Etude de l’assainissement des eaux usées dans la · PDF fileet d’un assainissement autonome basé sur l’infiltration pour les habitations de ... parler de dimensionnement en

JANY Timothé LUCAS Maxime Avril-Mai 2014 YU Yue

Etude de l’assainissement des eaux usées dans la commune de Fresnes-en-

Tardenois

Etude de l’assainissement des eaux uses dans la commune de Fresnes-en-Tardenois

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SOMMAIRE GLOSSAIRE ………………………………………………………………………………………………...…....….. 3 REMERCIEMENTS ……………………………………………………………………………………………….…... 5 INTRODUCTION …………………………………………………………………………………………………… 6 I/ ETAT DES LIEUX ET ENJEUX DE L’ASSAINISSEMENT DES EAUX USEES DANS LA COMMUNE DE FRESNES-EN-TARDENOIS ……………………………………………………………………………………………………….... 8 A) Présentation du Contrat global d’act ion de l ’Ourcq amont ……………………………... 8 B) Etat des l ieux de l ’assainissement dans la commune de Fresnes-en-Tardenois et présentat ion de la si tuation du bassin de l ’Ourcq et du ru du Paradis ……………………… 9 1) Présentation et localisation de la zone d’étude …………………………………………………. 9 2) Qualité de l’eau du ru de la Goulée et du ru du Paradis ………………………………………. 9 3) Qualité des eaux usées et assainissement dans la commune de Fresnes-en-Tardenois ….. 10

a - Données concernant les eaux usées ………………………………………………………………….. 10 b - Données concernant l’assainissement .………………………………………………………………… 11 c - Estimation de la concentration en polluants des eaux traitées de la commune ………………………. 12 4) Impact de la commune de Fresnes-en-Tardenois sur le ru de la Goulée …………......…..... 12 C) Réglementations imposées à prendre en considération lors de l ’étude de l ’ instal lat ion d’un système d’assainissement ………………………………………………………………….. 13 1) Réglementations imposées par la Directive Cadre Européenne sur l’eau sur la qualité des cours d’eau en Europe ………………………………………………………......…. 13 2) Réglementation Française sur l’assainissement des eaux usées …………………......……... 13 D) Objectifs de l ’étude …………………………………………………………………….... . . . . 15 II/ PROPOSITION DE DIFFERENTS SCENARIOS POUR L’ASSAINISSEMENT DES EAUX USEES DE LA COMMUNE ET METHODES D’EVALUATION DE L’IMPACT ECONOMIQUE ET ECOLOGIQUE ……………………………………. 16 A) Présentation des scénarios envisagés …………………………………………………….. 16 1) Scénarios 1: Mise en place d’un assainissement collectif sur la quasi-totalité de la commune,

et d’un assainissement autonome basé sur l’infiltration pour les habitations de la route de Courmont et du début de la rue Jeannet ……………………………………………………….. 17 a - Cas particulier de l’îlot de la route de Courmont et du début de la rue Jeannet …………………… 17

b - Réseau d’eau envisagé pour l’assainissement collectif ……………………………………………….. 17 1- Réutilisation du réseau pluvial existant pour l’acheminement des eaux usées uniquement .................................................................................................................... ...... 18

2- Création d’un réseau séparatif en parallèle du réseau pluvial préexistant ............. 19 c - Les différentes solutions envisagées pour l’assainissement collectif ............................................................... 19 1- Scénario 1.A : Installation d’un lagunage en aval de la commune ............................. 19 2- Scénario 1.B : Installation d’un filtre planté de roseaux en aval de la commune ..... 19 3- Scénario 1.C : Installation d’une microstation d’épuration en aval de la commune .. 20

2) Scénario 2 : Mise en place d’un assainissement autonome ou semi-collectif sur l’ensemble de la commune, basé sur l’infiltration sous-terraine ou l’installation de plusieurs microstations d’épuration ............................................................................................... 20

a - Systèmes d’infiltration à mettre en place .......................................................................................................... 20 b - Microstations d’épuration à mettre en place .................................................................................................... 20 3) Scénario 3 : Mise en place d’un assainissement autonome sur la totalité de la commune .. 23 B) Rendement épuratoire des différentes f i l ières de traitement et méthode de calcul de l ’ impact sur la quali té de l ’eau du ru de la Goulée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1) Rendement épuratoire des différentes filières de traitement ............................................. 24 2) Méthode d’estimation de l’impact de chaque scénario envisagé sur la qualité de l’eau du ru de la Goulée .............................................................................................................. 24


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C) Méthode de calcul des coûts d’ instal lat ion et d’entret ien des différents disposit i fs envisagés et du pr ix f inal pour la collect ivi té et les part iculiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1) Coût d’installation du réseau séparatif d’eaux usées ....................................................... 26 a – Tranchées creusées dans des champs ................................................................................................................ 26 b – Tranchées creusées sur des routes ...................................................................................................................... 27

c – Raccord des habitations au réseau d’eau usées ............................................................................................... 27 2) Coût d’installation des dispositifs d’assainissement ........................................................ 28 a – Coût d’installation d’un lagunage ....................................................................................................................... 28 b – Coût d’installation d’un filtre planté de roseaux ............................................................................................. 28 c – Coût d’installation des microstations d’épuration ............................................................................................. 29

1- Microstation d’épuration collective .............................................................................. 29 2- Microstations d’épurations pour un assainissement semi-collectif .............................. 29 3- Microstations d’épurations individuelles pour chaque habitation .............................. 30

d – Coût d’installation des dispositifs d’infiltration ................................................................................................. 30 3) Subventions disponibles pour la réalisation de ces travaux ............................................. 30 a – Subventions disponibles pour l’assainissement collectif .................................................................................. 30 b – Subventions disponibles pour la mise en place d’un réseau d’eau séparatif ............................................ 32 c – subventions disponibles pour de l’assainissement non-collectif ...................................................................... 33 III/ RESULTATS DES DIFFERENTS SCENARIOS ENVISAGES ................................................................................................. 34 A) Posit ionnement des stat ions et création des réseaux d’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1) Scénario 1 ...................................................................................................................... 34 2) Scénario 2 ...................................................................................................................... 35 3) Scénario 3 ...................................................................................................................... 36 B) Impact écologique sur le ru de la Goulée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 C) Cout f inal pour la collect ivi té et les part icul iers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1) Scénario 1 ...................................................................................................................... 37 2) Scénario 2 ...................................................................................................................... 40 3) Scénario 3 ...................................................................................................................... 41 IV/ DISCUSSION DES RESULTATS ............................................................................................................................................ 42 A) Comparaison de l ’ impact écologique de chaque scénario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 B) Comparaison des coûts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 C) Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................................................................................ 46 ANNEXES ....................................................................................................................................................................................... 48


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GLOSSAIRE Agence de l’Eau Seine-Normandie (A.E.S.N) : Établissement public du Ministère de l’écologie, dont la mission est de financer les actions de protection des ressources en eau et de lutte contre les pollutions. Assainissement Collectif (A.C) : Système de traitement des eaux usées domestiques, artisanales et/ou industrielles relié au réseau local d’assainissement, qu’il soit unitaire ou séparatif. Assainissement Non-Collectif (A.N.C) : Correspond à tout système d’assainissement effectuant la collecte, le prétraitement, l’épuration, l’infiltration ou le rejet des eaux usées domestiques des immeubles non raccordés au réseau public d’assainissement.1 Azote total (Nt) : Représente la somme des quantités d’azote réduites (azote organique et ammoniacal) et oxydées (azote nitreux et nitrique) présentes dans un effluent.2 Communauté de Communes du Tardenois (C.C.T) : Structure intercommunale regroupant 20 communes de l’Aisne, et visant à prendre en charge de manière conjointe entre les communes des tâches transversales telles que la protection de l’environnement, les services à ma population, l’aménagement du territoire etc… Directive 2000/60/CE dite Directive Cadre sur l’Eau (D.C.E) : Directive européenne publiée en octobre 2000 et visant à fédérer les pays de l’Union Européenne autour d’une politique communautaire globale dans le domaine de l’eau. Elle définit un cadre pour la gestion et la protection des eaux par grands bassins hydrographiques au plan européens avec une perspective de développement durable.3 Demande Biologique en Oxygène sur 5 jours (DBO5) : Masse d’oxygène moléculaire (le plus souvent en mg) utilisé par les microorganismes pour dégrader, en 5 jours à 20°C et à l’obscurité, les matières oxydables contenues dans un litre d’eau. Elle permet de donner une mesure de la quantité de matière biodégradable contenue dans l’eau étudiée.4 Demande Chimique en Oxygène (DCO) : Masse d’oxygène moléculaire (le plus souvent en mg) nécessaire à l’oxydation de la majeure partie des molécules oxydables contenues dans l’eau. Cela comprend aussi bien les matières biodégradables que les sels minéraux. Il s’agit d’une mesure plus facile (voie chimique et non biologique) et plus rapidement mesurable que la DBO5. Elle est systématiquement utilisée pour caractériser un effluent.5

1 Source : http://www.assainissement-non-collectif.developpement-durable.gouv.fr/qu-est-ce-qu-un-assainissement-non-a21.html 2 Source : http://www.eau-seine-normandie.fr/fileadmin/mediatheque/Politique_de_leau/Session_de_sept_07/1a.pdf 3 Source : http://www.eaufrance.fr 4 Source : http://acces.ens-lyon.fr 5 Source : http://www.actu-environnement.com


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Equivalent Habitant (E.H) : La notion d’équivalent habitant renvoie à une quantité moyenne de polluants émis par habitant dans ses eaux usées. On l’emploie par commodité pour parler du dimensionnement d’une station d’épuration, ce qui évite de parler de dimensionnement en termes de volumes d’eaux ou de quantité de polluants. Les valeurs moyennes estimées pour des eaux usées issues d’un EH sont6 :

Indicateur Quantité

(g/habitant/jour)

MES 90

DBO5 60

Azote total 15

Phosphore total

4

Matière En Suspension (M.E.S) : Ce terme désigne l’ensemble des particules présentes dans un liquide qui ne sont pas solubilisées. Phosphore total (Pt) : Le phosphore total désigne l’ensemble des matières phosphorées présentes dans une solution, sous forme organiques ou minérales. Réseau Unitaire/Séparatif : Un réseau unitaire reçoit les eaux usées et les eaux pluviales dans les mêmes canalisations sans distinction. Le réseau séparatif distingue eaux usées et pluviales dans deux collecteurs séparés.7 Service Public d’Assainissement Non Collectif (S.P.A.N.C) : Le SPANC est le service public chargé, pour chaque commune, de la conformité et du bon fonctionnement de tous les dispositifs d’assainissement non-collectif qui peuvent s’y trouver. Le SPANC a trois missions principales, qui sont le contrôle, l’entretien et la réhabilitation des systèmes d’assainissement non collectifs de la commune ou du groupe de commune le concernant.8 Syndicat Mixte Départemental de l’Eau et de l’Assainissement (SMDEA) : Le SMDEA est une structure créée dans plusieurs départements (Haute-Savoie, Ariège par exemple) qui permet de proposer une interface unique en centralisant les subventions proposées par les différents financeurs (Conseil Général, Agence de l’Eau, Etat…).

6 Source : http://www.senat.fr/rap/l02-215-2/l02-215-268.html 7 Source : http://www.ademe.fr 8 Source : http://www.assainissement-non-collectif.developpement-durable.gouv.fr/competences-du-spanc-r14.html


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REMERCIEMENTS Nous tenons à remercier toutes les personnes qui ont été présentes lors de notre première table-ronde à Fère-en-Tardenois pour nous avoir permis de bien comprendre les enjeux de notre projet étudiant, ainsi que tous ceux qui ont accepté de nous consacrer du temps afin de nous aider dans la réalisation de ce projet.: M. Renan BOURGEAIS, Chargé d’opération au service Investissement des Collectivités et de l’Industrie, AESN M. Fabrice CHAMPAGNE, Office National de l’Eau et des Milieux Aquatiques M. Denis GANDON, Maire de Fresnes-en-Tardenois M. Michel GANDON, Maire de Courmont et vice-président de la Communauté de Communes du Tardenois M. Laurent JALLU, de la Coopérative Agricole Acolyance M. Simon JANSENS, Animateur du Contrat Global d’Action de l’Ourcq Amont M. Jean-Claude KRAMP, Technicien de rivière M. Ludovic MANGELINK, Technicien de rivière M. Geoffrey PACAUD, Ingénieur à l’USAGMA Nous remercions plus particulièrement Simon JANSENS et Denis GANDON pour les informations et la documentation qu’ils nous ont fournies dans le cadre de notre étude, ainsi que pour les nombreux conseils qu’ils nous ont donnés lors de nos rencontres. Nous remercions enfin toute l’équipe pédagogique d’AgroParisTech pour nous avoir accompagnés et aidés tout au long de notre projet, aussi bien pour leur apport de connaissances que pour l’organisation et la structuration de notre travail. Nous remercions particulièrement Mathieu Cladière pour la relecture de ce rapport et les nombreux conseils apportés. M. Cyrille BARRIER M. Mathieu CLADIERE Mme. Karine DUFOSSE M. Jean-Marc GILLOT M. Bruno LEMAIRE M. Philippe MARTIN


