La majeure partie de la population de mon pays vit dans des petites villes et des zones rurales, et la pollution des eaux par les eaux usées rurales suscite une inquiétude croissante. À l'exception du faible taux de traitement des eaux usées dans l'ouest du pays, ce taux a globalement progressé dans les zones rurales. Cependant, mon pays est un vaste territoire, et les conditions environnementales, les modes de vie et les situations économiques des villes et villages varient considérablement d'une région à l'autre. Afin de mettre en œuvre efficacement un système de traitement décentralisé des eaux usées adapté aux spécificités locales, il est pertinent de s'inspirer de l'expérience des pays développés.
la principale technologie décentralisée de traitement des eaux usées de mon pays
Dans mon pays, les principales technologies de traitement des eaux usées rurales sont les suivantes (voir figure 1) : la technologie à biofilm, la technologie à boues activées, la technologie de traitement écologique, la technologie d’épandage et la technologie de traitement combinant procédés biologiques et écologiques. Leur application est bien établie et des exemples de gestion réussie existent. En termes de capacité de traitement, les stations d’épuration sont généralement inférieures à 500 tonnes.
1. Avantages et inconvénients de la technologie de traitement des eaux usées rurales
Dans la pratique du traitement des eaux usées en milieu rural, chaque procédé présente les avantages et les inconvénients suivants :
Méthode des boues activées : contrôle flexible et automatique, mais le coût moyen par ménage est élevé et du personnel spécialisé est nécessaire pour l’exploitation et la maintenance.
Technologie des zones humides artificielles : faible coût de construction, mais faible taux d’élimination et exploitation et gestion peu pratiques.
Traitement des sols : la construction, l’exploitation et l’entretien sont simples et peu coûteux, mais ils peuvent polluer les eaux souterraines et nécessitent une gestion d’exploitation et d’entretien à long terme.
Plateau tournant biologique + bac à plantes : convient aux régions du sud, mais difficile à utiliser et à entretenir.
Petite station d'épuration : son procédé de traitement est proche de celui des eaux usées domestiques urbaines. L'avantage est la bonne qualité des eaux traitées, mais l'inconvénient est son incapacité à répondre aux besoins des eaux usées agricoles rurales.
Bien que certaines régions promeuvent des technologies de traitement des eaux usées rurales « sans moteur », les technologies « motorisées » restent prédominantes. Actuellement, dans de nombreuses zones rurales, les terres sont attribuées aux ménages, les terrains publics sont rares et le taux d'utilisation des sols est très faible dans les zones économiquement développées. Les ressources foncières disponibles pour le traitement des eaux usées sont donc limitées. Par conséquent, les technologies de traitement des eaux usées « dynamiques » présentent un fort potentiel d'application dans les zones où l'utilisation des terres est faible, l'économie est développée et les exigences en matière de qualité de l'eau sont élevées. Les technologies de traitement des eaux usées économes en énergie et à faible consommation constituent la tendance de développement des systèmes décentralisés de traitement des eaux usées domestiques dans les villages et les villes.
2. Mode combiné de technologie de traitement des eaux usées rurales
Dans mon pays, la combinaison des technologies de traitement des eaux usées rurales repose principalement sur les trois modes suivants :
Le premier mode de traitement est le procédé MBR (bioréacteur à membrane), également appelé oxydation par contact ou procédé à boues activées. Les eaux usées pénètrent d'abord dans la fosse septique, puis dans l'unité de traitement biologique, avant d'être rejetées dans le cours d'eau environnant pour être réutilisées. La réutilisation des eaux usées est plus courante en milieu rural.
Le deuxième mode est anaérobie + zone humide artificielle ou anaérobie + étang ou anaérobie + terre, c'est-à-dire que l'unité anaérobie est utilisée après la fosse septique, et après traitement écologique, elle est rejetée dans l'environnement ou utilisée à des fins agricoles.
Le troisième mode est le traitement par boues activées + zone humide artificielle, boues activées + bassin, oxydation par contact + zone humide artificielle, ou oxydation par contact + traitement des sols, c'est-à-dire que des dispositifs aérobies et d'aération sont utilisés après la fosse septique, et une unité de traitement écologique est ajoutée pour renforcer l'élimination de l'azote et du phosphore.
Dans les applications pratiques, le premier mode représente la plus grande proportion, atteignant 61 %).
Parmi les trois modes de traitement mentionnés, le bioréacteur à membrane (MBR) offre une meilleure efficacité et convient aux zones exigeant une qualité d'eau élevée, mais son coût d'exploitation est relativement important. Les coûts d'exploitation et de construction des zones humides artificielles et des procédés anaérobies sont très faibles, mais, globalement, il est nécessaire d'intensifier l'aération pour obtenir un traitement des eaux plus optimal.
Technologie de traitement décentralisé des eaux usées appliquée à l'étranger
1. États-Unis
En termes de système de gestion et d'exigences techniques, le traitement décentralisé des eaux usées aux États-Unis fonctionne selon un cadre relativement complet. Actuellement, ce système repose principalement sur les technologies suivantes :
Les fosses septiques et l'épandage sont des technologies couramment utilisées à l'étranger. Selon une enquête allemande, environ 32 % des eaux usées sont adaptées à l'épandage, mais 10 à 20 % ne le sont pas. Ce non-respect des critères peut être dû à la pollution des eaux souterraines, notamment en cas de durée d'utilisation excessive, de surcharge hydraulique, de problèmes de conception ou d'installation, ou encore de difficultés de gestion.
Filtre à sable. La filtration sur sable est une technologie de traitement des eaux usées très couramment utilisée aux États-Unis, qui permet d'obtenir un bon taux d'élimination.
