Nicolas Cardot Avril-Mai 2015 Nathan Devaud Damien Franqueville

Etude de l’assainissement sur la commune de Montreuil-

aux-Lions(02)

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Table des matières GLOSSAIRE : .................................................................................................................................. 4 REMERCIEMENTS ........................................................................................................................ 6 INTRODUCTION ............................................................................................................................ 7 I. ETAT DES LIEUX ET ENJEUX DE L’ASSAINISSEMENT ................................................ 8

A) Contexte et Etat des lieux de l’assainissement à Montreuil-aux-Lions .......................8

1) Présentation des caractéristiques de la commune ......................................................8

2) Hydrologie et Qualité des rus de Montreuil-aux-Lions ............................................ 10

3) Etat des lieux de l’assainissement à Montreuil-aux-Lions ....................................... 12

B) Historique des projets d’assainissement dans la commune de Montreuil-aux-Lions 13

C) Enjeux et objectifs de l’étude ..................................................................................... 15

II. METHODE DE TRAVAIL ET CONSTRUCTIONS DES ALTERNATIVES ..................... 15 A) Analyse des contraintes locales ............................................................................... 15

B) Description des systèmes d’épuration envisagés et critères de choix de tracé du réseau 16

1) Avantages et contraintes des différentes techniques d’assainissement ..................... 16

2) Construction du tracé du réseau .............................................................................. 20

C) Méthode de calcul du coût du projet ....................................................................... 20

1) Coût d’installation du réseau .................................................................................. 20

2) Coût des unités de traitements ................................................................................ 24

3) Contexte économique des aides aux ouvrages d’assainissement .............................. 25

4) Coût global du projet et impact sur le prix de l’eau ................................................. 26

D) Calcul de l’impact des rejets ................................................................................... 27

1) Détermination des caractéristiques des rejets d’eaux usées (débits, charge polluante) en amont des micro-stations........................................................................................... 28

2) Effet du traitement puis de la dilution du rejet dans le cours d’eau .......................... 29

III. CARACTERISTIQUES TECHNIQUES, ENVIRONNEMENTALES ET ECONOMIQUE DES ALTERNATIVES ...................................................................................... 30

A) La solution du collectif minimum ........................................................................... 31

1) Description des alternatives .................................................................................... 31

2) Aspect technique des alternatives ........................................................................... 32

3) Aspect économique de la solution collectif minimum ............................................. 34

4) Aspect environnemental de l’alternative collectif minimum .................................... 36

5) Bilan ...................................................................................................................... 38

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B) La solution du collectif maximum .......................................................................... 38

1) Description des alternatives .................................................................................... 38

2) Aspect technique des alternatives ........................................................................... 39

3) Aspect économique ................................................................................................ 41

4) Aspect environnemental ......................................................................................... 42

5) Bilan ...................................................................................................................... 44

C) Discussion .............................................................................................................. 44

CONCLUSION ............................................................................................................................... 45 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES : ..................................................................................... 47 ANNEXES : .................................................................................................................................... 48

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Glossaire : Agence de l’eau Seine-Normandie (AESN) : Établissement public du Ministère de l’écologie et du développement durable, dont la mission est de financer les actions de protection des ressources en eau et de lutte contre les pollutions.

Assainissent collectif (AC): Mode d'assainissement constitué par un réseau public de collecte et de transport des eaux usées vers un ouvrage d'épuration1. Assainissement Non Collectif (ANC) : Traitement des eaux usées domestiques sans raccordement à un réseau public d’assainissement. Inclut la collecte, le prétraitement, l’épuration, l’infiltration ou le rejet des eaux usées.2 Azote total kjeldahl (NTK): Désigne la somme de l’azote organique et ammoniacal contenue dans un effluent.3 Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) : Quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder les matières organiques par voie biologique. Elle permet d'évaluer la fraction biodégradable de la charge polluante carbonée des eaux usées. Elle est en général calculée au bout de 5 jours à 20 °C et dans le noir. D’où le nom de DBO5.4

Demande Chimique en Oxygène DCO : La demande chimique en oxygène (DCO) est la consommation en dioxygène par les oxydants chimiques forts pour oxyder les substances organiques et minérales de l'eau. Elle permet d'évaluer la charge polluante des eaux usées.5

Direction Départementale des Territoires (DDT) : Service placé sous l’autorité du préfet, la DDT met en œuvre les politiques publiques d’aménagement et de développement durable des territoires.6

1 Source : http://www.dictionnaire-environnement.com/assainissement_collectif_ID1017.html 2 Source : http://www.assainissement-non-collectif.developpement-durable.gouv.fr/le-service-public-d-assainissement-non-collectif-r11.html 3 Source : http://www.eau-seine-normandie.fr/fileadmin/mediatheque/Politique_de_leau/Session_de_sept_07/1a.pdf 4 Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Demande_biochimique_en_oxyg%C3%A8ne 5 Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Demande_chimique_en_oxyg%C3%A8ne 6 Source : http://www.developpement-durable.gouv.fr/Les-DDT-directions-departementales.html

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Equivalent Habitant : Charge polluante émise en une journée par une personne. Elle correspond aujourd’hui à 60g de DBO5, 135g de DCO, 15g d’NTK et 4g de phosphore. En France cette charge polluante est considérée avec une consommation d’eau avoisinant les 150L par personne et par jour.7

Eutrophisation : Prolifération excessive d’algues en milieux aquatiques résultant notamment d’une trop grande quantité de phosphates et/ou de nitrates dans l’eau. Cela a pour conséquence une diminution de la concentration en O2 du milieu, ayant de graves conséquences sur la qualité biologique du milieu.8

Nitrite (NO2

-): Molécule toxique issue de la dégradation de l’ammonium (NH4+) par des bactéries. Retrouver cette molécule dans un cours d’eau est le signe d’une oxydation incomplète des ammoniums en nitrates dû à de faibles teneurs en O2. Phosphore Total : Désigne l’ensemble des matières phosphorées (organiques ou minérales) contenues dans une solution. Phosphate (PO4

3-) : Sel d’acide phosphorique hydrosoluble, le phosphate est une des causes majeures de l’eutrophisation (avec le nitrate NO3

-).9

Réseau unitaire/séparatif : On parle d’un réseau unitaire lorsque les eaux usées et les eaux pluviales sont collectées dans les mêmes canalisations. A l’inverse le réseau est séparatif lorsqu’eaux pluviales et usées sont collectées séparément. Service Public d’Assainissement Non Collectif (SPANC) : Le SPANC est un service public local chargé de conseiller et accompagner les particuliers dans la mise en place de leur installation d’assainissement non collectif, ainsi que de contrôler les installations d’assainissement non collectif. Comme pour l’assainissement collectif, ce service public fait l’objet d’une redevance qui en assure ainsi l’équilibre financier2 Syndicat d’assainissement de Charly-sur-marne : Syndicat regroupant 8 communes à l’est de Montreuil-aux-lions en affermage avec la SAUR.

7 Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quivalent-habitant 8 Source : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/ecosys/eutrophisat.html 9 Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphate

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Remerciements

Nous tenons à remercier pour l’aide, le temps qu’ils nous ont consacré et les informations qu’ils nous ont transmis, les acteurs locaux suivants ci-dessous par ordre alphabétique:

Mme Stéphanie Baudelin, Chargée d’opérations au Service des Investissements des Collectivités et de l’industrie à l’Agence de l’Eau Seine Normandie

M. Guy Barjavel, Animateur du Contrat global pour l’eau de la Communauté de Commune du Canton de Charly-sur-Marne

M. Fabrice Champagne, Agent technique principal à l’Office National de l’Eau et des Milieux Aquatiques

M. Éric Dubois, président de l’association Montreuil Hier Aujourd’hui Demain et ingénieur agronome

M. Jean François Freulet, Chef de Secteur SAUR Vallée de la Marne

M. Pierre Saroul, maire adjoint de Montreuil-aux-Lions chargé de l’assainissement ainsi que la mairie de Montreuil-aux-Lions

Nous remercions également les enseignants d’AgroParisTech qui nous ont encadrés pour ce projet et nous ont aidés à construire ce travail.

M. Cyrille Barrier

M. Mathieu Cladière

Mme Juliette Fabure

M. Jean-Marc Gilliot

M. Bruno Lemaire

M. Philippe Martin

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Introduction Ceci est le rapport d’un projet effectué dans le cadre d’une unité d’enseignement Ressource en eaux et milieux aquatiques : diagnostic et propositions d’action, par trois étudiants de l’école AgroParisTech, en sept semaines. Ce projet a pour thème la question de l’assainissement sur la commune de Montreuil-aux-Lions.

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la loi sur l’eau et les milieux aquatiques du 30 décembre 2006 découlant de la Directive cadre sur l’eau (DCE) fixant comme objectif un retour au « bon état » des eaux d’ici 2015. Cette loi s’applique localement via un schéma directeur d’aménagement et gestion des eaux (SDAGE) qui fixent le plan des mesures locales. Un des objectifs fixés par le SDAGE 2010-2015 de l’Agence de l’Eau Seine Normandie (AESN) dont dépend la commune qui nous intéresse est de diminuer les pollutions ponctuelles des milieux par les macro-polluants dit « classiques » (matière azotée, carbonée et phosphorée). Cet objectif sera poursuivi dans le SDAGE 2016-2021.

Montreuil-aux-Lions se situe dans le sud de l’Aisne, dans le bassin hydrographique de la Marne et fait partie de la Communauté de Communes du Canton de Charly-sur-Marne (C4). Les élus locaux se sont investis dans une démarche de préservation de l’eau via l’animation d’un contrat global pour l’eau en 2010. Un des objectifs clés de ce contrat est de « résorber les foyers de pollutions qui affectent les eaux superficielles et souterraines ». Pour répondre à cet objectif le programme d’action du contrat global comprend donc un volet maîtrise des pollutions d’origine domestique et urbaine.

L’état des lieux des Rus de Montreuil-aux-Lions indique tant une mauvaise qualité physico-chimique que biologique au niveau des zones urbanisées. L’état des rus est en effet préoccupant, on peut observer une eutrophisation (présence importante d’algues dans les cours d’eau) indiquant la présence de nutriments3, un enrichissement en matière organique et des colmatages4. Cela est dû à l’absence majoritaire d’assainissement conforme et aux rejets d’eaux usées dans les eaux de surface. Malgré cela, la commune de Montreuil-aux-Lions n’est pas classée prioritaire dans le Plan Territorial d’Action Prioritaire (PTAP) de l’AESN car le point de mesure de qualité est situé loin en aval de la commune au niveau de la confluence avec le ru de Bézu venant de la commune voisine. Toutefois cela pourrait changer prochainement il est prévu de repositionner le point de mesure plus en amont d’ici 2016.

Pour répondre à cet objectif de retour à un bon état des rus, ce projet a suivi une démarche visant à établir de scénarios d’assainissement satisfaisant les critères de faisabilité technique, d’atteinte du bon état environnementale des cours d’eau et de limitation de l’impact économique pour la commune et ses habitants.

En premier lieu le rapport expose un état des lieux et les enjeux de l’assainissement pour la commune. Dans un second temps, il présente le détail de la démarche et la méthode

3 Les nutriments ou sels minéraux : l’azote et phosphore, lorsque leurs teneurs sont importantes, favorisent la prolifération de végétaux aquatiques (eutrophisation) qui appauvrissent l’eau en oxygène. 4 Le colmatage est l’envasement du lit du cours d’eau là où le substrat apparait normalement. C’est le signe d’une altération de la dynamique du cours d’eau et peut être dû à un apport (source AESN et ONEMA).

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suivie pour construire les simulations de scénarios d’assainissement. Troisièmement, il produit les différents scénarios envisagés selon les critères évoqués plus-haut et finit par une discussion sur ces scénarios.

I. Etat des lieux et enjeux de l’assainissement

A) Contexte et Etat des lieux de l’assainissement à Montreuil-aux-Lions

1) Présentation des caractéristiques de la commune a) Topographie et voirie

La commune de Montreuil-aux-Lions présente un contexte topographique marqué (voir figure 1). En effet elle se situe à la confluence de trois cours d’eau encaissés avec un dénivelé maximum entre zone urbaine d‘environ 60 mètres visible sur la carte IGN en figure 1.

Montreuil-aux-lions est traversée par la route Départementale 1003, un axe de circulation important dans l’Aisne, et se situe à proximité de l’autoroute A4.

Figure 1 : carte IGN de Montreuil-aux-lions

b) Démographie et contexte urbain (hameaux, centre-bourg)

Comme on peut le voir sur la figure 1, la commune présente plusieurs hameaux dispersés. Les différents hameaux sont relativement peu étalés. Chaque hameau est condensé autour d’une rue principale. Le centre-bourg s’étend le long de l’avenue de Paris D1003, il comprend environ 235 habitations et tend à s’étendre le long de la Savoie sur le plateau.

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Ensuite les deux hameaux les plus importants sont situés sur le versant opposé, au nord de la commune, ils possèdent 77 habitations pour Sablonnière et 87 pour Haloup. Les hameaux au sud de la commune : Les Poncets, Montbertoin et Pisseloup sont plus dispersés entre eux et de tailles moins conséquentes. Au total il y a au moins 577 habitations dans la commune.

La population de la commune a régulièrement augmenté ces cinquante dernières années, elle doit aujourd’hui dépasser les 1400 habitants.

Année 1975 1982 1990 1999 2007 2012 Population légale 630 701 1001 1197 1352 1395

Tableau 1 : Evolution de la population de Montreuil-aux-lions depuis 1975, source INSEE

c) Pédologie et aptitude à l’assainissement non collectif

Figure 2: carte des sols de Montreuil-aux-lions source Chambre d’Agriculture de l’Aisne

La nature du sol à Montreuil-aux-Lions est très hétérogène comme on peut le voir sur la carte des sols (figure 2). La partie Ouest de la commune qui est à basse altitude dans l’axe du ru des Bouillons et ru de Montbertoin, repose sur un sol essentiellement sableux (figuré rouge) ou de type limon moyen sableux (figuré jaune). Les zones du centre-bourg Est et des Sablonnières occupent un sol principalement constitué de limon argileux (figuré vert). On note dans la partie supérieure de la rue d’Haloup des argiles lourdes (figuré bleu foncé).

