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Traitement des eaux usées domestiques par filtres plantés de macrophytes - Adaptation de la filière au contexte tropical : état de l'art



Constructed wetlands for domestic wastewater treatment: adaptation to French overseas department tropical weather rapport May 2012 ; 77 pages
Aut. Claire Eme
Ed. INRAE - Villeurbanne OFB - Vincennes
Téléchargeable sous format: PdF (3 070 ko)
Téléchargeable chez l'éditeur
Résumé:
Les filtres plantés de macrophytes sont aujourd’hui reconnus comme des procédés de traitement des eaux usées domestiques adaptés aux petites collectivités françaises de métropole. Le modèle français de filtres plantés à écoulement vertical a la particularité d’appliquer les eaux usées brutes sur le filtre s’affranchissant d’une étape préalable de traitement et permettant ainsi une gestion décennale des boues sur l’ensemble de la filière de traitement.
L’assainissement dans les DOM montre de nombreuses faiblesses. Le climat tropical peut induire des charges hydrauliques importantes lors des événements pluvieux et des effluents relativement septiques en entrée de station, mais aussi un vieillissement plus rapide de certains matériaux. De plus, l’éloignement géographique des DOM induit des coûts de transport parfois exorbitants pour les matériaux importés (équipements électromécaniques et réactifs notamment). Se pose ainsi la question du choix de la filière de traitement pour les petites collectivités des DOM et par le fait, de l’adaptabilité de la filière de traitement des eaux usées domestiques par filtres plantés de macrophytes au climat tropical.
En se basant sur les expérimentations tropicales de la littérature scientifique, les techniques de filtres plantés sont recensées. Il en ressort que de nombreux modèles de conception peuvent varier, autant dans la composition du massif filtrant que dans les charges organiques et hydrauliques appliquées au filtre. Malgré une hétérogénéité de la qualité des données, les rendements épuratoires présentés dans les expérimentations sont, pour la grande majorité, supérieurs à 60 % d’abattement pour les paramètres DBO5, DCO et MES (80 % pour les filtres plantés à écoulement vertical). Cette observation met en évidence le fort potentiel d’adaptation de ces procédés et leur robustesse face aux variations de charges. Seules trois expériences relèvent de l’utilisation du modèle français.
Parallèlement, l’état des lieux des matériaux disponibles dans les DOM met en valeur un choix important de matériaux mais dont la qualité est médiocre avec un taux de fines relativement élevé. Une attention particulière est recommandée sur ce paramètre afin d’éviter les risques de colmatage. La problématique du végétal dans les DOM s’associe au risque d’invasions végétales. L’importation d’espèces végétales est exclue, l’utilisation d’espèces végétales autochtones étant recommandée. Malgré le vaste choix de macrophytes dans la littérature, les espèces végétales voisines de Phragmites australis seront préconisées ; le rôle mécanique du végétal dans le filtre planté type eaux usées brutes étant dominant.
Abstract:
Constructed wetlands for domestic wastewater treatment is commonly used for French small communities. The “French model” of constructed wetland has been developed in order to treat raw sewage without pre-treatment, thus facilitating sludge management. French overseas departments are governed by French laws and therefore their wastewater treatment plants must conform to French discharge policy.
However, the tropical weather of those departments leads to high hydraulic loads and different effluent qualities. Furthermore, the actual wastewater plants show signs of age rapidly. Thus, adapting the design and operation of constructed wetlands to tropical climate and island specificities should allow to overcome these issues.
From international publications, constructed wetlands experiments in tropical weather are listed. Three “French models” are identified. Into all publications, a wide range of materials and macrophytes types are used under different loads. Despite the heterogeneity of collected data, the main results indicates almost 60 % BOD5, COD and TSS removal (80 % for vertical flow). This points out that constructed wetlands are robust to design changes.
At the same time, local materials of French overseas departments are suitable but need to be washed before usage in order to limit clogging risks. Importation of macrophytes to those departments is excluded to limit invasion risks. Usage of native species is encouraged. Literature review identified several suitable species but the “French model” brings out a predominant mechanical role and cannot be compared to others constructed wetlands models.

Mot clef:

eaux usées (traitement des ) (DT) (OP)

Editeurs/Diffuseurs:

INRAE - Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture - Villeurbanne
    

OFB - Office français de la biodiversité - Vincennes
    

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