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INTRODUCTION

Ce rapport est la synthèse d’un travail effectué par trois étudiants de l’école d’ingénieur AgroParisTech, et porte sur la gestion des eaux usées dans la commune de Fresnes-en-Tardenois. Il s’inscrit dans le cadre d’un projet étudiant de deuxième année, d’une durée de six semaines, et portant sur la gestion et l’aménagement des eaux dans le bassin versant de l’Ourcq, dans la région du Tardenois, au sud du département de l’Aisne. Au cours de ce projet, trois études ont été menées : une première portant sur la protection de l’aire d’alimentation du captage de la commune de Courmont, une deuxième sur l’étude hydromorphologique du ru du Paradis, et enfin celle-ci, portant sur la gestion des eaux usées de la commune de Fresnes-en-Tardenois. Dans le cadre de la DCE, l’objectif défini par les instances européennes pour l’AESN est le retour au « bon » état écologique de deux tiers des cours d’eau d’ici à 2015, parmi lesquels sont compris l’Ourcq (affluent de la Marne) et le Ru du Paradis, affluent de l’Ourcq traversant non loin de sa source la commune de Fresnes-en-Tardenois. Actuellement, le traitement des eaux usées de la commune de Fresnes-en-Tardenois se fait par des systèmes d’assainissement non-collectif. Ces systèmes sont pour la majorité incomplets voire inexistants, et contribuent à dégrader la qualité de l’eau du Ru du Paradis, dont l’état écologique a été noté comme « moyen » par l’Agence de l’Eau Seine-Normandie (AESN) en 2010-20119. De ce fait, la commune de Fresnes-en-Tardenois a été classée « prioritaire » dans le cadre du Plan Territorial d’Actions Prioritaires 2013-2018 de l’AESN (qui vise à répondre aux exigences européennes). Le rôle de ce Plan Territorial d’Action Prioritaires (PTAP) est de limiter les pollutions urbaines, afin de respecter les mesures imposées par la DCE, et d’éviter par là même des sanctions financières européennes.Dans ce cadre, le contrat global d’actions de l’Ourcq amont a été signé entre 25 partenaires, dont la C.C.T, qui s’engagent à entreprendre des actions de préservation de l’eau, comme la mise en place des travaux d’assainissement sur le territoire du contrat. L’AESN, s’engage à apporter des financements pour ces travaux. La commune de Fresnes-en-Tardenois est concernée par ce contrat, il nous a donc semblé pertinent de nous intéresser à la problématique du traitement des eaux usées de la commune afin de parvenir à ce bon état écologique, et notamment en s’intéressant à l’état des systèmes d’assainissement des habitations. En effet, d’après le schéma directeur d’assainissement réalisé en 2000 par le Bureau d’Etude Eau et Environnement (B3E) du Groupe BEREST, seuls 56% des habitants de Fresnes-en-Tardenois déclarent avoir réalisé une vidange de leur fosse septique au cours des dix dernières années, 6% déclarent ne l’avoir jamais fait, et l’efficacité du traitement des eaux usées est mis en doute dans le rapport qui souligne « la vétusté des installations de traitement. ». Des diagnostics commandés par le SPANC en 2013 ont fait état de l’absence d’amélioration notable de ces installations d’assainissement. Dans ces conditions, on peut considérer qu’il existe une importante marge de progression dans le système d’assainissement communal, d’où le classement dit prioritaire de Fresnes en Tardenois par l’Agence de l’Eau, et donc l’importance de mener rapidement une action concrète améliorant l’état des eaux rejetées dans les ruisseaux traversant la commune. Face à ces objectifs et impératifs, ce rapport a pour but de proposer différents scénarios d’assainissement dans la commune de Fresnes-en-Tardenois, et de fournir une base de réflexion solide en proposant des solutions envisageables et efficientes. Dans une première partie nous présenterons l’état actuel de l’assainissement des eaux usées à Fresnes en Tardenois en le comparant aux normes imposées par l’Union Européenne. Ensuite, nous exposerons les quatre scénarios que nous avons retenus pour épurer les eaux usées de la commune. Dans une troisième partie, nous

9 Source : Contrat Global d’Actions de l’Ourcq Amont, annexe 1


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estimerons l’impact écologique de chaque scénario sur la qualité des eaux du ru du Paradis, ainsi que le coût des dispositifs à mettre en place et les répercussions économiques de ces travaux pour les différents usagers. Enfin, nous comparerons ces différents scénarios entre eux et proposerons une conclusion tenant compte des avantages et des inconvénients de ces scénarios.


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I/ ETAT DES LIEUX ET ENJEUX DE L’ASSAINISSEMENT DES EAUX USEES DANS LA COMMUNE DE FRESNES-EN-TARDENOIS

A) Présentation du Contrat global d’action de l’Ourcq amont La Communauté de Communes du Tardenois (CCT) et la Communauté de Communes de l’Ourcq et du Clignon (CCOC) ont établi en 2012-2013, en collaboration avec les l’AESN (dans le cadre de son 10e programme), , le Contrat Global d’Actions de L’Ourcq Amont. Ce contrat permet d’établir un programme d’action prévisionnel pour la gestion de l’eau dans le bassin versant de l’Ourcq amont. Les territoires concernés sont les suivants :

La commune de Fresnes-en-Tardenois est incluse dans ce contrat. Les objectifs généraux de ce contrat sont précisés ci-dessous :

L’amélioration de l’assainissement des eaux usées de la commune de Fresnes-en-Tardenois entre donc bien dans le cadre de ce contrat.

Le contrat a pour objet de contribuer, par les actions des maîtres d’ouvrage et des partenaires :

- à l’atteinte du bon état des masses d’eau souterraines et superficielles, - à la protection des ressources en eau potable et des milieux naturels, - à l’amélioration de la qualité des eaux distribuées et des eaux usées rejetées au

milieu naturel, - à la mise en place d’une dynamique locale de sensibilisation à la préservation

de la ressource en eau, des écosystèmes aquatiques, des zones humides …, - à la promotion d’une gestion globale de l’eau avec les contrats globaux

ARTICLE II – TERRITOIRE CONCERNE

Le contrat s’applique au territoire constitué par la Communauté de Communes de l’Ourcq et du Clignon (C.C.O.C.), une partie de la Communauté de Communes du Tardenois (C.C.T.) et quelques communes de la Communauté de Communes du Canton d’Oulchy-le-Château (C.C.C.O.C.).


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B) Etat des lieux de l’assainissement dans la commune de Fresnes-en-Tardenois et présentation de la situation du bassin de l’Ourcq et du ru du Paradis 1) Présentation et localisation de la zone d’étude L’étude est localisée sur la commune de Fresnes-en-Tardenois, située dans l’Aisne(02), et incluse dans la Communauté de Communes du Tardenois (C.C.T).

Figure 1 : Carte IGN de la commune de Fresnes-en-Tardenois, avec les différents rus qui la traversent

Cette commune comprend environ 260 habitants. Elle est traversée par le ru de la Goulée, qui se jette en aval dans le ru du Paradis. Le ru de la Goulée prend sa source dans le bois de la Ventelette situé au sud-ouest de la commune, et est en grande partie alimenté par la station d’épuration de l’aire d’autoroute du Tardenois. 2) Qualité de l’eau du ru de la Goulée et du ru du Paradis L’état écologique du ru du Paradis en aval de Fresnes-en-Tardenois est considéré « moyen », selon les critères fixés par la DCE, comme le montre le tableau 1. Ce sont de façon non-négligeable les eaux usées d’origine urbaine, riches en azote et en phosphore, qui expliquent ce résultat.10

10 Source : http://www.cieau.com/les-eaux-usees/les-origines-des-eaux-usees


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Tableau 1 : Etat écologique et chimique du ru du Paradis11

Les données concernant la quantité et la qualité de l’eau du ru de la Goulée en aval de la commune ne sont pas disponibles. Ce dernier est en grande partie alimenté par les eaux issues de la station d’épuration de l’aire d’autoroute de Fresnes-en-Tardenois (situé au sud de la commune, au niveau de l’autoroute A4). Cette aire d’autoroute permet de tamponner les variations annuelles de débit du cours d’eau, et le débit journalier sera considéré égal à 605 m3/jour d’après des données de l’AESN. La station d’épuration de cette aire d’autoroute est en rénovation pour une remise aux normes, son impact sur la qualité des eaux du Ru de la Goulée pourrait donc fortement diminuer dans un avenir proche. Pour l’ensemble de cette étude, cinq indicateurs de la pollution ont été considérés et choisis pour leur pertinence dans le cadre d’une contamination d’origine urbaine car ces derniers permettent de définir la pollution émise par un Equivalent Habitant. Ces indicateurs sont : la Matière En Suspension (MES), la Demande Biologique en Oxygène sous 5 jours (DBO5), la Demande Chimique en Oxygène (DCO), l’azote total (Nt) et le phosphore total (Pt). Les valeurs des indicateurs en amont de la commune ont été estimées à partir de la grille donnée par la DCE pour un cours d’eau de qualité moyenne. Ces valeurs sont données dans le tableau 2 : Tableau 2 : Estimation des concentrations des indicateurs de pollution urbaine dans le ru de la Goulée en amont

de Fresnes-en-Tardenois

Indicateurs Estimation de la

concentration (g/m3) MES 5

DBO5 7 DCO 10 Nt 25 Pt 0,2

3) Qualité des eaux usées et assainissement dans la commune de Fresnes-en- Tardenois a – Données concernant les eaux usées La commune comptait 254 habitants en 2009 (INSEE, 2009). Selon les critères de définitions de l’équivalent habitants12, une personne consomme en moyenne 150 litres par jour, ce qui correspond pour la totalité de la commune à un débit d’eaux usées de 40 m3/jour. La notion d’équivalent

11 Source : Contrat Global d’Actions de l’Ourcq Amont, annexe 1 12 Source : http://www.eaufrance.fr/groupes-de-chiffres-cles/empreintes-sur-l-eau


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habitant indique aussi la quantité de matière (pour les indicateurs mesurés) émise par habitant et par jour (source Sénat …). Ce qui donne, pour l’ensemble des eaux usées de la commune, les concentrations regroupées dans le Tableau 3 :

Tableau 3 : Estimation des concentrations dans les eaux usées de Fresnes-en-Tardenois

Indicateurs Estimation de la concentration

(g/m3) MES 600

DBO5 400 DCO 900 Nt 100 Pt 27

b – Données concernant l’assainissement Le diagnostic commandité par le Service Public d’Assainissement Non-Collectif (SPANC) de la Communauté de Communes du Tardenois datant de 2013 permet de constater que la grande majorité des habitations sont des résidences principales ne disposant pas de système d’assainissement aux normes. Ces habitations sont équipées d’une fosse septique déversant les eaux directement dans les rus avoisinants (rejet vu dans un autre ru ?), principalement (ou seulement) dans le ru de la Goulée engendrant un impact sur leur qualité. Par ailleurs, le diagnostic de 2012-2013, révèle que certaines habitations n’utilisent pas de fosse septique mais des puisards, pourtant interdit par l’Arrêté du 7 septembre 2009 en raison de leur impact sur l’environnement. Une étude au cas par cas n’est pas envisageable pour toutes les habitations de la commune. Ainsi, l’hypothèse que la totalité des habitations disposent d’une fosse septique et que l’eau traitée par la fosse est directement envoyée dans le Ru de la Goulée via le réseau d’eau pluvial sera posée pour la suite de cette étude. L’efficacité de traitement des fosses septiques, est basée sur les taux d’abattement en polluants classiques et communément acceptés, résumés dans le tableau 4 :

Tableau 4 : Estimation du taux d’abattement moyen d’une fosse septique13

Indicateur Taux d’abattement moyen d’une fosse septique

MES 0,7 DBO5 0,4 DCO 0,4 Nt 0,05 Pt 0,05

13 Source : http://www.cerib.com/uploaded_files/basedoc/1384873435_287_e_evaluation_performance_epuratoire_des_fosses_septiques.pdf


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c – Estimation de la concentration en polluants des eaux traitées de la commune D’après les hypothèses précédentes, les valeurs des indicateurs dans les eaux traitées de la commune (et rejetées directement dans le ru de la Goulée) sont présentées dans le tableau 5 :

Tableau 5 : Valeurs des indicateurs dans les eaux traitées Fresnes-en-Tardenois

Indicateur Valeur (g/m3)

MES 180

DBO5 240 DCO 540 Nt 95 Pt 26

4) Impact de la commune de Fresnes-en-Tardenois sur le ru de la Goulée Les données mentionnées précédemment sont résumées dans la figure 2 ci-dessous. Nous pouvons ainsi calculer une estimation de la qualité de l’eau du ru de la Goulée en aval de la commune par un calcul de dilution.

