D. D. A. S. S. Charente Maritime) précisant le règlement sanitaire départemental

Pour chacun des usagers, les normes de qualité sont les suivantes :

2.1. - Cas des golfs :

Nématodes intestinaux : = < 1 (en nombre d'oeufs par litre) en moyenne arithmétique calculée sur trois échantillons.

Coliformes fécaux : = < 5 000 coliformes fécaux par litre pour chacun des trois échantillons réalisés le même jour. La moyenne géométrique de l'ensemble des résultats obtenus pendant la saison d'irrigation sera strictement < 2 000 C. F. par litre.

La périodicité des prélèvements réalisés, aux fins de contrôle qui seront soumis à l'analyse est mensuelle, et concerne l'ensemble de la période d'irrigation.

2.2 - Cas des stades :

Nématodes intestinaux : = < 1 (en nombre d'oeufs par litre) en moyenne arithmétique calculée sur trois échantillons.

Coliformes fécaux : 2 000 coliformes fécaux/litre pour chacun des trois échantillons réalisés le jour du contrôle. La moyenne géométrique de l'ensemble des résultats de la saison d'irrigation ne dépasse pas 1 000 C. F. par litre.

La périodicité des prélèvements qui sont soumis à l'analyse est mensuelle, et concerne l'ensemble de la période d'irrigation.

2.3. - Cas des prairies, cultures céréalières et fourragères :

Nématodes intestinaux : = < 1 calculé sur la moyenne arithmétique de trois échantillons et

exprimés en nombre d'oeuf par litre.

CADRE CONTRACTUEL

Une convention entre la Mairie de Royan (propriétaire et exploitant du golf), et la Présidence du Syndicat Intercommunal de la Presqu'île d'Arvert définit les conditions d'utilisation des eaux usées traitées de la station de Saint-Palais. En voici les extraits les plus intéressants en date du 7 octobre 1988 :

" Article 2 : Conditions techniques d'établissement des ouvrages ou de mise à disposition

2.1. - Afin d'assurer le fonctionnement des installations de filtration et l'acheminement des eaux filtrées vers le golf de la Côte de Beauté, le SIVOM :

a - Accepte d'installer sous sa propre responsabilité et aux frais de la ville de Royan, une pompe supplémentaire affectée exclusivement au refoulement des eaux traitées vers les installations de la ville ainsi qu'un ballon antibélier à vessie de 300 l. (...)

b - Affecte au refoulement des eaux, la conduite P. V. C. D. N. 150 et le compteur existants dans sa section implantée dans l'enceinte de la station d'épuration.

L 'ensemble de ces ouvrages sera exploité sous la responsabilité exclusive du SIVOM et de son exploitant dans le cadre du contrat d'affermage des ouvrages d'assainissement.

c - Met à disposition de la ville qui en assurera la surveillance et l'entretien, la conduite P. V. C. D. N. 150 assurant la liaison entre la station d'épuration et le golf. "

" Article 3 : Conditions financières d'établissement des ouvrages réalisés sous la responsabilité du SIVOM

La ville assure la prise en charge des ouvrages : pompe, modification des canalisations existantes et raccordement, raccordement électrique et armoire de commande. "

Article 4 : Conditions techniques de livraison des eaux traitées - Responsabilités

4.1. - Le SIVOM s'engage à livrer les eaux traitées avec un maximum de 1500 m3/jour, à concurrence de 100 m3/h, sauf en cas de causes majeures telles que pannes E. D. F. défauts d'alimentation en eaux brutes, incidents sur les conduites de transport, ou sur les installations de traitement. De ce fait, la ville dégage le SIVOM de toute responsabilité dans l'arrosage du golf par suite des causes indépendantes de sa volonté, énoncées ci-dessus.

4.2. - Qualité des eaux traitées : La qualité des eaux traitées résulte du mélange des eaux traitées de différentes tranches dont les normes de rejet sont les suivantes (maximum) :

DBO5 = 20 à 40 mg/l, MES + 30 mg/l, Bactério = 1,5.105. CT/100 ml

Une chloration minimale pouvant varier de 2 à 5 gr/m3 sera assurée.

Il appartient à la ville de Royan qui dégage le SIVOM de toute responsabilité, d'assurer un affinage du traitement en vue de la réutilisation des eaux en arrosage.

Article 5 : Conditions financières de livraison des eaux traitées :

La livraison des eaux traitées dans les conditions ci-dessus, donnera lieu au versement, par la ville, d'une redevance calculée à raison de 0.15 F. H. T. le mètre cube (valeur au 01 janvier 1988).Le forfait au mètre cube prend en compte les charges suivantes :

Entretien et renouvellement de la pompe, Participation à l'entretien et au renouvellement des installations de chloration, Fourniture du chlore nécessaire à la qualité de rejet en mer (pour mémoire), Fourniture de l'énergie électrique nécessaire au pompage et au fonctionnement des filtres.

La redevance due sera versée au SIVOM dans le délai de 45 jours à compter de la demande. Elle sera révisée selon la formule de révision figurant au contrat d'affermage passé entre le SIVOM et la Compagnie des Eaux de Royan. "

4.1.5 Le projet du site de Gidy (Loiret)

CONTEXTE GENERAL

Le projet de valorisation agricole des effluents épurés provenant de la commune de Gidy et des Laboratoires Servier a donné lieu en juin 1994 à un document d'incidence réalisé par la DDAF du Loiret.

Ce cas est intéressant même s'il n'a pas encore abouti, car il consiste à réduire les infiltrations en nappe souterraine des effluents épurés provenant de la commune de Gidy( 150 000 eq/habitants - Boues activées et aération prolongée) et des établissements pharmaceutiques Servier (1 500 eq/habitants - Boues activées et aération prolongée avec finition par traitement aux ultraviolets et filtration sur sable).

L'objectif est de contribuer localement à limiter la détérioration de la ressource aquifère, dite Nappe de Beauce qui constitue un des seuls milieux récepteurs locales (pas de milieu récepteur superficiel).

Cette nappe a la morphologie d'un karst.

La réutilisation des eaux usées permettra l'irrigation de terres agricoles à partir d'un volume annuel d'effluents épurés de 200 000 m3, il sera nécessaire de réaliser un stockage de plus de 9 mois, ce qui correspond à un volume de 160 000 m3.

Période d'irrigation et cultures irriguées

Pour l'ensemble des exploitations concernées, l'irrigation sera pratiquée de manière régulière pour le maïs et la betterave, de façon occasionnelle pour les céréales à paille (blé tendre et blé dur) en cas de sécheresse printanière. Les périodes d'irrigation sont fixées d'avril à mai, et de juin à septembre pour le maïs et la betterave.

Fertilisation minérale apportée par les effluents

Aux concentrations moyennes des rejets des stations, l'irrigation est susceptible d'apporter une légère fertilisation minérale, soit en particulier (pour 200 mm apportés durant la campagne) :

- de 10 à 40 unités/ha d'azote

- de 2 à 10 unités/ha de phosphore (soit de 5 à 20 unités/ha d'acide phosphorique P205).

Ces apports, et notamment l'acide phosphorique (qui peut représenter jusqu'à un quart de la fumure minérale habituelle en système de grande culture), devront être pris en compte par l'agriculteur.

Besoins en superficie

Aux doses d'irrigation annuelles susceptibles d'être pratiquées, les besoins moyens en superficie s'élèvent à 100 ha (200 000 m3 d'effluents apportés à la dose moyenne de 2 000 m3/ha).

En raison des fluctuations climatiques inter-annuelles, ces besoins pourront toutefois varier entre 400 ha (été exceptionnellement humide) et 50 ha (été exceptionnellement sec).

Stockage à créer

La nécessité de stockage des effluents est conditionnée d'une part, par la qualité sanitaire requise, et d'autre part, par la période pendant laquelle il n'est pas possible d'irriguer (mi-septembre à mi-juin). Par ailleurs, une grande capacité de stockage facilitera la souplesse d'exploitation du dispositif et constituera une autonomie d'approvisionnement des agriculteurs (à titre d'exemple, cette autonomie doit permettre d'approvisionner simultanément 3 agriculteurs en fournissant jusqu'à 3 000 m3/j en période de forte demande en eau).

Enquête agricole

Tous les agriculteurs situés dans un rayon de 2 à 3 km par rapport à ce site ont été contactés, avec envoi d'un questionnaire.

On retiendra les données suivantes :

- Les 8 agriculteurs intéressés à priori pratiquent déjà l'irrigation (ils disposent de leur propre station de pompage et d'un à quatre canons-enrouleur chacun),

- ils possèdent au total une surface d'exploitation de 1 140 ha,

- la superficie totale irrigable (équipée pour l'irrigation) atteint 885 ha pour l'ensemble de ces exploitations,

- la superficie réellement irriguée varie en moyenne de 400 à 500 ha par an.

- Les cultures irriguées sont le maïs-grain et la betterave, pour lesquels les rendements obtenus sont bons (90 à 100 qx/ha pour le maïs et 70 t/ha pour la betterave en moyenne).

- Le blé est irrigué plus accessoirement suivant les conditions climatiques de l'année (en cas de printemps sec en particulier) ; le rendement moyen du blé tendre est de 70 à 75 qx/ha, et celui du blé dur de 60 à 65 qx/ha.

A partir de 8 agriculteurs potentiellement concernés, 7 réellement intéressés et partie prenante de cette opération, offrent une superficie totale irriguée de l'ordre de 300 à 350 ha par an.

Coût des investissements

Au stade d'élaboration du programme de travaux, le coût des investissements est évalué à 8 500 000 F. H. T. et se décompose ainsi :

1 - Etude de sol, plan d'irrigation 150 000.00 F. H. T. 2 - Stockage des eaux (volume 160 000 m3) terrassement, compactage des digues, 5 000 000.00 F. H. T. étanchéité 3 - Station de relèvement 100 000.00 F. H. T. 4 - Station de pompage 400 000.00 F. H. T. 5 - Aménagement paysager 200 000.00 F. H. T. 6 - Foncier 300 000.00 F. H. T. 7 - Alimentation électrique 100 000.00 F. H. T. 8 - Equipements hydrauliques 1 750 000.00 F. H. T. 9 - Divers, honoraires et imprévus 500 000.00 F. H. T. ----------------

MONTANT GLOBAL 8 500 000.00 F. H. T.

CADRE CONTRACTUEL

Projet de convention pour l'épandage des eaux pré-épurées de la commune de Gidy et des laboratoires SERVIER (Loiret)

Entre :

Le Maire de Gidy et les Laboratoires Servier, d'une part, et les agriculteurs d'autre part, il est convenu et arrête ce qui suit :

Exposé préalable

Les volumes moyens annuels d'eaux usées pré-épurées produites par les stations d'épuration de la commune de GIDY et des Laboratoires Servier sont respectivement de 60 000 m3 et 100 000 m3.

Ces eaux seront stockées dans une lagune de 150 000 m3 correspondant à une durée de 9 mois.

L'objectif est de vider le bassin de rétention au cours des mois d'irrigation, par épandage agricole sur les parcelles situées dans le périmètre défini.

Par ailleurs, les eaux de rejet des stations contiennent une petite quantité d'éléments minéraux susceptibles de fournir des éléments fertilisants aux cultures.

La commune de Gidy et les Laboratoires Servier d'une part, et M. , exploitant d'autre part, ont donc trouvé un intérêt mutuel dans la mise en place d'un dispositif d'épandage de ces effluents sur terrains agricoles.

Article 1 : Objet de la convention

La présente convention définit les conditions de réalisation et d'exploitation des installations d'épandage des eaux usées pré-épurées, ainsi que celles de l'organisation et du suivi de

cette opération.

Article 2 : Propriété, exploitation et maintenance des installations

La commune de Gidy réalisera en toute propriété les installations de stockage ; une station de refoulement et un réseau de canalisations enterrées permettront de desservir en " bout d'exploitation " les agriculteurs dont les noms figurent à l'article 8 de cette convention.

Elle assurera la maintenance et l'exploitation de ces installations.

Chaque agriculteur fera son affaire de l'irrigation en utilisant son propre matériel (tuyau mobile de surface et canon-enrouleur), et en assurant l'entretien et la maintenance de celui-ci.