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L’étude géotechnique préliminaire de site : Phase 2 réalisé par GINGER CEBTP Agence de Cormontreuil signale la présence ponctuelle de grès dans la majorité des quartiers.

Un sol adapté à l’assainissement autonome doit être suffisamment perméable pour permettre l’infiltration, mais pas excessivement pour qu’il y ait un temps de séjour de l’eau suffisant pour sa dépollution. En général les sols sableux conviennent parfaitement. On peut le voir dans la carte d’aptitude à l’assainissement autonome (figure 3) : en vert les sols aptes, en jaune les sols à aptitude moyenne, en orange ceux à aptitude médiocre et en rouge les sols inaptes à l’infiltration.

Figure 3: Carte d'aptitude des sols à l'assainissement autonome Source : Archive de la Mairie de Montreuil-aux-Lions

2) Hydrologie et Qualité des rus de Montreuil-aux-Lions a) Localisation et débit des rus de Montreuil-aux-Lions

Montreuil-aux-Lions est traversée par trois rus : le Ru de l’Abîme traversant les Sablonnières, le Ru de l’Arche séparant le Centre-bourg du quartier d’Haloup et le Ru des Bouillons qui passe entre les Poncets et la rue de Crouy. Ils ont tous les trois un débit

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d’environ 3 L/s. Ils forment une fois réunis le Ru de Pisseloup ou de Montbertoin qui a un débit de 9,5 L/s au point R6 (voir figure 4).

Figure 4: Les rus de Montreuil-aux-lions et stations d'étude, source bureau d'étude Sciences Environnement

b) Qualité physico-chimique et biologique

Une étude de qualité des cours d’eau a été réalisée en 2006 à Montreuil-aux-Lions par le bureau d’étude Sciences Environnement. Les mesures ont été obtenues au cour d’une seule campagne en période d’étiage selon le bureau d’étude, le 10 Octobre 2006. Pour chaque point de mesure, l’échantillon analysé est issue du mélange de trois prélèvements ponctuels journalier pris le matin (entre 9h30 et 10h45), le midi (entre 12h et 14h30) et le soir (entre 15h30 et 16h45). Les résultats notables de l’analyse de la qualité physico-chimique des cours d’eau sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.

Très bon Bon Moyen

Médiocre Mauvais

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Cours d'eau Le Ru des Bouillons

Le Ru de l’Abîme Le Ru de Pisseloup

Code station R5 R2 R3 R4 R1 R6

Localisation Amont du

Lotissement des Poncets

Amont du Hameau de Sablonnière

Aval du Hameau de Sablonnière –

Pont de Grey

Aval de la Confluence avec le Ru de l’Arche

– Lavoir

100 mètre en amont du pont

des Poncets

Pont du chemin du Moulin Sillon

NO3- (mg/l) 24,3 31,7 36,6 22,5 16,50 28,1

NO2- (mg/l) 0,03 0,10 < 0,02 1,20 5,10 0,25

NTK (mg/l) < 0,5 < 0,5 0,9 1,4 4 < 0,5

PO43- (mg/l) 0,19 0,36 2,05 0,86 2,63 0,86

Ptot (mg/l) < 0,10 0,12 0,77 0,32 1,01 0,37

%saturation O2 *

103,7 96,7 42,3 90,1 53 96,5

Tableau 2 : Extrait de l’analyse physico-chimique des eaux de l’étude de qualité du milieu récepteur de SCIENCES ENVIRONNEMENT

*Valeurs moyennes sur une journée

Les paramètres retenus dans cet extrait (Tableau 2) sont ceux ayant une qualité passable à très mauvaise. On constate que les stations R5 et R2 situées en amont du centre bourg ont un indice de qualité bon à très bon (excepté pour les nitrates probablement dû à une pollution agricole), une fois en aval de la commune : stations R3, R4 et R1, la qualité des eaux se dégrade pour deux paramètres en particulier : les nitrites (NO2

-) et les phosphates (PO43-)

qui traduisent une pollution d’origine domestique. En effet les phosphates se retrouvent souvent dans les produits lave-vaisselles et détergents. Ils sont sans doute à l’origine des faibles saturations en O2 observées en R3 et R1 du fait de leur effet eutrophisant. Les nitrites sont eux issus d’une oxydation incomplète de l’ammonium (NH4

+) d’origine urbaine en raison des faibles teneurs en dioxygène du cours d’eau (saturation < 55% dans le village)

La grille de qualité de l’eau définit par la Directive Cadre sur l’Eau indique que le seuil de bonne qualité d’un cours d’eau se situe à moins de 0.3mg/L pour les nitrites, et 0.5mg/L pour les phosphates. Les taux observés dans certaines zones de la commune de Montreuil-aux-Lions sont 4 à 5 fois supérieurs pour les phosphates et jusqu’à 15 fois supérieurs pour les nitrites. Si un projet d’assainissement a lieu dans le futur sur la commune il faudra donc disposer d’unités de traitement avec de bonnes capacités d’abattement pour ces composants.

3) Etat des lieux de l’assainissement à Montreuil-aux-Lions a) Non-conformité de l’assainissement autonome

La commune de Montreuil-aux-lions ne dispose d’aucun dispositif d’assainissement collectif. Une enquête réalisée par B&R Ingénierie Picardie pour le projet de futur

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raccordement des habitations en 2010, a recensé les différents systèmes d’assainissement autonome existants. Le rapport de l’enquête indique que la moitié des habitations possède une fosse toutes eaux (35%) ou une fosse septique (20%), le reste possède ou bien d’autres systèmes de prétraitement : bac dégraisseurs, ou inconnus, … ou alors pas de prétraitement (26%).

Pour ce qui est des rejets d’eaux usées : 28% des enquêtés possèdent un puisard, 21% un système d’épandage, 33% un traitement autre ou inconnu et 18% rejettent dans le réseau d’eau pluvial. Certains rejets vont directement dans le ru. Il en résulte que 80% des habitations sont non-conformes pour ce qui est de l’assainissement.

Figure 5: Photo de rejet d'eau usée dans le ru de l'Arche au niveau du ru de l’Abime à Sablonnière (07/05/2015) Nicolas

Cardot

b) Le réseau pluvial

Il existe un réseau d’eau pluviale à Montreuil-aux-Lions, la mairie a fait réaliser un audit en 2013 par Veolia. Le réseau est construit en tronçons de tuyaux de 3 mètres en bétons de diamètre nominal 400 mm. L’enquête a découvert plusieurs fissures, ruptures, perforations, raccordements par piquage buriné et autre dégradations.

B) Historique des projets d’assainissement dans la commune de Montreuil-aux-Lions Le problème de la gestion des eaux a été constaté depuis longtemps à Montreuil-aux-

Lions. En effet, les archives auxquelles nous avons eu accès à la mairie nous ont permis de constater que 4 projets d’assainissement avaient été envisagés sur la commune, le premier datant de 1984. Nous ne possédons que peu d’informations sur ce projet si ce n’est qu’il a été refusé.

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Toutefois en ce qui concerne les 3 suivants (datant respectivement de 1998, 2004 et 2010), nous avons pu réaliser un tableau récapitulatif de ce qui était envisagé en termes de zonage, ainsi que leur incidence sur le prix de l’eau :

Tous les projets ont été refusés, notamment du fait de leur impact sur le prix de l’eau, jugé trop important. Toutefois en raison de la conjoncture actuelle, à savoir une tendance nette à la diminution des aides financières apportées par l’agence de l’eau, il apparaît comme important d’adopter au plus vite une solution d’assainissement afin de limiter les impacts environnementaux sur les rus de la commune tout en garantissant une augmentation raisonnable du prix de l’eau. Nous avons constaté que les projets de 1998 et 2004, bien qu’ayant envisagés à chaque fois un assainissement collectif sur l’ensemble de la commune, ont dans les 2 cas adopté un assainissement collectif uniquement sur le centre bourg, pour raison économique. Dans l’optique de limiter l’impact de l’assainissement sur le prix de l’eau, c’est principalement ces deux projets qui nous ont servis de base de réflexion. Nous avons bénéficié des anciennes études préliminaires à chaque projet qui nous ont notamment fournies des données sur la nature des sols et leur aptitude à différents types d’assainissement. Nous nous sommes également beaucoup inspirés des tracés de réseaux de canalisations, ainsi que des zones d’installation des dispositifs d’épuration qui avaient été adoptés, afin de créer les alternatives

Tableau 3 : Résumé des 3 derniers projets d’assainissement sur la commune de Montreuil-aux-Lions Source : archives de la mairie de Montreuil-aux-Lions

Date Zonage envisagé Incidence sur le prix de l’eau

1998

• 3 zonages proposés • zonage « collectif

minimum » conseillé par le bureau d’étude, soit un assainissement collectif uniquement sur le centre bourg

+5€/m³

2004

• 4 zonages proposés (Bureau d’étude Eau Environnement)

• zonage collectif minimum conseillé

Entre +3,2€/m³ et 4€/m³

2010

zonage « collectif maximum » adopté, soit un assainissement collectif sur l’ensemble de la commune

+8€/m³

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que nous présentons plus loin dans ce rapport. De même, les devis qui avaient été fournis à la mairie nous ont aussi aidés pour l’estimation des coûts de nos projets (CF II.B).

C) Enjeux et objectifs de l’étude

La Directive cadre sur l’eau (DCE) adoptée en 2006 impose aux communes d’atteindre le bon état écologique pour leur cours d’eau d’ici 2015. Etant donné les circonstances, cet objectif ne sera pas atteint à Montreuil-aux-Lions. Il est donc nécessaire pour la commune de trouver rapidement une solution pour assainir ses rus afin d’être le plus vite possible en conformité vis-à-vis de la loi et ne pas s’exposer à des sanctions.

Notre étude a donc pour but de proposer des alternatives aux anciens projets menés, efficaces d’un point de vue environnemental et aussi économiques afin de répondre aux besoins de Montreuil-aux-Lions.

II. Méthode de travail et constructions des alternatives

A) Analyse des contraintes locales Pour mener cette pré-étude sur la thématique de l’assainissement dans la Commune de

Montreuil-aux-lions, nous avons commencé par nous informer de la situation avec les différentes études de projets d’assainissement (principalement celle de 2010) et le rapport du Contrat Global sur l’eau.

A la suite de cela, nous avons été confronté aux principales contraintes de Montreuil-aux-Lions : son relief et son étendue. Nous avons donc cherché différentes alternatives pour répondre à l’enjeu de l’assainissement selon trois volets :

-un volet économique, dans lequel nous avons pour chaque alternative chiffré le coût de la collecte des eaux (prix du réseau, des pompes de refoulement et de relèvement), de l’assainissement (terrain, installation, traitement supplémentaire) et de l’entretien des unités de traitement et du réseau. Ensuite nous avons cherché à estimer l’impact de ces coûts sur le prix de l’eau.

-un volet technique : dans ce volet, nous avons exposé pour chacune de nos alternatives envisagées, les différents avantages et inconvénients de chaque méthode de traitement utilisée, caractérisé chaque tracé de réseau envisagé, et caractérisé les terrains prévus pour les unités de traitement.

-un volet environnemental : nous avons estimé pour chaque alternative son impact sur la qualité physico-chimique des rus de Montreuil-aux-Lions (principalement pour les facteurs déclassant).

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Comme nous l’avons vu précédemment, la raison des refus des différents projets déjà mis en place a été leur impact sur le prix de l’eau. Nous avons donc regardé comment limiter cette augmentation tout en permettant de répondre aux objectifs de qualité de l’eau des rus (Etat bon ou excellent). Comme nous l’avons souligné auparavant, les principales contraintes du projet d’assainissement de la commune sont son relief et son étendue. Nous avons pensé à partir sur un projet d’assainissement collectif uniquement sur le centre Bourg ou sur un assainissement collectif en regroupant les hameaux proches ensemble, cela dans l’optique de limiter la taille du réseau et les pompes de refoulement. En effet, nous avons constaté que pour le projet de 2010, plus des trois quarts du prix (4.6 millions d’euros soit 2/3 du prix) correspondait au réseau uniquement. De plus, les subventions de l’Agence de l’eau pour de tels projets concernent principalement les unités de traitement et très peu les réseaux de collecte.

B) Description des systèmes d’épuration envisagés et critères de choix de tracé du réseau

1) Avantages et contraintes des différentes techniques d’assainissement Nous nous sommes intéressés aux différentes méthodes d’épurations existantes pour évaluer lesquelles semblent les plus adaptées au contexte de Montreuil-aux-Lions. Les systèmes d’épuration utilisent actuels sont basés sur des traitements biologiques de digestions éliminant la charge polluante en matières carbonés, azotés et phosphorés. Ils sont précédés par des prétraitements : dégrillage, dessablage, dégraissage. Ces traitements peuvent être complétés avec des traitements plus poussés (physico-chimique ou biologique) par exemple décantation lamellaire avec ajout de réactifs chimiques.

Systèmes intensifs classiques5

Ces systèmes traitent la charge polluante grâce à des bassins aérés (ou pas pour éliminer la pollution azotée) pour favoriser l’action de culture de bactéries qui sont soit libres : boue activée, soit fixées sur des supports : bio-filtres, bio-disques. L’eau passe ensuite par un clarificateur avant de sortir de la station d’épuration. Il y a souvent une étape d’élimination des matières en suspension par décantation ou floculation et d’abattement des phosphates par précipitation avec des sels de fer ou d’aluminium.

