Lagunage : système d'épuration de l'eau

BOCHATON Jacques — 2016-11-30T16:21:00Z

Les eaux usées ne peuvent être rejetées dans un cours d'eau sans avoir été épurées. Plusieurs techniques de traitement existent. J'ai choisi de vous présenter le lagunage car il fait appel aux différentes fonctions biologiques de la nature.


Vue aérienne du village de Champigny-lès-Langres et des lagunes

J'ai pris l'exemple de la commune de Champigny-lès-Langres située au nord de la ville de Langres et qui s'est dotée voilà une vingtaine d'années d'un tel système donnant entière satisfaction à tous. Les critères pour ce type de réalisation convenaient : une population relativement restreinte (< 500 habitants), un terrain imperméable (marnes argileuses) suffisamment grand (30 ares), situé en bordure du village, dans une combe traversée par un petit ruisseau, le « Moulinot », qui se déverse quelques kilomètres plus loin dans la Marne. La dénivelée étant de 40 m du point le plus élevé du village aux lagunes et de 15 m des lagunes à la Marne.
La topographie du village a réparti en deux lieux le réseau d'assainissement. Le versant Nord conduit les effluents domestiques vers les lagunes et le versant Sud vers la station d'épuration de Langres située en bordure de la Marne.


Situation sur la carte topographique de Champigny-lès-Langres

Localisation de Champigny-lès-Langres et de son réseau d'assainissement : crédits Jacques Bochaton – Géoportail IGN


Bloc-relief montrant la topographie du village.

Vue d'ensemble de la topographie de Champigny-lès-Langres


Localisation du réseau d'assainissement Nord et Sud.

Le réseau d'assainissement.


Détails de la topographie du versant Nord.

Détails du réseau d'assainissement Nord, des lagunes, du Moulinot, de la Marne.


Photographie du bassin de lagunage.

Vue d'ensemble des 3 bassins de lagunage.

Le principe de fonctionnement du lagunage :


Vue schématique du bassin.

On a creusé dans la marne argileuse imperméable 3 bassins ou lagunes de manière à ce que les eaux usées domestiques puissent circuler lentement par faible gravité du 1er bassin au 2d puis du 2d bassin au 3ème. En cas d'orage, un déversoir oriente le trop plein d'eau directement dans le ruisseau (ceci afin de ne pas perturber l'équilibre du lagunage).

Avant l'entrée des effluents pollués dans le 1er bassin, un appareillage en béton, le dessableur, retient graviers, boues et sables puis un autre, le dégrilleur, empêche les corps flottants (bois, objets divers) de passer. Enfin, le dégraisseur, stocke les huiles et les éventuels hydrocarbures.


Photographie du dessableur.

Le dessableur


Photographie du dégrilleur et dégraisseur.

Le dégrilleur et le dégraisseur

Le premier bassin est le plus profond ( 1,50 m).

L'eau décante et les matières organiques en suspension situées dans la partie supérieure subissent l'action des bactéries aérobies. Quant à celles contenues dans les boues déposées, elles profitent aux bactéries anaérobies. Les molécules organiques se transforment alors en molécules minérales : nitratesnitrates"> 3^-. La présence d'un excès de nitrates dissous dans l'eau est un indice de pollution d'origine agricole (engrais), urbaine (dysfonctionnement des réseaux d'assainissement) ou industrielle. En savoir plus."> , sulfates, phosphatesphosphates"> 4^3–. Les phosphates sont utilisés comme engrais apportant aux plantes le phosphore dont elles ont besoin pour leur croissance. Si les phosphates sont normalement présents et utiles à faible dose dans l'eau et les sols, leur excès est (avec celui des teneurs en nitrates) une des causes majeures de l'eutrophisation voire de dystrophisation de l'environnement.
Ils contribuent notamment aux problèmes de turbidité liés au verdissement des eaux (dont lors de blooms planctoniques) et aux phénomènes de zones marines mortes en aval des estuaires. En savoir plus sur Wikipédia."> et dioxyde de carbone. Les boues sont retirées tous les 10 ans et répandues sur les terrains agricoles. L'eau, selon son apport dans le bassin, va y séjourner entre 15 et 25 jours avant de passer dans le second bassin.

