Un jeudi de novembre, sept heures quarante, il gèle sur les passerelles. Les deux turbines de 30 kilowatts brassent le bassin d’aération depuis la nuit et la vapeur qui en monte se voit depuis la route. Je viens pour les armoires et pour la potence du poste de relevage ; le responsable m’attend une éprouvette d’un litre à la main, parce que c’est l’heure de son test et qu’il ne le décale pas pour moi. On s’entend à condition de se mettre dos aux turbines. Il remplit l’éprouvette au bord du bassin, la pose sur l’appui de fenêtre, déclenche le chronomètre.
Une station d’épuration ralentit l’eau, très longtemps, dans des ouvrages de plus en plus calmes. Entre la grille d’entrée et la lame déversante du clarificateur, l’eau de cette commune de 12 000 habitants met une quarantaine d’heures par temps sec. La boue, elle, y reste vingt-cinq jours.
1 · Le relevage et le dégrillage. Un des deux agents d’exploitation, celui qui prend le tour du matin.
- Entre
- L’eau du réseau unitaire, tombée par gravité dans un puits neuf mètres plus bas. 75 mètres cubes par heure, 150 à la pointe de huit heures.
- Il s’y passe
- Trois pompes immergées la remontent. En haut, une grille inclinée la peigne et un râteau pousse le refus dans une vis qui l’essore.
- Avec
- Un dégrilleur automatique courbe, 6 millimètres d’entrefer.
- En
- Une vingtaine de kilos de refus par jour, un peu plus d’un demi-kilo par habitant et par an.
- Sort
- Une eau qui ne bloquera plus une roue de pompe, et une benne d’un mètre cube pleine toutes les trois semaines, qui part à l’incinération.
- Ce qui rate
- Les filasses, ces lingettes tressées en corde autour de l’arbre d’une pompe. Le disjoncteur tombe, on remonte la pompe à la potence, on coupe au cutter. Deux fois par mois.
2 · Le dessableur-déshuileur. Le même agent, au pupitre posé sur la passerelle.
- Entre
- L’eau dégrillée, chargée de sable de voirie et de graisses de cuisine.
- Il s’y passe
- De l’air soufflé au fond met l’eau en rotation lente. Le sable tombe dans une fosse annulaire, la graisse remonte avec les bulles.
- Avec
- Un ouvrage circulaire aéré, une pompe à sable suspendue au pont, une racle de surface.
- En
- Deux à trois minutes de séjour : au-delà, la matière organique décanterait aussi.
- Sort
- L’eau vers le bassin d’aération, et une quarantaine de kilos de sable par jour, extraits une à deux fois par semaine sur une aire d’égouttage.
- Ce qui rate
- Le sable qui passe quand l’aération de l’ouvrage est trop forte et tient les grains en suspension. Il se dépose au bassin biologique. On le découvre à la vidange décennale, trente centimètres au fond, et on sait d’où venaient les usures de turbine.
3 · Le bassin d’aération. Personne en permanence. L’automate conduit, le responsable retouche les horloges une fois par semaine.
- Entre
- L’eau dessablée, et par-dessus la boue renvoyée du clarificateur à 150 % du débit de pointe.
- Il s’y passe
- Des bactéries agglomérées en flocons visibles à l’œil mangent la pollution dissoute. Turbine en marche, elles oxydent l’azote ; turbine arrêtée, elles le libèrent en gaz.
- Avec
- Un bassin de 3 400 mètres cubes, deux turbines de surface de 30 kilowatts, une sonde à oxygène dissous réglée sur 2 milligrammes par litre.
- En
- Une quarantaine d’heures de séjour pour l’eau en temps sec, onze quand il pleut fort. Vingt-cinq jours pour la boue, à 4 grammes de matière sèche par litre.
- Sort
- Un mélange gris clair d’eau et de flocons, par surverse.
- Ce qui rate
- Le moussage, une écume brune et grasse qui s’épaissit jusqu’à franchir les margelles. Des bactéries filamenteuses la fabriquent, dont Microthrix parvicella, et le retour du surnageant du silo les nourrit dès qu’il y a séjourné 48 heures.
4 · Le clarificateur. Un agent tous les matins, disque blanc à la main, trente secondes de mesure.
- Entre
- L’eau chargée de flocons, par le centre, sous une jupe qui casse sa vitesse.
- Il s’y passe
- L’eau monte vers la couronne, le flocon descend plus vite qu’elle. Un pont tourne en continu, racle la boue vers le puits central et pousse les flottants dans une goulotte.
