En
contrebas du lotissement du golf, un chantier est à l'œuvre pour l'agrandissement et la rénovation de la station d'épuration,
saturée depuis longtemps en raison
de l'accroissement démographique des deux villages d'Arcangues et
de Bassussarry et du pic d'occupation estival. Le dessin ci-contre montre
la disposition
finale des lieux lorsque le transfert de l'ancien système vers
le nouveau aura été effectué, et que l'on aura
démoli les structures devenues
inutiles,
soit
un grand bassin et un bâtiment technique. Pendant quelque temps
encore, les deux systèmes
travaillent en parallèle,
afin
de ne pas interrompre le service d'assainissement des eaux usées.
L'inauguration du site aura lieu l'été prochain.
Constituant une première en France, c'est la méthode
de filtration des eaux usées par membranes planes, déjà éprouvée
ailleurs en Europe, qui a été choisie par le
syndicat d'assainissement des eaux usées URA. A
l'occasion de la
mise en place des neuf modules de membranes planes,
Ferdinand
Daguerre, président du syndicat URA, a invité les maires et conseillers
municipaux
des
deux communes, ainsi que les représentants
des administrations et entreprises concernées, afin de communiquer
sur ce procédé unique en France et montrer l'intérêt
de cette technique novatrice, sa compacité, l'économie
d'énergie qu'elle génère, l'absence de recours aux produits
chimiques, sa facilité d'utilisation ...
Le
montant élevé des travaux (2,6 millions d'euros) est supporté à 40%
par le syndicat URA qui regroupe 17 communes, soit 19 000 usagers pour
50 000 habitants. Ce budget est
intégré depuis 2006 dans un programme de rénovation
de la moitié des stations d'épuration du syndicat (huit)
devenues obsolètes et de
capacité
insuffisante.
A Guéthary, la Communauté de Communes Sud Pays Basque a opté pour
le
procédé de filtration par
fibres
creuses pour protéger la qualité des eaux de baignade et elle a
mis en place en même temps un émissaire en mer (dont SAFEGE a été le
Maître d'Oeuvre) pour rejeter les eaux traitées de sa station d'épuration
au large.
La réalisation
de ce projet à Bassussarry permettra
d'avancer
dans
l'application
des
objectifs
inscrits dans la loi
sur l'eau, également de 2006, qui prône l'atteinte
d'un bon état
écologique des eaux de surface à l'horizon 2015. Comme
le souligne Paul Baudry, le maire de Bassussarry, le syndicat URA devra
dans un
second temps procéder à la réfection des réseaux
de collecte des eaux usées, où des branchements erronés
avec des conduites d'eaux pluviales provoquent la saturation des unités
de traitement lors des précipitations trop importantes. D'autre
part, les conduites
obsolètes sont percées ou détériorées
par endroits et leur contenu se déverse dans l'environnement
et le pollue. -
Photo : Ferdinand Daguerre, président du syndicat URA et Paul
Baudry, maire de Bassussarry et président
de la communauté de communes Errobi -
Jacques
Debuire, le PDG de Loïra, l'entreprise
conceptrice de la nouvelle station d'épuration, soulève
un autre problème.
Une unité de traitement, aussi perfectionnée soit-elle,
ne peut
faire l'économie de l'apprentissage d'un meilleur comportement
par les usagers.
Nombre
de produits ménagers sont toxiques :
utilisés pour l'entretien, le bricolage, le jardinage, ils
contiennent du toluène, du benzène, du lindane, de l'acide
citrique, de la soude. Parmi les plus nocifs figurent certaines
catégories d'insecticides,
les colles à base de cétones ou d'éthylène
glycol, les décapants, certains désodorisants d'intérieur
et les blocs déodorants pour WC. On peut y ajouter les solvants,
acides, sels métalliques, produits chimiques de laboratoire,
peintures...,
ainsi que tous produits explosifs, corrosifs, toxiques, irritants,
facilement comburants, inflammables... Les résidus
de peinture, les débouche-évier, les résines et
autres produits toxiques rejetés dans le circuit des eaux usées
perturbent le fonctionnement des stations d'épuration, polluent
les rivières
et engendrent la disparition d'espèces aquatiques. -
Photo : Ferdinand Daguerre devant un des kits de membranes planes qui
va
être déposé
à l'intérieur d'une des cuves du bassin biologique -
Attention aux
huiles alimentaires (de friture par exemple) !!! Leur
rejet dans les égouts perturbe le fonctionnement des
réseaux (colmatage, dégradation) et diminue la capacité de
traitement des stations d'épuration. En s’écoulant
avec l’eau de l’évier, l’huile
peut :
>
se solidifier avant l’eau et boucher les canalisations ;
>
empêcher l’oxygénation de l’eau et provoquer la
disparition par " asphyxie " des bactéries (capitales
dans les stations d’épuration), plantes, poissons, …
>
entraîner des coûts supplémentaires de traitement de
l’eau du fait de sa non-miscibilité avec l’eau.
