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Le lagunage ou phytoépuration, est une technique naturelle d’épuration des eaux basée sur la déseutrophisation. Il s'inspire des systèmes naturels d'épuration et filtration par des micro-organismes, des algues et des plantes aquatiques. Parfois, on fait aussi ruisseler l'eau au travers des racines de plantations d'arbres, éventuellement des saules traités en taillis coupés en courte rotation (Taillis à courte rotation).
Principe
Une station de lagunage, c'est d'abord une succession de bassins (de 3 à 5) de 0,40 m à 1,20 de profondeur dans lesquels l'eau s'écoule par gravité. Il peut s'avérer nécessaire (pour les grosses installations) d'utiliser des bassins de prétraitement : dégraisseurs, déshuileurs, dessableurs... qui, comme leurs noms l'indiquent, sont chargés d'éliminer les particules solides et les graisses.
Les premiers bassins sont des bassins à micro-organisme, où est dégradée la matière organique contenue dans les eaux usées. On trouve dans ces bassins un écosystème constitué de végétaux qui, par photosynthèse produisent de l'oxygène qui nourrit le phytoplancton qui à son tour nourrit le zooplancton. L'eau transite ensuite dans des bassins moins profonds, à macrophytes (iris, roseaux, joncs...). Ceux-ci absorbent les éléments minéraux issus de la dégradation de la matière organique pour leur croissance.
Avantages / Inconvénients
Avantages
Le lagunage naturel présente de nombreux avantages par rapport aux procédés traditionnels :
-Excellente élimination de la pollution microbiologique.
-Faibles coûts d'investissement et de fonctionnement.
-Très bonne intégration paysagère.
-Valorisations aquacole et agricole de la biomasse planctonique produite et des effluents épurés.
Inconvénients
-Contraintes possibles s'il y a la nécessité d'imperméabiliser le sol.
-Variation saisonnière de la qualité de l'eau en sortie.
-N'apprécie pas les grandes pollutions ponctuelles et les pollutions chimiques.
-En cas de mauvais fonctionnement, risque de mauvaises odeurs.
-Besoin d'une superficie importante.
Fonctionnement
L'eau usée arrive d'abord dans les pré-traitements : dégraisseurs, déshuileurs, dessableurs, etc. qui, comme leurs noms l'indiquent, sont chargés d'éliminer les particules solides et les graisses.
Les premiers bassins sont des bassins à micro-organismes, où est dégradée la matière organique (MO) contenue dans les eaux usées. L'eau transite ensuite dans des bassins moins profonds, à macrophytes (iris, roseaux, joncs...). Ceux-ci absorbent les éléments minéraux issus de la dégradation de la matière organique pour leur croissance.
Cette technique présente la caractéristique de nécessiter une surface importante, entre 15 et 20 m² pour un volume de 50 m³ d'eau, voilà pourquoi on lui attribue la propriété extensive. Le temps de séjour doit être élevé (minimum 30 jours, voire plus). Les boues se concentrant sur le fond et intervenant dans la biologie du système ne doivent être évacuées qu'après quelque 5 à 10 années.
Les lagunes de terre, pourvues de talus ayant une pente d'un tiers. Si une protection contre l'infiltration dans les eaux souterraines est nécessaire, les fonds et les remblais doivent être colmatés. Elles sont généralement rectangulaires.
Les systèmes de lagunage sont faciles à construire, peu coûteux, tolérants et performants.
Faciles à construire : l'excavation du sol représente le gros du travail. La mise en place de traitements préliminaires, l'installation des conduites d'entrée et de sortie et la protection des remblais ne font appel qu'à des notions de base du génie civil. Si le terrain est perméable, il peut également s'avérer indispensable de poser un revêtement étanche sur le fond de chaque bassin.
Peu coûteux : la simplicité du lagunage explique les faibles coûts de la technique. Il n'y a pas besoin d'équipement électromécanique et la consommation annuelle d'électricité est nulle voire très faible. Les opérations de maintenance peuvent en général être accomplies par une main oeuvre peu qualifiée. Le coût d'un système de lagunage varie essentiellement en fonction du prix du terrain et de la nature du sol.