Article 3 : Conditions de cession et qualité des eaux usées pré-épurées

Les eaux épurées seront mises gratuitement à disposition, conformément aux termes de la réglementation actuelle, soit avec un niveau de qualité B (au plus un oeuf d'helminthe intestinaux par litre).

Les effluents seront donc préalablement stockés dans un bassin de rétention avec un temps de séjour d'au moins 8 à 10 jours. Cette opération sera obtenue par le cloisonnement du bassin afin d'augmenter le temps de transit des effluents entre leur arrivée dans le bassin et leur sortie par pompage.

Article 4 : Choix des parcelles et des cultures

En début d'année, la commune et le chargé du suivi agronomique s'engagent à provoquer une réunion regroupant l'ensemble des agriculteurs concernés afin de définir les parcelles du périmètre d'irrigation sur lesquelles seront épandues les eaux pré-épurées, en fonction de l'assolement de l'année et de la demande globale.

Une surface minimale de 100 hectares sera définie et répartie entre les agriculteurs, de manière à fournir au plus 5 tours de 40 mm.

Les eaux usées pré-épurées seront répandues sur cultures céréalières (maïs, blé), ou sur cultures industrielles (betteraves, colza, tournesol).

Dans le cas d'une année exceptionnellement humide, chaque agriculteur s'engage à prendre au moins deux tours d'eau de 40 mm, de façon à vidanger le bassin. Les eaux usées pré-épurées seront alors épandues sur les chaumes après la récolte, ou bien sur jachère cultivée.

Article 5 : Apport d'éléments minéraux par les eaux usées pré-épurées

Aucune restriction, qui serait liée à l'apport des éléments minéraux par les eaux usées pré-épurées, n'est fixée compte tenu des exportations des récoltes pratiquées.

Chaque agriculteur devra toutefois prendre en compte l'apport minéral relatif à la dose d'eaux usées pré-épurées apportée pour le soustraire de la fertilisation minérale habituelle.

Article 6 : Suivi agronomique de l'épandage

Un suivi agronomique aux frais de sera exécuté par un organisme extérieur qui comprendra notamment les éléments suivants :

* Analyse des effluents : Il sera effectué au moins une analyse annuelle des effluents en sortie de bassin de rétention avant début de la campagne d'irrigation pour déterminer les éléments suivants :

pH, azote total, azote ammoniacal et nitrique, phosphore, potassium, calcium, magnésium, chlorure les sulfates, germes totaux, coliformes totaux et fécaux, oeufs d'helminthes.

* Analyse des sols : Des analyses chimiques de sols seront effectuées à raison d'une analyse annuelle par agriculteur, avec possibilité de regroupement de ces analyses tous les trois ans (3 analyses par agriculteur). Les paramètres suivants seront pris en compte :

ph, matière organique, azote total, phosphore assimilable, calcium, magnésium, potassium et sodium échangeables, capacité d'échange cationique, éventuellement les oligo-éléments (cuivre, zinc, bore, manganèse).

Les résultats de ces analyses seront communiqués aux agriculteurs concernés.

Article 7 : Autorisations administratives, cahier d'épandage

La commune de Gidy fera son affaire des autorisations administratives diverses concernant les installations de stockage et l'irrigation des eaux épurées.

Elle s'engage à tenir un registre d'épandage dans lequel seront consignés les quantités d'eaux usées pré-épurées distribuées.

Article 8 : Liste des agriculteurs adhérents à ce projet

Les agriculteurs dont les noms suivent ont donné leur accord pour ce projet, et s'engagent à une conduite permettant une bonne gestion collective de cette opération :

Article 9 : Changement d'exploitant agricole

En cas de changement d'exploitant agricole (cessation d'activité, vente ou mutation foncière... ), la convention cesse de plein droit pour les parcelles concernées. Le nouvel exploitant pourra toutefois être admis à bénéficier de l'irrigation s'il le désire, après signature de la présente convention.

4.1.6 Le projet du site de Loudun (Vienne)

CONTEXTE GENERAL

La valorisation agricole des eaux usées traitées de la station d'épuration de Loudun est envisagée après un traitement tertiaire parce que la qualité du milieu récepteur superficiel (cours d'eau du Martiel) doit être améliorée (classe 2 au moins 95 % du temps en période d'étiage en aval de Loudun).

La station en cours de réhabilitation doit satisfaire aux normes de rejets européennes pour une station de 10 000 et 15 000 E. H. au plus tard le 31 janvier 2005, soit 25 mg/l de DB05,

90 mg/l de DCO, 30 mg/l de MES, 2 mg/l de P, 10 mg/l d'azote total.

Le Martiel est classé en 1B en amont de Loudun. Cet objectif ne pourrait être soutenue en période d'étiage qu'avec un traitement tertiaire très poussé. Le niveau de classe 2 est le niveau minimal à obtenir.

Paramètres Objectif de qualité 1B Objectif de qualité 2pH 6.5 à 8.5 6.5 à 8.5 O2 dissous > 5 mg/l > 3 mg/lDBO5 < 5 mg/l < 10 MG/LOxydabilité au KMnO4 < 5 mg/l < 8 mg/lDCO < 25 mg/l < 40 mg/l MES < 25 mg/l < 70 mg/l P total < 0.25 mg/l < 0.5 mg/lNO3 < 10 mg/l < 20 mg/lColiformes totaux < 5 000/100ml < 50 000/lUsages correspondants - -

Etude de faisabilité

Une étude réalisée en novembre 1995 visait deux objectifs :

supprimer les rejets directs des eaux épurées dans le milieu hydraulique de surface en période de fragilisation de l'écosystème (période estivale),

définir la faisabilité ou non de l'utilisation des effluents de la STEP à des fins de valorisation agricole par irrigation.

Dans un premier temps le traitement tertiaire est envisagé à l'aide d'un bassin de finition (stabilisation et décantation) de 12 000 m3 (volume de rejets journaliers 1700 m3/j avec des pointes à 2 000 m3/j). En période d'étiage normal, ce traitement tertiaire est suffisant pour satisfaire l'objectif fixé sur le Martiel.

Le coût total comprend la réalisation du bassin de finition, les ouvrages de transfert, l'agrandissement d'une lagune située dans l'enceinte de la STEP où s'effectuera le pompage de nuit. Il revient à 1.390.000 F.

La réutilisation peut permettre de son côté d'atteindre la classe 2 en période d'étiage sévère.

L'irrigation est en effet pratiquée par certains éleveurs recensés dans un rayon de 7 km au Nord de Loudun. Ils sont intéressés par ce projet de réutilisation. Leurs besoins sont à titre indicatif de : - Maïs = 1 800 à 2 200 m3/ha - Pois = 1 500 à 1 700 m3/ha

Tous les îlots potentionnellement irrigables (6 en tout) sont situés de 1 à 6 km de la station, et ont une superficie de 22 à 70 ha.

Le parcellaire est éclaté et réparti sur une superficie de 750 ha environ.

Les caractéristiques des exploitations recensées sont regroupées dans le tableau ci-joint.

Périmètre Cultures pratiquées

Période d'arrosage

Rendement supp. observé (maïs) en qx

ApportsInfrastructure existante

Matériel d'aspersion utilisé

Stock. Drainage

P1

maïs grain maïs ensilage pois

mi-mai à mi-août 20-25

- fumier - effluents de laiterie -

2 enrouleurs canon de 40 à 60 m3/h non 10 %

P5maïs pois juillet - août > 20

- fumier - engrais chimique

Pompage forage (150 m3/h) réseaux enterré (300 m)

1 enrouleur 1 pompe non 100 %

P2maïs pois juillet - août > 20

- engrais chimique -

1 enrouleur canon de 40 à 60 m3/h

non 100 %

P4 maïs juillet - août -- fumier - engrais - - - -

P6maïs pois

mi-juin à fin août

> 20

- engrais - lisier - effluents de laiterie

pompe (70m3/h)

réseaux enterré ( 160)

3 enrouleurs (110/400) bassin

1000 m3 > 80 %

P3 maïs juillet - août > 20- fumier - engrais -

1 enrouleur (63/250) -

-

RESULTATS DE L'ETUDE

L'étude montre que :

- La période d'irrigation se restreint au mois de juillet et août pour le maïs, - Les eaux prélevées à la station d'épuration en période d'étiage seraient excédentaires par rapport à la demande en irrigation.

Une approche technico-économique sur la base de 3 projets distincts a débouché sur le projet d'irrigation qui apparaît le mieux adapté à la région de Loudun à savoir avec une irrigation de périmètres sur une superficie annuelle d'environ 175 hectares

- 4 agriculteurs possédant l'infrastructure d'arrosage nécessaire - Bassin de stockage unique * volume : 40 000 m3 * superficie : 20 000 m² environ - Période du début d'arrosage : du 1 au 15 juillet - Période du début des rejets : à partir du 25 août, hors période d'étiage sévère

- Temps de séjour des eaux avant rejets (lagune de finition - lagune de stockage) : 29 jours.

Le coût de ce projet (Lagune de finition non comprise) est de 5.392.000 F soit : 30.800 F par hectare irrigable (ouvrages de transfert, lagune de stockage, réseaux de distribution compris).

Prise en compte de la PAC

Notons cependant que, dans le cadre de ce projet, l'irrigation se heurte à des contraintes liées à la PAC. En effet, compte tenu de l'encadrement actuel des mesures d'accompagnement de la PAC (et en l'attente d'une gestion nationale) en matière de cultures irriguées, la réutilisation des eaux de la station ne doit pas engendrer d'augmentation de la surface irriguée départementale primable. De nouvelles surfaces irriguées risqueraient de ne pas bénéficier dans l'état actuel des choses, de la prime spécifique à l'irrigation.(cas des périmètres P1, P2, P3, P4).

Conclusions actuelles

L'étude économique réalisée montre que le coût d'investissement pour la valorisation agricole des eaux usées est deux fois plus élevé que celui envisagé pour les traitements tertiaires supplémentaires (calcul économique effectué).

La valorisation agricole découlant de l'irrigation justifie par ailleurs difficilement le coût d'investissement énorme engendré.

Il apparaît plus judiciable dans le cas de Loudun de privilégier en premier l'affinage des traitements tertiaires quitte à réutiliser ultérieurement une partie de ces eaux pour une irrigation agricole directe sur les parcelles les plus proches de la station sans création de lagune de stockage.

4.1.7 L'étude économique du Département de l'Hérault

CONTEXTE GENERAL

Dans ce département, la sensibilité du milieu récepteur, l'augmentation des usages et des activités liés au milieu naturel poussent la Direction de l'Eau du Conseil Général à être de plus en plus exigeant vis à vis des rejets.

Dans certains cas, le contexte exige une suppression complète du rejet comme seule solution à la préservation de la qualité du milieu.

Cette problématique se retrouve en ce qui concerne :

La protection de la ressource en eau

Par exemple, dans les zones karstiques du département utilisées pour la production d'eau potable, ou les nappes à forte perméabilité.

La lutte contre l'eutrophisation

Le coût de traitement de l'azote et du phosphore pour les petites agglomérations conduit à s'orienter vers des rejets zéro, et donc vers la REU.

La protection des baignades et des activités aquacoles

Le Conseil Général a jugé important de réaliser un bilan technique et économique en 1996, sur une dizaine de sites potentiels dans le département de l'Hérault.

CONCLUSIONS DE L'ETUDE

L'étude menée par la Direction de l'Eau avec BRL Ingénierie a débouché pour les dix projets sur un chiffrage sommaire d'investissements comprenant la mobilisation, l'adduction et la diffusion des effluents. Ces chiffrages n'incluent pas le coût du foncier. Les montants obtenus ramenés à la population du projet sont présentés ci-dessous. Le coût moyen est de 319 F. (habitant de projet).

GRAPHIQUE (ci-joint)

L'étude conclue à la nécessité d'adapter les solutions à chaque contexte, la composante " agricole " ou " verte " d'un projet de réutilisation rend nécessaire le besoin par l'exploitant de posséder cette sensibilité.

" Tout le jeu " pour aboutir à une réussite consiste finalement à simplifier et optimiser les filières de REU selon le contexte locale, et à ne pas créer de handicap technique, économique ou administratif plus fort pour la REU par rapport aux filières traditionnelles.