Revenons au procédé de filtration par membranes planes.
Nicolas Heinen, directeur technique de l'usine danoise
de Naskov qui fournit ces membranes et fait partie du groupe
suédois Alfa
Laval, s'est déplacé spécialement
pour surveiller leur installation et nous explique leur fonctionnement.
Chacun des 9 kits
de membranes planes, disposées parallèlement à l'intérieur
d'un cadre comme un millefeuille, constitue une surface de traitement
de 500 m².
Au total, ces 4000 m²
de membranes permettront
de
purifier 2000
m3 d'eaux
usées
par jour. L'eau qui en résulte est déversée
à l'heure actuelle intégralement
dans le ruisseau Urdains qui se jette dans la Nive. Avec
les membranes, elle deviendra de très bonne qualité environnementale
(75% des caractéristiques
d'une eau potable) et pourra être réutilisée telle
quelle pour l'irrigation du golf voisin de Bassussarry. Néanmoins,
par mesure de précaution, elle
subira
un traitement supplémentaire aux rayons ultra-violets. Bernard
Oyharçabal, directeur d'agence de la SAFEGE, le maître
d'oeuvre, souligne la forte volonté politique qui a prévalu
au niveau du syndicat URA pour le choix de cette technique. Celle-ci
assure des économies importantes tout en rejetant une eau
de grande qualité dans l'Urdainz, mais surtout, après
désinfection
de sécurité, elle permettra d'envoyer cette eau traitée
vers le golf de Bassussarry. Les golfs sont des activités
consommatrices d'eau et la réutilisation
des eaux traitées est une voie encore peu utilisée
en France, car les contraintes pour y parvenir sont difficiles à surmonter
!!
Nicolas
Heinen signale qu'il suffirait d'ajouter un seul traitement supplémentaire
pour que l'eau purifiée devienne potable, et le circuit pourrait être
bouclé,
comme il l'est dans la station spatiale internationale en orbite autour
de la
Terre, où l'eau
est récupérée et réutilisée après
purification. Il souligne
les difficultés d'obtention des autorisations pour installer
ce "nouveau" procédé. En réalité,
les membranes sont utilisées
depuis les années
50 - 60 dans l'industrie où chaque branche a
ses propres
organismes d'homologation et ses propres critères de qualité,
que ce soit l'industrie chimique, pharmaceutique, alimentaire, celle
de production des plastiques, etc. Il
en
est de même dans
le domaine d'application plus récent du traitement des eaux.
Il
faut donc à chaque fois prouver la fiabilité du
système, le soumettre à des tests, rédiger des dossiers descriptifs...