Traitement aérobie. Le traitement aérobie est largement utilisé aux États-Unis, généralement à des capacités de 1,5 à 5,7 tonnes par jour, par la méthode des bacs à boues activées ou par la méthode des boues activées. Ces dernières années, les États-Unis ont également accordé une grande importance à la valorisation efficace de l'azote et du phosphore. La majeure partie de l'azote présent aux États-Unis se trouve dans les eaux usées. Il est donc essentiel de réduire les coûts de traitement ultérieurs grâce à une séparation précoce.
De plus, il y a la désinfection, l'élimination des nutriments, la séparation à la source, ainsi que l'élimination et la récupération de l'azote et du phosphore.
2. Japon
Le système de traitement décentralisé des eaux usées au Japon est relativement bien connu, notamment grâce à ses fosses septiques. La provenance des eaux usées domestiques au Japon diffère quelque peu de celle de mon pays. Elles sont principalement collectées en fonction de la classification des eaux usées de blanchisserie et des eaux usées de cuisine.
Au Japon, les fosses septiques sont installées dans des zones non adaptées au réseau d'assainissement collectif et où la densité de population est relativement faible. Elles sont conçues pour répondre aux besoins spécifiques de chaque population et selon différents paramètres. Bien que les fosses septiques actuelles soient progressivement remplacées, elles restent majoritairement des fosses d'aisance. Après le réacteur AO, les processus anaérobie, de désoxydation, aérobie, de sédimentation, de désinfection et autres, on peut considérer qu'une fosse septique fonctionne normalement. Le succès relatif des fosses septiques au Japon ne repose pas uniquement sur des aspects techniques, mais aussi sur un système de gestion complet, encadré par un cadre juridique rigoureux, constituant ainsi un modèle de réussite. Actuellement, des exemples d'utilisation des fosses septiques existent en Chine, et il est à noter qu'il existe également des marchés en Asie du Sud-Est. Des pays comme l'Indonésie et les Philippines sont également concernés par la politique japonaise de décentralisation du traitement des eaux usées. La Malaisie et l'Indonésie ont élaboré leurs propres spécifications techniques et directives pour les fosses septiques, mais celles-ci ne sont pas nécessairement adaptées à leur niveau de développement économique actuel.
3. Union européenne
En réalité, l'UE comprend des pays économiquement et technologiquement développés, ainsi que des régions économiquement et technologiquement en retard. Sur le plan économique, leur situation est comparable à celle de la Chine. Après avoir réalisé des progrès significatifs sur le plan économique, l'UE s'est également attachée à améliorer le traitement des eaux usées et a adopté en 2005 la norme européenne EN 12566-3 relative au traitement décentralisé des eaux usées à petite échelle. Cette norme vise à adapter les mesures aux conditions locales et géographiques, notamment en permettant le choix de différentes technologies de traitement, principalement les fosses septiques et l'épandage. D'autres normes couvrent également les installations complètes, les petites stations d'épuration et les systèmes de prétraitement.
4. Inde
Après avoir brièvement présenté le cas de plusieurs pays développés, permettez-moi d'aborder la situation des pays en développement d'Asie du Sud-Est, relativement proches des régions économiquement sous-développées de mon pays. En Inde, les eaux usées domestiques proviennent principalement des eaux de cuisine. En matière de traitement des eaux usées, la technologie des fosses septiques est actuellement la plus répandue en Asie du Sud-Est. Cependant, le problème général est similaire à celui de notre pays : la pollution de l'eau sous toutes ses formes est très manifeste. Avec le soutien du gouvernement indien, des actions et des programmes visant à généraliser efficacement le fonctionnement des fosses septiques sont en cours, avec des spécifications établies pour le traitement des eaux usées et la technologie d'oxydation par contact.
5. Indonésie
L'Indonésie, située sous les tropiques, connaît un développement économique rural relativement faible. Les eaux usées domestiques des populations locales sont principalement rejetées dans les cours d'eau. Par conséquent, la situation sanitaire en milieu rural, notamment en Malaisie, en Thaïlande et au Vietnam, est préoccupante. En Indonésie, 50 % des ménages utilisent des fosses septiques, et des politiques ont été mises en place pour promouvoir leur utilisation conforme aux normes.
Expérience étrangère avancée
En résumé, les pays développés possèdent une riche expérience dont mon pays peut s'inspirer : leur système de normalisation est très complet et standardisé, et ils disposent d'un système de gestion opérationnelle efficace, incluant la formation professionnelle et l'éducation civique. De plus, les principes du traitement des eaux usées y sont très bien définis.
Plus précisément : (1) Clarifier les responsabilités en matière de traitement des eaux usées et, parallèlement, soutenir le traitement décentralisé par l’État au moyen de financements et de politiques ; élaborer des normes pour réglementer et encadrer ce traitement décentralisé ; (2) Mettre en place un système de gestion administrative et industrielle équitable, normalisé et efficace pour garantir le développement effectif et la pérennité du traitement décentralisé des eaux usées ; (3) Améliorer l’échelle, la socialisation et la spécialisation de la construction et de l’exploitation des installations de traitement décentralisées afin d’en optimiser la rentabilité, de réduire les coûts et de faciliter le contrôle ; (4) Spécialiser ; (5) Mener des actions de sensibilisation, d’éducation et de participation citoyenne, etc.
Dans le cadre de la mise en œuvre pratique, les expériences réussies et les leçons tirées des échecs sont mises en commun afin de réaliser le développement durable de la technologie de traitement décentralisé des eaux usées de mon pays.
Cr.antop
Date de publication : 13 avril 2023