LES GOLFS

Une consommation d'eau importante

Un golf de 18 trous d'une superficie de 65 hectares peut consommer jusqu'à 300.000 m3/an, 135.000 m3 en moyenne.

La consommation annuelle d'eau des golfs situés sur la côte méditerranéenne était en 1991, de 4,5 millions de m3.

L'irrigation : un système développé sur les golfs : exemple dubassin versant Rhône Méditerranée

. 56 % arrosent greens, départs, fairways et practices

. 27 % arrosent tout le terrain, du green au rough

. 15 % arrosent greens et départs

. 2 % n'arrosent que les greens (résultats sur 59 réponses obtenues dans le bassin Rhône Méditerranée Corse)

Les conflits d'usage en période de sécheresse : l'eau doit être économisée

L'irrigation des golfs n'est pas un usage prioritaire en période de pénurie d'eau.

Des golfs ont dû subir ainsi quelques restrictions d'eau lors des dernières années de sécheresse.

Facture d'eau moyenne en 1991 : 280.000 F* Facture maximum : 1.200.000 F*

*Bassin Rhône Méditerranée Corse

Terrains de golf : quel développement ?

En France, en 12 ans, le nombre de parcours est passé de 134 à plus de 485 (données 1994).

Selon la Fédération Française de Golf, plus de 100 parcours devraient être réalisés à long terme.

Source : Plaquette Agence de l'Eau Rhône Méditerranée Corse et Fédération Française de Golf

4.2 EXEMPLES D'EPANDAGES

4.2.1 Le site de Cogolin

CONTEXTE GENERAL

L'expérimentation de Cogolin menée de 1982 à 1988 avait pour objectif principal de tester in-situ la possibilité et l'intérêt de l'utilisation en forêt méditerranéenne d'eaux usées domestiques après un traitement plus ou moins poussé en station d'épuration.

Ce projet s'inscrivait dans la perspective d'un assainissement général du Golfe de Saint-Tropez, notamment pendant la saison estivale avec l'afflux des vacanciers.

CONTEXTE EXPERIMENTAL

Le site expérimental distant de 3 km de la station d'épuration et situé plus en hauteur dans une forêt privée est constituée de zones plates et de versements de pentes diverses (jusqu'à 35 %), de sols d'épaisseur variable, et souvent d'une végétation de type suberaie claire (chêne liège) mélangée de chênes blancs, chênes verts et pins maritimes. Des plantations complémentaires ont été réalisées avec une quinzaine d'essences différentes (platane, ailante, robinier, etc... )

Les effluents sont prélevés à la sortie du décanteur secondaire, sont stockés dans une bâche et aspirés au moyen d'un filtre flottant autonettoyant placé en aspiration (maille du tamis = 180µ).

Différentes zones sont irriguées :

- en aspersion (0.26 ha) avec trois rampes fixes portant des asperseurs, - en microirrigation (1.66 ha) avec un réseau de tuyaux équipés d'afutage calibrés (1.2 à 2.1 mm), prolongés par un tube conducteur jusqu'au plant à arroser.

Les doses d'eaux d'irrigation sont calculées par rapport à une estimation de l'ETP Pennmann (1 ETP soit 5 à 6 mm d'eau en juillet pour l'aspersion et 0.5 à 1 ETP pour la microirrigation).

Les campagnes d'irrigation débutent en mai à partir du moment où les précipitations ne couvrent plus l'ETP et se terminent en septembre-octobre, elles durent donc 5 à 6 mois.

EFFETS POSITIFS DE L'EPANDAGE

L'effet de l'irrigation est positive, sur les espèces introduites et sur la forêt autochtone.

L'évolution des plants forestiers irrigués durant l'année 1984 par exemple, par rapport à des sujets témoins est évidente. La vitesse de croissance reste sensiblement constante tout au long de la saison d'irrigation et les arbres ne semblent souffrir d'aucun stress hydrique. C'est surtout le cas en microirrigation où la dose calculée peut pénétrer en profondeur et mieux bénéficier aux arbres.

L'aspersion profite plus à la végétation adventice et notamment aux herbacées qu'aux arbres.

L'examen des dernières cernes sur les arbres autochtones montre que la largeur de ceux-ci s'accroît par rapport aux témoins (3 à 4 mm contre 1 mm).

L'augmentation de l'activité végétative du peuplement naturel (production de glands, pousses nouvelles sur le pourtour du houppier des chênes, ... ) est caractéristique.

Le robinier, le saule, l'aulne de Corse, le platane, le micocoulier, l'ailante et l'eucalyptus présentent les réactions les plus significatives à l'irrigation par des eaux usées.

Par ailleurs l'irrigation des sols acides de Cogolin apporte une amélioration très sensible des caractéristiques physico-chimiques des sols.

Le développement de la broussaille reste cependant une problématique ; la microirrigation a favorisé la strate arbustive ligneuse qui s'est enrichie d'espèces nouvelles et de ronces même si la diminution d'inflammabilité de certaines espèces est constatée. La biomasse produite est beaucoup plus importante que dans les cas d'aspersion.

L'explosion de la végétation adventice a une incidence certaine sur le risque d'incendie, l'expérience visant aussi à permettre la fermeture rapide de couvert pour réduire l'embroussaillement et la sensibilité au feu. Lorsque le bouquet des vieux arbres est suffisamment grand, la végétation diminue mais cela reste localisé.

RECOMMANDATIONS

Les recommandations et perspectives issues de cette expérimentation qui s'est interrompue du fait de l'interruption de la prise en charge des coûts de fonctionnement et de la création d'un station intercommunale (Gassin) sont :

Le débroussaillement est une corollaire obligatoire de l'irrigation en zone forestière méditerranéenne tant pour la prévention des incendies que pour la maintenance du réseau (l'accessibilité au réseau est nécessaire).

L'amélioration des facteurs de croissance peut régénérer une forêt naturelle en phase de

régression écologique.

L'épuration effectuée par le sol forestier est bonne.

Les parcelles au relief plus uniformes et de pentes inférieures à 15 % sont plus adaptées.

Notons que les coûts 1982 de cette opération ont été de 520 000 F. pour le poste de relèvement et la conduite de refoulement et 400 000 F. pour l'aménagement et l'équipement du terrain sur 2.5 ha.

4.2.2 Le site de Oppede (Vaucluse) : traitement principal

CONTEXTE GENERAL

La commune d'OPPEDE est une commune rurale située dans le département du Vaucluse, dans la vallée du Calavon-Coulon, d'environ 1 000 habitants. Afin d'éviter tout rejet direct d'eaux usées dans la rivière le Coulon, la collectivité a fait le choix d'une technique d'épuration utilisant le sol comme système épurateur. Il a été décidé de valoriser les effluents en les utilisant pour irriguer des plantations de peupliers. L'installation fonctionne depuis 1986.

CONTEXTE TECHNIQUE

• Le prétraitement

Le prétraitement des effluents avant l'irrigation se compose d'un bassin de stockage d'une surface de 1700 m2 et d'une profondeur de 1,20 m, construit en remblai et étanchéifié par une membrane souple. Ce bassin assure un temps de séjour d'une quinzaine de jours. Il comporte un ouvrage d'entrée équipé d'un pare-flottants et prolongé d'une fosse destinée à recueillir les boues. Un poste de relèvement des effluents a été nécessaire en raison de la côte très basse d'arrivée des effluents et de la nécessité de mettre le bassin de stockage hors de portée des crues du Calavon.

• L'irrigation

L'irrigation proprement dite se compose :

1. d'un ouvrage de prise conçu pour jouer le rôle :

.d'abri et de support à la pompe auto-amorçante, équipée d'un filtre autonettoyant type LEWIS, qui alimente l'irrigation localisée et

. de prise pour l'irrigation gravitaire

.de réservoir de sécurité assurant le maintien d'une hauteur de 1,20 m dans le bassin.

2. du terrain d'épandage proprement dit.

Caractéristiques de l'effluent

Les effluents bruts, en provenance de la commune d'OPPEDE sont caractérisés par :• une minéralisation de 1 000 à 1 500 S/cm, habituelle dans les effluents bruts et

principalement apportée par les ions Na+(100-200 mg/l), Ca2+(90 mg/l) et HCO3-(400-

600 mg/l). Les teneurs en CI- et SO4-(70 à 80 mg/l) quoique plus faibles, ne sont pas

négligeables. • un pH voisin de la neutralité avec une légère tendance basique, • une charge variable en MES, • une DCO voisine de 550 mg/l, • un SAR voisin de 3,5, • des éléments fertilisants en quantité moyenne (N sous forme essentiellement de

NH4). CARACTERISTIQUES DE L'IRRIGATION

Caractéristiques du site

Le site irrigué occupe les terrasses alluviales du Coulon épaisses de plusieurs mètres et de texture sableuse grossière. Sa superficie avoisine 1 hectare. Il est planté de peupliers espacés de 6 m x 6 m.

Techniques d'irrigation utilisées

Deux modes d'irrigation ont été mis en place :

1. une irrigation localisée. Sur une parcelle légèrement à 0,6 ha, divisée en deux sous-parcelles qui peuvent être irriguées séparément.

Les effluents sont issus de l'ouvrage de prise, filtrés à une maille de 180 m et envoyés dans le réseau d'irrigation localisée par l'intermédiaire d'une unité de pompage fonctionnant manuellement ou automatiquement (pompe, filtre à tamis, horloge de programmation). Le réseau est constitué de rampes en tuyaux plastique noir de 25 mm de diamètre, percés de trous munis d'ajutages type BRL équipés de brise-jet. L'irrigation est réalisée entre chaque arbre pour favoriser le développement racinaire. A l'extrémité de chaque rampe, de petites vannes en permettant la purge. Les rampes sont maintenues à 60 cm du sol pour faciliter l'entretien périodique du terrain entre les peupliers.

Depuis quelques années, l'épandage est effectué sur une moitié de cette parcelle au moyen de drains enterrés à faible profondeur.

2. Une irrigation par submersion. Sur une parcelle de 0,35 ha ayant une pente de 4 % des bords vers le centre et de 2 % sur la longueur.

Les effluents prélevés au fond du bassin de stockage transitent par un bassin de tranquilisation équipé d'un déversoir triangulaire permettant de réguler les débits et de maintenir une pression constante.

L'irrigation se faisait par l'intermédiaire de deux rampes de gaines souples disposées de part et d'autre de la parcelle, ces gaines étant équipées de manchons en tuyaux souples espacés de 3 m les uns des autres.

Ce système a été remplacé par une irrigation de type verger californien avec un modelé en ados entre chaque rangée d'arbres de façon à homogénéiser au maximum l'apport d'eaux usées et limiter le contact eaux usées-personnel d'exploitation.

Les performances épuratoires

Chaque étape de la station de traitement participe à l'épuration, que ce soit le bassin de

stockage qui fonctionne comme une lagune d'épuration et comme un bassin de sédimentation, le filtre à tamis ou le traitement par le sol après épandage. Les performances de l'épandage ont pu être évaluées en analysant les eaux recueillies par des drains placés dans les alluvions de la rivière, au niveau des berges.

Les performances épuratoires moyennes de l'ensemble du traitement (données Juin 1991) sont les suivantes :

99 % des MES et 98,5 % de la DCO 99 % de la DBO5 99 % de l'azote 91,5 % du phosphore total 7 à 8 unités log pour les coliformes fécaux.

Les eaux rejetées obtenues possèdent donc des niveaux d'épuration tels que les nuisances pour les milieux environnants sont réduites au minimum.

Le traitement complémentaire produit par le sol est surtout visible sur la charge organique totale et sur la charge bactérienne (abattement de 4 unités log pour les germes témoins de contamination fécale).

La végétation

Les meilleurs résultats sur la végétation sont toujours obtenus par la technique de micro-irrigation tant en ce qui concerne la croissance en hauteur et en diamètre des arbres que la production foliaire, témoignant du facteur déterminant que représente la régularité de l'irrigation.

De plus, l'installation rapide au niveau du sol d'une végétation herbacée nitratophyle contribue à l'épuration des eaux usées.

Estimation économique• Achat du terrain • Investissement : option irrigation localisée 880 000 F option irrigation par submersion

et infiltration 780 000 F • Personnel pour l'entretien (nettoyage panier, pare-flottants..., manipulation manches,

purge des rampes, débouchage ajutage, fauchage des herbes quatre fois par an) : ½ temps

• Bénéfice : plantation.