Tolérants : les lagunes sont capables de d'absorber de soudaines variations de charges organiques et hydrauliques.
Performants : Cette technique offre de bon rendements épuratoires. Elle permet en général de diminuer la DBO de 90%, l'azote de 70-90% et le phosphore de 30-50%. Par rapport aux autres techniques existantes, le lagunage se distingue par son efficacité dans l'élimination des pathogènes. Il n'est pas rare qu'un système de lagunage correctement dimensionné abaisse le nombre de bactéries fécales d'un facteur 105.
Types de lagunes
On rencontre trois types de bassins : les bassins anaérobies, les bassins facultatifs et les bassins de maturation. Le but premier des bassins anaérobies et facultatifs est d'éliminer la DBO; quant aux bassins de maturation, leur but est d'éliminer les pathogènes.
Les bassins anaérobies sont très utilisés pour recevoir des eaux usées très chargées en matières organiques et contenant de grandes quantités de solides en suspension. Comme son nom l'indique, un bassin anaérobie est un bassin dépourvu d'oxygène dissout et qui ne contient pas (ou très peu) d'algues. Les bassins facultatifs et de maturation possèdent de grandes populations d'algues qui jouent un rôle important dans le traitement. Les bassins facultatifs peuvent se subdiviser en deux grandes catégories : les bassins facultatifs primaires et les bassins facultatifs secondaires. Les primaires reçoivent directement l'eau usée brute, alors que les secondaires reçoivent un effluent décanté (généralement l'effluent d'un bassin anaérobie).
Ces trois types de bassins sont arrangés en série, plusieurs séries peuvent également fonctionner en parallèle. Classiquement, ces séries se composent d'un bassin facultatif primaire suivi d'un ou plusieurs bassins de maturation, ou bien d'un bassin anaérobie suivi d'un bassin facultatif secondaire et finissant par un ou plusieurs bassins de maturation. De telles séries sont très avantageuses, elles permettent aux différents bassins d'accomplir leur différentes fonctions au sein du traitement et elles produisent un effluent de grande qualité.
Schéma d’une coupe transversale d’un système classique de lagunage. La partie à l’entrée du bassin anaérobie est plus profonde pour permettre une meilleure accumulation des boues sur une petite surface[
Le prétraitement
Il est constitué d'un dégrilleur et d'un débitmètre :
-Le dégrilleur est composé d'une grille qui permet de retenir les gros déchets.
-Le débitmètre
Le déshuilage
Cette zone est située dans la première lagune. Il s'agit d'un demi-cylindre métallique appelé aussi lame siphoïde. Celle-ci permet de séparer les huiles et les graisses du reste des eaux.
La lagune à microphytes
C'est le premier bassin du lagunage où vivent les bactéries, des algues microscopiques et quelques plantes aquatiques flottantes. Les bactéries ont un rôle essentiel, car elles réalisent la minéralisation de la matière organique en gaz carbonique, eau, nitrates et phosphates. Les algues se nourrissent des éléments libérés par les bactéries, elles utilisent la lumière du soleil comme source d'énergie, de là se produit une série d'autres réactions qui entraînent la fabrication de leur propre matière organique : les tiges, les feuilles, et les fleurs. C'est le principe de la Photosynthèse. Elles libèrent enfin, de l'oxygène dans l'eau, indispensable à la vie dans les lagunes.
Le lagunage à macrophytes
Un lagunage naturel peut comporter deux bassins à macrophytes, ce qui est d'ailleurs recommandé. Dans cette lagune vivent des algues macroscopiques ce qui veut dire qu'elles sont visibles à l'oeil nu, vivent aussi, dans le bassin, des plantes aquatiques. Les algues ont toujours le même rôle. Les plantes aquatiques puisent également les sels minéraux indispensables à leur croissance et permettent aussi le développement de micro-organismes qui se nourrissent des plantes elles-mêmes, et des éléments dissous dans l'eau. Ainsi, se développent des chaînes alimentaires de végétaux et du phytoplancton (algues microscopiques) vers les animaux aquatiques puis aériens, puis terrestres. Les eaux séjournent ici environ 40 jours et ainsi elles se libèrent des impuretés restantes.