F igure 2 : Schéma résumant l ’es t imat ion de l ’ impact des eaux usées de la commune de Fresnes-en-

Tardenois sur la qual i té de l ’eau du ru de la Goulée


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C) Réglementations imposées à prendre en considération lors de l’étude de l’installation d’un système d’assainissement 1) Réglementations imposées par la Directive Cadre Européenne sur l’eau sur la qualité des cours d’eau en Europe La DCE est une directive européenne visant à restaurer la qualité des cours d’eau dans toute l’Union Européenne. Elle prévoit la mise en place de plan de gestion des différentes masses d’eau, dont le premier s’étale sur la période 2010-2015. L’objectif de ce premier plan, pour l’année 2015, est la restauration du « bon état » de toutes les masses d’eau. Pour les masses d’eaux superficielles, le « bon état » implique la combinaison d’un bon état écologique ainsi que d’un bon état chimique. L’état chimique est défini par la DCE par 33 polluants prioritaires dont les concentrations doivent rester inférieures à certains seuils dans toutes les masses d’eau. L’état est classé « bon » si aucun des 33 polluants n’est présent en trop grande quantité dans la masse d’eau, ou « mauvais » sinon. Comme nous l’avons vu précédemment, le ru du Paradis possède un bon état chimique (sans compter les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP)). L’état écologique peut être « très bon », « bon », « moyen », « médiocre » ou « mauvais ». Il est déterminé par la combinaison de trois critères : - Un critère biologique, qui se base sur plusieurs indicateurs tenant compte de la biodiversité de la faune, de la flore, ou encore des micro-organismes présents dans les cours d’eau. - Un critère hydro-morphologique, qui tient compte de la morphologie des cours d’eau, c'est-à-dire de l’état des berges (pente, degré d’érosion, …), de l’état du lit de la rivière, de la forme des méandres, etc. - Un critère physico-chimique, qui implique le respect de valeurs maximales en différents indicateurs, comme la DBO5, le nitrate ou encore le phosphore total (Pt). Les concentrations en DBO5 et Pt déterminant l’état physico-chimique d’une masse d’eau sont indiquées dans le tableau 614 :

Tableau 6 : Valeurs limites déterminant l’état physico-chimique d’une masse d’eau pour cinq indicateurs Indicateurs

(concentration en g/m3)

Limite des classes d’état Très bon Bon Moyen Médiocre Mauvais

DBO5 3 6 10 25 / Pt 0.05 0.2 0.5 1 /

Les concentrat ions l imi tant l ’état physico-chimique des autres indicateurs sont présentées dans l ’annexe 1. 2) Réglementation Française sur l’assainissement des eaux usées : L’article L2224-8 du Code Général des Collectivités Territoriales rend compétentes les commune en matière d’assainissement des eaux usées 15:

14 Source : http://www.ineris.fr/aida/consultation_document/4159, annexe 3, 1.2. Eléments physico-chimiques généraux 15 Source : http://www.legifrance.gouv.fr/affichCodeArticle.do?cidTexte=LEGITEXT000006070633&idArticle=LEGIARTI000006390353&dateTexte=&categorieLien=cid


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La réglementation impose aux communes d’établir avant la fin de l’année 2013 un schéma d’assainissement qui permettra d’assurer la gestion et le traitement des eaux usées. Il est donc essentiel pour la commune de Fresnes-en-Tardenois, qui ne dispose d’aucun système d’assainissement collectif et dont les habitations ne sont pas dotées (pour la très grande majorité) de systèmes d’assainissement individuels aux normes, d’établir un plan d’action rapidement afin de respecter la législation actuelle. Cette responsabilité peut être déléguée à la C.T.T, mais la commune possède actuellement la compétence de réhabilitation de l’assainissement, collectif comme non-collectif. De plus, l’arrêté 1996-06-21, abrogé par l’arrêté 2007-06-22, fixe les exigences épuratoires suivantes, pour les communes de moins de 2000 E.H.16 : Ces exigences ne sont pas respectées aujourd’hui dans la commune de Fresnes-en-Tardenois. De par sa taille trop petite, la commune de Fresnes-en-Tardenois n’est pas soumise à l’obligation de l’établissement d’un assainissement collectif, c’est pourquoi ce rapport propose également des scénarios basés sur des dispositifs d’assainissement non-collectif.

16 Source : http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do;jsessionid=184590AAED84DFF7BBFA7CA5DB74A2F0.tpdjo14v_3?cidTexte=JORFTEXT000000193585&categorieLien=id, article 13

I.- Les communes sont compétentes en matière d’assainissement des eaux usées. Dans ce cadre, elles établissent un schéma d’assainissement collectif comprenant, avant la fin de l’année 2013, un descriptif détaillé des ouvrages de collecte et de transport des eaux usées. Ce descriptif est mis à jour selon une périodicité fixée par décret afin de prendre en compte les travaux réalisés sur ces ouvrages.

II.- Les communes assurent le contrôle des raccordements au réseau public de collecte, la collecte, le transport et l’épuration des eaux usées, ainsi que l’élimination des boues produites. Elles peuvent également, à la demande des propriétaires, assurer les travaux de mise en conformité des ouvrages visés à l’article L. 1331-4 du code de la santé publique, depuis le bas des colonnes descendantes des constructions jusqu’à la partie publique du branchement, et les travaux de suppression ou d’obturation des fosses et autres installations de même nature à l’occasion du raccordement de l’immeuble.

Section 2 Obligations de résultat

Art. 13. - Prescriptions minimales sur la qualité des rejets dans les eaux de surface. Les effluents sont au minimum traités par voie physico-chimique, ou, si nécessaire, traités par voie biologique. Les performances minimales des ouvrages de traitement physico-chimique sont de 30 % sur la D.B.O.5 et de 50 % sur les matières en suspension (M.E.S.). Les performances minimales des ouvrages de traitement biologique sont :

- Soit un rendement minimal de 60 % sur la DBO5 ou la DCO ; - Soit une concentration maximale de l’effluent traité de 35 mg/L de DBO5.

Ces exigences sont renforcées ou étendues à d'autres paramètres par le préfet, après avis du conseil départemental d'hygiène, lorsqu'elles ne permettent pas de satisfaire aux objectifs fixés à l'article 3.


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D) Objectifs de l’étude

En prenant en considération l’état actuel de l’assainissement dans la commune de Fresnes-en-Tardenois, ainsi que les exigences imposées à la fois par la DCE mais aussi par le Contrat Global d’Actions de l’Ourcq Amont, cette étude vise à proposer différents scénarios d’assainissement qui pourraient permettre de diminuer l’impact de la commune sur la qualité de l’eau du ru du Paradis, et ainsi contribuer au respect des normes imposées par l’Union Européenne. Les solutions proposées tiennent compte des particularités de la commune, qui sont sa faible population, l’importance de l’espace disponible en aval de la commune, ou encore les propriétés morphologiques des sols. L’objectif sera donc de proposer différents scénarios permettant de considérer des systèmes d’assainissement sur le plan économique, et opérationnel. Les dispositifs à installer doivent être peu coûteux, à court et long terme (donc avec des coûts d’installation, d’entretien et de fonctionnement modérés) et correspondre à la limite de l’investissement prévu dans le cadre de la signature du Contrat Global de l’Ourcq Amont. Les investissements individuels seront différenciés des coûts pour la collectivité, qui se répercuteront eux sur le prix de l’eau (non déterminé dans cette étude). Ces systèmes doivent par ailleurs être les plus efficaces possibles notamment pour les taux d’abattement en phosphore et en azote totale, qui sont les deux composants principalement responsables de la pollution du ru du Paradis. C’est pourquoi les résultats des différents scénarios seront comparés sur le plan épuratoire avec l’évaluation des teneurs en différents éléments (Nt, Pt, MES, DBO5, DCO) suivant le mode de traitement des eaux usées. L’objectif est donc de combiner les deux approches afin de proposer un système d’assainissement réaliste et le plus efficace possible dans le but d’optimiser l’investissement réalisé par la commune pour la protection de ses cours d’eau. La figure 3 présente un schéma des objectifs de notre étude :

Figure 3 : Schéma explicatif des objectifs de notre étude


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II/ PROPOSITION DE DIFFERENTS SCENARIOS POUR L’ASSAINISSEMENT DES EAUX USEES DE LA COMMUNE ET METHODES D’EVALUATION DE L’IMPACT ECONOMIQUE ET ECOLOGIQUE

A) Présentation des scénarios envisagés Les différents scénarios se basent sur le schéma directeur d’assainissement réalisé sur la commune par le bureau d’Etudes Eau et Environnement en 1999. Ce document propose une carte des contraintes des parcelles de la commune à l’assainissement non-collectif basé sur l’infiltration. Il peut s’agir de contraintes topographiques et structurelles des sols (pente, ou perméabilité), de contraintes paysagères (présence d’arbres sur la parcelle par exemple), ou encore de contraintes liées à la surface nécessaire à l’installation d’un système d’assainissement autonome (qui nécessite pour le cas de l’épandage une surface de parcelle de 1000m² pour être optimale). Cette carte des contraintes est présentée dans la figure 4 ci-dessous :

Figure 4 : Carte des contraintes de l’habitat à l’assainissement non-collectif17

17 Source : Schéma directeur d’assainissement de la commune de Fresnes-en-Tardenois, réalisé en 1999 par le Bureau d’Etudes Eau et Environnement (B3E), rapports de phase 1


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Sur la figure 4, les parcelles vertes sont celles où l’infiltration est facile à réaliser. Les parcelles jaunes présentent peu de contraintes, celles en orange présentent de nombreuses difficultés et les parcelles rouges sont celles où l’infiltration est fortement déconseillée du fait de l’existence d’obstacles à sa mise en place (nécessité d’investissements lourds). La majeure partie des parcelles présente des contraintes importantes à l’infiltration. Il existe aujourd’hui des microstations d’épuration individuelles ou des filières compactes qui pourraient être installées dans les habitations où l’infiltration est déconseillée, mais ces microstations individuelles présentent aussi des contraintes importantes (lesquelles). De ce fait, ce rapport se concentrera sur des solutions d’assainissement collectif et semi-collectif (basé sur l’installation de microstations pour plusieurs habitations) qui sont plus adaptées aux contraintes de la commune. Nous proposerons aussi un scénario basé uniquement sur de l’assainissement non-collectif. 1) Scénarios 1: Mise en place d’un assainissement collectif sur la quasi-totalité de la commune, et d’un assainissement autonome basé sur l’infiltration pour les habitations de la route de Courmont et du début de la rue Jeannet Dans les scénarios d’assainissement collectif pour la commune de Fresnes-en-Tardenois, un quartier a été considéré comme hors de ce plan d’assainissement : il s’agit des maisons situées sur la route de Courmont, ainsi que celles situées aux numéros 7, 9, 11, 13 et 15 de la rue Jeannet. a – Cas particulier de l’îlot de la route de Courmont et du début de la rue Jeannet Relier ce quartier au réseau d’eaux usées du reste de la commune à l’aide d’une pompe engendrerait un coût supplémentaire pour la commune, ce qui pourrait être évité en considérant les solutions alternatives qui existent. En raison des faibles contraintes, la mise en place de dispositifs d’infiltration des eaux usées est préconisée, comme des lits ou des tranchées d’épandage, car ils ont l’avantage d’être efficaces, économiques et durables. Le mode de fonctionnement de ces dispositifs est détaillé en annexe 2. En plus d’installer les dispositifs d’épandage, il faut aussi prévoir la remise aux normes des fosses septiques ou fosses toutes eaux présentes dans ces habitations. D’après le diagnostic du SPANC, la plupart de ces habitations sont notées avec un niveau de priorité P1 ou P2 (les deux niveaux de priorité les plus importants). Les problèmes les plus récurrents sont l’accessibilité des fosses, la nécessité d’y effectuer une vidange et un curage, ou encore d’y installer une ventilation secondaire. Il faudra donc effectuer ces travaux pour les dix habitations et les deux bâtiments communaux de ce quartier. b – Réseau d’eau envisagé pour l’assainissement collectif La mise en place d’un dispositif d’assainissement collectif nécessite l’utilisation d’un réseau d’eaux usées sur toute la commune. Fresnes-en-Tardenois est une petite commune avec en conséquence un volume journalier d’eaux usées réduit ; les systèmes d’assainissement collectif installés en aval seront donc adaptés à ce faible volume d’eau. Ainsi, il est indispensable d’utiliser un réseau d’eau séparatif (distinct du réseau d’eau pluvial) pour acheminer les eaux usées vers le dispositif d’assainissement. Dans le cas contraire, des fortes pluies risqueraient d’amener des quantités d’eaux trop importantes vers le dispositif d’assainissement, et son bon fonctionnement ne serait plus assuré. Pour ce réseau d’eau, deux solutions sont détaillées :


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1- Réutilisation du réseau pluvial existant pour l’acheminement des eaux usées uniquement Un réseau d’eau pluvial est déjà en place sur la totalité de la commune, dont la carte est présentée dans la figure 5 :

Figure 5 : Carte du réseau pluvial actuel de la commune de Fresnes-en-Tardenois18

Si le dimensionnement des canalisations déjà en place est adapté à recevoir uniquement les eaux usées des habitations (sans les eaux pluviales), ce réseau pourrait être utilisé pour conduire les eaux usées vers l’aval de la commune. Il suffirait pour cela d’y raccorder les habitations qui n’y sont pas reliés directement, et de condamner l’ensemble des avaloirs qui font entrer aujourd’hui l’eau pluviale dans ce réseau. Cependant, il apparaît comme fortement probable que le dimensionnement du réseau pluvial soit partout le même, à savoir de 300 mm (source : schéma directeur d’assainissement, B3E, 2000). On risque dans ce cas de ne pas disposer d’un « effet de chasse » suffisant pour éviter le dépôt indésirable et dangereux d’une partie de la matière organique sur les zones les plus en amont du réseau. De plus, cette proposition aurait pour conséquence l’absence de réseau d’eau pluvial sur le territoire de la commune, et des risques de ruissellement sur les chaussées seraient donc à prendre en compte en cas de forte pluie. Ce risque est envisageable dans la mesure où la commune occupe une faible surface et possède donc une quantité d’eau maximale à gérer qui demeure assez restreinte (combien ?). Cependant, cela pourrait mener à plus long terme à des phénomènes d’érosion, de stagnation des eaux, et de transport de sédiments de l’amont vers l’aval de la commune.