-Ces systèmes ont l’avantage d’être très compacts et de pouvoir traiter des quantités d’eau importantes en peu de temps : temps de séjour limité (<10h)

-Ils permettent d’atteindre les meilleures performances épuratoires.

Cependant ils sont généralement coûteux à installer et les charges d’exploitation seront très importantes : amortissement et remplacement du matériel, achat de réactifs, consommation d’énergie, personnel qualifié. Ainsi pour une station dimensionnée pour 1700

5 Source : http://www.eau-loire-bretagne.fr/collectivites/journees_echanges/choix_assainissement/1_JBarbier.pdf

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EH il faudrait comptait environ 935 000 € HT en investissement et 42 500 € HT annuels pour l’exploitation.

-Il faut traiter les boues : compostage, engrais ou incinération.

-Une telle station occupe malgré tout un espace important et peut être source de nuisances olfactives. Pour limiter les odeurs on effectue souvent un traitement à l’aide d’autres réactifs (soude, hypochlorite et acide sulfurique) coûteux.

Nous avons rapidement écarté cette solution compte tenu du budget de la commune. En effet seul un regroupement en collectif de l’ensemble de la ville justifierait cette option or c’est ce qui avait été prévue par le dernier projet pour lequel le coût du réseau posait problème.

Figure 6: Schéma d’une station d’épuration intensive Source : Larousse http://www.larousse.fr/encyclopedie/images/Station_d%C3%A9puration/1001244

Systèmes extensifs6

Les systèmes dits extensifs se caractérisent par une utilisation importante de terrains pour une faible quantité d’équivalents habitants. Il en existe une grande diversité : lagunage naturel, lagunage aéré pour les cultures libres ; filtre planté de roseaux, filtre à sable,… pour les cultures fixes. L’intérêt des végétaux dans les filtres est d’augmenter la surface de contact avec l’eau à traiter pour les micro-organismes (figure 6). De tels dispositifs ont les avantages suivants :

-Peu ou pas de charge d’exploitation et système sans prérequis technique pour la gestion. Ces systèmes ne consomment pas d’énergie (sauf lagunage aéré) et requiert très peu d’entretien : un curage tous les 8 à 10 ans.

6 Source : site de l’epnac irstea : http://epnac.irstea.fr/

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-Coût très faible par habitant

Mais ils présentent principalement des inconvénients liés au sol :

-Il faut disposer de grandes surfaces pour mettre en place de tels systèmes environ 12 m² par équivalents-habitants

-Le terrain et le sol doivent être adaptés. Le lagunage et les filtres plantes requièrent un sol imperméable alors que pour faire de l’infiltration il faut du sable et éviter de contaminer des nappes d’eau potentiellement proches. La pente doit être faible, la construction requiert donc des terrassements important qui peuvent être entravés par la présence de roches. Il faut de plus éviter les eaux mortes au niveau des berges du bassin et donc maintenir un courant qui fasse circuler toutes les eaux.

-Les performances d’abattement peuvent être limitées : on atteint difficilement 50% d’abattement pour les phosphores.

Vu ces caractéristiques une unité de traitement de type extensive pour Montreuil-aux-Lions reste envisageable. L’option filtre planté de roseau était privilégiée dans le projet de 2010 bien qu’elle n’était pas exigée par le cahier des charges. Elle aurait dû être implantée dans une zone humide en aval de la commune entre les hameaux des Maillons et de Pisseloup le long du ru adaptée à ce type de station. Toutefois vu la topographie de la commune, il n’y a aucun autre site en aval des habitations qui semble adapté à la construction de tel station si on souhaite éviter des travaux de terrassements complexes. De plus ce type de station pour être efficace nécessite un équilibre entre les différents polluants (carbone, nitrates, phosphates,..) des effluents, or les études dont on dispose actuellement ne permettent pas caractériser les effluents avec certitudes.

Figure 7: Coupe transversale schématique d’un filtre à écoulement verticale Source : Extrait de « Epuration des eaux usées par des filtres plantés de macrophytes, Une étude bibliographique » Agence de l’eau RMC-1999

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Micro-station7

Dans ce projet, nous avons orienté principalement le choix des unités de traitement vers celui des micro-stations. Les micro-stations sont des stations de traitement compactes et fermées, enfouies sous terre et utilisées majoritairement dans l’assainissement non collectif. La micro-station étant fermée ne pose pas de problème d’odeur provenant des eaux usées. Le choix des micro-stations peut s’expliquer pour plusieurs raisons :

-le nombre relativement faible d’EH à traiter par unité de traitement. En effet, pour tous les projets envisagés, le nombre d’EH traité par unité de traitement ne dépasse pas les 700EH.

-la limitation de la taille du réseau. Nous avons essayé de limiter au maximum la taille du réseau de collecte et donc la distance entre les habitations et l’unité de traitement. Or la micro-station, étant enfouie, laisse la possibilité de placer l’unité de traitement très proche des habitations.

-la faible emprise foncière. Ce sont des systèmes compacts et fermée.

-absence de pollution, visuelle et olfactive.

-la qualité du traitement : elles permettent d’atteindre des taux d’abattement similaires aux systèmes intensifs et on peut y ajouter une étape de traitements des phosphates.

Toutefois les micro-stations présentent quelques inconvénients. De même que les stations intensives à boue activée ou bio-filtre, elles sont sensibles à la charge de polluants à traiter. C’est pourquoi il faut limiter au maximum les variations de débits et donc ne pas collecter d’eaux parasites (ici pluviales). Pour pallier à ce problème généralement on stocke l’eau usée en amont de la station afin de « lisser » le débit dans le temps.

-Il faut régulièrement éliminer les boues produites par la station qui seront d’autant plus importantes si elle comprend une unité de traitement des phosphates qui utilisera des sels métalliques.

-Les micro-stations fonctionnent grâce à des équipements électromécaniques sophistiqués, elles consomment donc de l’électricité. Une maintenance ou la réparation d’une défaillance peut requérir les compétences de techniciens qualifiés.

7 Source : http://www.microstationepuration.org/avantages-inconvenients-micro-station/

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Figure 8 : Une micro-station de 500 équivalents habitant source : delphin-France micro-station, site internet

2) Construction du tracé du réseau L’ancien tracé de réseau du projet de 2011 nous a permis d’identifier le sens des

pentes des rues, nécessaire pour créer un réseau gravitaire. Ensuite, nous avons tracé plusieurs propositions de réseau en cherchant à chaque fois à limiter le nombre de pompe de refoulement et le nombre de mètre linéaire de canalisations. La majeure partie des réseaux envisagés est en gravitaire, excepté quand la pente ne le permet pas ou lorsque cela nécessite beaucoup de mètre linéaire (cas de la rue du petit Paris). Tout ceci a été fait sur le logiciel Arc Gis à l’aide de fond de carte de Google Earth. Grâce à lui, nous avons pu compter le nombre d’habitation raccordable au réseau et donc estimer pour chaque scénario le nombre d’EH à traiter pour chaque unité de traitement. Nous avons utilisé une fonction du logiciel pour calculer pour chaque réseau sa longueur et par la suite en estimer le coût.

Pour chacune des alternatives envisagées, nous avons proposé un plan de zonage. La solution du tout collectif sur cette commune semble peu envisageable au vue de son étendue (voir la figure 1) et du prix du réseau que cela engendrerait. Nous avons donc, selon les solutions, choisi de mettre certaines maisons isolées (ou seule en contre-pente) en assainissement non-collectif.

C) Méthode de calcul du coût du projet 1) Coût d’installation du réseau

Pour obtenir une estimation du coût des différents tracés de réseaux envisagés nous avons dans un premier temps calculé un coût moyen du mètre linéaire de conduite principale. Dans un second temps nous avons calculé le coût du branchement de chaque habitation au collecteur principal pour ce qui est du domaine public, c’est-à-dire de la boîte de branchement au collecteur.

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Pour ce faire nous avons suivis les indications d’un guide de mise en œuvre des travaux d’assainissements appliquant le fascicule n°70 du Cahier des Clauses Techniques Générales et celles de l’étude géotechnique préliminaire de site : Phase 2 réalisé par GINGER CEBTP Agence de Cormontreuil. Les prix utilisés proviennent du référentiel des prix unitaires pour les travaux d’assainissement et d’alimentation en eau potable du Syndicat Mixte Départemental d’Eau et d’Assainissement de Haute Savoie édité en 2011 (référentiel_2011) et d’un devis estimatif présent dans l’annexe 3 de l’offre de maîtrise d’œuvre pour le projet d’assainissement collectif de 2011 dans la commune de Montreuil-aux-lions disponible à la mairie de la commune.

Toutefois pour effectuer ce calcul il a fallu réaliser des approximations, simplifications et des choix (matériaux). Notamment, nous utilisons une moyenne pour ce qui est de la profondeur et donc du volume des tranchées à creuser, il est probable que certaines portions requièrent un usage du brise roche hydraulique lié à la présence de grès. Nous n’avons pas pris en compte les pièces spéciales de canalisations qui seront indispensables (té, coude, cône, robinet –vannes,…). C’est pourquoi nous tenons à rappeler que le prix obtenu reste indicatif.

a) Coût du mètre linéaire de réseau :

Le remblai des canalisations devra être en accord avec le Guide Technique pour le Remblayage des Tranchées et Réfection des Chaussées (guide LCPC-SETRA de mai 1994) et comprendra donc un lit de pose et un enrobage pour la conduite, une partie inférieure du remblai et une partie supérieure de remblai dont masse volumique diffèrent (voir annexe 3) (p.27 et p.29 de l’étude géotechnique préliminaire de site phase 2).

Afin de simplifier le calcul on a décidé de ramener le coût de chaque ouvrage ou travaux au prix par mètre linéaire (ml). Cela comprend le terrassement (tranchée), la pose d’un blindage, du lit de pose, de la canalisation de l’enrobage, du remblai, la remise en état de la chaussée ou autre et les regards. Le détail du calcul est disponible dans l’annexe 3.

Les résultats sont résumés dans ce tableau :

Tableau 4 : Coût du mètre linéaire de réseau (en €)

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On peut aussi obtenir une estimation moins fine en faisant une moyenne sur l’ancien projet avec 4 600 000 € pour 12 200 ml on a 377,05 € par ml. Elle tient compte des stations de refoulement nécessaire.

b) Coût public par habitation à raccorder

En plus du coût au mètre linéaire il faut ajouter pour chaque habitation à raccorder les boites de branchements, le raccordement du branchement sur le collecteur avec la tranchée à creuser et remblayer correctement, la canalisation en DN 160 à fournir (voir figure 8).

Une Boîte de branchement en PVC ou polypropylène, avec un diamètre du fût 400 mm, pour une canalisation de branchement de 160 mm de diamètre et une profondeur de 1.51 à 2.50 m coûte 350.00 € l’unité. Avec une profondeur inférieur à 1.50 m : 320.00 € l’unité (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST).

Le Raccordement de branchement projeté de diamètre 160 PVC sur un collecteur projeté de diamètre 200 PVC CR8 coûte 70.00 € l’unité (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST).

Canalisation DN160 en PVC CR8-Assainissement gravitaire : 15.00€ du ml (p.68 référentiel_2011).

Figure 9 : Schéma branchement réseau

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Il y a en moyenne 7 ml à relier entre l’emplacement de la boîte de branchement et le collecteur principal, dont 5 ml de chaussée et soit 2 ml d’accotement soit 1ml d’accotement et 1 ml de trottoir. En réutilisant le tableau précédent en remplaçant les canalisations en DN 200 par du DN 160, on obtient par habitation à raccorder pour le cas sans trottoir 1102.58 € en pose de canalisation, tranchée, remblais, remise en état, et pour le cas avec trottoir 1129.08 €. On considérera ici arbitrairement qu’il y a autant de chaussée avec trottoir que sans trottoir donc en moyenne un prix de 1115.83 €.

En ajoutant à cela le coût de la boîte de branchement et le raccordement sur le collecteur on estime qu’il y a 1535.83 € à payer pour chaque habitation dont on prévoit le raccordement au réseau.

c) Les stations de refoulement et de relevage

Les caractéristiques topographiques de la commune rendent indispensables la construction de station de relevage ou de refoulement. De telles stations doivent être dimensionnées en fonction de la hauteur à relever (dites géométrique) et du débit à pomper. On peut voir sur la figure 10 un exemple de station de relevage. Les effluents arrivent dans une cuve avec regard par écoulement gravitaire où ils passent d’abord par un panier de dégrillage pour éviter d’obstruer les pompes. Les eaux usées sont ensuite relever verticalement par des pompes immergées situées au fond de la cuve et passent par un compartiment de robinet vannes et clapet anti-retour. S’il s’agit d’une station de relevage les eaux usées retournent directement dans une conduite en gravitaire, mais s’il s’agit d’une station de refoulement, les effluents passeraient par une nouvelle pompe pour circuler ensuite dans une conduite sous pression contre le sens de la pente. Ces stations requièrent un entretien régulier : il faut curer la cuve pour éviter la formation de zone anoxique pouvant produire des gaz nocifs comme le sulfure

d’hydrogène(H2S).

Les Hauteurs Géométriques des pompes de refoulement et de relevage ont été obtenues en utilisant les données d’altitudes présentes dans les fichiers Autocad de l’enquête de raccordement individuel au futur réseau public d’assainissement réalisé par B&R Ingénierie Picardie en Juillet 2010 disponible en mairie. Les caractéristiques des différentes stations de pompage prévues sont données dans l’annexe n° 4.