Entretien
S'il y-a plusieurs bassins il faut veiller aux manœuvres des vannes tous les trois à dix jours.
-tous les ans (à partir des deuxièmes ou troisième année de fonctionnement), il faut faucarder c'est-à-dire dégager les parties aériennes des plantes mortes et supprimer les plantes indésirables.
-tous les dix à quinze ans, il faut retirer les résidus de la surface des filtres.
Il existe relativement peu de documentation sérieuse sur le lagunage, preuve que cette technique, pourtant simple en est à ses débuts… Un immense travail reste donc à faire : à la recherche purement technique s'ajoute le fait que l'eau potable et les toilettes sèches rencontrent des obstacles administratifs, pour être des solutions trop novatrices. Une réflexion menée en commun avec les pouvoirs publics sera donc nécessaire… L'enjeu, rappelons-le en conclusion est vital : qu'il reste de l'eau de qualité pour nos enfants…
Le lagunage : pourquoi ?
Toute habitation située dans une zone faiblement habitée (zone d'assainissement autonome) doit être équipée d'une unité d'épuration individuelle (UEI) répondant à des conditions d'émissions (qualité des eaux rejetées) et d'exploitation.
La mise en place des unités d'épuration individuelle est immédiate pour les nouvelles constructions, ainsi que lors de transformations nécessitant un permis d'urbanisme.
En zone agglomérée (zone égouttée ou égouttable) les habitations doivent, sauf dérogation, être raccordées aux égouts. D'une manière générale il faut consulter les services administratifs de sa commune pour connaître la situation de votre bâtiment au plan d'égouttage.
Épurer ses eaux est donc un acte responsable : je pollue c'est inévitable mais j'épure !
La maison située en zone d'épuration individuelle devra donc choisir son système d'épuration :
- soit une micro-station d'épuration électromécanique (c'est-à-dire une fosse septique modifiée et sophistiquée),
- soit une technique naturelle : le lagunage
Vous trouverez de l'information complète sur les sites ci dessous :
Association Eau Vivante ICI
Ecologie au quotidien ASBL ICI
Le Jardin Nature ICI
Sources :
http://www.lagunage.eu
http://fr.ekopedia.org
http://www.villanatura.be
Principe
Une station de lagunage, c'est d'abord une succession de bassins (de 3 à 5) de 0,40 m à 1,20 de profondeur dans lesquels l'eau s'écoule par gravité. Il peut s'avérer nécessaire (pour les grosses installations) d'utiliser des bassins de prétraitement : dégraisseurs, déshuileurs, dessableurs... qui, comme leurs noms l'indiquent, sont chargés d'éliminer les particules solides et les graisses.
Avantages / Inconvénients
Avantages
Le lagunage naturel présente de nombreux avantages par rapport aux procédés traditionnels :
-Excellente élimination de la pollution microbiologique.
-Faibles coûts d'investissement et de fonctionnement.
-Très bonne intégration paysagère.
-Valorisations aquacole et agricole de la biomasse planctonique produite et des effluents épurés.
Inconvénients
-Contraintes possibles s'il y a la nécessité d'imperméabiliser le sol.
-Variation saisonnière de la qualité de l'eau en sortie.
-N'apprécie pas les grandes pollutions ponctuelles et les pollutions chimiques.
-En cas de mauvais fonctionnement, risque de mauvaises odeurs.
-Besoin d'une superficie importante.
Fonctionnement
L'eau usée arrive d'abord dans les pré-traitements : dégraisseurs, déshuileurs, dessableurs, etc. qui, comme leurs noms l'indiquent, sont chargés d'éliminer les particules solides et les graisses.