L'investissement réalisé à OPPEDE semble élevé par rapport au coût d'une station d'épuration; mais cette installation a un caractère expérimental avec la comparaison de deux systèmes d'épandage des eaux usées. Les installations en sortie de bassin de stockage ont donc été doublées, ce qui explique le surcoût constaté.

4.2.3.Le site de Saint Mathieu De Treviers (Hérault) : Traitement complémentaire

CONTEXTE GENERAL

La commune de SAINT MATHIEU DE TREVIERS est située à une vingtaine de kilomètres au nord de Montpellier. Depuis les années 70, les effluents de la commune étaient traités par une station d'épuration à boues activées d'une capacité de 2500 habitants avec un rejet autorisé de 5l/s dans un ruisseau "Le Terrieu" dont le débit naturel, une grande partie de

l'année était nul. En aval du point de rejet, le seul débit était donc constitué par les eaux usées. Or 500 m à l'aval de la station, le rejet était absorbé par une perte dans les formations karstiques. C'est dans ces mêmes formations que se trouve la nappe qui alimente la source du Lez captée à raison de 1600l/s pour l'alimentation en eau potable de l'agglomération de Montpellier. Des expériences de traçage ont montré de faibles temps de transit, une dizaine de jours, entre la perte et la source du Lez. L'impact du rejet sur la qualité de l'eau alimentant Montpellier était démontré, même si les effets de dilution l'atténuait.

La commune de SAINT MATHIEU DE TREVIERS a vu sa population passer de 600 habitants dans les années 60 à plus de 2600 dans les années 90. La station d'épuration doit non seulement faire face au traitement des effluents domestiques mais également à celui des rejets de la cave coopérative et de quelques industries. Depuis janvier 93, sa capacité épuratrice a été portée à 1000m3/jour. Afin de limiter les rejets dans le milieu naturel, la commune se tourne vers la réutilisation de ses eaux épurées. Cependant, la quantité limitée d'effluents réutilisables (300-500 m3/jour), le peu de terrains agricoles disponibles à proximité de la station et la nécessité d'une réutilisation continue au cours de l'année, font que l'irrigation agricole présente un intérêt limité. La collectivité s'oriente alors vers l'irrigation de plantations forestières proches du rejet, solution qui tout en permettant l'utilisation tout au long de l'année des effluents, participe à la lutte contre les incendies en diminuant l'inflammabilité de la végétation.

CONTEXTE TECHNIQUE

Le traitement des effluents s'effectue dans une station boues activées comprenant maintenant : - le prétraitement avec : un poste de relevage un dégrillage automatique un dessableur dégraisseur - le traitement secondaire avec : un bassin de boues activées un clarificateur - le traitement des boues avec : un bassin de stockage des lits de séchage

L'irrigation

Caractéristiques du site

La parcelle irriguée couvre environ 4,5 hectares situés à proximité de la station. Une zone témoin de 0,5 hectares est conservée pour évaluer les effets de l'irrigation.

Le substratum du site irrigué est formé de calcaire marneux du Crétacé. Les sols sont de type rendzinique avec un horizon humifère très peu important. La végétation naturelle est une végétation de garrigue (romarins, chênes verts et kermes, genévriers, thym...). Avant plantation, la parcelle a été découpée par bandes, la végétation naturelle a été détruite et les couches profondes du sol ont été ameublies jusqu'à 60 cm. Elle est peuplée de pins d'Alep, de pins de Sazman, de pins noirs, de pins pignons, de cèdres de l'Atlas et de cyprès d'Arizona.

La pluviométrie moyenne enregistrée à la station de Saint Mathieu est de 945 mm entre

1951 et 1970 et de 788 mm entre 1980 et 1988 avec des précipitations essentiellement réparties d'octobre à mars, les mois d'octobre et de novembre étant les plus arrosés.

Techniques d'irrigation

En sortie de clarificateur, les effluents sont dirigés sur une bâche de stockage de 100 m3 où ils sont repris après passage dans un filtre autonettoyant de 180 µm et envoyés dans un réseau primaire qui alimente 18 postes d'irrigation à raison de 25,5 m3/h. Chaque poste distribue l'eau épurée dans des rampes équipées d'ajutages de type BRL avec brise-jets. L'ensemble du dispositif est géré par un automate et des électrovannes permettant une rotation de l'irrigation sur les 18 postes.

Suivi de l'irrigation

Un suivi hydraulique de l'ensemble du système a été réalisé pendant deux ans (1992-1193) par BRL. Le repositionnement du filtre par rapport au radier de la bâche a permit d'éviter le colmatage du filtre. L 'augmentation des capacités de la station a amélioré la qualité de l'effluent avec en particulier une chute de la turbidité.

Au cours de ce suivi, le réseau a fonctionné de façon satisfaisante malgré quelques anomalies sur les électrovannes. Il faut noter cependant que pendant une partie de l'hiver, le froid a empêché le système de fonctionner. A cause de la nature très rocailleuse du site, le réseau d'irrigation n'a pas pu être enterré.

Les rampes d'irrigation doivent être régulièrement entretenues (vérification des ajutages, purge des canalisations...).

Une telle irrigation donne lieu à un développement important de broussailles qui doivent être éliminées régulièrement.

L'aspect des arbres irrigués est satisfaisant; leur taille est bien supérieure (au bout de deux ans 2 m au lieu de 0.7 m ) à celle des arbres témoins non irrigués.

LES CONDITIONS DE REUSSITEDE L'UTILISATION DES EAUX USEES URBAINES

(REU et EPANDAGE)

Il faut DEFINIR AUSSI PRECISEMENT QUE POSSIBLE

LES RESPONSABILITES ET LES CONTRAINTES QUI S'IMPOSENT AUX PRODUCTEURS D'EAU USEE ET AUX UTILISATEURS

L'ORGANISATION DU PROJET ET L'ARTICULATION DES ACTIONS (maîtrise d'ouvrage, foncier, exploitation du système)

LE CADRE REGLEMENTAIRE (éviter toute dérive en cours d'exploitation)

LES MODES DE FINANCEMENT (investissement et fonctionnement ultérieur)

Schéma modifié - tiré de l'étude Conseil Général de l'Hérault - BRL Ingénierie

CINQUIEME PARTIE : PERSPECTIVES DANS LE CAS DE LA FRANCE

5.1 La réutilisation agricole des eaux usées

La réutilisation agricole des eaux usées est peu pratiquée en France. Pourtant, dans les toutes dernières années, une évolution, caractérisée par un nombre significatif de réalisations et de projets, semble se dessiner. Il n'est pas inutile d'analyser cette tendance et de tenter de voir si elle témoigne d'une évolution durable ou si elle constitue un simple effet de mode.

La réutilisation des eaux usées va dans le sens d'une gestion patrimoniale de l'environnement et des ressources en eau. C'est une manière de gérer les rejets de l'activité humaine au plus près de leur lieu de production qui se substitue à la traditionnelle exportation vers l'aval du bassin versant. La réutilisation permet de minimiser et, même de valoriser, la pollution produite par les agglomérations et certaines industries. Mais, pour que cette éthique ait les meilleures chances de s'incarner durablement dans la réalité, il convient que les opérations de réutilisation d'eaux usées engendrent un coût du m3 d'eau plus avantageux que celui qui résulterait d'autres sources d'approvisionnement et/ou d'autres pratiques d'assainissement. Les perspectives de développement de la réutilisation des eaux usées sont donc liées à deux facteurs : l'accroissement du coût marginal de l'eau et les exigences croissantes relatives à la protection des milieux récepteurs. Encore faut-il que les régimes de subvention et de redevance, qui jouent un rôle important dans l'aménagement et la gestion des eaux, reflètent bien les objectifs de qualité définis pour les milieux récepteurs. Par ailleurs, les réglements sanitaires et les procédures administratives pèseront aussi d'un poids significatif sur l'avenir de la réutilisation.

Même si la France ne connait pas de pénurie durable de ses ressources en eau, certaines localités sont obligées de payer de plus en plus cher pour faire face à la croissance de leurs besoins. Les circonstances qui occasionnent ces états de fait sont très diverses. On peut citer le cas où, faute de ressources en eau locales suffisantes - îles, petits bassins versants, nappes de capacité limitée- il faut recourir à des ressources de plus en plus lointaines pour satisfaire les besoins croissants d'une population plus nombreuse ou plus consommatrice. Ce type de situation a donné lieu à un nombre significatif d'opérations de réutilisation, dans les îles - Ré, Noirmoutier, Oléron, Porquerolles - mais aussi, plus récemment, à Pornic en Loire Atlantique, Chanceaux sur Choisille en Indre et Loire, Le Revest du Bion dans les Alpes de Haute Provence, Noisilly dans l'Indre et Loire. La réutilisation des eaux usées a permis de maintenir ou de développer une activité agricole ou, comme à Pornic, de diminuer très sensiblement le coût de l'arrosage d'un terrain de golf. Il arrive aussi qu'un accroissement de la demande entraîne la nécessité de reprendre les réseaux d'adduction existants pour en accroitre la capacité. Le coût qui en résulte peut être disproportionné et le recours à une source d'eau alternative plus avantageux. Enfin, le développement des cultures irriguées, le maïs notamment, exacerbe la compétition pour l'accès aux ressources en eau au risque d'épuiser certaines nappes et cours d'eau. Dans tous ces cas, il peut arriver que la réutilisation agricole d'eaux usées, en soulageant les prélèvements effectués par les irrigants, puisse contribuer à des solutions plus satisfaisantes. La réutilisation des eaux usées de Clermont-Ferrand pour irriguer près de 600 hectares en Limagne noire constitue un des exemples récents, d'une ampleur significative, de cette possibilité.

La réutilisation des eaux usées et la gestion de l'eau

La mise en application de normes et de politiques destinées à assurer une protection

véritable des milieux récepteurs - cours d'eau, plans d'eau, ... - conduit, si on suit une démarche classique, à l'adjonction de traitements tertiaires sophistiqués, à une augmentation très sensible des coûts de l'épuration et, donc, du prix de l'eau. Une autre démarche consiste à mettre en oeuvre des solutions alternatives, qui ont pour principe de supprimer ou de différer les rejets des stations d'épuration dans les milieux vulnérables. La réutilisation est l'une de ces solutions. Elle détourne les rejets des milieux que, antérieurement, ils dégradaient pour les transférer dans des milieux à irriguer où ils sont, au contraire, d'un apport bénéfique. Ainsi, la suppression des rejets dans les eaux côtières contribue-t-elle à réduire les risques sanitaires relatifs à la baignade, à la conchyliculture et à la pêche à pieds. C'est ce qui a motivé la réalisation de projets de réutilisation à Saint Armel dans le Morbihan, à Beauvoir - Mont St Michel dans la Manche ou dans les environs de Royan (Charente Maritime). Cet impact de la réutilisation a aussi contribué à la décision de réutiliser les eaux usées dans les îles; par exemple, l'objectif rejet zéro dans les eaux littorales est à l'origine de l'opération de Noirmoutier. Il pourrait en aller de même pour les rejets dans les cours d'eau utilisés pour la baignade et les nombreuses activités sportives qui impliquent des contacts avec l'eau (cnaoë, kayak, canyoning, etc ..). La réutilisation peut contribuer à la réhabilitation des cours d'eau menacés d'eutrophisation - même si les fertilisants sont souvent plus responsables de ce dernier processus que les rejets d'eaux usées. On peut citer les exemples de Melle dans les Deux Sèvres ou du Mesnil en Vallée et du Fuilet dans le Maine et Loire. On sait que la nécessité de protéger les eaux de baignade en rivière et, souvent aussi, les difficultés liées à l'eutrophisation sont liées à la période estivale. C'est aussi le moment où les besoins d'eau d'irrigation sont les plus grands. Cette simultanéité devrait être favorable à l'émergence de projets de réutilisation agricole.