Dans le second bassin, peu profond ( 1 m).


Photo du 2d bassin.

Les matières minérales et le dioxyde de carbone sont assimilés par des microphytes (phytoplancton = algues) qui croissent et se multiplient grâce à la photosynthèse. L'oxygène rejeté dans le milieu va détruire la plupart des bactéries pathogènes. De même le rayonnement UV (ultraviolet ) joue un rôle non négligeable dans la photodégradation de molécules organiques.


Microphotographie d'algues vertes.


Microphotographie d'algues vertes.

Algues vertes photographiées au travers d'un microscope optique (x100).

Dans le troisième bassin, peu profond ( 1 m).


Photographie du 3ème bassin.

L'eau entre en contact avec une autre population : le zooplancton et les macrophytes. Le zooplancton se nourrit des microphytes empêchant de ce fait leur prolifération. Une chaîne alimentairechaînes alimentaires"> La chaîne alimentaire maintient l'équilibre de l'écosystème : les producteurs fournissent les éléments dont ont besoin les consommateurs, et les décomposeurs dégradent les matières organiques des deux autres catégories. En savoir plus sur Wikipédia."> se met en place et d'autres individus s'installent dans ce milieu : insectes aquatiques, crustacés, amphibiens, oiseaux (hérons, canards). Les rats musqués creusent des galeries qui nuisent à la bonne étanchéité des lagunes. Les macrophytes tel que les joncacées, iridacées, lentilles d'eau absorbent les sels minéraux et terminent l'épuration. Leur collecte fournira de l'engrais vert.

Iridacées, joncacées, lentilles d'eau peuplent le 3ème bassin.

Protozoaires photographiés au travers d'un microscope optique (x100)

Ce milieu convient aux Amphibiens qui le peuplent en grand nombre. Ici, la grenouille verte ou Rana esculenta.

Après 80 jours passés dans les 3 bassins, l'eau se trouve épurée et se déverse dans le ruisseau du Moulinot. Avant d'atteindre la Marne, les matières en suspension non encore dégradées subissent l'action des individus vivant dans ce milieu poursuivant ainsi celle du lagunage.

Rejet des eaux épurées dans le ruisseau.

Des analyses régulières permettent de s'assurer que le système fonctionne correctement.
Elles mesurent la quantité de MES (matière en suspension) qui ne doit pas dépasser 150 mg/l.
Elles apprécient la DBO5 (demande biochimique en oxygène sur 5 jours) qui ne doit pas être supérieure à 40 mg/l.
D'autres peuvent mesurer la quantité d'azote rejeté...
N.B : eau traitée ne veut pas dire eau potable !

L'entretien des lagunes :
Il est nécessaire de temps à autre de renforcer les berges, de boucher les cavités faites par les rats musqués. Il faut encore prélever les lentilles d'eau, faucher les phragmites, curer le premier bassin et tondre l'herbe des digues. Celles-ci doivent être particulièrement bien stables pour recevoir pelleteuses et autres machines relativement lourdes.

Conclusion : on voit par cet exemple de Champigny-lès-Langres que le lagunage est un système simple qui demande peu d'investissements financiers, peu d'entretien tout en étant très efficace pour traiter les eaux usées domestiques. Il convient aux communes ayant une population restreinte. De plus, imitant l'écosystème des ripisylvesRipisylves"> , il attire une faune En savoir plus sur Wikipédia."> sauvage intéressante et participe à l'enrichissement du patrimoine local.
Je remercie la commune de Champigny-lès-Langres et plus particulièrement M. Emmanuel Jeaugey pour l'accès aux lagunes.

Crédits photographiques Jacques Bochaton
Mis en ligne par James Goncalves

Chemins de l'eau

Lagunage : système d'épuration de l'eau