Nous n’avons pas pu disposer de coûts d’achat précis pour les pompes de relevage et de refoulement que nous avons projeté de mettre dans chacune de nos alternatives. Nous nous

Figure 10: Station de relevage Flygt, source : http://www.xylemwatersolutions.com/scs/france/fr-fr/Xylem%20France/T%C3%A9l%C3%A9chargement/Brochures%20Produits/Documents/Stations%20de%2

0relevage%20Flygt.pdf

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sommes basés sur le témoignage de M. Claude Paudière, président du syndicat d’assainissement de Charly sur Marne. Selon lui il faut compter entre 30 et 40 000€ pour une pompe de relevage. Nous avons alors pris la valeur de 35 000 euros pour le relevage et 40 000 euros pour le prix des pompes de refoulement.

d) Coût d’entretien du réseau

Le calcul des coûts d’entretien du réseau (canalisations, pompe de relevage et de refoulement) s’est fait grâce aux informations fournies par la SAUR, entreprise fermière se chargeant de l’entretien d’unités de traitement et de réseaux de collecte. Nous l’avions préalablement informée des caractéristiques de notre réseau, ainsi que de nos pompes, ce qui lui a permis de nous fournir une estimation des coûts d’entretien pour chacune des infrastructures. Nous expliquons dans le paragraphe (II/B/2/d) comment nous avons intégré ces coûts au calcul du coût global du projet.

2) Coût des unités de traitements a) Méthode de calcul du coût à l’achat d’une unité de traitement

L’estimation du coût des unités de traitement s’est fait grâce à l’aide de la société Eloy Water, entreprise belge spécialisée dans la fabrication de micro-stations destinées à l’assainissement non collectif aussi bien qu’au semi collectif. Nous avons présenté les grandes lignes de notre projet (problématique, caractéristiques de la commune…) à l’entreprise et détaillé le type de micro-station que nous pensions installer (taille, traitement…). Celle-ci nous a fourni un devis nous présentant pour une station de 600 EH, les différents frais d’installation, à savoir environ 200 000 €, ainsi que des informations concernant les charges de maintenance et d’exploitations. Eloy Water nous a aussi informé que pour l’estimation des coûts d’achat d’une micro-station on comptait généralement 700€/EH. Toutefois cela ne correspondait pas au coût que l’entreprise nous donnait pour une station de 600 EH (600x700=420 000 et pas 200 000). Cela est lié au fait que plus une micro-station traite d’EH, plus le coût s’amortit. Nous avons donc décidé de procéder de la façon suivante pour estimer les coûts d’achat des micro-stations de taille différente : nous nous sommes servis du prix de 200 000 € comme d’une référence et nous avons effectué une régression linéaire. Ainsi pour une micro-station de 750 EH nous avons calculé 750 x 200 000 / 600 = 250 000 €. Pour les frais de terrassement, nous avons considéré que ceux-ci était proportionnels au volume des micro-stations, sur lesquelles nous avons pu trouver des renseignements auprès de différents constructeurs.

b) Calcul des frais d’exploitation (maintenance, fonctionnement…) Pour le calcul des frais d’exploitation, nous nous sommes là encore servis du devis fournit par Eloy Water, et nous avons de nouveau adapté de façon linéaire les frais en fonction de la taille de la micro-station. Nous avons déterminé le montant des frais sur une année. Les différents frais d’exploitation se composent de la façon suivante :

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- Entretien et exploitation de la station (environ 36% des frais) - Analyse bilan (3%) - Remplacement des pièces d’usure (19.5%) - Vidange (17.5%) - Consommation en eau potable (0.3%) - Consommation en produits chimiques (2%) - Consommation électrique (22%)

3) Contexte économique des aides aux ouvrages d’assainissement

Le tableau ci-dessous provient de l’agence de l’eau Seine-Normandie, qui fournit des aides financières pour les projets d’assainissement. On constate que la création d’ouvrage d’assainissement est mieux subventionnée que la création de réseau neuf de collecte. L’aide de l’Agence de l’Eau pour la construction de station d’épuration est malgré tout plafonnée à un maximum d’environ 1000 € d’aide par équivalents habitants à traiter (critère d’efficacité minimale). L’Agence de l’eau fournit aussi des aides aux particuliers pour le branchement au réseau à condition qu’il soit compris dans la zone collective du plan de zonage, cette aide est plafonnée autour de 3500€ par branchements. Cela pourrait poser problème dans la mesure où certains branchements seront complexes (maison en contrebas de la rue). Selon l’enquête réalisée par B&R Ingénierie Picardie pour le futur raccordement des habitations en 2010, 34% des habitations auront à effectuer un raccordement dont le prix dépassera 4000 € et même pour 5% d’entre eux ce prix sera supérieur à 8000 €. Toutefois avec l’Agence il est possible d’obtenir une aide pour un raccordement groupé et ensuite répartir l’aide selon les besoins de chaque habitation.

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Lors du projet de 2011 il n’y avait eu aucune subvention sur le réseau, ce qui signifie que les aides ne sont pas systématiques.

Dans la conjoncture actuelle, il y a une tendance à la diminution des subventions de la part de l’Agence de l’eau. De plus, les subventions ci-dessus correspondent au 10ème programme d’aide de l’AESN de 2013-2018, celui-ci va donc changer en 2019. Nous ne pouvons donc pas savoir quelles seront les subventions pour les prochaines années.

Il existe aussi une aide de 20% pour les stations d’épuration fournie par le Conseil Général.

4) Coût global du projet et impact sur le prix de l’eau Le calcul du coût global du projet prend en compte les frais d’exploitation des micro-stations ainsi que du réseau. Il prend également évidemment en compte les frais d’investissements qui vont être nécessaires à la mairie pour chacune des alternatives que nous avons imaginées. Toutefois nous avons pensé que la mairie ne serait sans doute pas en mesure de payer ces investissements comptant et qu’elle serait obligée de réaliser un emprunt bancaire que nous avons arbitrairement pris sur 15 ans. Ainsi ces frais ne sont pas comptabilisés comme déboursés directement mais sous forme d’annuités, sachant que nous avons considéré que le taux de l’emprunt était de 5%, ce taux permettant de garder une situation majorée. Nous avons réalisé 2 simulations pour chaque alternative. Dans la première nous avons considéré que le projet bénéficiait de toutes aides potentiellement données par l’agence de l’eau. Dans la seconde, nous n’avons pas pris en compte les aides (avances et subventions)

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versées par l’agence pour la création du réseau. Cela nous permet de pouvoir comparer avec la situation de 2011. Les aides du conseil général n’ont pas été prises en compte. Les avances faites par l’AESN sont à rembourser sur 15 ans pour celles concernant le réseau et sur 20 ans pour celles concernant les micro-stations. Notre calcul a été réalisé sur 15 ans, (durée supposée de remboursement du prêt bancaire et des aides sur le réseau). A l’issue de ces 15 ans reste encore du capital à rembourser à l’agence (pour 5 ans). Cela a également été pris en compte dans le calcul. Nous nous sommes servis du manuel le coût global d’un bâtiment, fiche technique écrite par la DDT pour connaître les différents taux d’actualisation et d’inflation à utiliser. Pour les charges énergétiques (consommation d’électricité), nous avons pris un taux d’inflation de 5%, pour les autres charges, de 2%. Le taux d’actualisation est, quant à lui, fixé à 2%. Le coût global d’un bâtiment nous a aussi fourni la méthode de calcul qui se fait via la formule suivante :

��û�������= ��ℎ�����× (1 + �)�

(1 + �)� +��

���

��ℎ�����é����� × (1 + �′)�

(1 + �)� +��

���

�������é�(1 + �)�

��

���

+ ����������������û(��ê�)

(1 + �)�

��

����

L’impact sur le prix de l’eau a été calculé selon la méthode que nous avons trouvée dans le dossier de projet d’assainissement de 2004. Nous avons fait la somme de toutes les charges annuelles (charges, charges énergétiques et annuités) que nous avons divisé par la consommation d’eau annuelle de l’ensemble des habitations raccordables dans chaque alternative en considérant une consommation annuel moyenne de 120 m3 par habitation (équivalent à 3 habitants). Les résultats sont présentés dans la partie III.

D) Calcul de l’impact des rejets L’estimation de l’impact environnemental des rejets d’eaux usées dans les rus de Montreuil-aux-Lions s’est faite en plusieurs étapes, durant lesquelles il a fallu à chaque fois réaliser des approximations et/ou des choix. Cette étude n’est donc là encore qu’à considérer à titre indicatif. Dans un premier temps nous avons estimé quels seraient les débits d’eaux usées rejetées par chaque unité de traitement dans tous les scénarios que nous avons envisagés. Pour cela, nous avons estimé un rejet de 150L/hab/jour que nous avons ramené à des L/s. Parallèlement nous avons aussi déterminé quelle serait la charge polluante de ces eaux usées en amont des micro-stations. Précédemment nous avons pu voir que les principaux facteurs polluants des rus de la commune étaient les ions nitrites (NO2

-) et phosphates (PO43-), nous

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avons donc focalisé notre étude sur ces deux composés. Cela ne signifie que les unités de traitement n’ont pas d’impact sur les autres polluants tel que la DCO, les MES, la DBO5. Comme ces indicateurs de pollution ne sont pas déclassant, nous avons émis l’hypothèse que même si les rejets d’eaux dans les rus vont augmenter avec l’installation des unités de traitement, le pourcentage d’abattement de ces polluants sera suffisant pour qu’ils ne deviennent pas déclassant. Comme nous n’avions pas accès via la bibliographie à des valeurs standard de concentrations de ces ions dans les eaux usées, il nous a fallu réaliser des approximations. Ainsi nous avons considéré que les phosphates représentaient 10% du phosphore total d’un cours d’eau. L’interdiction des phosphates dans les lessives a permis de diminuer la fraction de phosphore sous forme de phosphates dans les rejets liés aux activités domestiques. Quant à l’impact de l’assainissement sur les nitrites, nous n’avons pu l’étudier. En effet les nitrites sont issus de l’oxydation incomplète des ions ammoniums provenant essentiellement des urines, il est donc impossible de les étudier directement. Une fois la charge polluante déterminée, nous avons considéré différents pourcentages d’abattement des micro-stations pour les phosphates puis nous avons pris en compte la dilution de chaque rejet dans les rus pour y estimer une concentration finale des polluants.

1) Détermination des caractéristiques des rejets d’eaux usées (débits, charge polluante) en amont des micro-stations Grâce aux données cartographiques dont nous disposions et via le logiciel Autocad,

nous avons pu déterminer le nombre d’habitations desservies par l’assainissement collectif dans chaque quartier et pour chaque micro-station que comprenaient nos alternatives. Cela nous a permis de dimensionner les capacités de traitement, en équivalent habitant (EH), de chacune des micro-stations, considérant que chaque habitation représentait 3 EH. 1 EH représente un volume d’eau usée journalier de 150L. Connaissant cela nous avons pu déterminer le débit d’eaux usées entrant dans chaque micro-stations soit : 150 ×���ℎ��������������é��× 3�. Considérant que le débit entrant était égal au débit sortant, nous avons pu calculer la quantité d’eau usée rejetée chaque jour dans les rus de Montreuil-aux-Lions. La définition d’un équivalent habitant indique qu’1 EH correspond à 15g de NTK, 4g de phosphore total (Pt), 60g de la DBO5 et 135g de la DCO par jour par habitant. Or un habitant français consomme en moyenne 150L/jour. Toutefois une actualisation de cette unité de mesure fait que l’on considère maintenant le Pt comme étant plus proche de 1.2g/EH (il y a une interdiction d’utiliser des phosphates dans les lessives depuis quelques années), nous prendrons donc cette valeur. Comme nous l’avons dit précédemment, nous avons centré notre étude d’impact sur les Pt considérant qu’ils nous fournissaient une estimation correcte des concentrations en phosphates. La concentration en Pt dans l’eau usée non traitée est alors de : 1.2 ÷ 150 ≈ 0.008g/L soit environ 8 mg/L. Nous considérons que les phosphates correspondent à environ 10% des Pt. Pour calculer la concentration en phosphate équivalente, nous avons pris en compte la différence de masse molaire des phosphates comparés aux phosphores. Les phosphates ont

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une masse molaire trois fois plus grande que les phosphores (respectivement 95 g/ et 31g/mol). Il faut donc multiplier par 3 le facteur de pourcentage 10%. On a donc une concentration en phosphate dans les eaux usées brutes d’approximativement : 8*0.1*3= 2.4mg/L=Cphosphate

2) Effet du traitement puis de la dilution du rejet dans le cours d’eau Nous avons utilisé différents pourcentages d’abattements en fonction des concentrations rejetées et de l’impact du traitement sur la qualité des rus de Montreuil-aux-Lions. Sur les micro-stations, le traitement des phosphates se fait via une installation complémentaire et notamment l’usage de chlorure ferrique pouvant atteindre jusqu’à une efficacité de 50-60% d’abattement voire de 80% si la norme de rejet l’impose. Compte tenu des concentrations en phosphate importantes des rus de la commune par rapport aux normes de rejets de bonne qualité des cours d’eau de la grille créée par le MEED et par l’agence de l’eau, nous avons estimé que les performances des micro-stations devraient être optimum pour ce traitement et donc nous avons considéré des taux d’abattement au moins égaux à 50% (nous avons fait plusieurs tests avec des taux variables entre 60 et 80%). Le taux d’abattement de 50% ne permet pas d’obtenir des concentrations suffisamment basses pour avoir une bonne qualité physico-chimique des cours d’eau.

Cs= Cphosphate*(1-taux d’abattement) Avec Cs : concentration des polluants en sortie de micro-station calculée soit avec un taux d’abattement de 60% ou de 80%. Cphosphate = 2.4mh/L, concentration de phosphates estimées dans les eaux brutes Grâce aux taux d’abattement des micro-stations nous avons accès aux concentrations des polluants dans les eaux usées en sortie de station. Toutefois comme ces eaux sont rejetées dans les rus il convient de prendre en compte l’effet dilution que ceux-ci vont avoir. Pour cela nous avons réalisé le calcul suivant :

�� = (�é����� × ��� + �é���� × ��)/(�é����� + �é����) Avec Cp : concentration en phosphate après dilution Cru : concentration en polluant du ru avant rejet Débit s : débit de rejet des eaux usées en sortie de micro-station (cf. II/D/a) Cs : concentration des polluants en sortie de micro-station calculée soit avec un taux d’abattement de 60% ou de 80%.