L'examen des réalisations récentes montre que la plupart d'entre elles, sinon toutes, répondent bien aux deux objectifs complémentaires de la réutilisation des eaux usées que sont (i) la mobilisation d'une ressource d'eau marginale et (ii) l'amélioration de la qualité des milieux récepteurs. Cela permet de penser que les possibilités offertes par la réutilisation agricole des eaux usées dans l'élaboration des stratégies d'aménagement des eaux se diffusent progressivement auprès des responsables des collectivités locales et des techniciens. C'est un bon présage pour l'avenir de la réutilisation des eaux usées.

Pour qu'il en soit ainsi, il importe aussi que les aides attribuées aux collectivités locales prennent équitablement en compte les impacts de la réutilisation. En particulier, le système des primes d'épuration attribuées par les Agences de l'Eau doit récompenser la suppression des rejets de nutriments et l'amélioration de la qualité microbiologique des cours d'eau et des plans d'eau, dès lors que ces bénéfices de la réutilisation répondent à des normes applicables ou à des objectifs figurant dans les schémas d'aménagement des eaux. On sait que ces dernières années ont mis l'accent sur les risques d'eutrophisation et que les redevances en tiennent compte. Les primes d'épuration applicables aux épandages et - par extension - à la réutilisation des eaux usées récompensent l'élimination des nutriments. En revanche, les contributions à l'amélioration de la qualité microbiologique ne sont pas encore reconnues par ces mécanismes financiers.

Les impacts négatifs de la réutilisation, s'il y en a, ne doivent pas être omis. Cela peut éventuellement conduire à encourager la mise en route de procédés de dénitrification partielle des eaux de station d'épuration, puisque les impacts négatifs les plus vraisemblables sont l'exportation de nitrates vers les nappes phréatiques. Mais, ce genre de disposition ne peut être imposée à une collectivité que dans le cadre d'une gestion globale de la nappe, en tenant compte des différentes sources d'apport de nitrates.

L'importance du cadre réglementaire

La réglementation et l'instruction des dossiers par les autorités compétentes jouent un rôle considérable dans la faisabilité et l'avancement des opérations de réutilisation agricole.

Les recommandations du CSHPF, qui constituent la réglementation provisoire nationale, limitent sérieusement les possibilités d'arrosage des espaces verts, des terrrains de sport et, même des terrains de golf. Ce point mérite d'être souligné parce que les réutilisations relatives à des usages municipaux sont faciles à mettre sur pieds. En effet, l'utilisateur, la municipalité, est, dans ce cas, le même que le producteur d'eau usée. Le respect d'une distance de 100 mètres entre les surfaces arrosées, d'une part, et les habitations et les voies de circulation, d'autre part, ruinent en partie les efforts consentis pour atteindre le niveau de qualité A, voire une qualité meilleure encore. En l'état actuel de la réglementation, la garantie d'une qualité microbiologique supérieure au niveau A n'accroit pas les possibilités d'application des eaux usées. Il semble que l'avenir de la réutilisation appliquée à l'arrosage des espaces verts et des terrains de sport soit lié à la substitution de l'irrigation souterraine à l'aspersion. L'irrigation souterraine fait des progrès très sensibles; elle parait pouvoir s'appliquer aussi à l'irrigation des pelouses. Sa mise en oeuvre exige toutefois un changement des équipements existants et un savoir faire encore trop peu répandu.

Les restrictions relatives aux autres usages sont moins contraignantes; mais un effort d'adaptation des agriculteurs est souvent nécessaire.

On a souligné en conclusion du § 2.1.2. le poids que représente les obligations de contrôle portant aussi bien sur la microbiologie que sur les éléments fertilisants. On peut espérer que, au fur et à mesure que l'expérience de la réutilisation agricole s'accumulera, ces obligations seront modulées en fonction de l'importance physique ou économique de chaque installation. On doit espérer que ces contraintes pourront être allégées dans un avenir proche, afin que les avantages de la réutilisation ne soient pas gaspillés.

Enfin, la lenteur des procédures conduisant à l'autorisation réglementaire doit veiller à ne pas être incompatible avec le dynamisme indispensable au développement d'une agriculture moderne. On peut y voir un frein à l'émergence de projets importants. L'exemple de Clermont-Ferrand est, à cet égard, très instructif. En revanche, les projets de petite taille, dont l'instruction ne sort pas du cadre départemental, ont plus de chances de se concrétiser. Pour cette raison, mais aussi parce qu'une réutilisation pose des problèmes humains plus faciles à régler à petite échelle, la très grande majorité des réutilisations récentes sont effectivement de petite taille.

Il faut aussi souligner que, à côté des aspects techniques et économiques, la réussite d'une opération de réutilisation d'eaux usées tient à une bonne adéquation de ses aspects opérationnels aux données du contexte local. Les projeteurs doivent formuler des réponses réfléchies aux questions suivantes : - Qui est le maître d'ouvrage de l'opération ? La commune ou un syndicat d'exploitants agricoles ? - Le maître d'ouvrage est-il maître du foncier ? Si la réponse est négative, des conventions avec les propriétaires sont-elles établies ? - Qui gère les installations de réutilisation ? Les conditions de cette gestion fournissent-elles les garanties indispensables à la fiabilité et de l'irrigation et de la protection des milieux récepteurs ?

Il faut enfin remarquer, pour achever de brosser une perspective de la réutilisation des eaux usées en France métropolitaine, que la plupart des réalisations récentes ne sont pas situées dans le Midi de la France mais plutôt dans l'Ouest. En effet, le Midi est, depuis longtemps, bien équipé pour faire face aux pénuries d'eau. Il dispose d'un réseau quelquefois surabondant de grands canaux (Canal de Provence, Canal du Bas Rhône Languedoc, barrages ...). Les besoins en eau ne sont le motif essentiel des réutilisations que dans quelques situations bien identifiées : les îles et l'alimentation des terrains de golfs. Ailleurs, le développement de la réutilisation tient d'abord à une stratégie de sauvegarde des mileux récepteurs. C'est sous ce deuxième aspect que la réutilisation rendra le plus de services à l'environnement et à l'usager en France métropolitaine.

5.2 L'épandage

L'épandage

L'épandage est une solution remarquablement bien adaptée à l'assainissement des eaux usées collectées en milieu rural. La desserte des petites villes, pour un traitement principal ou un traitement tertiaire, est aussi dans son champ d'application. Ainsi peut-on s'étonner du développement assez lent de cette technique en France. La comparaison avec l'expansion considérable du lagunage, autre système extensif d'épuration, qui s'applique à des communautés d'importances équivalentes, donne matière à réflexions.

Plusieurs explications peuvent êtres avancées,.à commencer par une information insuffisante des bureaux d'étude, réticents à effectuer un effort de formation pour des opérations de tailles modestes. D'autre part, l'épandage fait appel à des procédés d'irrigation, domaine qui est généralement hors des compétences des spécialistes de l'épuration. Réussir un épandage nécessite aussi une bonne connaissance des sols, autre domaine qui requiert des compétences spécifiques. On vérifie effectivement que, au cours des années passées, l'épandage s'est répandu grâce à des bureaux d'études ayant recruté agronomes, pédologues, ou spécialistes de l'épuration par le sol. Le développement de l'épandage est donc lié à l'information des techniciens et des élus et à l'évolution des compétences des bureaux d'étude.

Mais, plus fondamentalement, l'épandage devrait connaitre une expansion importante dans les prochaines années sous l'effet de la prise de conscience des insuffisances des systèmes d'épuration conventionnels quand ils sont appliqués aux petites agglomérations, dans des bassins versants petits ou sans exutoire ou à faibles débits d'étiage ou encore dans des zones sensibles. Dans tous ces cas, l'utilité d'aménager des milieux tampons entre les rejets des installations conventionnelles et les milieux récepteurs tend à s'imposer. L'épandage est un excellent moyen d'assurer cette fonction.

Plusieurs suivis (Cogolin, Saint Mathieu de Tréviers) ont montré que, en zone méditerranéenne au moins, l'épandage permet d'accélérer considérablement la croissance des arbres qui y sont plantés et la diversification des peuplements.

ANNEXE IDésinfection des eaux usées

Quelques recommandations du CSHPF

Le lagunage

" ...L'efficacité du lagunage est étroitement liée aux situations climatiques, au temps de séjour, à la conception du système et à sa gestion. Elle est sensiblement réduite en période hivernale lorsque la température et l'éclairement deviennent faibles... "

La chloration

" Ce procédé (...) n'est plus considéré aujourd'hui comme la solution la plus adaptée pour trois raisons essentielles :

- Dans les eaux résiduaires, le chlore introduit se combine très rapidement avec les ions ammonium et d'une manière générale les groupements NH des composés organiques pour donner des chloramines dont le pouvoir bactéricide réduit doit être compensé par des temps de contact prolongés. Les chloramines sont de très médiocres virucides (...).

- Plusieurs études ont montré que la chloration, appliquée aux eaux usées, était suivie d'une reviviscence bactérienne, après traitement.

La gestion des installations est reconnue difficile et les enquêtes révèlent de fréquentes interruptions de service.

(...) L'efficacité de la chloration dépend essentiellement de quelques critères :

- La qualité de l'effluent à traiter. L'élimination poussée de l'azote ammoniacal et organique ainsi que les matières en suspension est une étape préliminaire à la désinfection par chloration d'une eau usée.

- La qualité du mélange et de l'hydraulique du bassin de contact sont des paramètres fondamentaux.

- La régulation est indispensable. "

L'ozonation

" L'ozone est un oxydant puissant réputé pour ses performances bactéricides et virucides. De plus, (...) aucune reviviscence de germes après traitement n'a été décrite.

Son efficacité est reconnue mais elle dépend évidemment de la qualité du traitement d'épuration en amont : une attention particulière doit être portée à l'élimination des matières organiques oxydables, des matières en suspension et des nitrites.

Sur le plan technologique, l'hydraulique du réacteur, où l'ozone est injecté à contre courant, est le critère fondamental. Une filtration préalable de l'effluent est aussi souhaitable.

Malgré son efficacité, ce procédé est peu utilisé en France, principalement pour des raisons économiques. "

Les rayonnements UV

" ...La technique est aujourd'hui mieux maîtrisée et il existe une large gamme de possibilités de mise en oeuvre...

L'efficacité de la désinfection UV est liée à la qualité de l'effluent à traiter ; les micro-organismes sont protégés par les matières en suspension sur lesquelles ils sont adsorbés. De plus, les composés chimiques dissous dans l'eau abaissent la valeur de la transmission et limitent les doses reçues par les micro-organismes.

Une filtration et une régulation du débit de l'effluent épuré constituent donc des étapes préalables de nature à garantir la fiabilité du dispositif.

(...) Le mode de calcul de la dose n'est pas normalisé (...).

L'efficacité est établie. Cependant, plusieurs auteurs ont décrit un phénomène de reviviscence bactérienne par photoréactivation et accessoirement par réparation à l'obscurité, phénomène montrant l'importance de la dose à appliquer ;

En résumé, des travaux complémentaires sont nécessaires pour conclure valablement sur la désinfection UV qui paraît être actuellement une technique relativement simple et efficace. "

L'infiltration percolation

" ... Des expérimentations récentes ont permis de mieux en connaître les critères de mise en oeuvre, les performances et les limites, les effluents étant préalablement épurés par voie biologique.

Les résultats de la filtration dépendent de :

- la qualité de l'effluent (...), - (...) la granulométrie du massif filtrant, - la vitesse d'infiltration, (...).

Les résultats bactériologiques obtenus sont suffisants pour satisfaire l'objectif qualité d'eau de baignade, mais les installations sont encore trop récentes pour qu'il soit possible de conclure définitivement. De plus, son efficacité vis-à-vis de l'élimination des virus et des parasites n'a pas été vérifiée, étant précisé que ces derniers sont très probablement retenus.

