Comparaison théorique de dispositifs d'ANC : les filières par "cultures fixées sur supports fins" autorisées au 1er novembre 2013 - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2013

Theoretical comparison of such systems used for on-site treatment: attached growth system on fine media authorized on November 1th, 2013

Comparaison théorique de dispositifs d'ANC : les filières par "cultures fixées sur supports fins" autorisées au 1er novembre 2013

Résumé

The order liying down the technical requirements relating to the onsite treatment system receiving a daily organic load lower or equal to 1,2 kg of DBO5 lead to the development of new technical devices. This report is designed to summarize the regulation elements available on interdepartmental website about on site treatment. This report deals only with one type of devices: the attached growth system on fine media. In addition to devices using ground or sand, this synthesis report includes 44 technical approvals and their related available user manuals; it concerns 11 manufacturers. All the systems have a preliminary treatment constituted by a septic tank except for the “treatment garden” which has a first floor made of vertical red bed filter. For all the approved systems, the septic tank and the filter are totally inseparable except for the plant named: "EPURFLO mini CP ". The septic tanks are in a variety of forms: rectangular, cylindrical, ovoide, and made of several chosen constituent materials: PEHD, PE, resin of polyester and fiberglass, concrete. Their sizes vary from 0,60 in 0,75m3 / PE to 1m3 / PE for those preceding a zeolite filter. The sludge productions are referred by manufacturers with such different units that comparisons are really complex. The intervals of emptying operation given by manufacturers, depend on the occupation rate and seem to be based on only theoretical calculations: they extended over periods between 2 years and 3-4 years. Different lining materials are used such as soil, sand or gravel, zeolite, shavings of coconut or rock wool cubes. The variation range of effective surface areas is important: between 5m2 / PE and 0,26 m2 / PE respectively for the vertical sand filter and one of the rock wool cubes filter. The horizontal sand filter (the only treatment plant in anoxic conditions) has a higher effective surface area, close to 9 m2 / PE. The hold on the ground for a land treatment is estimated at 12 m2 / PE in case of an average permeability of 50 mm / h. For less permeability capacity, the hold on the ground is bigger. The need for compactness leads to an intensive use of the filter which is characterized by the daily applied surface organic load. Some rock wool receive a daily applied surface load of 160g DBO5/m2. This value is 20 times superior to the surface load related to the vertical sand filter used in on site treatment and is 12 times superior to the surface load related to underground filters used in collective sanitation. In such conditions, the intensity of biological development may probably lead to a renewal of the material to avoid its clogging. Among the 26 analyzed systems, only 7 plants work at load rates lower than the known applied loads rates in collective sanitation. This theoretical analysis will be completed by in situ measurements which should emphasize the relevance of the constructive elements of the new devices.
L’arrêté du 7 mars 2012, modifiant l’arrêté du 7 septembre 2009, fixant les prescriptions techniques applicables aux installations d’assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg/j de DBO5, a modifié en profondeur les possibilités techniques de traitement des eaux usées. Très rapidement, de nouveaux dispositifs d’assainissement sont apparus par agrément. L’objet de ce rapport est d’élaborer une première synthèse bibliographique des éléments règlementaires disponibles sur le portail interministériel Assainissement Non Collectif à la date du 1er Novembre 2013. Cette synthèse ne concerne que la famille des cultures fixées sur support fin. Outre les filières utilisant le sol et le sable décrites dans l’arrêté du 7 mars, cette synthèse porte uniquement sur la lecture de 44 agréments et les manuels d’utilisation disponibles ; elle concerne 11 constructeurs. Toutes les filières disposent d’un traitement préalable par fosse toutes eaux excepté la filière « jardin assainissement » dont le premier étage en filtre vertical garni de gravier est planté de roseaux. Pour toutes les filières agréées, la fosse toutes eaux et le filtre sont totalement indissociables sauf pour le dispositif : « EPURFLO mini CP ». Les fosses sont de formes variées : rectangulaire, cylindrique, ovoïde,… et de matériaux constitutifs choisis différents : PEHD, PE, résine de polyester et fibre de verre, béton. Leurs tailles varient de 0,60 à 0,75 m3/EH jusqu’à 1 m3/EH pour celles précédant un filtre garni de zéolite. Les constructeurs annoncent des productions de boues mais dans des unités suffisamment variées pour que les comparaisons soient vraiment complexes. Les fréquences de vidange annoncées, dépendant du taux d’occupation, semblent reposer sur des calculs purement théoriques : elles s’étalent entre 2 ans et 3-4 ans. Les matériaux de garnissage utilisés sont nombreux : le sol, le sable ou gravier, la zéolite, les copeaux de coco ou des cubes de laine de roche. L’amplitude de variation de la surface utile des différents filtres est importante : entre 5 m2/EH à 0,26 m2/EH respectivement pour le filtre à sable vertical et l’un des filtres garni de laine de roche. Le filtre à sable horizontal (unique filière au fonctionnement anoxique) a une emprise supérieure, proche de 9 m2/EH. Quant à l’épandage souterrain, son emprise complète est évaluée à 12 m2/EH pour un sol d’une perméabilité moyenne de 50 mm/h. Pour des sols moins perméables, l’emprise est plus grande. La recherche de compacité des dispositifs conduit à un degré de sollicitation important du filtre que l’on caractérise par la charge surfacique journalière appliquée. Certains filtres garnis de laine de roche reçoivent une charge appliquée journalière de 160g de DBO5/m2 soit une sollicitation 20 fois supérieure au filtre à sable vertical utilisé en Assainissement Non collectif ou une sollicitation 12 fois supérieure aux « filtres enterrés » utilisés en assainissement collectif. Dans ces conditions, l’intensité du développement biologique conduira certainement à un renouvellement du matériau support afin d’éviter son colmatage. Parmi les 26 dispositifs analysés, seulement 7 dispositifs fonctionnement à des taux de charge surfaciques inférieurs à ceux utilisés en assainissement collectif. Cette analyse purement théorique, basée sur des lignes directrices connues des processus de dégradation par cultures fixées sur support fin permettra d’appuyer l’interprétation des mesures in situ complémentaires en cours. Ce suivi in situ devrait permettre de confirmer le bien fondé des éléments constructifs des dispositifs nouveaux.
Fichier principal
Vignette du fichier
pub00044835.pdf (3.13 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...

Dates et versions

hal-02601648 , version 1 (16-05-2020)

Identifiants

Citer

Catherine Boutin, Vivien Dubois, C. Lassablière. Comparaison théorique de dispositifs d'ANC : les filières par "cultures fixées sur supports fins" autorisées au 1er novembre 2013. [Rapport de recherche] irstea. 2013, pp.104. ⟨hal-02601648⟩

Collections

IRSTEA LARA INRAE
35 Consultations
116 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More