Grâce à ces calculs nous avons pu obtenir une première estimation de l’impact de la mise en place des micro-stations sur la qualité des rus de Montreuil-aux-lions. Lors des scenarii comportant plusieurs micro-stations, il a fallu bien sûr tenir compte de l’effet des micro-stations en amont lorsqu’il y’en avaient. Par exemple, une station située au niveau de la rue d’Haloup va impacter la qualité du ru de l’Arche se déversant dans le ru de Montreuil, il convient donc d’en tenir compte pour des calculs s’effectuant pour une micro-station située en

30

aval. Nous avons considéré que la concentration en phosphate du ru après la première micro-station est identique à celle du même cours d’eau en amont de la seconde micro-station. De ce fait, nous pouvons voir l’effet de la première micro-station sur le cours d’eau et donc sur la seconde micro-station. Il restait un problème cependant à l’issue de ces calculs, les valeurs que nous obtenons sont beaucoup plus élevées que dans la réalité. Même avec un traitement assez poussé, les charges polluantes des rus sont quasiment similaires à celle que l’on retrouve dans les faits sans traitement. Nous en avons déduit qu’il y avait une erreur, soit nous avions surestimé la charge polluante des rejets d’eaux usées en amont des micro-stations, soit nous avions surestimé leur volume. Une explication aussi pour cette légère différence est qu’actuellement toutes les habitations ne rejettent pas directement leurs eaux usées dans le ru. La quantité d’eaux usées rejetées est donc inférieur actuellement que celle prévue pour les micro-stations. Afin de pallier ce problème nous avons fait une simulation « sans traitement » pour chaque scénario. Nous avons considéré le même nombre d’habitations rejetant ces eaux dans les rus, avec la même charge polluante, mais avec un taux d’abattement des micro-stations de 0%. Nous obtenions des valeurs qui là encore étaient bien supérieures à ce que l’on avait dans la réalité, alors que dans l’idéal nous aurions dû obtenir des valeurs similaires. ������0%��������� ���= (Cphosphate*1*Débit s + Cru * Débit ru) / (Débit ru + Débit s) Avec Cp : Concentration en phosphate après dilution Cru : concentration en polluant du ru avant rejet Débit s : débit de rejet des eaux usées en sortie de micro-station (cf. II/D/a) Cphosphate : concentration des polluants en sortie de micro-station calculée avec un taux d’abattement de 0% Par la suite en fonction des valeurs obtenues, nous nous sommes servis de la grille de qualité de l’agence de l’eau pour caractériser l’état des rus après traitement. Nous cherchons à avoir le plus de possible une qualité physico-chimique bonne ou très bonne (couleur verte et bleue). Pour cela, nous cherchons à ce que nos micro-stations aient le moins d’impact possible sur les cours d’eau. Nous cherchons à ce que les calculs des concentrations en phosphates après dilution dans le ru correspondent aux normes de bonne et très bonne qualité (<0.5mg/L).

III. Caractéristiques techniques, environnementales et économique des alternatives

Pour répondre à la problématique de l’assainissement de la commune de Montreuil-aux-Lions, nous avons envisagé plusieurs alternatives. Certaines n’ont pas été retenues et ne seront pas détaillées dans cette partie. Nous détaillerons uniquement les solutions qui, pour nous, répondent le mieux aux attentes de la commune.

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Nous avons écarté la solution du rattachement du hameau de Pisseloup à la commune de Sainte-Aulde à cause du prix de cette solution et de la longueur du réseau de collecte nécessaire (cf. Annexe 1).

Nous avons envisagé 2 solutions principales pour l’assainissement sur la commune de Montreuil-aux-lions.

Ø Le collectif maximum : cette solution cherche à prendre le plus d’habitations possible en tout collectif (environ 450 habitations sur les 577 de la commune) avec au minimum 3 unités de traitement et une possibilité d’étalement des travaux dans le temps.

Ø Le collectif minimum : cette solution concerne en premier l’assainissement collectif sur le centre bourg et dans un même temps ou par la suite les hameaux des Sablonnières et de Haloup tandis que les autres quartiers sont zonés en assainissement autonome. Cette solution comprend deux unités de traitement.

Pour chacune de ces solutions, nous avons envisagé plusieurs alternatives à chaque fois en modifiant soit le nombre d’unités de traitement, soit le choix de l’unité de traitement, soit le réseau de collecte. Ensuite pour chacune d’elles, nous avons regardé les avantages et les inconvénients selon les trois volets : technique, économique et environnemental.

A) La solution du collectif minimum Pour cette solution du collectif minimum, nous avons pensé à deux alternatives : une avec deux et une avec trois unités de traitement.

1) Description des alternatives Cette solution ne prend que les zones ayant le plus d’impact sur les qualités physico-chimique et biologique des rus de la commune. Ces zones sont le Centre bourg et les hameaux des Sablonnières et de Haloup. Ce sont les hameaux les plus densément peuplés de la commune. Cela permet ainsi de réduire le coût du réseau par habitant. Pour les deux alternatives, le nombre d’habitations raccordables est de 394 habitations. Pour le centre bourg et Savoie, nous avons compté 230 habitations raccordables.

Nombre de

station *

Nombre de ml de réseau

Nombre de pompe de

refoulement et de

relèvement

Nombre d’habitations raccordable

% des habitations**

Centre bourg + Savoie

1 (750EH)

4347 ml (dont 30ml en

refoulement)

1 pompe de refoulement et 1 pompe

de relèvement

230 40

Alternative 1 2 (750 8397ml (dont 3 pompes de 394 68

32

: centre bourg +

Savoie et Haloup + les Sablonnières

EH et 550 EH)

545ml en refoulement)

refoulement et 2 de

relèvement

Alternative 2 : centre bourg +

Savoie et Haloup et les Sablonnières

3 (750 EH, 300

EH et 250 EH)

8146ml (dont 294ml en

refoulement

2 pompes de refoulement et 2 pompes

de relèvement

394 68

Tableau 5 : Caractéristiques techniques des alternatives ; *Voir annexe 4 pour le calcul du nombre d’EH par unité de traitement ;** Sur 577 habitations

2) Aspect technique des alternatives Pour cette solution, nous avons cherché sur la carte les zones compatibles en termes de place disponible, de topographie, de nature du sol et de distance des habitations avec l’installation d’une unité de traitement, sans prendre en compte le foncier. En fonction de leur caractéristique, nous avons choisi l’unité de traitement la mieux adaptée. Les terrains choisis sont près des habitations, ne sont pas ou peu aptes à une infiltration (sol argileux) et le foncier disponible est relativement faible. Au vue des avantages et inconvénients des différentes unités de traitement possible (cf. partie description des unités de traitement), ce sont les micro-stations qui répondent au mieux aux contraintes de terrain du centre bourg et des hameaux.

Pour les deux alternatives, nous avons réalisé une carte du réseau avec l’emplacement des micro-stations. Nous avons également fait figurer les zones laissées en non-collectif pour ces alternatives. Le zonage c’est fait selon trois critères :

-la distance d’éloignement de l’habitation par rapport au réseau de collecte

-la capacité d’épandage du sol

-la position de l’habitation par rapport au sens de la pente

33

Figure 11: Carte du réseau de l’alternative collectif minimum à 2 micro-stations

Réseau en gravitaire Réseau de refoulement

Pompe de refoulement Micro-station Pompe de relèvement

Zone en non collectif

Réseau en gravitaire

Réseau de refoulement

Pompe de refoulement

Micro-station Pompe de relèvement

Zone en non collectif

Figure 12 : Carte du réseau de l’alternative collectif minimum à 3 micro-stations

34

Comme nous pouvons le voir sur les figures 11 et 12 ci-dessus, les hameaux de Montbertoin et des Maillons sont en zone non collectif. Ce choix s’explique par la bonne et la moyenne aptitude des sols à l’épandage souterrain et par le choix d’un collectif minimum pour l’assainissement collectif. Ce choix ne correspond pas au plan de zonage actuel, la mairie devrait donc revoir son plan de zonage dans le cas où elle choisit cette alternative de collectif minimum pour répondes à la question de l’assainissement de la commune.

Les deux fermes situées au Nord de la commune : la ferme de l’hôpital et la ferme de la loge sont également en assainissement autonome. La raison de ce choix est l’éloignement de ces deux fermes par rapport au reste de la commune. L’aptitude à l’épandage de ces terrains est médiocre (d’après l’étude du schéma directeur d’assainissement, carte d’aptitude des sols à l’assainissement autonome), le dispositif conseillé pour l’assainissement pour ces fermes est un sol reconstitué permettant une meilleure infiltration. Sur les deux cartes, on peut voir quatre habitations (deux dans la Savoie, une dans le centre bourg et une dans les Sablonnières) laissées en non collectif. Pour la maison des Sablonnières, ce choix s’explique par son éloignement au réseau et par sa localisation en contre pente par rapport à l’emplacement de la micro-station. Pour les habitations de la Savoie, nous avons choisi de les laisser en non collectif pour limiter le nombre de mètre linéaire de réseau. Les deux maisons sont à une distance de 15 mètres de la route principale, route par laquelle passerait le réseau de collecte. Le choix du non collectif permet ainsi de résoudre les coûts pour le réseau. La maison dans le centre bourg est en contre pente du réseau. C’est la raison qui nous a menés à la laisser en non collectif, afin d’éviter une pompe de refoulement pour une seule habitation.

L’alternative à deux micro-stations comprend trois pompes de refoulement alors que celle à trois micro-stations n’en comprend que deux. En effet, le fait de séparer le hameau de Haloup de celui des Sablonnières permet d’éviter une pompe de refoulement de 251 ml sur une hauteur de 8m permettant de joindre les deux hameaux.

Les pompes de refoulement et de relèvement sont décrites précisément dans le tableau annexe 3. Pour les deux alternatives, nous avons estimé le prix du réseau et son impact sur la qualité physico-chimique des rus de la commune.

3) Aspect économique de la solution collectif minimum Nous avons estimé le prix du réseau et de la micro-station pour la solution du centre bourg et de l’alternative à 2 micro-stations dans le cas de l’absence de subvention du réseau (il n’y en avait pas eu en 2010) et dans le cas où le réseau est subventionné à 20% par l’AESN. Les détails des calculs sont présents dans l’annexe. Dans les deux cas, les subventions pour les micro-stations sont présentes. Le coût global du projet par habitation est calculé en fonction du nombre d’habitation raccordable aux réseaux de collecte.

35

Cas du réseau non subventionné :

Coût global projet sans subvention du réseau et avance (en €)

Coût global du projet / habitation (en €)

Impact sur le prix de l’eau (en €/m3)

Charges annuelles à payer (en €)

Centre bourg + Savoie

1 649 537 7172 +4,5-5€ 137 213

Collectif minimum à deux micro-stations

3 091 400 7846 +5-5,5€ 256 827

Tableau 6 : Caractéristiques économiques du scénario « sans subvention de réseau »

Cas du réseau subventionné :

Coût global projet avec subvention du réseau et avance (en €)

Coût global du projet / habitation (en €)

Impact sur le prix de l’eau (en €/m3)

Charges annuelles (en €)

Centre bourg + Savoie

1 186 488 5158 +3,5-4€ 101 397€

Collectif minimum à deux micro-stations

2 232 459 5666 +4-4,5€ 190 425€

Tableau 6 Caractéristiques économiques du scénario « avec subvention de réseau »

Dans les deux scénarios, l’alternative à deux micro-stations a un coût par habitant plus important. Cela s’explique par l’installation d’une micro-station supplémentaire. La différence est moins importante dans le cas d’une subvention possible du réseau par l’AESN. En effet, si l’AESN subventionne les réseaux de collecte, l’augmentation du prix de l’eau ne serait que de +3,5-4€/m3 pour le collectif minimum centre bourg et 4-4,5€/m3 pour le collectif minimum à deux micro-stations au lieu de 4,5-5€/m3 et 5-5,5€/m3dans le cas d’absence de subvention des réseaux. De plus, la différence de prix global entre les deux alternatives est plus faible dans le cas d’une subvention de 30% du réseau de collecte. Cela est aussi visible pour le coût global du projet par habitation. Ce calcul a été fait en fonction du nombre d’habitation prise en compte par l’alternative. Finalement, le coût global par habitation pour la micro-station de Haloup et des Sablonnières est beaucoup moins important que celui pour le collectif centre bourg + Savoie. En effet, ce coût correspond à la différence des deux alternatives. Dans le cas de subvention du réseau par l’AESN, ce coût serait de seulement 500€/habitation et de 700€/habitation dans le cas d’absence de subvention du réseau.

36

4) Aspect environnemental de l’alternative collectif minimum Nous avons calculé pour les deux alternatives les concentrations en phosphate dans l’eau des rus pour un abattement de 0%, 60% et 80% des concentrations dans les rejets (cf. les valeurs sur l’annexe 2). . Nous avons fait apparaître les résultats, par les indices de couleur de la qualité physico-chimique des eaux, sur les cartes ci-dessous :

Figure 13 : Alternative 1 collectif minimum

Micro-stations Indice de qualité selon les

PO4

3-

0% d’abattement

60% d’abattement

80% d’abattement

37

Figure 14: Alternative 2 collectif minimum

Nous pouvons voir grâce aux figures 13 et 14 que cette solution du collectif minimum permet (que ce soit l’alternative à uniquement pour le centre bourg ou celle à deux micro-stations) une amélioration de la qualité physico-chimique des cours d’eau.

