L’épuration des eaux usées urbaines par Filtres Plantés de Roseaux

L’épuration des eaux usées urbaines par Filtres Plantés de Roseaux(FPR) est devenue ces dernières années une technique très répandue pour les petites et moyennes collectivités. Ainsi, ce système « rustique » se retrouve sur de nombreux ouvrages collectifs dont la capacité de traitement va de 100 à 1500 eq.hab[i](voir plus sur certaines stations). Il existe de nombreuses variantes dans l’utilisation des FPR, comme la combinaison avec d’autres types de traitement (lagunage par exemple)ou le sens de filtration (vertical ou horizontal). La filière la plus couramment utilisée, et dont nous allons développer le principe, est la filtration verticale sur lits plantés de roseaux en double étage.

• Principe de fonctionnement des FPR

Les filtres plantés de roseaux appartiennent à la catégorie des traitements par « culture fixée sur supports fins ». Les bactéries fixées sur le support assurent la dégradation de la matière organique et la rétention des Matières En Suspension, et cela en milieu aérobie (ventilation par drains).

Le rôle des roseaux (Phragmites Australis) en surface des filtres est avant tout un rôle « mécanique ». Grâce à leurs racines tubulaires et aux nouvelles tiges qui poussent à travers les boues accumulées, les roseaux permettent de limiter le colmatage dû à l’accumulation des boues en surface du filtre. On parle alors de l’implantation d’une « rhizosphère ».

• Filière de traitement et dimensionnement

Le schéma suivant illustre la filière de traitement d’un double étage de filtres à flux vertical.

Plusieurs cahiers techniques de dimensionnement et de préconisation ont notamment été réalisés par l’IRSTEA (anciennement Cemagref) et sont consultables sur internet.

De manière générale on retiendra les éléments suivants :

‐ base de dimensionnement : 2 m2/hab avec 1,2 m2 /hab sur le premier étage et 0,8 m2 sur le deuxième étage de filtration.

‐ respect des consignes sur le type et la granulométrie des supports : gravier en 1er étage puis sable en 2ème étage.

‐ débit d’alimentation minimum des filtres par bâchée : maintenir un minimum de 0,5 m3/m2/h, afin de permettre une meilleure répartition des effluents.

• Entretien et exploitation

Cette filière de traitement ne nécessite pas de moyens techniques importants. La gestion des boues produites est facilitée (une seule extraction sur plusieurs années en fonction de la charge). La qualité attendue des rejets sur ce type de filière est de l’ordre de :

‐ DCO < 90 mg/l

‐ DBO5 < 25 mg/l

‐ MES < 30 mg/l

‐ NTK < 20 mg/l

Il n’en demeure pas moins qu’un suivi et un entretien régulier sont nécessaires au bon fonctionnement des filtres. On citera notamment l’entretien du dégrilleur en entrée de station, le désherbage manuel pour privilégier la pousse des roseaux si nécessaire, le suivi des bâchées et la rotation d’alimentation des filtres… Un suivi régulier de la qualité des boues accumulées est également utile(métaux notamment) afin de s’assurer à terme de leur compatibilité avec la réglementation relative à l’épandage agricole.

[i] 1 eq.hab : pollution théorique émise par un habitant par jour soit 150 litres ; 80 g MES ; 60 g DBO5; 15 g Azote et 4 g Phosphore