Enfin, il s'est avéré que la rusticité apparente du procédé ne dispensait pas d'une très grande rigueur dans le dimensionnement, la construction et surtout l'exploitation de l'installation. "

La filtration sur membrane

(...) Cette technologie dont le coût reste élevé ne peut être appliquée que dans des situations très particulières, pour l'instant. Cependant, les recherches en cours et les développements futurs devraient permettre d'en élargir le champ d'application. "

ANNEXE II

1 - PANORAMA GENERAL DE L'UTILISATION AGRICOLE DES EAUX USEES EN FRANCE : BILAN

Communes

Clas-se de

qua-lité Usages

Date de

mise en

route

Surfaces irriguées/irrigables

Volumes utilisés

prévus/an

Période d'utilisati

on Type de station

Capacité

Installations d'irrigation mises en place

Achères et champs d'épandage parisiens

Néant

. Pépinières

. Maïs grain

. Maraichages tout type

Fin du

XIXè

2.000 ha en tout

30 à 40 millions de m3 par an

Toute l'année

Néant200 à 250.000 m3/j en pointe

. Emissaire de plusieurs dizaines de km . Réseaux sous pression

Alès (Gard) B

. Maïs

. Tournesol

. Maraichage tout type . Vergers

1964 100 ha9.000 m3/j en pointe

Avril - Octobre

Boues activée (bassin combiné Degrémont)

80.000 eq.h. Bâche de relevage . Canal d'irrigation de 3 km

Ars en Ré (Charente Maritime) B

Pommes de terre

1985 90 ha100.000 m3/an

Mai - Début août

. Boues activées . Filtres . Chloration

2.500 éq.h en haute saison (1.200 eq.h l'hiver)

. Bâche de pompage

. 2 km de canalisations

. Bassins de stockage

. Réseaux d'aspersion

Baden (Morbihan) A Golf 1989

Aires de jeu green et dparts

seulement sur 70 ha

250 m3/jMai - Octobre

Lagunages (2) 2.000 eq.h

. Bassins de stockage (agrandis- sement et surcreusement de zones marécageuses)

Barbatre (Noirmoutier) BPommes de terre 1991 35 ha -

Fin mai - juillet

Lagunage aéré 10.000 eq.ha

. Bassins de stockage

Bormes le Lavandou (Var) A

Golf (non en service depuis 1995)

199420 à 30 ha ?250.000 m3/an

Toute l'année

. Procédé physi- cochimique . Biofiltres à ponzzolane .

15.000 eq.h

. Epandage souterrain sur 1 ha . Puits de pompage . Réserve de 30.000 m3 . Réseau d'irrigation par aspersion

Cellieu (projet abandonné) B Arbres fruitiers

1976 -

1994- 150 m3/j

Suivant besoins

3 lagunes 450 eq.h

. 5 retenues collinaires (eaux usées traitées et eaux pluviales) NB : Raccordement des lagunes au réseau du Syndicat Intercommunal d'Assainissement de la Moyenne Vallée du Gier

Cerbère (Pyrénées Orientales) C ?

Maquis / Garrigue

1992 3 ha - -

. Biofiltres GTM . Traitement physicochimi- que (niveau f)

5.000 à 7.500 eq.h en haute saison (1.500 eq.h en hiver)

. Station de relevage (14 bars)

. 2 rampes en fonte multijets

. 2 km de canalisations

Chanceaux sur Choisille (Indre et Loire)

A. Terrain de sport . Jardins publics

1993 5 haSuivant besoins

Boues activées

4.000 eq.h

. Lagune de finition

. Station de pompage

. 400 m de canalisation (réseau enterré) . Bouches d'arrosage et asperseurs

Chatelet (Cher) (en projet - scénario envisagé)

B ? . Prairies . Maïs . Tournesol

En pro-jet

300 ha à plus

- Toute l'année

. Boues activées . Lagunage

Env. 1.000 eq.h + abattoir de

. Non défini

. 5 km de canalisations nécessaires

envisagé (station en cours de réhabilitation)

volailles (à définir)

Clermont-Ferrand (en projet)

BA

. Maïs semence

. Betterave

. Luzerne

1996 570 ha

18 à

24.000 m3/j

Juin - Sept.

. Boues activées . Lagunage tertiaire

300.000 eq.h

. Recalibrage des lagunes de la sucrerie (éviter les courts circuits)

Cogolin (Var) (abandonné) C Forêt

1981-

19883 ha ? ? Boues

activées10.000 éq.h

. Station de relevage

. 3 km de canalisations

. Réseau avec asperseurs et goutte à goutte

Coullons (Loiret) B ? Maïs 1994 94 ha 100.000 m3 Avril-maiSept.-Oct.

Procédé physico-chimique Lagunage aéré et flotation

4.000 eq.h env.

. 2 lagunes

. 5 aérateurs

. une station de pompage 45 Kw

Gidy (Loiret) (en projet scénario envisagé) B

. Céréales

. Maïs - 100 ha200.000 m3/an

Mai - AoûtBoues activées

1.500 eq.h + laboratoires Servier 135 kg DBO5/j

. Lagunes 8 à 10 ha

. A déterminer

Grasse (Alpes Maritime) A Golf 1992 30 ha

10 à 20 m3/j seulement(besoin de

80.000 m3/an, soit 3 à 4 fois

plus)

Saison estivale

Système enterré . cuves avec agitateurs . bacs de décantation . filtration lente sur sable

80 à 100 eq.h

(300 eq.h envisagé initialement)

. 3 bassins de stokage

La Salaisière (Noirmoutier) B

Pommes de terre

1981 320 ha - 15 avril - fin juin

Boues activées et lagunage

26.000 eq.h

. Bassins de stockage (mélange avec eaux pluviales) . Station de pompage . Réseau d'irrigation enteeré et canons d'arrosage

Le Mesnil en Vallée (Maine et Loire) B

. Maïs

. Pépinières 199585 ha/170

ha85.000 m3 Juin-Juillet

Lagunage aéré

2.500 eq.ha45 m3/h en

pointe

. Bâches de pompage

. 17 km de réseau d'irrigation enterré . 47 bornes d'irrigation . 4 enrouleurs

Lentigny (Loire) (abandonné)

A (non res-pec-té)

Terrain de sport1993

- 1994

1 ha -

En fonction des besoins

650 eq.h Lagunages -

Loudun (Vienne) BMaïs grain - Tournesol

Pro-jet

2003100 ha Non défini

Mai - Octobre

10.000 eq.h

. En cours de réhabilitation . Lagune de 50.000 m3

-

Maclas (Loire) B Arbres fruitiers

1970-

1980 env.

3 à 4 ha -Juin - Juillet - Août

1.000 eq.h Lagunages . Pompage

Melle (Deux Sèvres) B Maïs,... 1994 - - Période d'étiage du cours d'eau récepteur

. Boues activées . Nitrification/ dénitrification . Déphosphata-

tion physicochi- mique (sauf en

. 2 lagunes d'hygiénisation de 0,8 m de profondeur . Un bassin de stockage de 25.000 m3 . Une station de refoulement. 1 km de canalisations vers un plateau . Canons d'irrigation

hiver)

Mirebeau (Vienne) (en projet) B

. Maïs grain

. Tournesol - ?150.000 m3/an

Mai - Octobre

. Boues activées avec aération prolongée . Lagunages

1.000 eq.h

Mont Saint Michel (Manche) B

Prairies et maïs fourragers

Fin 1994

(Info demandée)

(idem)Toute

l'année

. Boues activées . 3 lagunes

5.000 à 10.000 eq.h en période estivale

. 1 lagune de stockage

. Station de pompage

. Réseau avec aéroasperseurs

Nouzilly (Indre et Loire) B

. Maïs fourragers . Luzerne occasion- nellement

199350 ha (3,5

ha/j)650 m3/j

Début Juin à 15

août

Boues activées

4.200 eq.h

. Bassin de stockage eaux usées traitées et eaux pluviales . un canon d'arrosage de 110/60 m3/h

Pornic (Loire Atlantique) A Golf 1992 34 ha

1.200 m3/j en priorité

Avril-octobre

. Boues activées aération prolongée - Dé- phosphatation

. Chloration - Déchlroation . Filtre à sable en prévision

22.000 eq.h. Station de refoulement . 5 km de canalisation . Bassins de stockage

Porquerolles (Var) B

Vergers essentiellement (collections variétales)

1976 30 à 40 ha 450 m3/jAvril - Sept.

Boues activées

3.000 eq.h (300 eq.h en hiver)

. Lagune microphytes

. Lagune mixte

. Lagune macrophytes

. Bâche de pompage

. Réseaux d'irrigation sous frondaison

Revest du Bion (Alpes de Haute-Provence) B

Tournesol semences

1985 1 à 2 ha 80 m3/jSuivant les besoins

Boues activées

1.000 eq.ha (une partie prélevée seulement)

. Bassin de stockage

. Pompage

Rians (Cher) B ?. Prairies . Luzernes . Maïs fourrager

1978350 à 400

ha250.000 m3/an

Toute l'année

Néant NB : Rejets d'eaux usées de nettoyage

Néant. Station de pompage . 12 km de canalisation . Canons d'irrigation

Saint Armel (Morbihan) BLégumes (haricots verts, carottes,...)

1997 120 ha ?Toute

l'annéeLagunages (4)

700 eq.h(1.200 eq.h à

terme)En cours de réalisation

Saint Genest B Maïs - priaires 1983 5 ha -

En fonction des besoins

Boues activées (niveau e)

7.000 eq.h

. Utilisaiton de l'ancien réseau de distribution de boues liquides (boues épaisses chaulées aujourd'hui) . Pompes de refoulement . 3 canons d'irrigation

Saint Palais sur Mer (Charente Maritime) A Golf 1991 55 à 60 ha

2.000 m3/j en pointe

Mars - Octobre

. Boues activées . Filtres . Chloration

175.000 eq.h (une partie prélevée seulement)

. Lagunes de stockage sur le golf . Réseau d'irrigation par aspersion

Saint Pierre (Charente Maritime) A Golf 1994 25 ha 400 m3/j Mars-sept.

Boues activées Traitement UV

1.200 eq.h

. Bâche de pompage

. 7 km de canalisations

. Lagune de stockage

. Station filtration et UV 16 néons - canal ouvert

2 - PARTICULARISME DE CERTAINS SITES

Réutilisation des eaux usées (en cours)

ALES (Gard)

Depuis la création de la première station d'épuration d'Alès en 1964, les eaux usées traitées sont évacuées vers un canal ouvert sur lequel les riverains sont raccordés.

Long de 3 km, celui-ci dessert le Syndicat d'Arnac (environ 10 à 15 agriculteurs), avant de rejoindre le Gardon.

En été, le débit de rejet est quasiment nul, le volume étant totalement prélevé par les agriculteurs.

Tout type de culture est réalisé y compris le blé.

En hiver la station rejette ses eaux directement dans le Gardon.

La commune d'Alès projette de réhabiliter totalement sa station et même d'en construire une nouvelle dans un autre site ce qui soulèvera une problématique pour l'alimentation en eau des agriculteurs installés le long du canal.

ARS EN RE (Ile de Ré - Charente Maritime)

Depuis plus de 10 ans, la station d'Ars en Ré et de Saint Clément fournit des eaux usées épurées aux agriculteurs locaux. Au départ 35 ha, aujourd'hui 90 ha sont cultivés (pommes de terre).

Le manque d'eau est à l'origine de ce choix. C'est ainsi 25 agriculteurs groupés en ASA qui ont mis en place un système d'irrigation qui leur coûte chaque année 4.800 F/ha (amortissement sur 20 ans). L'étanchéité des bassins de stockage (2 X 45.000 m3) a été réalisée avec des géotextiles ou des terres de marais sur les parois latérales. La SAUR qui exploite la station, filtre l'eau traitée et javellise à 1 %.

Les eaux usées stockées ne sont prélevées dans les bassins de stockage que lorsque ceux-ci sont pleins (pour éviter d'utiliser directement les eaux chlorées).

Aucune convention ne semble exister entre le syndicat et les agriculteurs.

CHANCEAUX SUR CHOISILLE (Indre et Loire)

De façon à mieux valoriser les eaux usées traitées pour les terrains de sport et jardins publics l'été, et pour limiter le prélèvement d'eaux dans la nappe fossile du Cénomanien (largement utilisé dans cette région), une lagune de 5.000 m² de faible profondeur a été construite en sortie de station pour favoriser la désinfection des eaux par UV naturels. Une station de pompage injecte l'eau usée à 8 bars dans le réseau d'irrigation qui est doté de limitateurs de pression. Ce réseau alimente un terrain de sport par aspersion nocturne. Celle-ci s'effectue automatiquement (asperseurs " éjectés " au-dessus du sol par l'effet de mise en pression).