Les traitements à 60% d’abattement et à 80% d’abattement permettent, pour les hameaux de Haloup et des Sablonnières, dans les deux alternatives, de gagner une classe de qualité de l’eau du ru. La concentration passerait de 2.05 mg/L actuellement à une concentration inférieure à 0.5 mg/L. Pour le centre bourg, on peut voir une différence entre le traitement à 60% d’abattement et celui à 80% d’abattement. Avec un traitement à 60% d’abattement des phosphates, on gagne une seule classe de qualité en passant de médiocre à moyenne. Alors qu’avec un traitement à 80% d’abattement, on gagne deux classes de qualité de l’eau du ru. Le traitement le plus conseillé pour cette solution est celui à 80% d’abattement. En effet, il permet à la qualité du ru de passer à un bon état physico-chimique et de répondre à l’objectif du contrat Global sur l’eau de la communauté de commune de Charly-sur-Marne.

En revanche, on peut voir qu’il n’y a pas de différence notable de qualité entre l’alternative à 2 et à 3 unités de traitement. Dans les deux cas, la qualité du ru est la même pour les hameaux de Haloup et des Sablonnières. Le seul inconvénient de la solution à deux micro-stations, par rapport au volet environnemental, est le rejet relativement important des eaux traités de la micro-station située ru de l’Arche (0.85L/s) par rapport au débit du ru (débit de 3L/s). Cela correspond presque à 1/3 du débit estimé actuel (rappelons que le débit du ru de l’Arche est une estimation par rapport aux autres rus de la commune).

Micro-stations Indice de qualité selon les

PO4

3-

0% d’abattement

60% d’abattement

80% d’abattement

38

5) Bilan Au vue des trois différents volets, nous avons donc choisi d’écarter l’alternative à 3 micro-stations. En effet, cette alternative n’apporte pas de plus-value du point de vue environnemental et implique un coût d’entretien et de construction plus élevé (3 micro-stations au lieu de deux). De plus, elle demandera une gestion plus compliquée que l’alternative à deux micro-stations.

B) La solution du collectif maximum

Cette solution comprend 2 alternatives : une avec 3 unités de traitement (notée) et la seconde avec 4 unités de traitement (notée). Notée respectivement Coll_Max3 et Coll_Max4 afin de faciliter leur comparaison par la suite. Cette solution regroupe les principaux hameaux de la commune sauf celui de Pisseloup (étant donné la distance entre le hameau et l’emplacement de la station). Pour cette solution, nous avons écarté l’alternative de séparer le hameau de Haloup en deux pour éviter un surcoût au niveau de la construction des unités de traitement et dans leur entretien.

Nous avions également envisagé une alternative à 5 micro-stations (cf Annexe 6), dans laquelle les hameaux de Haloup et Sablonnières étaient pris en charge séparément par 2 micro-stations différentes. Mais nous ne l’avons pas pris en compte dans ce rapport du fait du souhait de la mairie de limiter le nombre de micro-stations.

1) Description des alternatives Nombre

de stations*

Nombre de ml de réseau

Nombre de pompe de

refoulement et de relèvement

Nombre d’habitation raccordable

Alternative 1 : centre bourg + Savoie et

Haloup + les Sablonnières et

Montbertoin + les Maillons

3 (750 EH et 550 EH

et 300 EH)

10 056ml (dont 940ml

en refoulement)

5 pompes de refoulement et 3 de relèvement

481

Alternative 2 : centre bourg + Savoie et

Haloup + les Sablonnières et

Montbertoin et les Maillons

4 (750 EH, 550

EH et 200 EH et

200EH)

9876ml (dont 775ml en

refoulement

4 pompes de refoulement et 3

pompes de relèvement

481

Tableau 7 : Caractéristiques techniques des alternatives collectif maximum ;

*Voir l’annexe 4 pour les estimations du nombre d’EH de chaque unité de traitement

Avec ce tableau 7, nous pouvons voir que la solution du collectif maximum prend en compte 481 des 577 habitations présentes sur la commune. La principale différence entre les deux alternatives est que l’alternative 2 sépare les hameaux de Montbertoin et des Maillons. Cette

39

alternative comporte 1 pompe de refoulement de moins que l’alternative 1 mais une unité de traitement de plus. De plus, l’unité de traitement des Maillons est légèrement surdimensionnée (pour être supérieur ou égale à 200EH et ainsi rentrer dans l’assainissement collectif et donc dépendre de la compétence de la commune et non du SPANC.

2) Aspect technique des alternatives L’alternative 1 comprend 2 pompes de refoulement en plus que l’alternative collectif maximum à 5 unités de traitement, non présentée. Ces deux pompes supplémentaires correspondent à celles pour relier Haloup aux Sablonnières et Montbertoin aux Maillons. Cela correspond à une distance de 251ml et 165ml respectivement. L’alternative 2, elle sépare le hameau de Haloup de celui des Sablonnières et ainsi comprend en moins une pompe de refoulement sur une distance de 251ml.

Les deux alternatives sont représentées sur les cartes ci-dessous :

Figure 15 : Carte du réseau de l’alternative collectif maximum à 3 micro- stations

Réseau en gravitaire

Réseau de refoulement

Pompe de refoulement

Unité de traitement Pompe de relèvement

Zone en non collectif

40

Figure 16: Carte du réseau de l’alternative collectif maximum à 4 micro- stations

Nous avons, en plus des quatre habitations déjà laissées en non collectif sur le projet

précédent (collectif minimum), deux habitations situées au niveau de Montbertoin. Celles-ci sont laissées en non collectif car elles sont en contre pente par rapport au réseau de collecte. De plus, leur terrain leur permet un épandage. Le nombre maximal d’habitations concernées par ce projet est de 450 habitations (sur les 577 de la commune). Pour cette solution, le zonage s’est fait selon les trois mêmes critères :

-la distance d’éloignement de l’habitation par rapport au réseau de collecte

-la capacité d’épandage du sol

-la position de l’habitation par rapport au sens de la pente

Pour cette solution, il y a une possibilité que chaque hameau ait une unité d’assainissement différente. Les hameaux de Montbertoin et des Maillons ont une bonne aptitude à l’épandage. Nous avons donc envisagé une possibilité d’une unité d’assainissement de type extensif pour ces hameaux. De plus, au vue de la carte pédologique, nous avons pu voir que les sols, au niveau de ces hameaux, sont principalement sableux. L’unité de traitement pourrait donc être un filtre à sable pour cette zone. Le choix entre la micro-station et le filtre à sable se fera selon la possibilité d’acquisition du terrain, la différence des coûts de ces deux unités de traitement et l’impact sur la qualité physico-chimique du ru. Nous avons regardé également pour les autres hameaux, comme les Sablonnières, mais les sols sont plutôt incompatibles avec une unité de traitement par infiltration. En effet, les sols sont argileux en grande partie, donc peu imperméable ne permettant ainsi pas une infiltration de l’eau dans les sols. Pour ces hameaux,

Réseau en gravitaire

Réseau de refoulement

Pompe de refoulement

Unité de traitement Pompe de relèvement

Zone en non collectif

41

le choix privilégié de l’unité de traitement est la micro-station. Nous avons déjà présenté les avantages et inconvénients des différentes unités de traitement envisagées (voir partie II).

3) Aspect économique

Voici l’estimation des coûts pour les deux alternatives présentées au-dessus dans le cas de l’absence de subvention du réseau et dans le cas où le réseau est subventionné à 20% par l’AESN. Les détails des calculs sont présents dans l’annexe.

Cas de non subvention du réseau :

Coût global projet avec subvention et avance (en €)

Coût global du projet / habitation (en €)

Impact sur le prix de l’eau (en €/m3)

Charges annuelles totales (en €)

Alternative 1 3 864 067 8033 +5,5-6€ 319 497 Alternative 2 3 807 396 7915 +5-5 ,5€ 314 996

Tableau 8 : Caractéristiques économiques des alternatives en collectif maximum dans le scénario « sans subventions pour le réseau »

Cas de subvention du réseau :

Coût global projet avec subvention et avance (en €)

Coût global du projet / habitation (en €)

Impact sur le prix de l’eau (en €/m3)

Charges annuelles totales (en €)

Alternative 1 2 828 372 5880 +4-4,5€ 239 417

Alternative 2 2 781 677 5783 +4-4,5€ 235 649 Tableau 9 : Caractéristiques économiques des alternatives en collectif maximum dans le scénario «avec subventions pour le

réseau »

Dans les deux tableaux, 8 et 9, le coût total du projet est légèrement moins important pour l’alternative à 4 micro-stations (alternative 2) que pour celle à 3 micro-stations (alternative 1) et cela malgré un coût d’exploitation plus important. Etant donné l’absence de subvention pour les réseaux, la taille supérieure du réseau de l’alternative 1 explique son coût plus important (10 056 ml contre 9 876 ml). Cette différence est légèrement moins importante lorsque l’AESN subventionne les réseaux de collecte.

42

4) Aspect environnemental Nous avons aussi calculé pour cette solution les concentrations rejetées en phosphate pour un abattement de 0%, 60% et 80% (voir les valeurs sur l’annexe 2). Nous avons fait apparaître les résultats, par les indices de couleur de la qualité physico-chimique des eaux, sur les cartes ci-dessous :

Figure 17 : Alternative 1 collectif maximum à 3 micro-stations

Unité de traitement Indice de qualité selon les

PO4

3-

0% d’abattement

60% d’abattement

80% d’abattement

43

Figure 18 : Alternative 2 collectif maximum à 4micro- stations

La solution du collectif maximum permet également une amélioration de la qualité physico-chimique des rus traversant la commune.

Comme vu précédemment, l’alternative où les hameaux des Sablonnières et de Haloup sont séparés (5 unités de traitement) a le même impact (concentration en phosphate après rejet presque équivalente, voir l’annexe 2) sur la qualité physico-chimique des rus que celle où les deux hameaux sont regroupés en une seule micro-station (4 unités de traitement). Dans les deux cas, la qualité est bonne pour les deux rus concernés (Ru de l’Arche et Ru de l’Abîme). Pour les deux alternatives, l’abattement à 60% des phosphates ne permet pas d’avoir une bonne qualité pour tous les cours d’eau de la commune. Il faut un abattement à 80% pour que la qualité physico-chimique soit bonne. Or ce rendement n’est pas possible avec une station de traitement extensif. Comme nous l’avons vu précédemment, ces unités de traitement ont un rendement maximum d’épuration en phosphate plutôt proche de 50% d’abattement.

On peut voir également, que pour l’alternative où Montbertoin et les Maillons sont regroupés, nous avons une qualité physico-chimique du ru bonne pour la station de traitement dès 60% d’abattement. Alors que pour les deux alternatives où les deux hameaux ont chacun leur unité de traitement, la qualité du ru est bonne pour les deux points que avec 80% d’abattement des phosphates.

Dans les trois scénarios, pour la station du centre bourg, le taux d’abattement des phosphates doit être de 80% pour atteindre une bonne qualité physico-chimique.

Unité de traitement Indice de qualité selon les

PO4

3-

0% d’abattement

60% d’abattement

80% d’abattement

44

5) Bilan Pour les deux alternatives, le choix de l’unité de traitement des hameaux de Montbertoin et du centre bourg est celui de la micro-station. En effet, pour ces deux alternatives, le taux d’abattement des phosphates des ces stations doit être de 80% pour obtenir la bonne qualité physico-chimique des cours d’eau. Ce taux d’abattement n’est pas réalisable avec une station de type extensive. Mais il est possible d’envisager un abattement à 60% pour les autres micro-stations (les Maillons, Haloup et Sablonnières).

Au vue de l’aspect environnemental, les alternatives à 4 ou à 5 unités de traitement sont les mêmes (voir Annexe 6). Néanmoins, l’alternative où Haloup et les Sablonnières sont séparés a un coût plus important en termes d’entretien et de construction (1 unité supplémentaire). Nous pouvons donc exclure des possibilités l’alternative à 5 unités de traitement. Nous allons donc comparer les deux autres.

L’avantage de Coll_Max3 est que celle-ci coûtera moins chère en entretien et en construction. En effet, le prix deux unités de traitement est plus cher que celui d’une pompe de relèvement pour une distance de 165 mètre. De plus, comme nous l’avons vu dans l’aspect environnemental, un taux de 60% d’abattement suffit, pour l’unité de traitement des Maillons et de Montbertoin. Alors que pour Coll_Max4, la station de Montbertoin doit avoir un taux d’abattement de la concentration des phosphates de 80%. Un taux d’abattement des phosphates de 60% implique des coûts d’entretien plus faible qu’un taux d’abattement de 80%. De plus, un tel taux peut être obtenu par des unités de traitement extensif tel que les filtres sur sable. Or comme nous l’avons dit précédemment, les deux hameaux concernés sont sur des terrains sablonneux. Coll_Max3 pourrait donc être 2 micro-stations (Haloup + Sablonnières et Centre bourg+ Savoie) et un filtre sur sable, ce qui réduirait les coûts estimés présentés ci-dessus (voir partie b). Nous n’avons pas pu calculer le prix final pour cette solution.

Pour Coll_Max4, seul le hameau des Maillons pourrait utiliser une unité de traitement extensif pour son assainissement. Mais celui-ci ne correspond qu’à une faible partie de la population (34 habitations sur les 577 de la commune). De plus, cette alternative oblige la commune à construire deux unités de traitement proches et légèrement surdimensionnées (celle de Montbertoin et des Maillons) afin d’être considérées comme assainissement collectif.