- Avec
- Un ouvrage circulaire de 20 mètres de diamètre, 314 mètres carrés de miroir, une lame déversante crénelée sur tout le pourtour.
- En
- 0,48 mètre par heure de vitesse de remontée à la pointe du matin. Ces ouvrages se dimensionnent pour ne jamais dépasser 0,6.
- Sort
- Par le haut, une eau clarifiée qui franchit la lame, traverse le canal de comptage et rejoint le ruisseau. Par le bas, la boue : l’essentiel repart au bassin, 550 kilos de matière sèche par jour sont extraits.
- Ce qui rate
- Les remontées de boues, des plaques de flocons qui crèvent la surface et dérivent vers la lame. Deux heures de stationnement suffisent : la dénitrification s’y poursuit et les bulles d’azote les portent. On recircule plus souvent, pas plus longtemps.
5 · L’épaississement et la déshydratation. Les deux agents ensemble, deux matinées par semaine, dans le seul bâtiment fermé du site.
- Entre
- La boue extraite, très liquide : 6 à 8 grammes de matière sèche par litre.
- Il s’y passe
- Elle épaissit sous une herse lente, puis un polymère injecté en ligne agglomère les particules avant la centrifugeuse. Dans le bol, la vis tourne un peu plus vite que la paroi, et cet écart pousse le gâteau dehors.
- Avec
- Un épaississeur, une centrifugeuse, une pompe doseuse de polymère, une vis vers le silo.
- En
- 2,7 tonnes de gâteau par jour à 20 % de siccité, soit quatre cinquièmes d’eau encore dedans.
- Sort
- Un produit qui se tient à la pelle. Le silo contient trois semaines de production.
- Ce qui rate
- Le centrat chargé, cette eau séparée de la boue qui repart en tête de station. Dès que le dosage de polymère décroche, elle emporte les fines et réinjecte une charge que la station vient de traiter.
Trente minutes dans une éprouvette décident des réglages de la journée
Le test coûte un litre de liqueur mixte et un chronomètre. On prélève au bord du bassin d’aération, on laisse décanter une demi-heure, on lit le volume occupé par la boue. Rapporté à sa concentration, ce volume donne l’indice de boue, en millilitres par gramme.
Avant, l’agent a fait sa tournée. Les compteurs horaires de relevage, d’aération et de recirculation : dix heures d’écart sur une turbine signalent une panne bien avant qu’on l’entende. Et la météo des cinq derniers jours, notée au cahier, parce que sur un réseau unitaire elle explique la moitié des surprises.
Puis le disque. Un disque blanc de 30 centimètres au bout d’un manche gradué tous les dix, qu’on plonge dans le clarificateur jusqu’à ne plus le voir. Au-delà de 60 centimètres de visibilité, l’eau sort en dessous de 20 milligrammes de matières en suspension par litre. En dessous de 30, le rejet est médiocre. On l’enfonce ensuite et on le remonte d’un coup sec, ce qui décolle le voile de boues et montre à quelle profondeur il flotte.
L’agent en tire deux réglages qu’il change seul : la durée quotidienne d’extraction et le rythme de la recirculation. Le reste part dans le cahier, à la ligne des observations, avec le vocabulaire consacré : station disjonctée par l’orage, apparition de mousses, perte de boues.
Au-delà de 150 millilitres par gramme, la boue reste en l’air et sort avec l’eau
Une boue en bonne santé occupe moins de 100 millilitres par gramme après trente minutes de décantation. Entre 100 et 150, elle décante correctement. Passé 150, l’exploitant surveille le clarificateur plusieurs fois par jour. À 200, le diagnostic est écrit : c’est du foisonnement filamenteux, une boue dont les flocons sont traversés de filaments bactériens qui les empêchent de se tasser.
Le mécanisme se voit dans l’éprouvette. La boue ne fait pas un culot compact sous de l’eau claire ; elle forme une masse molle et floue qui reste à mi-hauteur au bout de la demi-heure. Dans le clarificateur, le voile de boues monte de quelques dizaines de centimètres par jour jusqu’à franchir la lame déversante. La station rejette alors sa propre boue.
Le froid y contribue : les filaments supportent mieux les basses températures que les bactéries qui font le floc. La septicité aussi, et une eau qui a stagné dans un réseau trop plat arrive déjà chargée en composés soufrés.