Pourtant, remarque-t-il, les stations d'épuration
fonctionnent dans des conditions bien moins dures (pour les membranes)
que dans l'industrie, à température ambiante, pression
normale, de même que le PH. Il en résulte une durée
de vie des membranes estimée à dix ans,
au lieu de deux ans pour l'industrie. - En France, Cargill produit
de la pectine à partir de marcs de pommes et d'écorces
de citrons à Redon, en Bretagne, dans une usine qui utilise
aussi le procédé membranaire de filtration. -
A
la base du millefeuille de membranes planes disposées verticalement
sur leur tranche se trouvent des aérateurs. Ce sont des
tubes perforés où circule de l'air dont les bulles en
montant vers la surface créent
des tourbillons qui entraînent le liquide de la cuve en sens
inverse. Chaque membrane comporte des perforations dont le diamètre
correspond au degré de séparation
souhaité, soit 0,2 micron, taille inférieure à la
largeur d'une bactérie
(0,5 à 3 µm)
- mais généralement, elles
sont regroupées en
colonies -. L'ultrafiltration pour
le traitement de l'eau est, comme dans l'industrie, un système
de filtration par membrane microporeuse. Ces membranes sont dites basses
pressions du fait que la pression transmembranaire est de l’ordre
de 0,2 à 2
bars. En eau potable, l'ultrafiltration est caractérisée par
un seuil de coupure de l'ordre de 0,01 µm. Toutes les molécules
de taille supérieure sont stoppées (pollens, algues, parasites,
bactéries, virus, germes et grosses molécules organiques),
laissant filtrer à l’arrivée une eau parfaitement clarifiée
et désinfectée sans utilisation de produits chimiques. Procédé universel
qui peut être installé seul
ou intégré dans une chaîne de traitement plus complexe,
l’ultrafiltration clarifie et désinfecte l’eau en une
seule étape. Dans
les laiteries, le pouvoir de séparation est plus important que dans
une station d'épuration des eaux usées, les membranes effectuent
une nanofiltration sous
une pression de 3 à 20 bars pour retenir des molécules encore
plus fines. En matière de désalinisation de
l'eau de mer, c'est le procédé de l'osmose
inverse qui est nécessaire pour obtenir de l'eau douce
(avec des membranes différentes fabriquées sur d'autres machines),
sous une pression de 50 à 80
bars.
Chaque membrane
plane est formée
d'un support rigide en polymère (polypropylène - polyester)
- un plastique alvéolaire perforé de 7 mm d'épaisseur
- sur lequel on soude par ultrasons
de part et d'autre en sandwich un film formé
d'un autre polymère (du teflon)
qui a été extrudé avec
un solvant qui s'évapore en laissant des trous de la taille
désirée.
La membrane devient alors microporeuse (les trous ne
sont
pas percés
par une machine). L'eau filtrée par les membranes est conduite
le long du support interne d'où elle s'écoule par un
circuit d'évacuation.
Un mètre
carré de
membrane permet de traiter 20 litres d'eau à l'heure.
Les 9 kits dépassent donc largement les besoins actuels des
deux villages. La
filtration est interrompue toutes les dix minutes pour récupérer les
boues résiduelles empêchées
de passer par les micropores et qui se déposent sur les membranes.
Le plus gros problème à résoudre, c'est la gestion de la production pendant la nuit, alors que le débit est quasiment nul. Dans cette station d'épuration, les neuf kits travailleront en parallèle, tous ensemble, ils ne peuvent travailler isolément, mais il est possible d'ajuster leur fonctionnement en fonction du volume à traiter avec un système de réglage de la pression. Si celle-ci diminue sur les membranes, le débit de traitement baisse d'autant, et inversement si elle augmente, le débit aussi. Un système très simple assure ce réglage, par simple gravité, au moyen du niveau liquide dans un petit réservoir externe annexé au bassin, en sortie de membranes. Le nettoyage de l'unité s'effectue par inversion du circuit (les eaux de nettoyage sortent et l'eau purifiée entre) avec de l'hypochlorite de sodium (eau de Javel) et de l'acide citrique. Contrairement à l'industrie, où le nettoyage s'effectue à 80°C avec de l'acide chlorhydrique, la station se nettoie à température ambiante.
La
raison de la localisation de l'usine au Danemark est historique. Ce
pays disposait depuis longtemps d'une très importante industrie
sucrière.
- Copenhague, comme les autres ports européens, avait accru
son développement
grâce au commerce avec le Nouveau Monde (les Amériques),
et en l'occurrence, l'importation de cannes à sucre qui avait
complété la source locale
fournie par la
culture des betteraves sucrières -. Cette
industrie avait été
amenée à améliorer
progressivement ses procédés
de séparation
des jus. Elle construisit une
usine dédiée à la création de nouveaux
systèmes qu'elle inventait dans son unité de recherche
intégrée. Elle diversifia par la suite les débouchés
de cette usine vers d'autres branches d'activité, tout en poursuivant
l'amélioration
des systèmes
de séparation
et des machines qui les produisaient. Achetée par les Américains,
elle revint dans l'escarcelle du groupe suédois Alfa
Laval. Ce dernier possède des usines dans le monde entier,
donc 5 en France qui fabriquent des échangeurs thermiques. Elle
en a aussi en Chine, aux USA, en Inde. Ses concurrents sont américains
et chinois.
