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L’ARPE vient de publier un dossier consacré au traitement des effluents domestiques par bioréacteurs à membranes. Objectif : améliorer les connaissances afin de se poser les bonnes questions avant d’envisager une mise en œuvre.

Ce dossier présente le fonctionnement de la filière et dresse un état des lieux détaillé de son développement sur le territoire régional. Il s’appuie sur de nombreuses visites de sites menées de 2013 à 2016, sur l’analyse des résultats d’autosurveillance de 11 stations situées en PACA sur 3 ans, sur de nombreux échanges avec les exploitants des stations d’épuration (Suez, Veolia, SAUR, mairie du Cannet des Maures), le service eau du département du Finistère, des chercheurs et universitaires (Irstea, Université de Montpellier), l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, sans oublier des opérateurs tels que GTM Environnement ou Polymem

Les Bio-Réacteurs à Membranes (BRM) reposent sur une filtration membranaire pour séparer les boues d’épuration de l’eau traitée. Cette filtration fine, qui se situe entre la micro et l’ultrafiltration constitue une technologie compacte et relativement complexe par rapport aux procédés utilisés généralement pour épurer les effluents domestiques. L’étude indique que les performances très poussées sur la pollution carbonée, les matières en suspension et la désinfection des eaux, sont obtenues au prix d’une exploitation rigoureuse, réalisée par du personnel formé spécialement à cet effet. Les consommations en réactifs chimiques et en énergie sont également plus importantes que des procédés plus classiques pouvant atteindre des performances comparables (boues activées complétées d’un traitement tertiaire adapté).

Par ailleurs, l’aération quasi-permanente des membranes utilisées pour limiter leur encrassement, rend difficile le traitement complet de l’azote. La construction d’un bassin dédié (bassin d’anoxie) est fortement recommandée en cas d’exigence forte sur ce paramètre. De la même manière, pour un traitement poussé du phosphore, il est utile de prévoir un bassin d’anaérobie afin de limiter les injections de réactifs spécifiques dont l’utilisation en excès augmente les risques de colmatage des membranes. 

Enfin, les bénéfices liés aux performances de la séparation membranaire, pourront être remis en cause en cas de déversements répétés vers le milieu récepteur d’eaux usées brutes (déversement en tête de station) ou d’effluents partiellement épurés (by-pass). En effet, le débit de filtration des membranes est limité et conditionné aux surfaces de membranes installées, à leur usure et leur état de colmatage. Plusieurs facteurs ou évènements peuvent contribuer à rendre la capacité effective de filtration insuffisante (surcharges hydrauliques dues à des intrusions d’eaux claires dans le réseau d’assainissement, apports non maîtrisés d’effluents non domestiques, mauvaise gestion des réactifs utilisés sur la station, chute de la température des effluents, lavages des modules membranaires, …). Ceci est susceptible de provoquer des déversements d’effluents malgré la présence d’un bassin d’orage pouvant collecter une partie de ces eaux.

En conclusion, l’étude réalisée par l’ARPE fait apparaitre que si les BRM permettent une épuration stable et performante, ils n’en restent pas moins exigeants et sensibles. Il apparaît donc que les surcoûts liés au choix de la filtration membranaire pour assainir des effluents domestiques doivent être justifiés par une combinaison de plusieurs facteurs : exigence d’un traitement poussé sur la pollution carbonée, particulaire et bactériologique, contrainte foncière importante, connaissance et maîtrise de la quantité et qualité des effluents parvenant à la station. La volonté de réutiliser les eaux usées traitées peut constituer un argument supplémentaire mais pas suffisant pour justifier le choix de cette filière.

Ce dossier est téléchargeable à l’adresse : http://www.arpe-paca.org/files/20180219104550_28p%20BRM%20V7.pdf