18 Source : Schéma directeur d’assainissement de la commune de Fresnes-en-Tardenois, réalisé en 1999 par le Bureau d’Etudes Eau et Environnement (B3E), rapports de phase 1


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2- Création d’un réseau séparatif en parallèle du réseau pluvial préexistant Une deuxième proposition consiste en la création d’un nouveau réseau d’eau, en parallèle du réseau pluvial existant, et qui n’accepterait donc que les eaux usées des habitations. Un tel système permettrait d’éviter les risques de ruissellement sur les chaussées en cas de forte pluie, les eaux pluviales étant directement redirigées vers le ru de la Goulée comme actuellement. Cependant, l’installation de ce réseau d’eau d’une longueur estimée à 1860 m (longueur estimée sur Géoportail, uniquement pour atteindre le point de rejet actuel dans le ru de la Goulée, détaillée dans l’annexe 6), ainsi que les raccords à effectuer au niveau de chaque habitation nécessitent des travaux de voirie importants et coûteux. c – Les différentes filières de traitement envisagées pour l’assainissement collectif 1- Scénario 1.A : Installation d’un lagunage en aval de la commune Le lagunage est un dispositif d’assainissement composé de trois bassins successifs, dans les lesquels les eaux usées séjournent et sont lentement épurées de leurs différents polluants. Leur mode de fonctionnement est détaillé dans l’annexe 3. Pour ce qui est du dimensionnement de l’installation, il faut compter en moyenne 12m² / E.H19 pour l’ensemble des lagunes. Cette surface se répartirait entre 5 m² pour la première lagune, 2.5 m² chacune pour les lagunes 2 et 3 et 2 m² inter-lagune par équivalent habitant. Actuellement, on compte environ 240 habitants qui seraient reliés à ce dispositif d’assainissement (Car sur 260 habitants de la communes, environ 20 seraient concernés par les dispositifs d’infiltration). En prenant une marge d’évolution d’environ 20% (basée sur l’évolution de la commune sur les 50 dernières années selon l’INSEE), le dispositif sera dimensionné pour 280 Equivalents Habitants. A raison de 12m²/Habitant, cela correspondrait à une surface cumulée des lagunes de 0.36 Hectare. A cela, il faut ajouter un périmètre permettant de protéger les lagunes du dispositif d’assainissement. Ainsi, la surface totale mobilisée par cette installation se situerait aux alentours de 0.5 Hectare. La principale contrainte du lagunage est l’étanchéité du sol, qui permet d’éviter l’infiltration des eaux usées. Si le sol n’est pas suffisamment étanche, il est possible de l’imperméabiliser artificiellement pour y remédier. La première lagune nécessite également un entretien régulier afin de curer les boues générées lors de la décantation et la digestion des matières en suspension. 2- Scénario 1.B : Installation d’un filtre planté de roseaux aval de la commune Un filtre planté de roseaux est un dispositif épuratoire composé communément de deux bassins, remplis par exemple de sable ou de graviers, et dans lequel une plantation de roseaux est installée. Dans ce scénario, le filtre planté de roseaux prévu possèderait deux bassins, le premier étant un Filtre Planté de Roseaux à écoulement Vertical (FPRv) et le deuxième, à écoulement Horizontal (FPRh). Le fonctionnement épuratoire de ces deux bassins est détaillé dans l’annexe 4. La combinaison de ces deux bassins permet une bonne épuration des MES et de la matière organique et azotée.

19 Source : http://traitementdeseaux.fr/techniques-traitement/lagunage/#dimensionnement


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Le dimensionnement d’un filtre planté de roseaux est de 6 m² / E.H20 pour l’ensemble de la station (comprenant la surface réelle des filtres ainsi qu’une surface tampon autour de l’installation). Un dispositif dimensionné pour 280 habitants nécessiterait une surface totale de 0,17 Hectares. Comme pour le lagunage, les boues doivent être curées régulièrement. 3- Scénario 1.C : Installation d’une microstation d’épuration en aval de la commune Le troisième scénario envisagé pour l’assainissement collectif est la mise en place d’une microstation d’épuration, qui serait dimensionnée pour environ 280 habitants. Les microstations d’épuration sont une technologie récente, dont le principe de fonctionnement se rapproche beaucoup des stations d’épuration classiques, mais dont le volume est très réduit. Ces stations sont généralement enfouies dans le sol et ne sont donc pas visibles de l’extérieur. Leur mode de fonctionnement détaillé est présenté dans l’annexe 5. Les microstations d’épuration sont donc des dispositifs très discrets, et possédants une efficacité épuratoire importante. Elles ont cependant besoin d’être alimentées en électricité pour pouvoir fonctionner, et nécessitent aussi un curage régulier pour extraire les boues formées lors de l’épuration. 2) Scénario 2 : Mise en place d’un assainissement autonome ou semi-collectif sur l’ensemble de la commune, basé sur l’infiltration souterraine ou l’installation de plusieurs microstations d’épuration a – Systèmes d’infiltrations à mettre en place Dans ce scénarios, le quartier de la route de Courmont et du début de la rue Jeannet bénéficiera des mêmes dispositifs d’infiltration prévu dans les scénarios d’assainissement collectif de la commune. Ainsi, ce point ne sera pas retraité dans le détail dans cette partie. b - Microstations d’épuration à mettre en place Plusieurs microstations d’épuration devraient être installées sur le territoire de la commune, chacune traitant les eaux usées d’un groupe d’habitations. L’avantage de ce scénario est qu’il permet de réduire la longueur du réseau de canalisations d’eaux usées à mettre en place. En effet, le regroupement des habitations en différents quartiers, selon leur proximité, permet d’associer pour chaque quartier une microstation d’épuration, placée à proximité, et qui pourrait utiliser le réseau d’eau pluvial comme exutoire de ses eaux traitées. Cette utilisation du réseau d’eau pluvial est autorisée depuis quelques années, sous réserve d’une autorisation de la mairie21. Ainsi, le réseau d’eau total à mettre en place pourrait être réduit par rapport au scénario d’assainissement collectif. Ces quartiers ont été délimités en fonction de la proximité géographique des habitations qu’ils relient, de façon à réduire la longueur de canalisations à mettre en place, tout en limitant le nombre total de

20 Source : http://epnac.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/08/Filtres_lagunes_association2007.pdf 21 Source : http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do;jsessionid=0411EAB1307B2E7AD09652C28EED9740.tpdjo05v_1?cidTexte=JORFTEXT000021125109&idSectionTA=LEGISCTA000025767665&dateTexte=20140520&categorieLien=id#LEGISCTA000025767665


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microstations à installer, car les coûts d’installation et d’entretien augmentent avec leur nombre. Le prix par habitant d’achat d’une microstation varie peu selon la taille de la microstation, cependant les coûts d’installation augmentent avec le nombre de stations à installer, en raison des travaux à faire pour les enterrer. Enfin, en ce qui concerne le mode de fonctionnement de ces microstations d’épuration, il est le même que celui des autres microstations de plus petite ou de plus grande taille. Quel que soit le nombre d’habitants rattachés à une même microstation d’épuration, et donc quel que soit le dimensionnement de cette station, les rendements épuratoires restent constants. Six quartiers ont été délimités comme présenté sur la figure 6 :

Figure 6 : Carte de la délimitation de la commune en six quartiers pour l’assainissement semi-collectif

Le quartier entouré en blanc sur la figure 6 délimite les habitations qui ne seraient pas concernées par l’installation de microstations d’épuration. Les rectangles bleus délimitent les six quartiers que nous avons retenus, avec leur numérotation. Chacun des six quartiers possèdera donc une microstation d’épuration, dimensionnée en fonction du nombre d’Equivalents Habitants qu’elle devra traiter. Grâce aux informations fournies par le diagnostic du SPANC de 2013, nous avons pu pour chaque quartier donner une approximation du nombre d’habitants qu’il abrite.


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Dans le tableau 7 est présentée la délimitation de chaque quartier, ainsi que son nombre d’habitants associés :

Tableau 7 : Délimitation des quartiers retenus pour l’assainissement semi-collectif avec son nombre d’habitants

Numéro du quartier Habitations incluses dans le quartier Nombre total d’habitants 1 Lotissement le Charme

7 rue Dognat 35

2 Rue des Chapelles

1,2,3,4,5 Rue Dognat 28

3

Rue des Patis Rue du Château

Rue des Marroniers 2,4,6,8,8bis Grande Rue

58

4 1,3,5,7,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,

22,24,26,28,30,32,34,36,38,40,42,44 Grande Rue

59

5 Route de Courmont

7,9,11,13,15 Rue Jeannet 17

6 16,20,22,23,25,27,29,31,33,35,37,39

rue Jeannet 39

Pour chacun des quartiers, une microstation d’épuration a été dimensionnée pour traiter les eaux usées des habitants avec une marge d’évolution de 20%. Cette marge permet de prévoir l’évolution éventuelle de la population de la commune dans le futur comme présenté dans le tableau 8 :

Tableau 8 : Taille de la microstation d’épuration à installer dans les quartiers

Numéro du quartier Taille de la microstation, en équivalent habitant

1 42 2 34 3 70 4 71 5 20 6 47

Ce scénario offre donc une alternative à la mise en place d’un assainissement collectif, qui a pour principal avantage de limiter les travaux de voirie importants que cela impliquerait.


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3) Scénarios 3: Mise en place d’un assainissement autonome sur la totalité de la commune Ce scénario propose la mise en place, pour chaque foyer, d’un dispositif d’infiltration des eaux usées dans le sol ou d’une microstation d’épuration individuelle. Les dispositifs d’infiltration sont privilégiés là où cela est possible car ils nécessitent moins d’entretien que les microstations, et ont un coût d’usage plus faible. Les parcelles concernées par les dispositifs d’infiltration sont celles où leur mise en place est facile ou comporte peu de contraintes, d’après la carte des contraintes de l’habitat à l’assainissement non-collectif présentée en figure 5. Toujours d’après cette carte, il s’agit au total de 37 habitations. La commune comportant un total de 95 habitations, la mise en place d’une microstation d’épuration individuelle concerne donc les 58 habitations restantes. L’avantage de ce scénario est qu’il évite la mise en place d’un réseau d’eaux usées séparatif, qui serait une dépense importante pour la commune. De plus, les dispositifs autonomes d’épandage des eaux usées, proposés pour plus d’un tiers des foyers, sont économiques et durables (c’est-à-dire ? source ?), et requièrent peu d’entretien. Il faudrait tout de même prévoir une remise aux normes des fosses septiques et fosses toutes eaux des habitations concernées par ces dispositifs. Les microstations peuvent être installées à la place des fosses septiques ou fosses toutes eaux des habitations concernées si l’espace disponible le permet, ou être enterrées ailleurs sinon, et leur rejets d’eau traitée peuvent être facilement raccordés au réseau d’eau pluvial déjà en place, ce qui est autorisé au même titre que pour les microstations d’épuration semi-collectives22. Cependant, leur mode de fonctionnement pose plusieurs problèmes. D’une part, elles nécessitent un entretien plus régulier que les dispositifs d’épandage : il faut curer les boues formées (tout comme les fosses toutes eaux en cas d’épandage), et renouveler les réactifs. Elles consomment aussi de l’électricité, ce qui rend leur coût d’usage important. De plus, en cas d’absence prolongée d’utilisation d’une microstation d’épuration (lors d’un départ en vacance par exemple), la flore bactérienne se dégrade et doit être réimplantée, ce qui engendre un surcoût pour les utilisateurs. Ce scénario a donc pour conséquence un coût de traitement des eaux usées différents selon les foyers, ce qui risque de poser des problèmes au niveau de son acceptation sociale. De plus, il est plus difficile de maintenir en bon état de fonctionnement (pas forcément difficile puisque c’est à la charge des particuliers) et de contrôler le bon entretien (prévu par la réglementation tous les 10 ans maximum lors des « contrôles de bon fonctionnement » réalisés par la SPANC des dispositifs lorsqu’ils sont nombreux et dispersés sur le territoire de la commune, comme c’est le cas dans un scénario d’assainissement non-collectif. Le risque est donc que l’amélioration de la qualité des cours d’eau en aval de la commune, dont le ru du Paradis, soit moindre que celle estimée. Ce scénario a donc pour intérêt majeur de s’affranchir de l’installation d’un réseau d’eau séparatif pour la commune, mais il pose d’autres problèmes comme l’inégalité conséquente du coût de l’épuration pour les habitants et la difficulté de maintenir un bon entretien et donc une bonne efficacité épuratoire des dispositifs sur le long terme.