L'installation destinée à l'irrigation a coûté de l'ordre de 300.000 F HT hors matériel d'arrosage et bouches de piquage pour les jardins publics. Elle est gérée par la

Compagnie Fermière des services publics.

La totalité des eaux traitées est utilisée en été.

La commune de Chambray les Tours (Indre et Loire) envisage un projet similaire à plus grande échelle.

LA SALAISIERE-BARBATRE (Noirmoutier - Vendée)

En 1981, la Salaisière, commune de Noirmoutier, mettait en oeuvre la réutilisation des eaux usées sur ses plaines fertiles du fait du manque d'eau sur l'Ile (nappes d'eau douce très limitées en capacité), des ostréicultures et de l'aquaculture en mer plus récemment (turbots).

La proximité des zones cultivées très concentrées autour de la station d'épuration constituait par ailleurs un atout.

Située en dessous du niveau de la mer, des précautions furent prises à l'époque pour réhausser les trop-plein des déversoirs des lagunes au-dessus du niveau de la mer et en évitant de surcreuser les marais salants utilisés en tant que lagune pour ne pas provoquer les phénomènes de macres (arrivée d'eaux salées par le sous-sol).

Ces activités de réutilisation des eaux usées sont toujours en cours avec aujourd'hui près de 65 agriculteurs qui profitent de cette situation du 15 avril à fin juin pour l'irrigation de pommes de terre.

Depuis 1991, la commune de la Barbatre utilise aussi ces eaux usées et a construit aussi des bassins de stockage pour l'irrigation en sortie de station.

La plaine de Barbatre est moins fertile, mais les agriculteurs qui travaillent sur la Salaisière comptent y mettre en route des exploitations similaires pour aller au-delà des 35 ha actuellement mis en cultures.

Aujourd'hui, 12.000 tonnes de pommes de terre sont produites annuellement, La Barbatre compris. Les eaux usées traitées sont la seule ressource, mais n'apportent pas de surplus de rendement. L'eau de distribution est acheminée de 50 km depuis le continent.

Les agriculteurs groupés en coopérative ont financé la totalité des infrastructures. Sur le site de Barbatre, les frais d'investissement coûtent 1.750 F/ha à chaque agriculteur et 2 F par m3 d'eau prélevée pour les frais de fonctionnement.

Notons que le site de Barbatre produit des pommes de terre en différé par rapport à la Salaisière et que l'irrigation s'effectue de fin mai à juillet.

Les agriculteurs doivent stocker ou utiliser la totalité des effluents rejetés par la Salaisière jusqu'au 25 août de chaque année. Au delà le surplus est évacué en mer, l'afflux touristique diminuant en cette saison.

Un projet d'extension de la station de la Salaisière vise à rejeter en mer à l'aide d'un émissaire les surplus non acceptés par les champs d'épandage (coût de l'émissaire : 5

à 10 MF environ). Un autre scénario consiste à envisager une conduite d'amenée complémentaire vers la plaine de Barbatre (soit une conduite de 20 km). Le projet est à l'étude.

MELLE (Deux-Sèvres)

La commune de Melle a réhabilité en 1994 sa station d'épuration pour la mettre aux normes avec les décrets de la loi sur l'eau : nitrification - dénitrification - déphosphatation en 1996. Elle a profité de cette situation pour construire deux lagunes de finition d'environ 2 ha au total pour diminuer la quantité de germes témoins de pollution fécale et pour fournir à un agriculteur situé sur les hauteurs de Melle les eaux usées épurées nécessaires pour l'irrigation (20 à 30.000 m3).

L'objectif prioritaire était d'éviter le déclassement de la rivière réceptrice des rejets (classe 1) que ce soit pour la DBO, le P, ...

La commune a pris en charge les installations de stockage, de relevage et les canons d'irrigation.

Notons que des espèces d'algues ancrées au fond des lagunes ont récemment proliféré et ont donné lieu à des campagnes d'arrachage mécanique.

NOUZILLY (Indre et Loire)

L'INRA de Nouzilly unité de recherche zootechnique (physiologie de la reproduction et recherche aviaire) utilise des fourrages produits sur le site avec les eaux usées épurées de l'ensemble de la station agronomique.

Les eaux traitées dans une usine d'épuration à boues activées rejoignent un étang qui collecte aussi les eaux pluviales. Un canon d'irrigation qui débite 60 m3/h apporte 650 à 700 m3/j sur du maïs ou de la luzerne (25 mm/jour sur 3,5 ha ; 50 à 60 ha sont concernés en rotation).

REVEST DU BION (Alpes de Haute-Provence)

La rareté de l'eau dans certaines contrées des Alpes de Haute-Provence (zones de karst) n'a pas manqué d'inciter à la réutilisation des eaux usées. C'est le cas en sortie de station de Revest où une association d'irriguants s'était constituée et avait financé en 1985 la construction d'un bassin de stockage pour l'irrigation. Aujourd'hui, seul un agriculteur continue d'y prélever de façon épisodique quelques dizaines de m3 pour l'arrosage de tournesols pour semences par exemple. En 1996, la dégradation de la qualité de l'eau du bassin (matières en suspension, boues flottantes,...) l'a conduit à abandonner cette ressource. La vidange du bassin parait en effet nécessaire et il ne compte pas l'assurer.Il envisage éventuellement l'arrosage de framboisiers (accord de la DDASS nécessaire) ou de luzernes pour les années qui viennent. Dans cette région très sèche, cet agriculteur soulève fort justement le problème du meilleur profit agricole : " quelle est la culture la plus rentable avec la réutilisation des eaux usées dans nos régions ? ".

SAINT PIERRE LA COTINIERE (Ile d'Oléron - Charente-Maritime)

Le golf de Saint Pierre est alimenté par les eaux usées épurées de la station de la Cotinière, tout comme la déchetterie de Saint Pierre. Celle-ci utilise pour sa part les eaux usées pour refroidir certains fours et pour assurer sa sécurité contre le risque incendie (100 m3/jour).

Le golf s'est équipé d'une station de traitement aux UV (équipement Degrémont) pour atteindre les caractéristiques de classe A pour la qualité de l'eau.

Le site est proche des zones d'ostréicultures de la Marenne d'Oléron.

La sensibilité du milieu récepteur mais aussi la rareté de l'eau (quelques puits d'eaux douces de faibles capacité) ont motivé cette réutilisation.

Sur une surface de 45 ha, 25 ha sont irrigués et correspondent essentiellement aux zones de jeu.

Un bassin tampon de 350 m3 sur le golf permet un stockage d'une journée de consommation.

Le système d'affinage installé dans l'enceinte du golf comprend une filtration à 150 µ et une irradiation aux UV. En 3 ans de fonctionnement, tous les contrôles de la DDASS ont été bons vérifiant le niveau de classe A. Ce système nécessite une surveillance journalière d'une demi-heure par jour et un changement des filtres (4 heures/semaine). L'exploitant constate néanmoins depuis la 3ème année de fonctionnement un accroissement de la charge en matières en suspension dans l'eau usée traitée ce qui provoque un encrassage des filtres de plus en plus fréquents voire même un encrassage des électrovannes du réseau d'irrigation.

L'encrassage de la canalisation d'amenée mais aussi l'envasement du bassin tampon pourraient en être l'origine.

L'installation complète (amenée d'eaux - station) a coûté de l'ordre de 2,3 MF.

Si le contrôle des apports d'eaux sur le golf est bien maîtrisé, l'exploitant n'a pas une maîtrise aussi bonne des quantités de matières organiques apportées par les eaux usées en vue d'optimiser ces plans de fertilisation (difficulté de dosage des intrants). Des analyses de sol sont cependant effectuées en début de saison et fin de saison.

Le syndicat d'assainissement et l'exploitant du golf (le golf est municipal) n'ont pas, à ce jour, mis au point de convention précise relative à la quantité d'eau, à la qualité de l'eau (taux de MES) et l'entretien des ouvrages de transport et de stockage.

VIC SUR AISNE (Aisne)

La particularité de cette station est qu'elle rejette ses boues liquides dans une canalisation d'eau brute à l'usage d'un agriculteur.

Un mélange volumique de 1/10 de boues d'épuration et 9/10 d'eaux brutes de l'Aisne est ainsi réalisé. L'ensemble des boues liquides est ainsi prélevé. Cette expérimentation qui n'est pas proprement dite une réutilisation des eaux usées méritait néanmoins d'être citée (prix eau pure - eau propre de l'Agence de l'Eau Seine-Normandie).

Réutilisation des eaux usées (golf)

BORMES LE LAVANDOU (Var)

Le golf de Cavalière utilise les eaux usées épurées de la station du Lavandou. Celles-ci sont injectées dans des drains enterrés répartis sur 1 ha (11 drains de 100 m) et infiltrant les eaux dans le sous-sol sablonneux. La nappe située à 5 m de profondeur environ est ainsi rechargée.

L'exploitant du golf pompe les eaux de la nappe dans un puits de 14 mètres à un débit de 1.500 m3/jour. Les eaux sont stockées dans une réserve de 30.000 m3 avant irrigation du parcours.

Le suivi scientifique de l'installation est effectué par la CISE depuis 3 ans. Le dispositif fonctionne toute l'année même si le golf est fermé depuis 1995.

En hiver, la recharge de nappe s'effectue encore même si le pompage n'est plus interrompu. L'exutoire de la nappe que l'on situe vers les versants littoraux est alors sans doute davantage alimenté. En période hivernale, on constate que l'abattement en coliformes est moindre après infiltration. La CISE fournira en 1997 un rapport de synthèse public sur les 3 ans d'expérimentation.

Le prix de revient de l'eau est de 2 F/ m3.

GRASSE (Alpes-Maritimes)

Deux projets conséquents de réutilisation des eaux usées étaient envisagés à Grasse sur 2 golfs (Grangeneuve et Claux-Amric).

Sur ce dernier, le golf devait réutiliser les eaux usées traitées de l'hôtel bâti sur le complexe (60 à 80 chambres). Le projet n'a pas abouti et le golf utilise chaque année 80.000 m3 d'eau potable (branchement de 80 m3/h). L'alimentation en eaux usées par une prison moderne installée à proximité du golf était aussi en vue ( 500 eq.hab.) mais a aussi échoué pour des motifs financiers.

PORNIC (Loire-Atlantique)

Le golf de Pornic fut un des tous premiers en France à irriguer ses parcours avec les eaux usées épurées par la station de la ville.

Les rejets qui s'effectuaient jusqu'en 1992 dans le vieux port de pêche de Pornic, haut lieu touristique et les problèmes de ressources en eau douce dans cette région ont favorisé ce choix.

Le golf récupère la totalité des eaux usées en été (rejet zéro donc).

Les eaux usées sont chlorées (désinfection pour atteindre le niveau A) puis déchlorées pour éviter de " brûler " les gazons. Une déphosphatation à 85 % a aussi été installée lors de la dernière rénovation de la station.

Une étude d'impact détaillée a été réalisée avant la mise en route de l'irrigation par aspersion d'eaux usées épurées sur le golf. L'arrosage nocturne ne peut d'ailleurs être effectué au delà d'un vent force 4.

L'installation liée à la réutilisation a coûté de l'ordre de 2,5 MF (poste de refoulement - canalisation d'amenée).

Le golf dispose de bassins tampons pour une sécurité d'alimentation de 3 jours.

Pornic envisage ultérieurement d'utiliser aussi ces eaux usées pour irriguer des complexes sportifs.

Réutilisation des eaux usées (en projet)

CHATELET (Cher)

Cette commune de 650 foyers accueille depuis quelques années des abattoirs de volailles qui rejettent dans le réseau près de 90 % des eaux usées de la commune. La mise aux normes de la station de Chatelet implique des travaux à la hauteur de 8 à 10 MF.

La commune envisage donc un scénario de réutilisation des eaux usées d'autant que plusieurs agriculteurs ont apporté leur soutien à la collectivité. Ils seraient prêts à utiliser les eaux usées traitées sur plusieurs centaines d'ha.

Le projet est en cours.

CLERMONT-FERRAND (Puy de Dôme)

En 1987, les agriculteurs de Limagne Noire ont exprimé leur souhait d'utiliser les eaux usées traitées de la Ville de Clermont-Ferrand pour irriguer près de 500 hectares de maïs et de betterave sucrières.

