ville durable et changement climatique

Des réalisations françaises à l’international

Station d’épuration par filtres plantés de roseaux

Maroc, Asselda
Syntea-Epur Nature
Eaux usées
AMSED
-210 tCO2e/an
(-78 %)
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Le contexte

La France s'est dotée depuis plusieurs années d'un cadre législatif relatif au traitement des eaux usées avant leur rejet dans le milieu naturel. On pourra notamment citer la loi sur l'eau du 3 Janvier 1992 qui impose que tout immeuble d'habitation doit être raccordé à un réseau d'assainissement collectif ou doté d'un système d'assainissement autonome. Ce contexte réglementaire a favorisé le développement d'une grande expérience française dans le domaine du traitement de l'eau et ce même pour les collectivités de petites tailles.

Dans l'Atlas marocain, comme dans de nombreuses zones pauvres du monde, le traitement des eaux usées dans les petites communes est souvent inexistant. Or, au niveau mondial, le traitement des eaux usées constitue le premier enjeu de santé publique : plus de 4 000 enfants de moins de 5 ans meurent chaque jour de diarrhées liées à l’absence de traitement des eaux et au manque d’hygiène induit (source OCDE).

 

L'assainissement du village d'Asselda

L’Association Maroco-Suisse pour l’Environnement et le Développement (AMSED) a confié à la société Syntea-Epur Nature l’étude d’assainissement liquide du Douar Asselda - CR Asni - Province d’El Haouz.

Cette étude technique comprenait la conception et le dimensionnement du réseau de collecte des eaux usées, ainsi que d'une station d'épuration de type "filtre planté de roseaux", permettant de toucher l'équivalent de 1260 habitants (1260 EH).

 

Les filtres plantés de roseaux

Cette solution, adaptée pour les petites communes, présente l'avantage d'être peu lourde à mettre en oeuvre par rapport à une solution plus classique de boues activées.

Elle suppose cependant une conception rigoureuse, une mise oeuvre contrôlée et une formation des exploitants. Par le passé, cette technologie a été mise en oeuvre de façon incontrôlée et a généré de nombreux échecs.

 

Les enjeux GES

En termes d'émissions de gaz à effet de serre, les avantages d'une solution de type filtre planté de roseaux par rapport à d'autres solutions (boues activées, lagunage...) sont :

  • L'absence de consommation d'énergie (dans le cas étudié, les eaux s'écoulent de façon gravitaire). Dans des installations plus industrielles, divers processus sont consommateurs d'énergie ;
  • La faible méthanisation des boues (contrairement à une solution de type lagunage où les eaux stagnantes méthanisent) ;
  • Des émissions grises liées à la construction faible (peu de matériaux à fort contenu carbone utilisés) ;

Dans les calculs ci-dessous, on compare la technologie à filtre planté de roseaux à une solution de lagunage qui est la solution la plus courante dans les villages pauvres, dès lors que les eaux ne sont pas directement rejetées dans le milieu naturel.

Cas de référence

Traitement des eaux usées pour 1260 EH par lagunage

Frontière du système :
  • Construction du lagon (énergie, matériaux)
  • Emission de CH4 (fermentation des eaux usées)
  • Emission de N20 (nitrification/dénitrification)
Données utilisées pour les calculs
  • Nitrification/dénitrification des eaux usées :
    Facteur d'émissions : 0,005 kg N20 / kg NTK (source : GIEC AR5)
    Données d'activité : 11 g NTK/hab/j (source : Syntea-Epur Nature)
  • Méthanisation des eaux usées :
    Facteur d'émissions : B0 * MCF1 (source : GIEC AR5)
    Avec B0 = 0,6 kg CH4/kg DBO et MCF1 = 0,5
    Données d'activité : 69 g DBO/hab/j (source : Syntea-Epur Nature)
  • Construction lagune
    Ratio Carbone 4
    Hypothèse durée de vie : 20 ans

+ 270 tCO2e/an

Cas étudié

Traitement des eaux usées pour 1260 EH par filtres plantés de roseaux

Frontière du système :
  • Construction de filtres plantés de roseaux (énergie, matériaux)
  • Emission de CH4 (fermentation des eaux usées)
  • Emission de N20 (nitrification/dénitrification)
Données utilisées pour les calculs
  • Nitrification/dénitrification des eaux usées :
    Facteur d'émissions : 0,005 kg N20 / kg NTK (source : GIEC AR5)
    Données d'activité : 11 g NTK/hab/j (source : Syntea-Epur Nature)
  • Méthanisation des eaux usées :
    Facteur d'émissions : B0 * MCF2 (source : GIEC AR5)
    Avec B0 = 0,6 kg CH4/kg DBO et MCF2 = 0,1 (bien géré en aérobie)
    Données d'activité : 69 gDBO/hab/j (source : Syntea-Epur Nature)
  • Construction filtres plantés de roseaux
    Facteurs d'émissions : Base Carbone
    Données d'activité : Syntea-Epur Nature
    Hypothèse durée de vie : 20 ans

+ 60 tCO2e/an

Réduction des émissions de GES
60 - 270 = -210 tCO2e/an
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Traitement des eaux usées rurales et gaz à effet de serre

Le traitement des eaux usées rurales peut engendrer des émissions de gaz à effet de serre à divers niveaux :

  • A la construction du réseau d'assainissement (matériaux, énergie). Ces émissions n'ont pas été prises en compte dans le calcul ci-dessus car la construction du réseau d'assainissement est identique quelque soit la solution d'épuration en aval.
  • A la construction de la station d'épuration (matériaux, énergie). Ces émissions sont très faibles par rapport aux autres postes d'émissions.
  • Les émissions de protoxyde d'azote liées au traitement de l'azote (nitrification/dénitrification). Il existe une très grande incertitude et une grande variabilité entre les mesures de ce phénomène. Pour les calculs, nous avons suivi les recommandations de l'ASTEE, et avons adopté le facteur d'émissions du GIEC sur ce point.
  • Les émissions de méthane liées à la fermentation en condition anaérobie de l'eau. Ces émissions sont faibles si l'eau est correctement traitée et bien oxygénée. Elles sont en revanche très importantes dans le cas des eaux stagnantes comme dans le cas du lagunage.
  • Les consommations d'énergie liées au relèvement des eaux usées par exemple.
  • Les divers achats notamment de réactifs.
  • D'autres postes marginaux.