22 Source : http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do;jsessionid=0411EAB1307B2E7AD09652C28EED9740.tpdjo05v_1?cidTexte=JORFTEXT000021125109&idSectionTA=LEGISCTA000025767665&dateTexte=20140520&categorieLien=id#LEGISCTA000025767665


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B) Rendement épuratoire des dif férentes filières de traitement et méthode de calcul de l’impact sur la qualité de l’eau du ru de la Goulée 1) Rendement épuratoire des différentes filières de traitement Nous avons envisagé dans nos différents scénarios quatre filières d’assainissement distinctes : L’infiltration (ou épandage), le lagunage, le filtre planté de roseaux et les microstations d’épuration. Il est aujourd’hui impossible de calculer des rendements épuratoires pour les dispositifs d’infiltration. Pour ce qui est des microstations d’épuration, leur rendement épuratoire ne change pas quel que soit leur dimensionnement. Aucune distinction entre les dispositifs proposés dans nos scénarios 1.C, 2 et 3 ne sera faite. Pour déterminer des rendements épuratoires les plus vraisemblables, plusieurs sources ont été sélectionnées sur leur fiabilité et les résultats compilés. Les données obtenues sont résumées dans le tableau 9 :

Tableau 9 : Récapitulatif des rendements épuratoires des différents dispositifs d’assainissement pour différents polluants23

Dispositifs d’assainissement R = Rendements épuratoires pour les indicateurs suivants :

MES DBO5 DCO Nt Pt Lagunage 0,80 0,87 0,80 0,70 0,60

Filtre planté de roseaux 0,93 0,93 0,90 0,87 0,40 Microstation d’épuration 0,95 0,98 0,92 0.81 0.47

2) Méthode d’estimation de l’impact de chaque scénario envisagé sur la qualité de l’eau du ru de la Goulée

Puisqu’il est impossible de calculer l’impact sur un cours d’eau des dispositifs d’infiltration, cette méthode d’estimation de l’impact écologique présente d’office un biais. Pour les scénarios d’assainissement collectif et semi-collectif, ces dispositifs ne concernant que quelques habitations leurs impacts sur la qualité de l’eau des rus avoisinant seront négligés. L’impact total du scénario non-collectif sur la qualité de l’eau des rus avoisinant est difficile à estimer en raison du grand nombre de dispositifs d’infiltration prévu. Une estimation de son impact ne tenant compte que des rejets des microstations prévues ne serait pas comparable aux estimations trouvées pour les scénarios d’assainissement collectif et semi-collectif. Aussi, le scénario 3 est écarté des calculs d’impact de la commune sur la qualité de l’eau du ru de la Goulée. Les calculs d’impact de la commune sur le ru de la Goulée ne considèreront donc que 240 habitants. A raison de 150 litres d’eaux usées émises par habitant et par jour, les eaux rejetées dans le ru de la Goulée correspondent à un volume journalier V1 = 36 m3. Le débit journalier du ru de la Goulée en amont de la commune correspond à un volume V2 = 605 m3.

23 Sources :

- http://www.senat.fr/rap/l02-215-2/l02-215-274.html - http://epnac.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/08/exploitation-des-stations-

d%C3%A9puration.pdf - http://epnac.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/08/Filtres-Plant%C3%A9s-de-Roseaux-

r%C3%A9alisation-et-fonctionnement-dans-le-Morbihan.pdf - http://www.eau-rhin-meuse.fr/tlch/procedes_epuration/F05_boues_activees.pdf


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Les valeurs de concentrations des indicateurs dans les eaux usées de la commune de Fresnes-en-Tardenois, ainsi que celles du ru de la Goulée en amont de la commune sont visibles dans la Figure 2 : Ainsi, pour chaque polluant et pour chaque filière de traitement étudiée, la concentration finale des indicateurs dans le ru de le Goulée, notée C3, est calculée en utilisant une simple formule de dilution.

31 ∗ 1 ∗ 1 2 ∗ 2

1 2

Où :

C1 : Concentration des eaux usées C2 : Concentration du ru de la Goulée amont C3 : Concentration du ru de la Goulée aval R : Rendement épuratoire V1 : Volume journalier d’eaux usées de la commune V2 : Volume journalier d’eaux qui s’écoulent dans le ru de la Goulée amont


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C) Méthode de calcul des coûts d’installation et d’entretien des dif férents dispositifs envisagés et du prix final pour la collectivité et les par ticuliers

1) Coût d’installation du réseau séparatif d’eaux usées

Les scénarios 1 et 2 nécessitent la mise en place d’un réseau d’eaux usées séparatif dans les rues de la commune (dans la limite de l’hypothèse de non-utilisation du réseau pluvial). Pour estimer le coût de ces travaux, ce rapport s’appuie sur un référentiel des prix unitaires réalisé par le Syndicat Mixte Départemental de l’Eau et de l’Assainissement24 (SMDEA) en 2011 et sur celui du Syndicat Mixte du Bassin de la Rance et du Célé25 (SMBRC). Il s’agit de tarifs indicatifs, et il peut exister des variations de prix pour les travaux qui seront à mener pour les différents projets proposés (du fait par exemple de la localisation géographique du site). Les prix devront donc être redéfinis par un bureau d’étude spécialisé avant de mener les travaux. Les estimations ont été divisées suivant le type de tranchée à réaliser, c’est-à-dire si la tranchée est creusée dans une terre nue ou au niveau d’une route.

a - Tranchées creusées dans des champs La largeur de la tranchée doit être « au maximum égal au diamètre nominal de la canalisation majorée de 80 cm », d’après le rapport du SMDEA. Pour des canalisations de 200 mm de diamètre, on obtient une largeur de tranchées de 100 cm. La profondeur de la tranchée est de 120 cm, et elle sera comblée avec, en partant du fond :

- Un lit de pose, de 10 cm d’épaisseur (le plus souvent constitué de sable) - Un enrobage de la canalisation, de 30 cm d’épaisseur pour une canalisation de 200 mm de diamètre - Du remblai

Le SMBRC propose dans son ‘bordereau des prix’ le tarif indicatif suivant : En incluant dans cette tranchée la fourniture et la pose de canalisations gravitaires PVC de diamètre de 125 mm SN8, destinées au transfert des eaux usées, c’est-à-dire :

le terrassement pour tous les terrains (sauf roches compactes, mais la commune de Fresnes est située sur des argiles en majorité, il y a donc peu d’affleurements, si l’on exclut les meulières)

le sable pour le lit de pose et l’enrobage de la canalisation les pièces annexes, telles que les coudes ou les cônes pour les modifications de diamètre le remblaiement de la tranchée avec les matériaux récupérés lors du creusement de la tranchée

Le tarif proposé pour cette prestation est de 39,5€ par mètre linéaire de tranchée. Donc le prix global, pour l’ensemble des travaux de voirie à effectuer, de 40 €/m de canalisation installée au niveau d’un champ. 24 Source : http://www.smdea.fr/pdf/referentiel_2011.pdf 25 Source : http://www.smbrc.com/pdf/DCE/DCE-Bordereaudesprix.pdf


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b - Tranchées creusées sur des routes Le creusement de la tranchée est estimé au même tarif que dans le cas d’une tranchée creusée dans des terres sans revêtement. En effet il est stipulé par le SMBRC que ce prix est valable quelle que soit la nature des terrains excepté les rochers compacts. Comme précédemment, on opte pour une largeur de tranchées de 1 m, sur une profondeur de 1.2 m. Les matériaux à utiliser pour combler les tranchées au niveau des routes dépendent de l’importance de la circulation routière sur le sol. Pour la quantifier, il est préconisé d’évaluer l’équivalent Poids Lourds (poids total en charge supérieur à 3,5 tonnes) quotidien, aussi appelé Trafic Moyen Journalier (TMJ). (M.A DESTOMBES et al, 2002)26 Ici on estime que la commune est assez peu fréquentée, et peu traversée par les Poids Lourds (qui utiliseront préférentiellement l’autoroute A4 pour la plupart). En revanche, certains véhicules agricoles peuvent probablement utiliser ces axes routiers, ce qui peut être non négligeable (mais de toute façon difficile à quantifier). Par mesure de précaution pour les calculs, on définira les routes comme des voies dont le TMJ est compris entre 25 et 50 PL/jour (ce qui est probablement excessif, mais du fait de l’inconnu de la fréquentation des engins agricoles, nous préférons ne pas prendre de risques). On considère alors la route comme un axe de classe T4 (SMEDA, 2011). Pour combler les tranchées sur ces types d’axes, il faut disposer, en partant du fond :

- Un lit de pose, de 10 cm d’épaisseur. - Un enrobage de la canalisation, de 30 cm d’épaisseur pour une canalisation de 200 mm de diamètre. - Deux couches différentes de remblai. La SMDEA recommande d’utiliser une couche de Grave Non-

Traitée (GNT) de 74 cm minimum, avec un compactage de couches d’épaisseur maximale de 30 cm chacune.

- Une couche de surface et une assise, d’une épaisseur de 6 cm au total. Elle peut être composée par exemple de BBSG 0/10 classe 2 (Béton Bitumineux Semi-Grenu de 0 à 10 mm de diamètre), ou encore d’une couche d’enrobé à froid, moins onéreuse.

La structure de la chaussée (en coupe verticale) a été décrite par la SMEDA, et est schématisée dans l’annexe 7. On a donc une pose des canalisations qui coûtera environ 40€ pour un mètre linéaire. En revanche, il faut ajouter à ce prix initial le coût de reconstruction de la voirie communale, incluant la couche de base et la couche de roulement, et estimé par le SMBRC à 12€ du mètre linéaire. Ceci porte à un prix d’environ 52 €/m de canalisation installée au niveau d’une route.

c – Raccord des habitations au réseau d’eau usées Il faut raccorder les canalisations d’eaux usées des habitations à celle du réseau de collecte nouvellement installé. Dans ce raccord, il faut envisager la suppression des systèmes de prétraitement, qui digèrent une partie importante de la Matière Organique contenue dans les eaux usées, qui est essentielle au bon fonctionnement des dispositifs proposés par la suite (lagunage, filtres de roseaux plantés, microstations). Le prix d’un raccord varie pour chaque habitation, mais l’estimation de ce coût ne dépasse pas 1000 € / habitation.

26 Source: http://www.driea.ile-de-france.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/cat_str_ch_cle77b4d6.pdf


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En effet, d’après le SMBRC, le coût forfaitaire pour la déconnexion de l’ancien système de prétraitement (ici la fosse septique) et le raccordement au nouveau (ici le réseau séparatif nouvellement créé) est proposé à 350€/habitation. De plus il faut compter la vidange et l’évacuation des anciens systèmes de prétraitement, ce qui présente un surcoût forfaitaire de 500€ : 180€ pour la vidange et 320€ pour le retrait du dispositif. Le coût par habitation peut donc être estimé à environ 850€ pour une habitation. 2) Coût d’installation des dispositifs d’assainissement a – Coût d’installation d’un lagunage Il est difficile d’estimer le coût d’implantation d’un tel dispositif, car il dépend en grande partie du type de terrain où il est installé. D’après EnviroBAT+Méditerrannée (Diette, Vimont, 2007) le coût de construction est compris entre 100 et 450€ par Equivalent Habitant. Cette fourchette très large sera simplifiée en considérant un prix moyen de 250 €/EH. Le prix présenté ne tient pas compte de l’achat foncier par la mairie, qui ne dispose que de très peu de terrains L’entretien du site doit être effectué de manière ponctuelle, par le curage des bassins, et le faucardage (ou coupe) des roseaux environnant. Il s’agit donc d’un coût assez limité, qui a été estimé pour le dispositif de la commune de Meymans27 à environ 6 €/EH/an. Si on considère que les stations plus récentes ont un coût d’entretien plus élevé (par la présence de systèmes électriques éventuels, ou simplement du fait des augmentations de prix dans le cadre du curage des bassins), on portera à 10 €/EH/an le coût d’entretien, afin de prendre des précautions dans ce prix, qui peut s’avérer fluctuant suivant le nombre d’interventions nécessaires au bon fonctionnement de la lagune. b – Coût d’installation d’un filtre planté de roseaux Un rapport de l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse28 (AERM, 2007) donne une estimation du prix d’un tel dispositif en fonction du nombre d’Equivalent Habitant. Le coût d’investissement est évalué en fonction du nombre d’équivalent habitant par une régression linéaire empirique obtenue à partir du coût de 13 installations antérieures de différentes tailles allant de 180 à 1400EH environ. La formule proposée ici est : Coût d’installation (en €) = 372,52*(Nombre d’équivalent habitant) + 132559 La commune de Fresnes se situe dans l’intervalle d’étude de ce rapport. Le prix obtenu sera donc une bonne approximation de ce qui pourra être proposé par un bureau d’étude. Pour le coût d’entretien, le même rapport propose une formule estimant les frais de fonctionnement annuels : Coût de fonctionnement (en €) = 1,525*(Nombre d’équivalent habitant) + 2315,7

27 Source : http://www.documentation.eaufrance.fr/entrepotsOAI/AERMC/R83/2.pdf 28 Source : http://www.eau-rhin-meuse.fr/tlch/procedes_epuration/F10_filtres_plantes_de_roseaux_a_ecoulement_vertical.pdf


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c – Coût d’installation des microstations d’épuration

1- Microstation d’épuration collective Les prix d’une microstation d’épuration d’une capacité de 280 E.H ont été fourni par la société NEVE environnement. Le prix proposé ici est pour une station d’épuration type TOPAZE T300 d’une capacité de 300 E.H, et dont les performances épuratoires sont jointes en annexe 8. Les prix proposés sont : - L’achat de la microstation, pour 78715€ - Le transport non-déchargé pour 2700€ - Le raccordement, la mise en service et la formation pour 2000€ Il reste le déchargement et la pose des équipements afin d’obtenir le prix total. Cette partie est très approximative car elle n’est pas basée sur des références officielles, et peuvent sûrement varier de manière non négligeable. On supposera en se basant sur le site microstationépuration.org (qui propose d’estimer des coûts d’achat, d’installation et d’entretien de microstations)29 un budget d’environ 15000 à 20000€, uniquement pour les activités de terrassement, de déchargement, de pose et de remblais de la microstation. Le coût de fonctionnement est important puisqu’il s’agit d’un système fonctionnant avec un branchement électrique continu. La Topaze T300 a par exemple une puissance de 1,5kW. Ramené à l’année, on peut calculer le prix de l’électricité consommé : 1,5 kW * (Nombre d’heure de fonctionnement) = Nombre de kWh consommés Ici, on a un total de 13140 kWh, soit 13.14 MWh. On estime le prix du MWh à 80 €/MWh. Ce qui nous produit un total de 1050€ environ uniquement pour les frais d’électricité annuels. Peu pas d’information pour les frais d’entretien sont disponible, ils seront importants étant donné le coût d’une vidange pour une microstation de capacité réduite (1 à 6EH), estimé à 400€ par an. Ainsi, nous proposons la somme arbitraire de 4000€ par an. Ceci est probablement inexact, nous avons supposé que les coûts d’entretien augmentent avec la taille de la microstation, et de façon dégressive. Il faudra s’adresser directement à un fournisseur pour obtenir un devis avec des informations plus précises sur ces coûts.

