Domestic wastewater characteristics in rural areas in France
Qualité des eaux usées domestiques produites par les petites collectivités
Résumé
Wastewater treatment plants designed to treat pollution loads smaller than 2 000 Population
Equivalent (PE) are highly represented in France. Knowledge of mean concentrations, ratios and
variation range of chemical parameters used to describe wastewater quality is crucial for ensuring a
suited design of treatment facilities to the incoming effluents in these rural contexts.
This study defines mean concentrations, ratios and variation range of wastewater characteristic for
communities under 2 000 PE in capacity.
Analysed parameters are BOD5, COD, TSS, TKN, NH4-N, NGL and TP. The analysis compare the
obtained results to data available in the scientific literature. Trends related to treatment plants capacity
range and geographical areas (national hydrographical watersheds studied: Artois-Picardie, Adour-
Garonne, Loire-Bretagne and Rhin-Meuse) are then analysed and detailed.
Data collected and analysed are results of integrated 24-Hours water quality measurements on
wastewater quality at the treatment plants entrances. Data were then sorted in order to eliminate
aberrant values in the studied concentration series.
Calculated average concentrations agree with literature data. Only the Total Phosphorus parameter is
an exception, the average value is low compare to previous studies, even recent ones (Deronzier and
Choubert, 2004). This is in accordance with the progressive decline in phosphorus concentration since
the 1990s.
Average concentrations are stable when analysed in 500 PE blocks. Geographicaly, the Rhin-Meuse
watershed is the only exception, distinguished by very low mean concentrations along with very high
rates of hydraulic loads measured in the treatment facilities.
Variations range for each parameter agree with the literature for their lower values, when the higher
values are higher than those usually used for wastewater treatment facilities sizing in rural areas.
Typical ratios values agree with the literature except for the COD/BOD5 ratio showing a relatively high
average value.
Organic load analysis shows more than 40 % of measurements relating to under loaded wastewater
treatment plants. Hydraulic load analysis shows a majority of these measurements being over loaded,
especially in the Rhin-Meuse water basin.
Hydraulic overload tends to be higher in plants with a capacity lower than 1 000 PE and lower in the
1 000 to 2 000 PE capacity range.
Les systèmes de traitement des eaux usées domestiques de capacité inférieure à 2 000 Equivalent
Habitants (EH) sont fortement représentés dans le parc épuratoire français. La connaissance des
concentrations moyennes des paramètres caractérisant les eaux usées ainsi que des gammes de
variations possibles est cruciale pour assurer l’adéquation des filières de traitement à ces contextes
ruraux. Cette étude définit les valeurs de concentrations moyennes, les ratios et les gammes de
variations associées caractéristiques des eaux usées pour les agglomérations d’assainissement de taille
inférieure à 2 000 EH.
Les paramètres étudiés sont : DBO5, DCO, MES, NK, N-NH4, NGL et Pt. Une analyse compare les
résultats obtenus avec la littérature scientifique disponible sur le sujet. Les tendances qui se dégagent
selon les tranches de capacité des systèmes de traitement et l’origine des données (bassins
hydrographiques : Artois-Picardie, Adour-Garonne, Loire-Bretagne et Rhin-Meuse) sont ensuite
examinées.
Les données collectées et analysées sont des résultats d’analyses de bilans 24 h sur la qualité des eaux
usées domestiques en entrée de station. Ces données ont été triées afin d’éliminer les valeurs
aberrantes des séries étudiées.
Des concentrations moyennes concordantes avec les données de la littérature ont été calculées. Ces
valeurs sont situées dans la partie moyenne ou légèrement supérieure des gammes citées dans la
littérature. Seul le paramètre Pt fait exception, la valeur moyenne observée est faible par comparaison
avec les études antérieures, même relativement récentes (Deronzier et Choubert, 2004) et reflète la
baisse progressive de la concentration en phosphore dans les eaux usées observée depuis les années
1990.
Les concentrations moyennes sont stables selon un découpage des agglomérations d’assainissement
par tranches de 500 EH et, géographiquement, seul le bassin Rhin-Meuse se distingue par des
concentrations moyennes plus faibles associées à de forts taux de surcharge hydraulique des
installations de traitement.
Les gammes de concentration obtenues pour l’ensemble des paramètres montrent des valeurs basses
concordantes avec celles de la littérature. Les bornes supérieures sont elles relativement élevées (sauf
pour le phosphore) et contrastent avec les valeurs classiquement utilisées pour le dimensionnement des
procédés de traitement pour les petites agglomérations d’assainissement.
En ce qui concerne les ratios on observe des valeurs moyennes similaires à celles de la littérature sauf
une valeur élevée pour le rapport DCO/DBO5.
L’analyse du taux de charge organique des installations de traitement lors des mesures étudiées montre
qu’une grande partie de ces dernières a eu lieu sur des installations fortement sous-chargées. Les
analyses par tranches de capacité de 500 EH et par bassins hydrographiques n’ont pas montré de
différences significatives sur la charge organique reçue par les systèmes de traitement lors des mesures
étudiées. Au niveau hydraulique, on note que les installations ont tendance à être surchargées.
Le taux de surcharge observé sur des mesures réalisées dans des agglomérations d’assainissement de
moins de 1 000 EH est supérieur à celui des agglomérations de capacité comprise entre 1 000 et
2 000EH.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)