Ce
qui est dommage, nous confie Nicolas Heinen, c'est que Rhône
Poulenc, en France,
avait
entrepris une démarche similaire que le groupe abandonna,
faute d'en avoir perçu l'intérêt. La France perdit
donc cette opportunité saisie par les Danois. A l'heure
actuelle, il existe toute une gamme de membranes spécifiques
suivant l'utilisation à laquelle elles sont dédiées.
Comme les réglages
des machines qui les produisent sont très longs,
l'usine doit lancer la fabrication d'une membrane déterminée
pour une durée
minimale d'une semaine. Les
kilomètres
de membrane ainsi produits sur une largeur de 1,10 m sont enroulés,
séchés,
protégés dans de
la glycérine et stockés jusqu'à leur livraison
ultérieure. Puis on
passe à la fabrication d'une autre qualité de membrane.
Nicolas Heinen invite tous ceux qui le souhaitent à venir visiter l'usine danoise. Nous n'avons pas peur de l'espionnage industriel ni de la concurrence, nous dit-il, car ce qui compte avant tout dans ce domaine, ce sont nos 20 ans d'expérience. Il n'est écrit nulle part comment faire une membrane. La fabrication des membranes planes nécessite un investissement très lourd au départ, qui est rentabilisé par la suite par les plus grandes quantités fabriquées dans un temps plus court. En ce qui concerne la protection de l'environnement, le polypropylène (dérivé du pétrole) peut être incinéré, il n'est donc pas (trop) néfaste. Une recherche est en cours pour remplacer à terme ces produits dérivés du pétrole par d'autres. Les produits cellulosiques ont été testés, mais ils résistent mal au PH et aux hautes températures. En stations d'épuration, la cellulose est "mangée" par les enzymes...
Nicolas
Heinen rapporte une anecdote avec un producteur de whisky. Officiellement,
il n'entre dans sa fabrication que de l'eau,
du malt et de la levure. Mais quand il est allé contrôler l'état des
membranes qui effectuaient la filtration, il a constaté un épais dépôt
qu'il a aussitôt fait analyser : il était provoqué par l'addition d'un
produit anti-mousse, que l'usine niait absolument avoir utilisé ! -
C'était mauvais pour l'image de marque, et contredisait l'affirmation
d'un produit parfaitement naturel dans leur publicité... - Ils ont
dû finir
par
en convenir et cesser cette pratique, car l'anti-mousse bouchait les
membranes en produisant une sorte de gelée qui les empêchait de fonctionner
normalement.
Deux
réseaux d'acheminement des eaux usées aboutissent à la
station d'épuration
d'Arcangues-Bassussarry, celui du lotissement
du golf, par gravitation, et celui du quartier Pétripaule,
par refoulement. Un premier traitement dans deux tamis rotatifs (les
réservoirs
bleus de la photo ci-dessus) permet l'isolation des cailloux et macro-déchets
qui risqueraient d'endommager les membranes. Le débit d'arrivage
et la concentration sont mesurés avant le stockage dans un bassin-tampon
qui régularise
le flux de traitement
et amortit les pointes dues à l'arrivée d'eaux pluviales
car la nouvelle unité travaille à débit constant.
Ce
bassin-tampon est l'ancien
bassin
d'aération
de 550 m3
qui a
été couvert et désodorisé.
Alors que l'ancien clarificateur qui sera démoli par la suite poursuit encore son activité de décantation des eaux usées, le traitement biologique fonctionne déjà dans le grand bassin d'aération qui vient d'être construit, avec les six kits de membranes déjà installés sur les neuf destinés à remplacer l'ancien système. Au-dessus de la vaste enceinte circulaire, une passerelle circule autour des cellules de béton alignées au centre, destinées à recevoir les kits de membranes planes. L'une d'elle a été vidangée pour y disposer un kit supplémentaire soulevé par une grue et lentement descendu dans l'orifice. Cette option d'isolement des cellules pour être vidangées permettra aussi le nettoyage plus à fond des membranes, qui est effectué en continu par la circulation d'air dans le liquide. Les boues excédentaires issues du traitement des eaux usées et qui ont été retenues à la surface des membranes sont collectées pour être traitées dans le bâtiment technique annexe.