2- Microstations d’épurations pour un assainissement semi-collectif Le site de la société Bio-assainissement30 donne un accès aux prix de microstations intermédiaires de capacités comprises entre 5 et 70 EH. Les prix pour les microstations de ce dimensionnement vont de 11 000 à 19 000€. Il ne s’agit ici que du prix d’achat au départ de l’usine, il faut y ajouter le transport, le déchargement, la pose, et le raccordement de la station au réseau. Ces prix seront estimés fixes, autour de 12 000€ pour la totalité des frais qui viennent s’ajouter à l’achat de la microstation. Ce prix est basé sur celui proposé par la société NEVE environnement pour le transport et le raccordement, ajouté au prix du déchargement et de la pose de l’équipement.

29 Source : http://www.microstationepuration.org/quel-budget-envisager/ 30 Source : http://bio-assainissement.net/16.html


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Les frais d’entretien sont en revanche très difficiles d’accès, en l’absence de la puissance électrique des stations.

3- Microstations d’épurations individuelles pour chaque habitation Dans le cas des microstations individuelles, il est très compliqué de connaître le prix exact des travaux et du matériel, en effet les prix varient beaucoup d’une habitation à une autre suivant le type de sol, la pente, la surface disponible. On peut cependant sans commettre d’erreur majeure proposer un ordre de grandeur pour ce type d’assainissement :

- Coût d’achat pour une station calibrée pour 1 à 5 EH : 5000€ - Coût de pose, raccordement et transport : environ 5000€

Donc un coût qui serait estimé à 10.000€ par habitation. Pour une habitation, les frais de fonctionnement sont importants31, puisque la station fonctionne uniquement en branchement sur réseau (c’est-à-dire ?). Il faut donc compter une centaine d’euros de frais annuels. De plus, l’entretien de la microstation (vidange des cuves) coûte environ 400€ par an, ce qui porte le total à 500€ annuel pour le fonctionnement de la microstation. Ce prix (lequel ? celui du fonctionnement ? car l’investissement peut-être subventionné) doit être souligné car il s’agit d’un investissement continu, important, et non-subventionné, donc lourd pour les habitants concernés, d’autant plus qu’il n’est pas réparti entre différentes habitations (pas de mutualisation des coûts). d – Coût d’installation des dispositifs d’infiltration Afin de réaliser un dispositif d’infiltration, il est nécessaire de disposer d’une surface suffisante (comme détaillé en Annexe 2). Le coût estimé par l’ANAH (Agence Nationale de l’Habitat) est d’environ 6500€ par habitation32 pour un système dimensionné pour 4 personnes. Il comprend l’achat de matériel (fosse, canalisations, regards, réseau de drainage), le raccordement et les travaux de terrassement. Il s’agit d’un investissement important pour des habitations qui ne sont habitées que par un ou deux habitants. 3) Subventions disponibles pour la réalisation de ces travaux a – Subventions disponibles pour les systèmes de traitement en assainissement collectif Des subventions sont disponibles pour les travaux d’assainissement, au niveau de l’AESN et du Conseil Général de l’Aisne. Pour l’installation d’un dispositif d’assainissement collectif, l’AESN prévoit un financement de 40% ainsi qu’une avance de 20% des frais totaux, comme le montre le tableau 11 extrait du 10e programme :

31 Source : http://www.microstationepuration.org/quel-budget-envisager/ 32 Source : http://fr.slideshare.net/clicotravaux/guide-dvaluation-des-prix#


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Tableau 11 : Financements accordés par l’AESN pour la création et la modernisation d’ouvrages collectifs de traitement

Le montant du plafond prévu pour ce financement est déterminé grâce à la formule donnée dans le tableau 12 extrait du 10e programme, pour une station comprise entre 200 et 20.000 E.H :

Tableau 12 : Méthode de calcul des prix plafonds des subventions accordées par l’AESN pour des installations d’assainissement collectif de taille moyenne :

L’assainissement collectif concernerait ici 240 habitants (même si la station est dimensionnée pour 280 EH). Les quantités journalières de polluant éliminées se basent sur les quantités de polluants émis par habitant et par jour (données dans la première partie de ce rapport) ainsi que sur les rendements épuratoires donnés dans le tableau 9. Pour un lagunage : Les quantités journalières de polluants éliminés représentent : MES : 240*90*10-3*0.80 = 17,28 Kg/jour DBO5 : 240*60*10-3*0,87 = 12,528 Kg/jour NR : 240*15*10-3*0,70 = 2,52 Kg/jour P : 240*4*10-3*0,60 = 0,576 Kg/jour Prix plafond PR = 236.294,13 € Pour un filtre planté de roseaux : Les quantités journalières de polluants éliminés représentent : MES : 240*90*10-3*0.93 = 20,088 Kg/jour DBO5 : 240*60*10-3*0,93 = 13,392 Kg/jour NR : 240*15*10-3*0,87 = 3,132 Kg/jour P : 240*4*10-3*0,40 = 0,384 Kg/jour Prix plafond PR = 254.791,12 €


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Pour une microstation d’épuration : Les quantités journalières de polluants éliminés représentent : MES : 240*90*10-3*0.95 = 20,52 Kg/jour DBO5 : 240*60*10-3*0,98 = 14,112 Kg/jour NR : 240*15*10-3*0,81 = 2,916 Kg/jour P : 240*4*10-3*0,47 = 0,4512 Kg/jour Prix plafond PR = 260.253,79 € En plus de cela, le Conseil Général de l’Aisne, via le « fond STEP », prévoit un financement de 20% pour l’installation d’un dispositif d’assainissement collectif.33 Pour la mise en place d’un assainissement collectif, les travaux seraient donc subventionnés à 40 + 20 = 60%, avec en plus une avance de 20% des frais, dans le respect des plafonds précisés plus haut. Pour ce qui est de l’assainissement semi-collectif (à base de plusieurs microstations d’épuration), on retrouve ces 60% de subventions disponibles, seul le plafond change et varie en fonction du nombre d’habitant raccordés à la microstation. b – Subventions disponibles pour la mise en place d’un réseau d’eau séparatif L’AESN prévoit une subvention de l’ordre de 30% ainsi qu’une avance de 20% pour la création d’un réseau d’eau séparatif, comme le montre le tableau 13 extrait du 10e programme :

Tableau 13 : Financements accordés par l’AESN pour la création d’un réseau séparatif

Ce financement est plafonné à 2622€/habitant raccordé, ce qui donne, pour 240 habitants raccordés, un plafond de 629.280€ De plus, le Conseil Général de l’Aisne finance ces travaux à la hauteur de 20%, via le Contrat Départemental de Développement Local (C.D.D.L.)34Le montant total des subventions disponibles pour la mise en place d’un réseau d’eau séparatif est donc de 50%, avec en plus une avance de 20% des frais, dans le respect des plafonds précisés plus haut. Enfin, l’AESN prévoit aussi de financer les travaux de branchements des particuliers au réseau d’un montant pouvant aller jusqu’à 2000€ pour les branchements simples, ou 3500€ pour les branchements complexes. 33 Source : Contrat Global d’Actions de l’Ourcq Amont, annexe 8 34 Source : Contrat Global d’Actions de l’Ourcq Amont, annexe 8


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c – Subventions disponibles pour de l’assainissement non-collectif L’AESN prévoit de financer à hauteur de 60% les travaux d’assainissement non-collectif, comme le montre le tableau 14 extrait du 10e programme :

Tableau 14 : Financement accordé par l’AESN pour l’achat et la mise en place d’un dispositif d’assainissement non-collectif

Ce montant est cependant plafonné, selon les modalités présentées dans le tableau 15 : Tableau 15 : Plafonds des financements accordés par l’AESN pour l’achat et la mise en place d’un dispositif d’assainissement

non-collectif

De plus, le Conseil Général de l ’Aisne f inance les travaux d’assainissement non-col lect if à la hauteur de 20% du montant total , là encore via le C.D.D.L.35

35 Source : Contrat Global d’Actions de l’Ourcq Amont, annexe 8


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III/ RESULTATS DES DIFFERENTS SCENARIOS ENVISAGES

A) Positionnement des stations et création des réseaux d’eau 1) Scénario 1 Les trois dispositifs envisagés pour l’assainissement collectif doivent être disposés en aval des habitations, donc au nord de la commune. Le lagunage et les filtres plantés de roseaux s’étendent sur de grandes surfaces, leur implantation est prévue au niveau des grands prés sur la rive gauche du ru du Paradis, juste après son point de confluence avec le ru de la Goulée. Cet éloignement permet aussi de limiter les nuisances (odeurs, ou présence de moustiques) que des tels dispositifs peuvent entrainer. La microstation d’épuration peut être implantée plus près des habitations, en raison de sa plus petite taille. De plus elle est enterrée, et ne génère pas de nuisances pour le voisinage. Que ce soit pour les scénarios 1.A, 1.B ou 1.C, il faut mettre en place au niveau des habitations un réseau d’eau séparatif qui couvre toutes les rues de la commune (excepté le haut de la route de Courmont et de la rue Jeannet), en parallèle du réseau pluvial actuel présenté dans la figure 6. La longueur de ce réseau, jusqu’aux points de rejets actuels dans le ru de la Goulée, est estimée sur Géoportail à 1860 m. En plus de cela, le réseau doit être prolongé jusqu’au dispositif choisi pour l’assainissement. La longueur totale du réseau de canalisations à mettre en place pour les différents scénarios est présentée dans le tableau 16 :

Tableau 16 : Longueur totale du réseau de canalisations d’eaux usées à mettre en place pour les trois scénarios d’assainissement collectif envisagés

Scénario 1.A Scénario 1.B Scénario 1.C Longueur du réseau de

canalisations à mettre en place (m)

2260

2260

2000

Les trois cartes de la figure 7 présentent un emplacement proposé pour chacun de dispositifs, ainsi que le réseau de canalisations d’eaux usées à mettre en place (en traits rouges) et sa longueur totale.


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Scénario 1.A Scénario 1.B Scénario 1.C

Figure 7 : Cartes de l’emplacement proposé de chaque dispositif d’assainissement collectif, ainsi que du réseau d’eaux usées qu’il nécessite

2) Scénario 2 Les six microstations sont placées en aval des habitations qu’elles traitent, proches de la route (et donc du réseau d’eau pluvial ou leurs eaux traitées peuvent être rejetées) de façon à limiter la longueur du réseau d’eau à mettre en place. Les microstations sont de petite taille et sont enterrées, elles génèrent donc peu de nuisances. Pour chaque quartier, la longueur estimée de réseau est donnée dans le tableau 17 :

Tableau 17 : Longueur du réseau de canalisations à mettre en place pour chaque quartier dans le scénario 2

Quartiers Longueur du réseau à installer (m) 1 242 2 232 3 369 4 419 5 135 6 223

TOTAL 1620 La figure 8 ci-dessous présente la délimitation des six quartiers que nous avons retenus, ainsi que l’emplacement des microstations d’épuration et du réseau de canalisations à mettre en place.


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Figure 8 : Délimitation des six quartiers retenus pour la mise en place de microstations d’épuration, position proposée de

chaque microstation d’épuration et réseau de canalisations à mettre en place

3) Scénario 3 Pour ce scénario, les microstations ou les dispositifs d’infiltration sont à placer au cas par cas selon les particularités de chaque parcelle. Il faut prévoir de relier les microstations au réseau d’eau pluvial comme c’est actuellement le cas pour les fosses septiques. Pour les dispositifs d’infiltration, il faut raccorder les eaux prétraitées de la fosse septique ou fosse toutes eaux au dispositif.