Les premiers bassins sont des bassins à micro-organismes, où est dégradée la matière organique (MO) contenue dans les eaux usées. L'eau transite ensuite dans des bassins moins profonds, à macrophytes (iris, roseaux, joncs...). Ceux-ci absorbent les éléments minéraux issus de la dégradation de la matière organique pour leur croissance.
Cette technique présente la caractéristique de nécessiter une surface importante, entre 15 et 20 m² pour un volume de 50 m³ d'eau, voilà pourquoi on lui attribue la propriété extensive. Le temps de séjour doit être élevé (minimum 30 jours, voire plus). Les boues se concentrant sur le fond et intervenant dans la biologie du système ne doivent être évacuées qu'après quelque 5 à 10 années.
Les lagunes de terre, pourvues de talus ayant une pente d'un tiers. Si une protection contre l'infiltration dans les eaux souterraines est nécessaire, les fonds et les remblais doivent être colmatés. Elles sont généralement rectangulaires.
Les systèmes de lagunage sont faciles à construire, peu coûteux, tolérants et performants.
Faciles à construire : l'excavation du sol représente le gros du travail. La mise en place de traitements préliminaires, l'installation des conduites d'entrée et de sortie et la protection des remblais ne font appel qu'à des notions de base du génie civil. Si le terrain est perméable, il peut également s'avérer indispensable de poser un revêtement étanche sur le fond de chaque bassin.
Peu coûteux : la simplicité du lagunage explique les faibles coûts de la technique. Il n'y a pas besoin d'équipement électromécanique et la consommation annuelle d'électricité est nulle voire très faible. Les opérations de maintenance peuvent en général être accomplies par une main oeuvre peu qualifiée. Le coût d'un système de lagunage varie essentiellement en fonction du prix du terrain et de la nature du sol.
Tolérants : les lagunes sont capables de d'absorber de soudaines variations de charges organiques et hydrauliques.
Performants : Cette technique offre de bon rendements épuratoires. Elle permet en général de diminuer la DBO de 90%, l'azote de 70-90% et le phosphore de 30-50%. Par rapport aux autres techniques existantes, le lagunage se distingue par son efficacité dans l'élimination des pathogènes. Il n'est pas rare qu'un système de lagunage correctement dimensionné abaisse le nombre de bactéries fécales d'un facteur 105.
Types de lagunes
On rencontre trois types de bassins : les bassins anaérobies, les bassins facultatifs et les bassins de maturation. Le but premier des bassins anaérobies et facultatifs est d'éliminer la DBO; quant aux bassins de maturation, leur but est d'éliminer les pathogènes.
Les bassins anaérobies sont très utilisés pour recevoir des eaux usées très chargées en matières organiques et contenant de grandes quantités de solides en suspension. Comme son nom l'indique, un bassin anaérobie est un bassin dépourvu d'oxygène dissout et qui ne contient pas (ou très peu) d'algues. Les bassins facultatifs et de maturation possèdent de grandes populations d'algues qui jouent un rôle important dans le traitement. Les bassins facultatifs peuvent se subdiviser en deux grandes catégories : les bassins facultatifs primaires et les bassins facultatifs secondaires. Les primaires reçoivent directement l'eau usée brute, alors que les secondaires reçoivent un effluent décanté (généralement l'effluent d'un bassin anaérobie).
Ces trois types de bassins sont arrangés en série, plusieurs séries peuvent également fonctionner en parallèle. Classiquement, ces séries se composent d'un bassin facultatif primaire suivi d'un ou plusieurs bassins de maturation, ou bien d'un bassin anaérobie suivi d'un bassin facultatif secondaire et finissant par un ou plusieurs bassins de maturation. De telles séries sont très avantageuses, elles permettent aux différents bassins d'accomplir leur différentes fonctions au sein du traitement et elles produisent un effluent de grande qualité.
Schéma d’une coupe transversale d’un système classique de lagunage. La partie à l’entrée du bassin anaérobie est plus profonde pour permettre une meilleure accumulation des boues sur une petite surface[
Le prétraitement
Il est constitué d'un dégrilleur et d'un débitmètre :
-Le dégrilleur est composé d'une grille qui permet de retenir les gros déchets.