La proximité de la station est la difficulté de se procurer de l'eau de qualité dans les petites rivières avoisinantes et les problèmes d'eutrophisation rencontrés (utilisation agricole d'azote et de phosphore) ont conduit les autorités locales et l'Agence de l'Eau Loire-Bretagne à s'orienter vers le choix d'une réutilisation des eaux usées.

Pourtant, l'une des cultures bénéficiaires s'avère être le maïs semence sur 10 à 15 % de la surface à irriguer. Celui-ci a la particularité de demander au cours de l'été une intervention manuelle pour la castration du maïs, ce qui crée un risque sanitaire particulier.

Ceci impose de passer au niveau de contraintes A, qui ne sont pas atteintes en sortie de station. Un traitement tertiaire est donc nécessaire, ce qui est mis en oeuvre avec les lagunes de la sucrerie de Bourdon choisie pour faire transiter les eaux de la station

avant irrigation.

Cette sucrerie s'engage alors à vider ses lagunages avant la période d'irrigation (elle les utilise pour stocker les eaux de lavage de betterave), et à les épandre sur les parcelles des agriculteurs.

Les investissements consacrés sont de 30,5 MF dont (Irriguants : 10 MF, Etat-département : 8,7 MF, Programme européen LIFE : 5 MF, Agence de l'Eau : 3,2 MF, Autres : 3,6 MF).

Source : TSM - n° 3 - mars 96

MIREBEAU (Vienne)

En vue de protéger le milieu récepteur naturel, la commune de Mirebeau envisage de mettre à disposition des agriculteurs 150.000 m3 d'eaux usées épurées, 6 mois de l'année pour tendre, en période de printemps et d'été, vers un rejet zéro. La participation des agriculteurs reste à définir sur le plan financier.

Les travaux sont estimés à 1,5 MF, matériels d'aspersion compris. Une bonne partie de l'alimentation du réseau d'irrigation se fera en gravitaire.

SAINT-ARMEL (Morbihan)

Située au fond du golf du Morbihan, milieu propice à l'ostréiculture, la commune de Saint Armel (syndicat d'eau et d'assainissement de la presqu'île de Rhuys) a choisi un scénario visant à un rejet zéro dans le cadre de son schéma d'assainissement collectif qui entre dans sa deuxième tranche en 1996.

La réutilisation des eaux usées traitées par lagunages en série (4) sera effectuée par 5 agriculteurs qui envisagent de produire essentiellement haricots verts carottes et maïs fourragers. Les légumes sont destinés à une conserverie (contrat en cours entre les agriculteurs et une conserverie locale). Chaque agriculteur est déjà doté de rampes d'irrigation et utilise à ce jour de l'eau potable (environ 16 F/ m3).

En toutes circonstances, été comme hiver, les agriculteurs se sont engagés à récupérer la totalité des eaux usées de la commune quelqu'en soit la qualité. En hiver, l'épandage en prairie est prévue (convention).

Réutilisation des eaux usées (abandonné)

MACLAS " PARAVEYRE " ET " LES TAVERNES " (Loire)

En ses " lieu-dit ", des lagunes collectaient les eaux usées de certains habitats non raccordés, des usines de textile utilisant des jets d'eau pour le travail du tissu, et des eaux pluviales.Les agriculteurs situés à proximité prélevaient ces eaux pour leurs vergers (cerises, pêches, pommiers). Les économies réalisées étaient cependant extrêmement faibles et par ailleurs, les débits restaient trop faibles en période de pointe (usines fermées et baisse de production). Cet appoint a été quasiment abandonné au profit d'une alimentation par les syndicats d'irrigation locaux.

Les syndicats prélèvent l'eau du Rhône situé 8 km en contrebas de ce plateau de la Loire dépourvu de ressources en eau abondantes. Les prix pratiqués par ces irriguants sont les suivants : 4.000 F/ha jusqu'à 1.500 m3/ha, 3 F/ m3 de 1.500 à 2.000 m3/ha et 5 F/ m3 au delà.

Epandage

CERBERE-PEYREFITTE (Pyrénées-Orientales)

Un versant de montagne au-dessus du village de Cerbère est irrigué sur 3 ha par des eaux usées épurées.

Ces eaux sont traitées par une station biologique de niveau f équipée d'un process type Biocarbone. Les deux tiers des effluents traités sont valorisés en épandage, le reste rejoint un talweg voisin.

L'objectif était de tendre vers un rejet zéro ou de limiter les rejets du fait notamment de la proximité des zones de baignade.

Ce projet inauguré en 1994 permet de revégétaliser le maquis brûlé sur plusieurs centaines d'hectares. Les eaux usées sont refoulées à 160 m d'altitude sur une terrasse d'épandage où sont installées deux rampes d'arrosage, qui limitent les écoulements préférentiels. Le ruissellement de l'eau se fait sur une zone très pentue sans que des phénomènes d'érosion n'aient été constatés.

Le profit tiré de cet épandage est saisissant par rapport aux zones de maquis non irriguées, à tel point que la commune envisage des programmes de reforestation avec la collaboration de l'ONF. Les espaces boisés sont en effet relativement rares dans cette région, en bord de côte et ne feraient qu'embellir l'environnement des résidents.

Ce genre d'expérimentation contraint cependant sur le plan de l'exploitation à :

des opérations de désherbage continues aux abords des rampes d'arrosage,

un équilibrage des écoulements de part et d'autre des rampes ce qui n'est pas si simple en zone pentue.

Du fait des risques d'incendie, le matériel installé est en fonte.

Champs d'épandage d'ACHERES - PIERRELAYE, de la Région Parisienne

Les épandages des eaux usées brutes de la Ville de Paris et de sa proche banlieue datent de la fin du siècle dernier.

Un émissaire prélève ainsi chaque année de l'ordre de 40 à 45 millions de m3 d'eaux usées brutes et les achemine vers les champs d'épandage d'Achères, de Triel, de Méry sur Oise et Pierrelaye (les eaux usées d'Enghien les Bains et de Pierrelaye viennent s'y joindre).

Les trois quarts sont acheminés pendant les 3 mois d'été, les champs d'épandage

n'étant quasiment pas approvisionnés en hiver de nos jours.

La mise en route de la station de Colombes (240.000 m3/j) permettra de traiter à terme (2000 - 2005) les eaux usées qui jusqu'alors étaient transférées vers les champs d'épandage.

La station d'Achères traite pour sa part les eaux usées provenant d'un autre émissaire.

On relève à ce jour des terrains particuliers irrigués avec 300 agriculteurs environ sur 900 ha sur les champs de Méry-Pierrelaye et 50 sur 300 ha dans la boucle de Triel et des terrains faisant toujours partie des domaines municipaux avec 3 fermes de 800 ha au total à Achères exploités par 2 agriculteurs.

La Ville de Paris exploite en régie directe 20 ha de pépinières pour les besoins des parcs et jardins de la ville (arbres d'alignement,...) et des peupleraies.

Les cultures pratiquées sont essentiellement du maïs. Les rendements seraient de l'ordre de 60 à 70 quintaux/ha.

Le réseau d'irrigation est enterré et l'irrigation se fait à la raie à l'aide de bouches d'arrosage espacées tous les 50 mètres. Le réseau est sous une pression de 2 à 3 bars puisque l'émissaire provient des coteaux d'Herblay et d'Argenteuil situé au-dessus de la plaine d'Achères.

L'évacuation des eaux non utilisées par les cultures se fait par un réseau de drainage qui évacue les eaux vers la Seine. Un contrôle physico-chimique et bactériologique a lieu tous les 15 jours sur les eaux usées brutes et drainées. Relevons un abattement de 3 unités logarithmiques entre ces deux types d'eaux (épuration par le sol).

Autrefois ces zones d'épandage étaient utilisées pour le maraîchage ce qui n'est plus permis aujourd'hui même si cette situation a le bénéfice de l'antériorité.

A titre indicatif, notons que la surveillance sanitaire était renforcée pendant les périodes estivales. Notamment, il était demandé aux cultivateurs, dans le cas d'un risque possible d'épidémie, un délai d'au moins 5 jours entre la cueillette et la vente des légumes ; ces derniers subissant par ailleurs des contrôles microbiologiques inopinés au marché d'intérêt régional de Rungis.

La désaffection grandissante des nouvelles générations pour les professions agricoles, ainsi que l'urbanisation accélérée dans la région parisienne des dernières surfaces disponibles, obligent ce procédé à régresser malgré les efforts entrepris par la Ville de Paris pour conserver dans la mesure du possible, le domaine existant.

PRESQU'ILE DU COTENTIN (Divers sites)

La sensibilité des milieux récepteurs dans le Cotentin (littoral avec conchyliculture et pêche à pied, havres et ruisseaux à très faibles débits) conduit à des scénarios de réutilisation d'eaux usées. C'est le cas pour de petites stations rurales de 200 à 400 éq.hab. où les eaux usées traitées par lagunage pourraient être épandues sur prairies

(herbages pour bovins). Un délai de un mois entre l'épandage et la mise en herbage des bêtes doit cependant être respecté (délai similaire pour l'épandage des boues d'épuration) et cette contrainte est difficile à respecter pour les éleveurs.

Le site de Port Bail est par exemple à l'étude. La réutilisation des eaux usées nécessite pourtant des coûts d'investissements complémentaires pour ces petites collectivités et une motivation des éleveurs pour la pérennité de l'exploitation.

Notons que de nombreuses laiteries locales ont, de tout temps, utiliser ces techniques d'épandage.

Réutilisation des eaux usées (industrielle)

COULLONS (Loiret)

Les cartonneries Chouanard produisent des emballages cartonnés à partir de recyclage de vieux papiers. En 1994, de manière à éviter un rejet des eaux usées traitées dans le milieu naturel, un lagunage de 20.000 m3 et un bassin de stockage de 60.000 m3 ont été équipés d'aérateurs pour accroître l'épuration, d'une pompe de recirculation du bassin de stockage vers le lagunage, et d'une station de pompage pour alimenter un réseau d'irrigation distant de 1,5 km.

Un agriculteur récupère ces eaux usées traitées et irrigue du maïs avec un pivot de 125 m. Une convention lie l'entreprise à l'agriculteur. Celui-ci ne dispose pas encore d'assez d'eau pour ces cultures (besoins de x m3/ha). La station de pompage est mise en route par appel téléphonique.

Les installations spécifiques à l'irrigation (stockage de 60.000 m3 compris) ont coûté de l'ordre de 1 MF et ont été subventionnées par l'Agence de l'Eau Loire-Bretagne. Notons que l'agriculteur n'a pas de branchement de sécurité EP pour l'irrigation et n'irriguait donc pas avant 1994.

Le stockage des eaux usées traitées a aussi été préconisé en tant que réserve incendie de l'usine de cartonnerie.

RIANS (Cher)

La laiterie du Tribalat valorise ses eaux usées blanches depuis 1978 sur environ 300 à 400 ha de prairies, luzernes et maïs fourragers (contrat avec 3 agriculteurs).

La laiterie produit ainsi 5 jours de la semaine 800 m3/j et 350 m3/j les week-end. Ce sont essentiellement des eaux de rinçage et des eaux blanches qui composent l'effluent (rinçage des tables de moulage, des circuits, des tanks,...). Les eaux sont faiblement chargées et peuvent contenir des résidus de produits de désinfection ou d'acide très dilués. Elles sont à une température de 15 à 16°C.La répartition des volumes se fait une fois par mois entre chaque agriculteur. Une étude des sols est effectuée par le cabinet GES annuellement (azote, phosphore,...).

Les agriculteurs s'engagent auprès de la laiterie à recevoir les eaux usées toute l'année (même si il gèle...).

La rénovation du dispositif a coûté, il y a 7 ans, 5 MF. Elle a été prise en charge par l'industriel. Notons que celui-ci se situe en zone inondable avec une nappe affleurante à - 1 m.

BIBLIOGRAPHIE

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RODIER C., BRISSAUD F., 1989 : Réutilisation des eaux usées par l'irrigation. Méthodologie. Réalisations en France.

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AUTEURS... ORGANISME ?...19... La réutilisation des eaux usées. Synthèse et expériences méditerranéennes. Approche méthodologique et Etudes de cas.