Légende :


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B) Impact écologique sur le ru de la Goulée Avec la méthode expliquée dans la partie II/B), on calcule la concentration en MES, DBO5, DCO, Nt et Pt dans le ru de la Goulée pour chacun des scénarios. Les scénarios 1.C et 2 sont regroupés, car ils ont le même impact écologique sur le ru de la Goulée. Le calcul n’a pas été fait pour le scénario 3.

Les résultats sont présentés dans le tableau 18 :

Tableau 18 : Qualité de l’eau du ru de la Goulée pour différentes paramètres et pour les différents scénarios

Paramètres Ru de la Goulée en

amont de la commune

Ru de la Goulée en aval

(état actuel supposé)

Ru de la Goulée en aval de la

commune dans le scénario 1.A


commune dans le scénario 1.B


commune dans le scénario 1.C et 2

MES (g/m3) 5 14,83 11,46 7,08 6,40

DBO5 (g/m3) 7 20,09 9,53 8,18 7,06

DCO (g/m3) 10 39,77 19,55 14,49 13,48

Nt (g/m3) 35 38,37 34,72 33,76 34,10

Pt (g/m3) 0,5 1,91 1,08 1,38 1,28

C) Cout final pour la collectivité et les par ticuliers

1) Scénario 1 Les dispositifs d’infiltration à installer concernent 9 habitations. A raison de 6.500€ par dispositifs à installer, cela revient à un total de 58.500€ de travaux pour ces habitations, subventionné à 60 % par l’AESN et à 20 % par le Conseil Général de l’Aisne. Le coût d’installation du réseau d’eau à mettre en place est présenté dans le tableau 19. On considère que la totalité du réseau à mettre en place au niveau de la commune se situe au niveau d’une route, et que le reste du réseau est situé au niveau de champs. Le prix des raccords au réseau à mettre en place n’est pas pris en compte, cependant l’AESN pouvant financer 2000€ par raccord simple, on fait l’hypothèse qu’il ne restera plus rien à payer pour les particuliers pour les raccords. En revanche il faudra en tenir compte dans la discussion des résultats, puisqu’il s’agit d’une somme qui devra être avancée par le particulier puis qui lui sera éventuellement remboursée par l’AESN à l’issue des travaux.


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Tableau 19 : Calcul du coût d’installation du réseau de canalisations à mettre en place pour les trois dispositifs

d’assainissement collectif envisagés

Scénarios

Longueur du réseau à

mettre en place au niveau de la

commune (m)

Coût de ce réseau

(à raison de 52€ /m)

(k€)

Longueur du réseau à mettre en place en aval de la commune

(m)

Coût de ce réseau (à raison de 40 €/m) (k€)

Coût total du réseau d’eaux usées à

installer (k€)

1.A 1860

96,7

400 16 112,7 1.B 1860

1.C 1860 140 5,6 102,3

Nous pouvons donc déduire le coût total des différentes solutions proposées pour ces trois premiers scénarios, qui sont dimensionnés pour une capacité de 280 E.H.

Pour le lagunage, nous avons précédemment estimé le coût à 250 €/E.H. Pour 280 E.H, le coût du dispositif est donc de 70.000 €. Le coût de la construction du réseau est estimé à 112.700 €. Enfin, le coût d’entretien est estimé à 6 €/EH/an.

Le récapitulatif des informations est présenté dans le tableau 20 :

Tableau 20 : Calcul du coût d’installation du système de lagunage en aval de la commune

Coût Coût unitaire Nombre d'unités Montant total (€) Installation lagunage 250 280 70.000

Réseau sous route 52 1860 96.700 Réseau sous terre 40 400 16.000

TOTAL FRAIS FIXES 182.700 TOTAL FRAIS ENTRETIEN

ANNUEL 6 280 1.680

Pour le Filtre Planté de Roseaux, la méthode de calcul donnée précédemment permet d’estimer le prix d’installation de ce dispositif. En appliquant ces formules à la commune étudiée, et au nombre d’équivalent habitant, on obtient une estimation du coût, ce qui nous permet d’obtenir les résultats exprimés dans le tableau 21 :


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Tableau 21 : Calcul du coût d’installation d’un filtre planté de roseaux en aval de la commune

Coût Coût

unitaire Nombre d'unités

Coût constant

Montant total

Installation du dispositif 372,5 280 132 559 236 860

Réseau sous route 52 1 860 - 96 700

Réseau sous terre 40 400 16 000

TOTAL FRAIS FIXES 349 560 TOTAL FRAIS ENTRETIEN

ANNUEL 1,5 280 2 315,7 2735

Pour la microstation unique, nous avons estimé préalablement les différents coûts, que nous résumons dans le tableau 22 afin de présenter un total des frais fixes. Pour les frais de fonctionnement, nous disposons de la puissance triphasée de la microstation TOPAZE T300 que nous étudions. Pour les frais d’entretien nous proposons la somme de 4000€/an (source ?).

Tableau 22 : Calcul du coût d’installation d’une microstation de 300 E.H en aval de la commune

Coût Prix unitaire Nombre d'unités Montant total

Achat du dispositif 78 715 1 78 715

Installation et mise en route 23 000 1 23 000 Réseau sous route 52 1 860 96 720 Réseau sous terre 40 140 5 600

TOTAL FRAIS FIXES 204 035 TOTAL FRAIS

FONCTIONNEMENT ANNUEL 80 13,1 1048

TOTAL FRAIS ENTRETIEN ANNUEL 4 000 1 4 000

Cependant, les coûts envisagés ici ne comprennent pas les aides disponibles proposées par l’AESN et le Conseil Général. Nous avons donc recensé les informations disponibles dans le tableau 23 :

Tableau 23 : Estimation du prix final des scénarios proposés incluant les subventions disponibles : Scénario Coût

d’installation du réseau

(k€)

Coût d’installation du dispositif

(k€)

Coût total pour la

commune avant

subventions (k€)

Subventions disponibles

pour le réseau d’eau

(30 % par l’AESN +

20 % par le CDDL) (k€)

Subvention disponibles pour l’installation du

dispositif (40 % par l’AESN +

20 % par le fond STEP) (k€)

Coût final pour la commune

après subventions

(k€)

Montant à avancer par la

commune (l’AESN avance

20 %) (k€)

1.A 112,7 70 182,7 56,35 42 84,35 146,2 1.B 112,7 236 349,6 56,35 141,6 151,65 279,7 1.C 102,3 101 203,3 56,15 60,6 86,55 162,6


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2) Scénario 2 Comme précédemment, les dispositifs d’infiltration à installer concernent 9 habitations. A raison de 6.500€ par dispositif à installer, cela revient à un total de 58.500€ de travaux pour ces habitations, subventionné à 60 % par l’AESN et à 20 % par le Conseil Général de l’Aisne. Le coût d’installation du réseau d’eau à mettre en place est présenté dans le tableau 24. Les microstations d’épurations étant situées très près de la route, on considère que la totalité du réseau à mettre en place est située au niveau d’une route (soit un coût de 52 €/m de canalisation installée). Le coût des raccords au réseau à mettre en place n’est pas pris en compte, pour les mêmes raisons que dans le scénario 1.

Tableau 24 : Calcul du coût d’installation du réseau de canalisations à mettre en place pour les six quartiers

Numéro du quartier

Longueur du réseau à mettre en place (m)

Coût total d’installation du réseau (k€)

1 242 12,5 2 232 12 3 369 19,2 4 419 21,8 5 135 7 6 223 11,6

TOTAL 1620 84,2 A ceci, le prix d’achat des microstations s’ajoute tel que résumé dans le tableau 25 :

Tableau 25 : Calcul du coût d’installation des microstations d’épuration pour les six quartiers

Numéro du

quartier

Nombre d'équivalent

habitant

Capacité de la station

Prix à l'achat (k€)

Coût supplémentaire estimé pour

l’installation (k€) Total (k€)

1 35 50 14,5

12

26,5

2 28 35 12,5 24,5

3 58 70 19 31

4 59 70 19 31

5 17 25 11 23

6 39 50 14,5 26,5

Le coût total des dispositifs prévus dans ce scénario, par quartier et par habitant, sont résumés dans le tableau 26 ci-dessous. Le coût total d’installation avant subventions est la somme du coût d’installation du réseau et du coût d’installation de la microstation.


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Tableau 26 : Coût total des dispositifs à mettre en place, par quartier et par habitant

Numéro du

quartier

Coût total d’installation

avant subventions

(k€)

Coût total d’installation

après subventions (60 % par

l’AESN + 20 % par le CDDL) (k€)

Nombre d’habitants

Coût d’installation par habitant

(€)

Coût d’entretien du dispositif par habitant et par an (€)

1 39 7,8 35 224 100 2 36,5 7,3 28 261 100 3 50,2 10,05 58 173 100 4 52,8 10,55 59 179 100 5 30 6 17 353 100 6 38,1 7,6 39 195 100

TOTAL 246,7 49,3 236 - - 3) Scénario 3 Le scénario 3 d’assainissement non-collectif ne concernera pas les habitations déjà aux normes. En reprenant les éléments décrits dans la partie II/ C), le schéma de calcul de coût pour les habitations est résumé dans le tableau 27 :

Tableau 27 : Coût moyen par habitation de l’installation d’un dispositif d’assainissement autonome type Microstation ou Infiltration :

Dispositif d’épuration

Cout d’installation d’un dispositif

(€)

Subventions disponibles (60 % par l’AESN +20 %

via le CDDL) (€)

Coût d’installation

par habitation

après subventions

(€)

Cout d’entretien par an d’un dispositif

(€)

Nombre d’habitations concernées

Somme des coûts pour l’ensemble des habitants de

la commune (après

subventions) (k€)

Microstation 10 000 8000 2000 500 58 116

Dispositif d’infiltration 6 500 5200 1300 50 37 48,1

Total = 145,8


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IV/ DISCUSSION DES RESULTATS

A) Comparaison de l’impact écologique de chaque scénario Nous avons comparé l’impact des différents scénarios envisagés sur la concentration de chaque polluant. Les résultats sont présentés dans la figure 9 ci-dessous : Rappel des dispositifs d’assainissement correspondant aux scénarios : Scénario 1.A : Lagunage. Scénario 1.B : Filtre planté de roseaux. Scénario 1.C et 2 : Microstation d’épuration

Figure 9 : Concentration en MES, DCO, DBO5, Nt et Pt en amont et en aval de la commune, pour les différents scénarios

d’assainissement collectif ou semi-collectif

Légende :


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La figure 9 permet de visualiser la bonne épuration des MES quel que soit le mode de traitement utilisé ; une fosse septique (en bon état de fonctionnement) suffit à en éliminer la majeure partie. Pour ce qui est de la matière organique (DBO5 et DCO), les fosses septiques sont moins efficaces que les dispositifs proposés, ce qui est logique car il s’agit théoriquement d’un prétraitement des eaux. Globalement, les microstations d’épuration et les filtres plantés de roseaux épurent mieux la matière organique que les systèmes de lagunage. On remarque aussi que les trois dispositifs proposés permettent de préserver la qualité de l’eau du ru de la Goulée avec un état « moyen » vis-à-vis de la DBO5. Les microstations permettent presque d’atteindre un « bon état ». Néanmoins, les eaux du ru de la Goulée sont rapidement diluées en aval lors de sa confluence avec le ru du Paradis ; cette baisse de la DBO5 pourra se ressentir aussi dans la qualité de l’eau du ru du Paradis. En ce qui concerne l’épuration de l’azote total, les fosses septiques offrent un abattement incomplet. En revanche, les filières de traitement proposées possèdent un taux d’abattement important pour l’azote, et en particulier les filtres plantés de roseaux. De tels dispositifs permettraient d’éviter un apport supplémentaire d’azote dans les cours d’eau, potentiellement enrichis en nitrates dû à l’activité agricole alentour. Enfin, vis-à-vis du phosphore, qui est le polluant le plus important dans le ru du Paradis, les dispositifs envisagés permettent une baisse significative de sa concentration, mais qui reste cependant insuffisante. Quel que soit les technologies, il est encore difficile aujourd’hui de trouver des méthodes efficaces pour éliminer ce composé des eaux traitées. On note que le lagunage reste significativement plus performant que les microstations d’épuration ou que les filtres plantés de roseaux. Les eaux du ru de la Goulée resteraient de qualité mauvaise même avec ce dispositif, malgré une diminution par deux de la concentration en phosphore total. L’impact de la commune de Fresnes-en-Tardenois pourrait se répercuter plus en aval sur le ru du Paradis, le dégradant également. Pour résumer, les microstations d’épuration et les filtres plantés de roseaux ont une meilleure performance épuratoire que les dispositifs de lagunage pour la plupart des polluants, mais en ce qui concerne l’épuration du phosphore, qui est un polluant plus problématique dans le ru du Paradis, le lagunage est la solution la plus efficace.