L’exploitant purge davantage pour rajeunir la boue, coupe les retours en tête, augmente l’oxygène. Si rien ne bouge, il chlore la boue recirculée, à raison de 3 à 8 kilos de chlore par tonne de matière sèche et par jour. Dernier recours : le chlore tue les filaments plus vite que le reste, mais il tue le reste aussi, et la station met des semaines à retrouver son rendement.
La pluie double le débit de la station d’épuration en vingt minutes, et le clarificateur perd sa marge
Sur un réseau unitaire, l’eau de pluie descend dans la même canalisation que celle des maisons. Un orage sur le bassin versant se lit à la station un quart d’heure plus tard : le débit passe de 150 à 300 mètres cubes par heure.
Le clarificateur souffre avant l’aération. Sa surface ne change pas ; la vitesse à laquelle l’eau y remonte, si. À 300 mètres cubes par heure sur 314 mètres carrés, on atteint 0,96 mètre par heure, très au-dessus des 0,6 du dimensionnement. Le floc ne descend plus assez vite, le voile monte, une partie file à la rivière. L’exploitant arrête alors l’aération : le bassin cesse d’envoyer, le clarificateur se dégage.
C’est la raison d’être du débit de référence, propre à chaque station, qui correspond au 95e centile des débits reçus. En dessous, la station doit traiter, et un déversement au déversoir d’orage de tête compte contre elle. Au-dessus, elle est réputée en situation inhabituelle et le déversement ne lui est pas imputé. Le détecteur de surverse posé sur le seuil dit de quel côté on se trouve. Par temps sec, un déversement n’a aucune excuse : il signale une pompe arrêtée ou un réseau bouché.
Vingt-cinq milligrammes de DBO5 par litre à atteindre, cinquante à ne jamais dépasser
Ce qui sort est mesuré par un préleveur asservi au débit : quelques centilitres tirés tous les tant de mètres cubes comptés, dans un flacon réfrigéré, et vingt-quatre heures de flacon font un bilan. Douze par an. Les valeurs de comparaison sont écrites. Dès 120 kilos de DBO5 par jour, et celle-ci en reçoit 720, l’arrêté du 21 juillet 2015 fixe pour chaque paramètre une concentration à atteindre, un rendement de remplacement et une valeur rédhibitoire.
| Ce qui se mesure | La valeur visée | L’écart toléré | Ce qui arrive au-delà |
|---|---|---|---|
| DBO5 en sortie | 25 mg/L | 50 mg/L, si 80 % d’abattement | bilan non conforme |
| DCO en sortie | 125 mg/L | 250 mg/L, si 75 % d’abattement | bilan non conforme |
| MES en sortie | 35 mg/L | 85 mg/L, si 90 % d’abattement | bilan non conforme |
| Bilans ratés dans l’année | aucun | 2 sur 12 | station non conforme sur l’année |
La double lecture change tout pour une petite station : un jour de pluie, l’eau entrante est diluée, et la sortie peut être bonne alors que l’abattement s’effondre.
La dernière ligne du tableau décide de l’année. Douze bilans autorisent deux ratés, et un flacon perdu pour une panne de préleveur compte comme un raté. Il reste une seule vraie marge sur douze mois, ce qui explique qu’un exploitant refuse de programmer un curage la semaine d’un bilan.
Une station d’épuration de 12 000 habitants sort neuf cents tonnes de gâteau de boue par an
Chaque habitant raccordé produit autour de 0,6 mètre cube de boue liquide par an. Pour la commune, 7 200 mètres cubes annuels, qui pèsent 180 tonnes une fois l’eau retirée. La centrifugation ne descend pas plus bas que 20 % de siccité : les neuf cents tonnes qui sortent du bâtiment sont encore de l’eau aux quatre cinquièmes.
Dans ce bâtiment, il fait 28 °C toute l’année. La centrifugeuse et les pompes chauffent un local sans fenêtre ouvrante, et c’est le seul endroit du site où on retire sa veste en février. L’odeur y est terreuse plutôt que fétide, ce qui est bon signe : une boue stabilisée sent la cave, une boue septique sent l’œuf.
Trois destinations se partagent le tonnage français : la moitié au compostage, un tiers à l’épandage agricole direct, un dixième à l’incinération. Ici, c’est l’épandage. Il obéit à un plan qui nomme les parcelles, à une analyse de la boue et à une analyse des sols, et le tracteur ne doit ni tasser un sol gorgé d’eau, ni passer sur une culture levée.
Le silo tient trois semaines. Passé ce délai, si les champs restent fermés, il faut trouver un autre exutoire et le payer. C’est la seule décision de la station qui se prenne au téléphone.