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Le cycle de l'eau
Illustration Michel Diament
Pompage - captage
L'eau qui va être consommée provient du milieu naturel : elle est souvent prélevée dans une nappe souterraine ou dans un cours d'eau, en fonction de la ressource localement disponible.
Cette eau est surveillée afin qu'elle soit de la meilleure qualité possible en vue de sa potabilisation.
On parle de captage quand il s'agit d'une installation servant à puiser l'eau d'une source et de pompage lorsque l'eau est aspirée.
Cette eau est surveillée afin qu'elle soit de la meilleure qualité possible en vue de sa potabilisation.
On parle de captage quand il s'agit d'une installation servant à puiser l'eau d'une source et de pompage lorsque l'eau est aspirée.
La potabilisation
L'usine de potabilisation
L'eau prélevée dans le milieu naturel est, la plupart du temps, conduite dans une usine de traitement, qui va la rendre potable c'est-à-dire propre à la consommation.
Dans l'usine de potabilisation, l'eau subit des traitements en fonction de sa qualité initiale. Ces traitements peuvent-être physiques, chimiques et parfois même biologiques. L'eau y est également désinfectée.
Dans l'usine de potabilisation, l'eau subit des traitements en fonction de sa qualité initiale. Ces traitements peuvent-être physiques, chimiques et parfois même biologiques. L'eau y est également désinfectée.
Le château d'eau
L'eau potable est ensuite stockée dans des châteaux d'eau ou parfois des réservoirs, afin de permettre l'alimentation en eau des usagers, quelle que soit la demande. Les usagers ont en effet souvent besoin d'eau tous en même temps !
Les réseaux d'eau potable
L'eau stockée dans les châteaux d'eau ou les réservoirs d'eau alimente les réseaux d'eau potable, qui desservent les habitations. Afin que l'eau puisse couler dans le robinet des usagers, à tous les étages, l'eau doit être mise sous pression. Ceci est rendu possible grâce aux châteaux d'eau qui stockent l'eau en hauteur soit grâce à des stations de pompage.
Usages domestiques de l'eau
L’eau potable est utilisée dans de nombreux domaines :
Plus particulièrement à la maison, en France, ce sont en moyenne 137 litres d’eau potable par jour et par personnes qui sont utilisés pour :
- A la maison : 24 %
- Dans l’industrie : 6 %
- Dans l’agriculture : 48 %
- Dans la production d’énergie : 22 %
Plus particulièrement à la maison, en France, ce sont en moyenne 137 litres d’eau potable par jour et par personnes qui sont utilisés pour :
- Tirer la chasse d’eau : 4 à 10 L
- Prendre une douche : 40 à 60 L
- Prendre un bain : 120 à 200 L
- Faire tourner une machine à laver : 60 L / lavage (A+) et 45 L / lavage (A+++)
- Faire tourner un lave-vaisselle (140 pièces) : 9,5 à 11,5 L / lavage
- Faire la vaisselle à la main (140 pièces) : 10 à 40 L
- Arroser le jardin : 15 à 20 L / m²
- Laver sa voiture (voiture légère) : - 50 à 60 L (Jet haute pression), 100 L (lavage manuel), 200L (Système à rouleaux)
- Utilisation du lavabo : 15 L
- Utilisation de l’évier : 10 L
- Boisson : 1,5 L
La collecte et l'épuration des eaux usées
L’eau salie pour les usages domestiques dans les différentes pièces de la maison est envoyée, via les canalisations des égouts, en station d’épuration pour être nettoyée. Cette eau usée est issue de :- La salle de bain (shampoing, gel douche, savon, sable, lessive pour le linge, dentifrice)
- La cuisine (huile de cuisson, petits reste alimentaires, sable …)
- Les toilettes (excréments, urines …)
Cette eau sale qui arrive en station va être nettoyée via différentes étapes de traitement afin de pouvoir être rejetée dans le milieu naturel (La Marne). Pour cela, l’eau doit être de qualité rivière et donc être épurée de toutes les saletés et composants pouvant être néfastes à la vie aquatique.
Les étapes de l’épuration :
- Bâche d’arrivée = répartit les eaux usées dans les 2 grandes bâches tampon.
- Bâche tampon = espace de stockage des eaux usées permettant de réguler le flux entrant dans la station et d’homogénéiser l’eau afin d’éviter les pics de débit.
- Dégrilleurs = c’est la première étape du prétraitement, elle permet d’éliminer les plus gros déchets présents dans l’eau (lingette, épluchures de légumes, cheveux…)
- Déssableur-Deshuileur = seconde étape du prétraitement, elle permet de séparer les sables et les graisses présents dans l’eau et de les éliminer. Le sable pourra être réutilisé pour les travaux de voieries. Les graisses seront incinérées.
- Décanteur de type clariflo par surverse = grâce à l’ajout d’un adjuvent dans l’eau avant son entrée dans le bassin, la pollution en suspension va s’agglomérer pour former des « flocs ». Ces derniers vont être éliminés en tombant au fond du bassin grâce aux lamelles présentes à l’intérieure.
- Epuration biologique = ce sont des bactéries déjà présentes dans l’eau qui vont absorber, pour leur développement, le carbone et l’azote encore présents. Ces deux atomes vont aussi être récupérés sous forme de boues.
- Bassin de dénitrification = permet à l’eau épurée de se « reposer » et de laisser s’échapper des petites bulles d’azote, gaz issus de la réaction chimique de l’étape précédente.
Cette eau, de qualité rivière, va pouvoir retourner en milieu naturel avant d’être à nouveau pompée par une station de potabilisation.
La boucle est bouclée !
Mais que deviennent les boues ?
Lors de cette épuration, sont récupérés deux types de boues : les boues issues de la décantation et celles issues de l’épuration biologique. Ces boues sont déshydratées grâce à des centrifugeuses puis une partie est mélangée à de la chaux pour être utilisée comme fertilisant en agriculture tandis que l’autre partie va être incinérée dans un four spécifique du Siam.
Rejet en rivière
Après chaque étape de traitement, l’eau est analysée en continu pour être finalement rejetée en rivière (ici, en Marne), selon des normes qui préservent la qualité du milieu naturel.Aujourd’hui, l’usine rejette en moyenne 1 500 m3/h.
Voici les valeurs seuils définies par l’arrêté préfectoral corrélées aux valeurs réelles obtenues en sortie de station :
| Valeurs réelles de sortie de station du Siam par rapport aux valeurs seuils à respecter | ||||
| Concentrations journalières maximales autorisées | Rendements épuratoires journaliers minimums | Concentrations journalières moyennes du Siam en 2020 | Rendements épuratoires journaliers moyens du Siam en 2020 | |
| Température | 28°C | |||
| pH | 6 - 8.5 | |||
| MES | 20 mg/L | 93 % | 5,5 | 98,5 |
| DBO5 | 15 mg/L | 95 % | 6,3 | 98,2 |
| DCO | 50 mg/L | 91 % | 31,8 | 95,8 |
| NTK | 10 mg/L | 80 % | 4,2 | 94,9 |
| N-NH4 | 5 mg/L | 1,5 | - | |
| NGL | 20 mg/L | 70 % | 12,6 | 84,8 |
| Phosphore | 1.5 mg/L | 80 % | 1 | 88,7 |