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B) Comparaison des coûts Les coûts de nos différents scénarios sont résumés dans le tableau 28 :

Tableau 28 : Coût total des différents scénarios

Scénarios Coût total des installations

avant subventions (k€)

Coût total des installations

après subventions (k€)

Coût moyen des installations par

habitant (pour 254 habitants) (€)

Montant moyen à

avancer par habitant (k€)

Coût moyen d’entretien par habitant et par

an (€)

1.A 58,5 + 182,7 = 241,2

96,05 378 806 7

1.B 58,5 + 349,6 = 408,1

163,35 643 1.329 11

1.C 58,5 + 203,3 = 261,8

98,25 387 870 20

2 58,5 + 246,7 = 305,2

61 240 1.202 100

3 821 164,1 646 3.232 121,5

La solution proposée par le scénario 2 est le moins coûteux à mettre en place. Ceci est permis grâce aux subventions importantes de l’AESN et du Conseil Général. Cependant, les coûts d’entretien des microstations à installer sont élevés. Le scénario 3 d’assainissement non-collectif parait inintéressant sur tous les points : le coût total, même après subventions, le coût d’entretien et le montant moyen à avancer par habitant sont les plus importants de tous les scénarios. De plus, la réflexion doit également porter sur l’investissement nécessaire à ce type de dispositifs. Pour une solution semi-collective ou individuelle, un investissement lourd est à prévoir pour chaque particulier, même si à l’issue des travaux il récupérera une partie (voire la totalité) de ses investissements. Ce fonctionnement sur la base du volontariat a peu de chances de fonctionner, puisque la situation de la commune est restée inchangée depuis longtemps, alors même que la pollution urbaine a déjà été mise en évidence. Il est donc essentiel de se renseigner sur l’aboutissement d’un tel scénario auprès des particuliers. Les scénarios d’assainissement collectifs envisagés imposent à la commune d’avancer des frais importants (de 200 000 € à 340 000 €), mais ont l’avantage d’être très économiques au niveau de l’entretien à effectuer, particulièrement pour le lagunage. Le lagunage semble donc la solution la plus intéressante économiquement. Son coût est le plus faible, c’est le dispositif qui permet à la commune ou aux habitants d’avancer le moins d’argent, et c’est aussi celui qui est le plus rentable sur le long terme grâce à ses coûts d’entretien minimes


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C) Conclusion L’assainissement des eaux usées dans la commune de Fresnes-en-Tardenois est aujourd’hui très insuffisant, ce qui contribue à l’état physico-chimique « moyen » du ru du Paradis ainsi que, plus minoritairement, à celui de l’Ourcq. Même si l’objectif de la DCE de retrouver un « bon » état des cours d’eau à l’horizon 2015 semble très compromis, il est nécessaire que la commune de Fresnes-en-Tardenois opère une remise en état totale de ses dispositifs d’assainissement dont la grande majorité n’est pas aux normes depuis des années. Les différents scénarios que nous avons proposés pour remédier à ce problème donnent des résultats plus ou moins satisfaisants selon le dispositif d’assainissement choisi. Au niveau économique, le lagunage est la solution la plus adaptée en raison de son coût d’installation modéré et de son coût d’entretien très bas. Les microstations d’épuration ou les filtres plantés de roseaux sont dans l’ensemble plus efficaces pour épurer les eaux que le lagunage. Cependant, au niveau du ru du Paradis, la principale substance polluante est la matière phosphatée. Considérant que le lagunage permet la meilleure épuration du phosphore, cette solution semble donc intéressante du point de vue de l’amélioration de la qualité des eaux rejetées dans le ru de la Goulée. Ainsi, nous recommandons pour l’assainissement des eaux usées de la commune l’installation d’un dispositif de lagunage. Il ne faut toutefois pas oublier de prendre en compte des critères plus subjectifs. Par exemple, même si les lagunes d’épuration s’intègrent généralement très bien dans le paysage, certaines nuisances peuvent survenir comme des mauvaises odeurs qui se dégagent parfois de ces lagunes. De plus, la collaboration avec le groupe responsable de l’évaluation de l’état de la ripisylve nous a permis de nous rendre compte d’un problème potentiel pour le choix de l’emplacement des stations à installer dans le cadre du lagunage/filtre planté, avec l’existence de nombreuses sources non loin de l’emplacement proposé dans ce projet. Le choix d’un futur système d’assainissement pour la commune de Fresnes-en-Tardenois repose donc sur des critères variés dont il faudra que la mairie tienne compte avant d’effectuer un choix d’orientation.


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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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Conseil Général de l’Aisne (non daté). Subvention départementale à l’amélioration sanitaire de l’habitat – Notice explicative. [en ligne] Disponible sur http://www.cc-oulchylechateau.fr/Images/Produits/44FBAE20-0065-4EB3-B18A-B61ABBF2B4CD.PDF

Site internet du Sénat. Disponible sur http://www.senat.fr/ Site internet de LégiFrance. Disponible sur http://www.legifrance.gouv.fr/


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ANNEXES

ANNEXE 1 : Limites des classes d’état physico-chimique des cours d’eau pour différents paramètres


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ANNEXE 2 : Fonctionnement des dispositifs d’infiltration Principe L’infiltration est une technique d’épuration des eaux usées ancienne, qui repose sur l’épandage souterrain des eaux usées. Les eaux s’infiltrent dans le sol au niveau de lits ou de tranchées d’épandage et sont ainsi lentement filtrées et débarrassées de certains polluants par l’action de micro-organismes. Ces dispositifs sont à installer en sortie des fosses toutes eaux, ils nécessitent donc un prétraitement. La figure 10 ci-dessous montre l’organisation de ce type de dispositif :

Figure 10 : Schéma d’un dispositif d’infiltration constitué d’un lit d’épandage36

Il existe d’autres systèmes d’infiltration qui utilisent des sols reconstitués, lorsque le sol naturellement présent n’est pas apte à l’infiltration. Ce sont des filtres à sable verticaux ou horizontaux, éventuellement drainés pour permettre un bon écoulement des eaux dans le filtre. Dans notre cas, comme nous avons pu le voir sur la carte réalisé par le bureau d’Etudes Eau et Environnement, les sols au niveau de la route de Courmont et du début de la rue Jeannet sont aptes à l’infiltration classique, ce qui permet de s’affranchir de tels dispositifs, plus onéreux et souvent plus contraignants.

36 Source : http://www.anc-environnement.fr/traitement2.php


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Contraintes Les systèmes d’épandage sur des lits ou des tranchées ont l’avantage d’être assez économiques, et de demander peu d’entretien. Les contraintes à respecter pour les mettre en place sont cependant nombreuses, ce qui explique pourquoi il serait difficile d’implanter de tels systèmes pour toutes les habitations de la commune. Au niveau du sol, il faut déjà distinguer deux contraintes :

- Une contrainte topographique liée à la pente du terrain. Celle-ci ne doit pas excéder les 10% pour que l’infiltration puisse être possible.

- Une contrainte liée à la morphologie des sols : leur profondeur doit être suffisante, et leur vitesse de percolation des eaux doit être idéalement comprise entre 10-2 et 10-8 m.s-1.

A cela s’ajoutent des contraintes réglementaires, déjà présentées dans le schéma de la figure 5. On note par exemple que les distances minimales suivantes doivent impérativement être respectées :

- 3m des limites de propriété - 5m de toute habitation - 3m de toute végétation (pour les arbres et arbustes de tailles importantes surtout) - 35m de toute source d’eau potable

La taille de la parcelle disponible est aussi à prendre en compte, puisqu’il faut prévoir en moyenne de 20 à 50 m² pour la zone d’épandage. Enfin, la parcelle doit être accessible aux engins de terrassement nécessaires à l’installation du dispositif, et elle doit de plus être située en contrebas de l’habitation et de la fosse toutes eaux, afin que l’eau puisse atteindre le lit ou la tranchée d’épandage de façon gravitaire. Dans la zone choisie (route de Courmont et début de la rue Jeannet), toutes ces contraintes peuvent être respectées, c’est pourquoi nous avons choisi de proposer d’y installer des dispositifs basés sur de l’épandage souterrain des eaux usées. Plus précisément, les habitations concernées par ce système d’épandage seraient toutes celles de la route de Courmont, ainsi que les habitations aux numéros 7, 9, 11, 13 et 15 de la rue Jeannet.


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ANNEXE 3 : Fonctionnement des dispositifs de lagunage Le lagunage est une technique très ancienne d’épuration des eaux usées. Cette technique consiste à laisser reposer les eaux usées dans des bassins tampons, pendant un temps relativement important (le temps de séjour des eaux est en moyenne situé autour de 30 jours). Ces bassins permettent de laisser le temps aux matières en suspension de décanter, et sont aussi le lieu d’une dégradation importante de la matière organique, azotée et phosphorée par des bactéries, des phytoplanctons et zooplanctons, ainsi que des macrophytes. Le premier bassin est caractérisé par une forte présence bactérienne, ce qui permet d’éliminer une grande partie de la matière organique présente dans l’eau. Les deuxième et troisième bassin sont beaucoup plus riches en algues, et permettent principalement de débarrasser les eaux usées de la matière azotée et phosphorée. La figure 11 présente le mode de fonctionnement d’un dispositif de lagunage avec trois bassins.

Figure 11 : Schéma du mode de fonctionnement d’un dispositif de lagunage avec trois bassins37

37 Source : http://crdp.ac-amiens.fr/enviro/eau_maj_solution_p10.htm


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ANNEXE 4 : Fonctionnement des dispositifs de lagunage Le FPRv est alimenté en eaux usées au niveau de sa surface. L’eau percole dans le substrat sableux ce qui permet de filtrer une grande partie des MES, qui s’accumulent alors à la surface du bassin (ce qui nécessite un curage régulier). Les roseaux ont une rhizosphère très développée, ce qui leur permet d’abriter une grande quantité de micro-organismes comme des bactéries, qui se fixent dans le sol au niveau de leurs racines et de leurs rhizomes. Dans les FPRv, le sol n’est pas gorgé d’eau en permanence, et on trouve donc des bactéries aérobies. Ces bactéries permettent d’assurer une première dégradation de la matière organique contenue dans les eaux usées. La figure 12 présente le mode de fonctionnement d’un FPRv :

Figure 12 : Schéma du mode de fonctionnement d’un FPRv 38

Ensuite, les eaux sont drainées à la sortie du FPRv pour être redirigées vers le deuxième bassin, le FPRh. Comme pour le FPRv, on trouve dans le substrat du bassin une grande quantité de bactéries fixées au niveau de l’appareil racinaire des roseaux. Cependant, à la différence du premier, ce bassin est en permanence gorgé d’eau. En l’absence d’oxygène, il se développe donc dans le sol des bactéries anaérobies qui vont réduire l’azote et le phosphore des eaux usées, permettant un bon abattement de ceux deux polluants. La figure 13 présente le mode de fonctionnement d’un FPRh :

38 Source : http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0809/bei/beiere/groupe3/node/195#1Principe


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Figure 13 : Schéma du mode de fonctionnement d’un FPRh39

39 Source : http://www.google.fr/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fdelapailleaugrenier.files.wordpress.com%2F2012%2F10%2Fschema-filtre-plante-ecoulement-horizontal.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fdelapailleaugrenier.wordpress.com%2F2012%2F10%2F24%2Fnotre-choix-dassainissement-est-accepte%2Fschema-filtre-plante-ecoulement-horizontal%2F&h=515&w=1152&tbnid=XEQAHQfLB7tdKM%3A&zoom=1&docid=TGJLZs9ffAe1XM&ei=ia9yU6CZNs3P0AXQ6IGIBw&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=212&page=1&start=0&ndsp=14&ved=0CFsQrQMwAQ&biw=1366&bih=643


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ANNEXE 5 : Fonctionnement des dispositifs de lagunage Les microstations d’épuration fonctionnent selon le principe de boues activées. Les eaux usées sont d’abord décantées dans une première cuve, ce qui permet de les débarrasser d’une grande partie des particules en suspension (ou MES). Ensuite, ces eaux prétraitées sont envoyées vers une deuxième cuve dans laquelle des micro-organismes présents vont procéder à une épuration biologique. Dans cette cuve s’alternent des phases aérobies et des phases anaérobies. Les phases aérobies permettent aux bactéries présentes de dégrader la matière organique, et les phases anaérobies permettent la réduction des nitrates ainsi et des composés phosphorés. Enfin, les eaux sont clarifiées dans une dernière cuve, où les MES finiront d’être décantées, et peuvent ensuite être rejetées dans le milieu naturel. La figure 14 présente un schéma simplifié du fonctionnement d’une microstation d’épuration :

Figure 14 : Schéma simplifié du mode de fonctionnement d’une microstation d’épuration40

40 Source : http://www.actu-environnement.com/materiels-services/produit/microstations_epuration_klaro_systeme_traitement_sbr_200_eh_1295.php4


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ANNEXE 6 : Estimation de la longueur totale de réseau à mettre en place dans le cadre d’un réseau d’évacuation des eaux usées :

Rue concernée Longueur de canalisations

estimée (m) Nombre d'habitants(ou EH, approximatif)

Grande Rue 470 48 Rue Jeannet 430 37

Rue du Château 70 11 Rue des Marroniers 80 11

Rue du Pâtis 280 24 Lotissement des Charmes

et Rue Dognat 340 40

Rue des Chapelles 190 20

Total 1860 191

ANNEXE 7 : Structuration du sol lors de l’installation de canalisations

ANNEXE 8 : Caractéristiques épuratoires de la station d’épuration TOPAZE T300

(double-cliquer sur l’annexe pour afficher les caractéristiques complètes)


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