-Le débitmètre
Le déshuilage
Cette zone est située dans la première lagune. Il s'agit d'un demi-cylindre métallique appelé aussi lame siphoïde. Celle-ci permet de séparer les huiles et les graisses du reste des eaux.
La lagune à microphytes
C'est le premier bassin du lagunage où vivent les bactéries, des algues microscopiques et quelques plantes aquatiques flottantes. Les bactéries ont un rôle essentiel, car elles réalisent la minéralisation de la matière organique en gaz carbonique, eau, nitrates et phosphates. Les algues se nourrissent des éléments libérés par les bactéries, elles utilisent la lumière du soleil comme source d'énergie, de là se produit une série d'autres réactions qui entraînent la fabrication de leur propre matière organique : les tiges, les feuilles, et les fleurs. C'est le principe de la Photosynthèse. Elles libèrent enfin, de l'oxygène dans l'eau, indispensable à la vie dans les lagunes.
Le lagunage à macrophytes
Un lagunage naturel peut comporter deux bassins à macrophytes, ce qui est d'ailleurs recommandé. Dans cette lagune vivent des algues macroscopiques ce qui veut dire qu'elles sont visibles à l'oeil nu, vivent aussi, dans le bassin, des plantes aquatiques. Les algues ont toujours le même rôle. Les plantes aquatiques puisent également les sels minéraux indispensables à leur croissance et permettent aussi le développement de micro-organismes qui se nourrissent des plantes elles-mêmes, et des éléments dissous dans l'eau. Ainsi, se développent des chaînes alimentaires de végétaux et du phytoplancton (algues microscopiques) vers les animaux aquatiques puis aériens, puis terrestres. Les eaux séjournent ici environ 40 jours et ainsi elles se libèrent des impuretés restantes.
Entretien
S'il y-a plusieurs bassins il faut veiller aux manœuvres des vannes tous les trois à dix jours.
-tous les ans (à partir des deuxièmes ou troisième année de fonctionnement), il faut faucarder c'est-à-dire dégager les parties aériennes des plantes mortes et supprimer les plantes indésirables.
-tous les dix à quinze ans, il faut retirer les résidus de la surface des filtres.
Il existe relativement peu de documentation sérieuse sur le lagunage, preuve que cette technique, pourtant simple en est à ses débuts… Un immense travail reste donc à faire : à la recherche purement technique s'ajoute le fait que l'eau potable et les toilettes sèches rencontrent des obstacles administratifs, pour être des solutions trop novatrices. Une réflexion menée en commun avec les pouvoirs publics sera donc nécessaire… L'enjeu, rappelons-le en conclusion est vital : qu'il reste de l'eau de qualité pour nos enfants…
Le lagunage : pourquoi ?
Toute habitation située dans une zone faiblement habitée (zone d'assainissement autonome) doit être équipée d'une unité d'épuration individuelle (UEI) répondant à des conditions d'émissions (qualité des eaux rejetées) et d'exploitation.
La mise en place des unités d'épuration individuelle est immédiate pour les nouvelles constructions, ainsi que lors de transformations nécessitant un permis d'urbanisme.
En zone agglomérée (zone égouttée ou égouttable) les habitations doivent, sauf dérogation, être raccordées aux égouts. D'une manière générale il faut consulter les services administratifs de sa commune pour connaître la situation de votre bâtiment au plan d'égouttage.
Épurer ses eaux est donc un acte responsable : je pollue c'est inévitable mais j'épure !
La maison située en zone d'épuration individuelle devra donc choisir son système d'épuration :
- soit une micro-station d'épuration électromécanique (c'est-à-dire une fosse septique modifiée et sophistiquée),
- soit une technique naturelle : le lagunage
Vous trouverez de l'information complète sur les sites ci dessous :
Association Eau Vivante ICI
Ecologie au quotidien ASBL ICI
Le Jardin Nature ICI
Sources :
http://www.lagunage.eu
http://fr.ekopedia.org
http://www.villanatura.be