C) Discussion Lors de la réalisation de notre pré-étude, nous avons envisagé plusieurs options, présentées ci-dessus, pour l’assainissement de la commune. Les différentes solutions envisagées gardent toujours la même base : l’assainissement du centre bourg. Lorsque nous avons envisagé cette pré-étude, nous avons rencontré M. Saroul, adjoint au Maire de la mairie de Montreuil-aux-Lions, pour connaître les attentes de la mairie. Nous avons envisagé avec lui la possibilité d’un phasage dans le temps des différentes options. Cette possibilité de phasage des travaux permettrait à la commune un investissement différé dans le temps et du coup éviter une augmentation trop importante et trop rapide du prix de l’eau. En effet, lorsque l’on compare les alternatives entres elles, nous remarquons que le coût des travaux par

45

habitation est relativement le même. Il serait donc envisageable pour la commune de réaliser le projet collectif maximal, d’autant que les impacts sur le prix de l’eau sont similaires. Dans ces simulations le coût du réseau est encore prépondérant et l’apport de subvention de l’AESN pour la construction du réseau fait en moyenne diminuer pour toutes les solutions envisagées l’impact sur le prix de l’eau de 2 € environ. Or les subventions du réseau de la part de l’AESN tendent à disparaitre au vue de la conjoncture économique actuelle.

Conclusion

L’état actuel des rus de Montreuil-aux-Lions témoigne d’une pollution d’origine domestique avérée. Cette situation résulte de l’absence d’assainissement conforme et efficace pour la majorité de la commune. De nombreux projets ont été étudiés pour résoudre ce problème mais aucun n’a abouti principalement pour des raisons économiques. Il faut pourtant agir car le contexte économique reste imprévisible, mais les pressions pour le respect de la loi sur l’Eau vont sûrement s’accroître. En outre la situation des aides au financement d’ouvrage d’assainissement semble plus favorable qu’il y a cinq ans.

Malgré les diverses contraintes qu’on peut rencontrer pour la création d’un assainissement collectif à Montreuil-aux-Lions, ils existent plusieurs options envisageables qui permettraient d’atteindre le « bon état » des cours d’eau exigé par la législation. Certaines complications techniques, les stations de relevage en particulier, sont toutefois inévitables pour la collecte des eaux usées. Nous nous sommes focalisés dans cette étude sur l’option des micro-stations d’épuration, pour ses nombreux avantages notamment son intégration aisée dans le paysage à proximité des zones urbaines.

Pour l’aspect environnemental, les différentes simulations ont été étudiées pour répondre à ce critère de façon à atteindre le « bon état » des rus. Cela nécessitera possiblement un traitement complémentaire pour les matières phosphorées qui peut être source de coût

46

d’exploitation plus élevé. Mais cela doit être vérifié car les effluents à traiter n’ont pas été caractérisés précisément à l’heure actuelle.

L’impact économique de la création et la gestion d’un assainissement collectif en ce qui concerne le prix de l’eau au mètre cube sera néanmoins important. Dans tous les scénarios étudiés il est au minimum de 4.5€/m3 et dépasse les 7€/m3 pour un scénario de collectif minimum sans aide pour la création du réseau. Cette augmentation reste inférieure à celle prévue pour le dernier projet de 2010 qui était de plus de 8€/m3. Ainsi d’un point de vue économique il parait plus judicieux de choisir le collectif maximum. Il ne faut pas oublier que ces estimations sont indicatives et qu’elles dépendent de nombreux paramètres qui sont sujets à varier dans le temps. Il faut donc les considérer avec prudence.

Il existe d’autres options que celles qui ont été étudiées ici, par exemple une unité de traitement de type extensive pour la zone sud est envisageable. La solution doit être adaptée aux moyens techniques et économiques, et aux souhaits de la commune, pour ce qui concerne l’exploitation et l’entretien des installations, ou du choix de la régie ou l’affermage.

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Références bibliographiques : Agence de l’Eau Seine Normandie. Défi Diminuer les pollutions ponctuelles des milieux par les polluants classiques. http://www.eau-seine-normandie.fr/index.php?id=7682

B&R Ingénierie Picardie. Enquête des conditions de raccordement individuel des habitations au futur réseau public d’assainissement. Juillet 2010

Bureau d’Etude Réunis de l’EST (BEREST). Candidature et Offre pour la maitrise d’œuvre pour la création du réseau d’assainissement des eaux usées et de la station d’épuration. Mairie de Montreuil-aux-Lions. Année 2010

Bureau d’Etude Sciences Environnement. Etat des lieux sur la qualité des cours d’eaux de Montreuil-aux-Lions. Année 2006

Chambre d’Agriculture de l’Aisne. Carte des sols de la région de Montreuil-aux-Lions

Direction Départementale de l’Equipement de l’Aisne. Etude du zonage d’assainissement. Dossier d’enquête publique. Octobre 2004

Fascicule n°70 du Cahier des Clauses Techniques Générales. Concernant les ouvrages d’assainissement. http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/F70_2012-05-30.pdf

GINGER CEBTP Agence de Cormontreuil. Etude géotechnique préliminaire de site : Phase 2 pour la mairie Montreuil-aux-Lions. Travaux d’assainissement. Octobre 2009

Office National de l’Eau et des Milieux Aquatiques (ONEMA). Loi sur l’Eau 216-6. Extrait du Code de l’Environnement Livre II Titre 1er. Partie législative et réglementaire. Disponible sur Légifrance. Et Arrêtés Ministériels fixant les prescriptions générales applicables aux iotas relevant de la nomenclature «eau ». Mis à jour en 2007

Syndicat Mixte Départemental d’Eau et d’Assainissement de Haute Savoie. Référentiel des prix unitaires pour les travaux d’assainissement et d’alimentation en eau potable. Année 2011. Disponible sur http://www.smdea.fr/pdf/referentiel_2011.pdf

VEOLIA Eau. Rapport d’inspection télévisée N°13-024 concernant le réseau d’eau pluviale de Montreuil-aux-Lions. Mars 2013

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Annexes : Annexe 1 : La solution du raccordement de Pisseloup à Sainte-Aulde :

Cette solution semble peu viable du point de vue économique. En effet, pour raccorder le hameau de Pisseloup à la station de traitement déjà existante, il faudrait 1 680ml de réseau. Or le hameau de Pisseloup ne compte que 23 habitations sur les 577 de la commune. Cela ne représente que 4% des habitations de la commune mais un coût estimé à environ 14 000€ par habitation.

Nombre de ml de réseau

Nombre d’habitation Prix du réseau Prix du réseau par habitation

1680 ml 23 321 000€ ~14 000€

De plus, pour cette solution, il faudrait voir avec la commune de Sainte-Aulde, les conditions et la possibilité pour le rattachement du hameau de Pisseloup à leur station de traitement. En effet, il faut voir si la station d’épuration est dimensionnée pour accueillir 23 habitations supplémentaires (soit un nombre de 75EH supplémentaire).

49

Annexe 2 : Tableau des valeurs calculées pour les concentrations en phosphates

avec 60% d'abattement

avec 50% d'abattement

700 8 2,4 1,2 6 0,96 0,876666667 1,2 0,916666667 0,86 1,116666667 0,48 0,86 0,796666667

haloup-Les Sablonnières 450 8 2,4 0,784 3 0,96 0,484312896 1,2 0,534038055 0,36 0,782663848 0,48 0,36 0,384862579

Centre Bourg + Savoie 700 8 2,4 1,2 6 0,442875264 0,47602537 0,96 0,52906272 1,2 0,596687808 0,86 1,116666667 0,48 0,37243129 0,390359408haloup 300 8 2,4 0,52 3 0,96 0,448636364 1,2 0,484090909 0,36 0,661363636 0,48 0,36 0,377727273

Les Sablonnières 250 8 2,4 0,43 3 0,96 0,435218659 1,2 0,465306122 0,36 0,61574344 0,48 0,36 0,375043732

Centre bourg + Savoie 700 8 2,4 1,2 6 0,441927511 0,474698516 0,96 0,528272926 1,2 0,595582096 0,86 1,116666667 0,48 0,376385502 0,393654585

Haloup + les sablonnières 450 8 2,4 0,784 3 0,96 0,484312896 1,2 0,534038055 0,36 0,782663848 0,48 0,36 0,384862579

Centre bourg + Savoie 700 8 2,4 1,2 6 0,422156448 0,447019027 0,96 0,51179704 1,2 0,572515856 0,86 1,116666667 0,48 0,37243129 0,390359408

Montbertoin 200 8 2,4 0,35 9,5 0,40453136 0,445010571 0,96 0,424268824 1,2 0,471837606 1,721052632 1,745177665 0,48 0,306542784 0,312706238

Les maillons 150 8 2,4 0,26 9,5 0,424268824 0,471837606 0,96 0,438540352 1,2 0,491235375 0,86 0,90102459 0,48 0,312706238 0,317162835

Haloup 300 8 2,4 0,52 3 0,96 0,448636364 1,2 0,484090909 0,36 0,661363636 0,48 0,36 0,377727273

Les Sablonnières 250 8 2,4 0,43 3 0,96 0,435218659 1,2 0,465306122 0,36 0,61574344 0,48 0,36 0,375043732

Centre bourg + Savoie 700 8 2,4 1,2 6 0,441927511 0,474698516 0,96 0,528272926 1,2 0,595582096 0,86 1,116666667 0,48 0,376385502 0,393654585

Montbertoin 200 8 2,4 0,35 9,5 0,415515284 0,460388064 0,96 0,434862457 1,2 0,486668691 1,721052632 1,745177665 0,48 0,325769723 0,331249987

Les maillons 150 8 2,4 0,26 9,5 0,434862457 0,486668691 0,96 0,448851776 1,2 0,50567137 0,86 0,90102459 0,48 0,331249987 0,33521259

Collectif maximun avec 5 micro-

stations

0,36

0,36

Collectif maximun avec

4 micro-stations

0,36

Collectif minimun avec 2

microstations

0,36

Collectif minimun avec 3

microstations

0,36

0,36

Cs (80% d'abattement)

mg/L

Centre bourg + Savoie0,86

Cphosphate mg/L

Scénario EH Débit s L/s

Débit Ru L/s

Cs (60% d'abattement)

mg/L

Cp (50% d'abattement)

mg/L

Concentration actuelle sans

traitement mg/L

Concentration dans le ru en amont de la station mg/L

Ptot mg/L

Concentration dans le ru en

amont de la station (avec 80%

d'abattement) mg/L

Cs (50% d'abattement)

mg/L

Cp (80% d'abattement)

mg/L

Cp (60% d'abattement)

mg/L

Cp (0% d'abattement)

mg/L

50

Annexe 3 : Détail du calcul du cout au mètre linéaire du réseau :

-Tranchée :

Selon l’étude géotechnique préliminaire de site de phase 2, les conduites doivent être posées entre 1.50 et 2.50 mètres de profondeurs. A cela il faut ajouter les 10 cm du lit de pose, on peut donc supposer que les tranchées seront en moyenne à 2.10 mètres de profondeur.

Connaissant cette profondeur et avec des canalisations qui auront un Diamètre Nominal inférieur à 600 mm, et un blindage de type Caisson, en application des prescriptions du fascicule n°70 du Cahier des Clauses Techniques Générales traitant des ouvrages d’assainissement, la largeur minimale de tranchée à appliquer est de DN+2*0.55m avec au minimum 1.40 m. Ici on aurait probablement du DN 200 donc une tranchée de largeur 1.40m.

Ce qui donne donc 2.94 m3 de tranchée par ml, avec un prix unitaire de 11.00€ du m3 (p.13 référentiel_2011) de tranchée on 32.34€ de tranchée par ml.

-Blindage cage métallique de protection pour DN ≤ 400 : 5.00€ au ml (p.17 référentiel_2011).

-Enrobage et lit de pose:

En prenant en compte les 10 cm au-dessus et en-dessous du collecteur en DN 200 on a une hauteur de zone d’enrobage de ~0.42m (Diamètre Extérieur<DN) donc un volume par ml de (0.42*1.40)-(π*0.100²) = 0.56 m3

Granulat 0/20 : 21.0 € le m3 (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST).

Ce qui donne ici 11.76 € par ml en enrobage.

-Grillage avertisseur : 1.10€ au ml (p.36 référentiel_2011).

-Remblai proprement dit q3 et q4:

L’étude géotechnique précise que certains des déblais pourront être utilisés comme remblais après avoir été triés et humectés de façon à respecter le degré de compactage requis et la granulométrie exigée. Toutefois ce ne sera pas le cas de tous les déblais on va considérer que le remblai utilisé sera apporté.

Il reste 2,94 m3 (si ce n’est pas une chaussée) moins les (0.40*1.40) m3 déjà comblés ce qui donne 2.38 m3 à combler en remblais. Pour cette estimation on prendra comme matériau d’apport du sable à 28.00€ le m3 (p.18 référentiel_2011). Ce qui donne 66.64 € en remblais par ml de réseau.

51

-Remise en état : trois cas de figure

1) Il s’agit d’une chaussée :

Il faut au préalable découper le revêtement de la chaussée : 1.70€ du ml. Décroutage de chaussée 1.00 € au m² donc ici 1.40 € au ml.

Ensuite Il poser la fondation de chaussée q2 sur la figure 1 (préalablement compacté) sur une hauteur qui sera fonction du trafic sur la chaussée. Ici on n’admettra qu’une hauteur de 20 cm sera suffisante en moyenne. Donc il y aurait 0.28 m3 à remplir avec la Grave Non Traitée (GNT) 0/31.5 de type B2 à 29.00 € du m3 (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST). Ainsi on comptera 8.12 € en GNT par ml.

Suite à cela il faut retirer ce volume au remblai qui coutera désormais 58.80 € le m3.

Enfin pour la chaussée on comptera 11.00 € le m² de béton bitumeux semi grenu 0/10 compacté (BBSG 0/10) (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST). D’où 15.40 € par ml.

Au total pour la remise en état d’une chaussée on prendra comme valeur 85.42 €/ml, remblais inclus.

Figure 4: Canalisation sous chaussée : une structure de type I (p.29/40 de l’étude géotechnique)

52

2) Il s’agit d’un trottoir :

Découpage du trottoir : 4.90 € le ml (p.19 référentiel_2011).