Les caractéristiques techniques des nouvelles installations une fois terminées seront les suivantes : traitement possible des eaux usées de 8000 EH (équivalents habitants), 120 m3 d'eau claire parasite, 525 m3 d'eau de pluie admissible, 160 m3 à l'heure comme débit de pointe admissible. Lorsque l'eau traitée pourra être acheminée grâce à un poste de refoulement vers le golf situé plus haut sur la colline - les canalisations d'amenée devront faire l'objet d'un financement externe supplémentaire qui ne sera pas assuré par URA -, celle-ci pourra être stockée dans le bassin numéro 6 (un des petits lacs du golf). Elle aura subi préalablement un dernier traitement aux U.V. (rayons ultra-violets) car les membranes n'arrêtent pas tous les virus qui seront ainsi détruits par précaution (c'est une sécurité supplémentaire). L'eau non réutilisée sera rejetée directement dans le ruisseau Urdains en aval de la station.
Le
bâtiment technique situé en marge des
bassins contient
à l'étage des salles de commandes, un laboratoire
et les locaux sanitaires du personnel. En rez-de-chaussée se
trouve l'unité de centrifugation des boues pour les déshydrater
avant expédition
dans un lieu de compostage. - Cependant, le recyclage de la boue résiduelle
dans les cultures agricoles est fortement controversé,
et carrément interdit dans certains Länder allemands. Une
solution (coûteuse) serait
de les traiter de façon à en extraire le biogaz, à partir
duquel de l'énergie peut être produite -. Un des ingénieurs
de la maîtrise d'oeuvre SAFEGE signale que l'on n'a pas pu construire
un bâtiment
bas sur un seul niveau en raison des caractéristiques du terrain
dont la stabilité est
inégale selon les endroits.
Une attention particulière
a été portée à l'aspect esthétique
du bâtiment. Un aménagement paysager
autour des bassins permettra une meilleure intégration. -
Photo : Ferdinand Daguerre et Paul Baudry encadré par des conseillers
municipaux d'Arcangues et de Bassussarry. -
Annexe : Personnes présentes à la visite de présentation des membranes :
Pour conclure temporairement sur ce sujet des membranes planes, il est intéressant de mettre en regard la très grande difficulté des ingénieurs et techniciens à concevoir et améliorer ces systèmes de filtration dont la fabrication a commencé voici une petite cinquantaine d'années, avec les membranes extrêmement perfectionnées du monde du vivant. C'est d'ailleurs cette "invention" des membranes, voilà quelque 3,5 milliards d'années, qui a généré la cellule, unité de base des organismes de la vie à partir de laquelle celle-ci s'est diversifiée. L'étendue de la marge de progrès afin ne serait-ce que d'approcher les propriétés complexes et changeantes dans le temps de ces membranes incite à la plus grande modestie sur nos propres réalisations...
...et voici un fait rapporté
par Aristote qui amène à réfléchir sur nos techniques modernes et dispendieuses
: Lorsqu'on met dans la mer un vase d'argile
bien fermé de toutes
parts, on remarque que l'eau qui y pénètre à travers
les pores est de l'eau potable, et aussi pure que si elle avait été filtrée
et débarrassée de ses parties salines (Météorologiques,
lib. II, c. 2, sect. 17) ...
Le syndicat d'assainissement URA invite les municipalités d'Arcangues et Bassussarry, administrations et entreprises concernées par la rénovation de la station d'épuration | Une première française : Filtration par membranes planes à la station d'épuration d'Arcangues-Bassussarry |
Jeudi 7 janvier 2010 |
Dossier réalisé par Cathy Constant-Elissagaray et validé par Bernard Oyharçabal, directeur d'agence de SAFEGE, maître d'oeuvre du projet ci-dessus. |