Pose de bordure de Trottoir en béton 23.00 € le ml (p.21 référentiel_2011).

Au total remblais inclus on a 94.54 € par ml de trottoir.

3) Il s’agit d’un accotement :

Réensemencement en herbe et préparation du sol : 1.40 € par ml (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST).

-Canalisation :

Canalisation DN200 en PVC CR8-Assainissement gravitaire : 24.00€ du ml.

Canalisation DN200 en PVC CR16-Assainissement gravitaire : 28.00€ du ml (p.68 référentiel_2011 et Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST).

-Regard :

Il faut respecter une distance minimale de 80 m entre chaque regards toutefois il est en générale nécessaire d’en placer plus régulièrement. Pour l’estimation on supposera un regard tous les 60 m.

Regard de visite radier béton 1000 mm de diamètre, profondeur de 1.50m : 430€ l’unité (p.27 référentiel_2011)

Figure 5 : Canalisation sous trottoir : une structure de type II (p.28/40 de l’étude géotechnique).

53

Tampon circulaire articulé, avec blocage, DN 600 : 180.00 € l’unité (Devis estimatif de l’Annexe fournie par B.E.R.EST).

PV de surprofondeur pour les regards au-delà de 1.50m avec diamètre 1000 mm : 45€ le dm.

Ici avec une profondeur de 2.10 m le regard coute 430 + 45 * 6 + 180 = 880€ l’unité.

D’où avec un regard tous les 60 m environ 15.00 € de regards par ml de réseau.

Annexe 4 : Caractéristiques des stations de pompage pour le réseau :

Pompe de refoulements : Pompe 1 (hameau Les Poncets_Avenue de Paris D1003) Débit : 81 Equivalents Habitants (EH) Longueur de la canalisation en refoulement : 197 mètres linéaires (ml) Hauteur Géométrique : 9.07 mètres Pompe 2 (rue des Maillons) Débit : 63 Equivalents Habitants (EH) Longueur de la canalisation en refoulement : 33 mètres linéaires (ml) Hauteur Géométrique : 6.12 mètres Pompe 3 (rue du Petit Paris) Débit : 3 Equivalents Habitants (EH) Longueur de la canalisation en refoulement : 30 mètres linéaires (ml) Hauteur Géométrique : 2.31 mètres Pompe 4 (rue d'Haloup partie haute) Débit : 237 Equivalents Habitants (EH) Longueur de la canalisation en refoulement : 251 mètres linéaires (ml) Hauteur Géométrique : 7.39 mètres Pompe 5 (rue d'Haloup partie basse) Débit : 60 Equivalents Habitants (EH) Longueur de la canalisation en refoulement : 264 mètres linéaires (ml) Hauteur Géométrique : 5.3 mètres Pompe 6 (entre Montbertoin et Les Maillons) Débit : 261 Equivalents Habitants (EH) Longueur de la canalisation en refoulement : 165 mètres linéaires (ml) Hauteur Géométrique : 13.12 mètres Pompes de relevage Pompe 1 (rue de Haloup) Débit : 252 Equivalents Habitants (EH) Hauteur Géométrique : 5.3 mètres

54

Pompe 2 (impasse du Marais Baudin) Débit : 24 Equivalents Habitants (EH) Hauteur Géométrique : 4.03 mètres Pompe 3 (rue du Parc_ hameau Les Poncets) Débit : 15 Equivalents Habitants (EH) Hauteur Géométrique : 1.98 mètres

55

Annexe 5 : La solution collectif maximum avec 5 micro-stations

Nombre de

station*

Nombre de ml de réseau

Nombre de pompe de

refoulement et de relèvement

Nombre d’habitation raccordable

Alternative : centre bourg + Savoie et

Haloup et les Sablonnières et

Montbertoin et les Maillons

5 (750 EH et

300 EH et 250 EH et

200 EH et 120

EH

9876ml (dont 524 ml

en refoulement

3 pompes de refoulement et 3

pompes de relèvement

481

Réseau en gravitaire

Réseau de refoulement

Pompe de refoulement

Unité de traitement Pompe de relèvement

Zone en non collectif

56

Unité de traitement Indice de qualité selon les

PO4

3-

0% d’abattement

60% d’abattement

80% d’abattement

57

Annexe 6 : carte Autocad

58

Annexe7 : nombre d’habitation et de ml de chaque hameau

Dans ces calculs, nous avons considéré 3 personnes par habitation. De plus, nous avons majoré la valeur obtenue pour ne pas avoir une unité de traitement trop juste en nombre de EH et ainsi pouvoir anticiper les faibles variations de population. Nous avons plus majoré les zones où des travaux sont encore possible (rue d’Haloup et les Sablonnières) pour pouvoir accueillir les futures habitations sans devoir adapter l’unité de traitement.

Longueur réseau : simulation n°1, 5 micro-stations : collectif maximum

Nombre Habitation

1~Centre Bourg + Savoie : 4347ml -> 230 2~Rue Haloup : 2619ml -> 87 3~Secteur Ru Monbertoin : 930ml -> 53 4~Les Sablonnières : 1180ml -> 77 5~Les Maillons : 800ml -> 34 Total : 9612ml Calcul débit STEP (3habitants/habitation et 150L/jour/hab)

1) 230*3 *150=103 500 L/jour-> D=103500/ (24*3600)= 1.20L/s donc 750 EH(230*3) 2) 87*3*150 = 39 150L/jour -> D= 0.453 L/s donc 300EH (87*3) 3) 53*3*150 =23 850 L/jour -> D=0.276 L/s donc 200EH (53*3) 4) 77*3*150 =34650 L/jour -> D=0.40L/s donc 250EH (77*3) 5) 34*3*150=15300L/jour -> D=0.177L/s donc 120EH (34*3)

Longueur réseau : simulation n°2, 4 micro-stations ->collectif maximum

1~Centre Bourg + Savoie : 4347ml -> 230 2~Rue Haloup + les Sablonnières : 4050ml -> 164 3~Secteur Ru Monbertoin : 930ml -> 53 4~Les Maillons : 800ml -> 34 Total =10127ml

Calcul débit STEP (3hab/habitation et 150L/jour/hab) 1) 230*3 *150=103 500 L/jour -> D=103500/ (24*3600)= 1.20L/s donc 750EH (230*3) 2) 164*3*150 = 73800 L/jour -> D= 0.85 L/s donc 550EH (164*3) 3) 53*3*150 =23 850 L/jour -> D=0.276 L/s donc 200EH (53*3) 4) 34*3*150=15300L/jour -> D=0.177L/s donc 120EH (34*3)

Longueur réseau : simulation n°3, 3 micro-stations ->collectif maximum

1~Centre Bourg + Savoie : 4347ml -> 230 habitations 2~Rue Haloup + les Sablonnières : 4050ml -> 164 habitations

59

3~Secteur Ru Monbertoin+ Les Maillons : 1910ml ->87 habitations Total =10 307ml

Calcul débit STEP (3hab/habitation et 150L/jour/hab) 1) 230*3 *150=103 500 L/jour -> D=103500/ (24*3600)= 1.20L/s donc 750EH (230*3) 2) 164*3*150 = 73800 L/jour -> D= 0.85 L/s donc 550EH (164*3) 3) 87*3*150 =39 150 L/jour -> D=0.45 L/s donc 300EH (87*3)

Longueur réseau : simulation n°3, 2 micro-stations -> collectif minimum

1~Centre Bourg + Savoie : 4347ml -> 230 habitations 2~Rue Haloup + les Sablonnières : 4050ml -> 164 habitations

Total =7357ml Calcul débit STEP (3hab/habitation et 150L/jour/hab)

1) 230*3 *150=103 500L/jour -> D= 103500/ (24*3600)= 1.20L/s donc 750EH (230*3) 2) 164*3*150= 73 800 L/jour -> D=0.854 L/s donc 550EH (164*3)

Longueur réseau : simulation n°4, 3 micro-stations ->collectif minimum

1~Centre Bourg + Savoie : 4347ml -> 230 2~Rue Haloup : 2619ml -> 87 3~Les Sablonnières : 1180ml -> 77 Total : 8146 ml Calcul débit STEP (3habitants/habitation et 150L/jour/hab)

1~230*3 *150=103 500 L/jour -> D=103500/ (24*3600)= 1.20L/s donc 750E (230*3) 2~87*3*150 = 39 150L/jour -> D= 0.453 L/s donc 300EH (87*3) 3~77*3*150 =34650 L/jour -> D=0.40L/s donc 250EH (77*3) Nombre EH/ station

*Savoie 512ml (0ml en refoulement) ->31 habitations 31*3*150=13 950L/jour soit 100EH è Centre bourg + Savoie = 700EH (750EH)

Calcul débit micro-station centre bourg + Savoie -> D=(103950/(24*3600)=1,20L/s Raccord Montbertoin- les Maillons 165ml en refoulement et 15ml en gravitaire. 87 habitations, 1730ml+180ml = 1910ml Micro-station de (87*3=) 270EH (300EH) Débit dans le rû : (270*150)/(24*3600)=0,47L/s

Annexe 8 : Tableaux de calculs d’évaluation des coûts, avec et sans subvention de réseau

RéseauCB + Savoie 1311824 918276,8 2186,373333 7166,364701 3265Collectif mini 2441345 1708941,5 4068,908333 13336,82615 6300Collectif max 3 2940559 2058391,3 4900,931667 16063,98284 7500Collectif max 4 2903792 2032654,4 4839,653333 15863,12835 7450

PompesCB + Savoie 75000 1971 4000 2300Collectif mini 190000 4927,5 10000 3940Collectif max 3 345000 8869,5 18000 4810Collectif max 4 305000 7884 16000 4810

Microstationsmicrostations terrassement

CB + Savoie 250000 136000 286000 236000 208,3333333Collectif mini 440000 244000 508000 420000 366,6666667Collectif max 3 540000 324000 648000 540000 450Collectif max 4 560000 360000 696000 584000 466,6666667

CB + Savoie 6945 2520 4000 10945Collectif mini 12891 4320 5500 18391Collectif max 3 16839 5400 6500 23339Collectif max 4 17819 5580 7000 24819

GlobalCB + Savoie 4491 17990 114732,8564 6179,847282 1649537,847Collectif mini 9247,5 34311 213268,8138 10876,53122 3091400,531Collectif max 3 14269,5 48249 256978,974 13348,47013 3864067,47Collectif max 4 13464 47499 254033,3802 13842,85791 3807396,858

CB + Savoie 137213,8564 4,971516537Collectif mini 256827,3138 5,432049785Collectif max 3 319497,474 5,535299273Collectif max 4 314996,3802 5,457317745

Entretien réseau/an

Invest. Micros/terrass sans subv. Invest Micro/terrass avec subv. 40% Invest terras. Micro avec subv+ avance 20% à rembourser/mois à AESN sur 20 ans

facturation et recouvrement

A rembourser/mois à AESN sur 15 ansInvest à réaliser compte tenu d'une avance de 30% par AESNCoût du réseau A rembourser/mois à banque sur 15 ans

Invest relevage/refoulement fonctionnement relevage refoulement (charge énergétique) Entretien refoulement relevage/an

total exploitation/an

charges totales énergie Charges totales hors énergie Annuité/ an sur 15 ans euros d'aujourd'hui Coût global du projetReste à payer 5 dernières années

Sans subvention réseau

charges globales annuelles (charges +annuités) Impact prix de l'eau

dont charges énergétiquescoût entretien hors main œuvre coût main d'œuvre entr.

RéseauCB + Savoie 1311824 655912 1457,582222 5118,83193 3265Collectif mini 2441345 1220672,5 2712,605556 9526,304395 6300Collectif max 3 2940559 1470279,5 3267,287778 11474,27345 7500Collectif max 4 2903792 1451896 3226,435556 11330,80597 7450

PompesCB + Savoie 75000 1971 4000 2300Collectif mini 190000 4927,5 10000 3940Collectif max 3 345000 8869,5 18000 4810Collectif max 4 305000 7884 16000 4810

Microstationsmicrostations terrassement

CB + Savoie 250000 136000 286000 236000 208,3333333Collectif mini 440000 244000 508000 420000 366,6666667Collectif max 3 540000 324000 648000 540000 450Collectif max 4 560000 360000 696000 584000 466,6666667

CB + Savoie 6945 2520 4000 10945Collectif mini 12891 4320 5500 18391Collectif max 3 16839 5400 6500 23339Collectif max 4 17819 5580 7000 24819

GlobalCB + Savoie 4491 17990 78916,96982 6179,847282 1186488,324Collectif mini 9247,5 34311 146866,9194 10876,53122 2232459,468Collectif max 3 14269,5 48249 176898,7348 13348,47013 2828372,501Collectif max 4 13464 47499 174686,8983 13842,85791 2781677,179

CB + Savoie 101397,9698 3,673839486Collectif mini 190425,4194 4,027610394Collectif max 3 239417,2348 4,147907741Collectif max 4 235649,8983 4,08263857

Entretien réseau/an

Invest relevage/refoulement fonctionnement relevage refoulement (charge énergétique) Entretien refoulement relevage/an facturation et recouvrement

Coût du réseau Invest à réaliser avec 30% de subv et avance 20% A rembourser/mois à AESN sur 15 ans A rembourser/mois à banque sur 15 ans

Reste à payer 5 dernières années Coût global du projet

charges globales annuelles (charges +annuités) Impact prix de l'eau (méthode 1)

Invest. Micros/terrass sans subv. Invest Micro/terrass avec subv. 40% Invest terras. Micro avec subv+ avance 20% à rembourser/mois à AESN sur 20 ans

coût entretien hors main œuvre dont charges énergétiques coût main d'œuvre entr. total exploitation/an

Avec subvention réseau

charges totales énergie Charges totales hors énergie Annuité/ an sur 15 ans euros d'aujourd'hui