Questions relatives au taux d'épuration

La surveillance au moyen d’une analyse des éléments traces n’est-elle pas trop onéreuse et imprécise?

Les coûts d’une analyse des 12 substances indicatrices d’un échantillon d’eau usée (selon l’Ordonnance du DETEC) sont actuellement compris entre CHF 350.- et CHF 500.- (situation en 2017). La précision de l’analyse des éléments traces est comparable à d’autres mesures, telles que la mesure du COD ou de la DCO, et se situe dans une fourchette de 10-20% par rapport aux concentrations de substances en présence mesurées. Dans la mesure où la différence entre les concentrations de substances à l’entrée et à la sortie est déterminante lors du calcul du taux d’épuration (1) et que les performances d’élimination des différentes substances sont déterminées (2), la précision du taux d’épuration calculé est de 1-3%.

Comment le taux d’épuration est-il contrôlé et par qui? Que se passe-t-il si le rendement d’épuration n’est pas respecté?

Le taux d'épuration des étapes de traitement des micropolluants est évalué à l'aide de 12 substances, fixées dans l'Ordonnance du DETEC concernant la vérification du taux d'épuration atteint avec les mesures prises pour éliminer les composés traces organiques dans les stations d'épuration des eaux usées. Cette ordonnance est en vigueur depuis décembre 2016. Les 12 substances sont réparties en deux catégories: "substances pouvant être éliminées très facilement" (catégorie 1) et "substances pouvant être éliminées facilement" (catégorie 2).

Substances à mesurer pour évaluer le taux d'épuration
Nom de la substanceGroupe de substance
cat. 1 AmisulpridePrincipe actif médicamenteux
cat. 1CarbamazépinePrincipe actif médicamenteux
cat. 1CitalopramPrincipe actif médicamenteux
cat. 1ClarithromycinePrincipe actif médicamenteux
cat. 1DiclofénacPrincipe actif médicamenteux
cat. 1HydrochlorothiazidePrincipe actif médicamenteux
cat. 1MétoprololPrincipe actif médicamenteux
cat. 1VenlaflaxinePrincipe actif médicamenteux
cat. 2BenzotriazoleAgent anticorrosif
cat. 2CandésartanPrincipe actif médicamenteux
cat. 2IrbésartanPrincipe actif médicamenteux
cat. 2 4-Methylbenzotriazole et 5-Methylbenzotriazole comme mélangeAgent anticorrosif

 

Les critères pour le choix des substances et d'autres explications se trouvent dans le rapport explicatif relatif à l'Ordonnance du DETEC.

Les 12 substances doivent être mesurées. Etant donné que les concentrations de ces substances sont susceptibles de varier fortement, des échantillons composites sur 48h doivent être analysés (OEaux, annexe 3.1 chiffre 41 paragraphe 1), à savoir dans l'affluent de la STEP (eaux usées brutes ou en sortie du décanteur primaire) et dans l'effluent de la STEP.

Au minimum six des 12 substances doivent entre dans le calcul du taux d'épuration, en respectant un rapport de 2:1 des substances de la catégorie 1 par rapport aux substances de la catégorie 2.  

Si moins de six substances sont disponibles pour le calcul du taux d'épuration, une substances de substitution doit être déterminée en collaboration avec le canton et l'OFEV.

Le taux d'épuration requis est atteint si la moyenne des éliminations individuelles de toutes les substances entrant dans le calcul du taux d'épuration est d'au moins 80%. Le taux d'épuration est à respecter pour chaque échantillonnage et non pas comme moyenne annuelle. Selon la taille de l'installation, minimum 8 à 24 échantillons (durant la première année), respectivement 4 à 12 (si les exigences ont été respectées l'année précédente) doivent être analysés. Cependant, chaque année, on admet un certain nombre d’échantillons pour lesquels le taux d’élimination de 80% n’est pas atteint en fonction de la taille de la STEP, de manière similaire au tableau des dépassements admissibles de l’annexe 3.1, ch. 42, OEaux.

Le taux d’épuration est surveillé par les services cantonaux. La mesure des substances visant à contrôler le taux d’épuration est généralement réalisée par des laboratoires environnementaux privés ou cantonaux à la demande de la station d’épuration.

Si le taux d’épuration de 80% n’est pas respecté, le canton est tenu de prendre des mesures (comme dans le cas où d’autres valeurs de rejet ne sont pas respectées).

La mesure des 12 substances est réalisée dans un intervalle prédéterminé (selon OEaux). Existe-t-il des mesures en ligne appropriées (paramètres de remplacement) pouvant être utilisées dans la STEP?

Un échantillonnage fréquent avec analyse en laboratoire est trop onéreux et fastidieux pour la surveillance continue de l'installation par l'exploitant. D'autres paramètres pouvant être utilisés de façon continue sont à disposition des exploitants de STEP (cf. Concept de surveillance de l’efficacité d’épuration). Outre l’enregistrement de la consommation d’agents d’épuration (O2, O3, CAP) et du COD, la mesure (en ligne) du CSA (coefficient spectral d’absorption) à 254 nm est également adaptée. Les appareils de mesure sont disponibles dans le commerce et sont adaptés en permanence à l’utilisation dans les eaux usées pour surveiller l’élimination des composés traces. La diminution du CSA corrèle avec l’élimination de différents composés traces aussi bien dans le cas de l’ozonation que des procédés au charbon actif. Pour la surveillance du taux d’épuration, il est recommandé de recourir à une mesure du signal d’absorbance UV avec une longueur d’onde de 254 nm à l’entrée et à la sortie de l’étape d’élimination des composés traces, en complément à une mesure périodique des composés traces. Alternativement aux mesures en ligne, des mesures UV périodiques d’échantillons mixtes en laboratoire donnent des informations sur l’élimination des composés traces.

Grâce à des optimisations constantes de la mesure du CSA, la STEP de Neugut a développé une stratégie de réglage innovante de l’ozonation lui permettant de minimiser significativement les besoins en ozone (Schachtler et Hubaux, article A&G, n° 5 2016).

Globalement, par une combinaison de l'analyse des éléments traces et de signaux en ligne n'exigeant pas de moyens disproportionnés il est possible de s’assurer que les installations répondent aux exigences légales en matière de taux d'épuration.

Les procédés d’ozonation et d’utilisation de charbon actif visant à éliminer les composés traces organiques se distinguent en termes de rendement d’épuration. Le choix du procédé est-il influencé par la détermination des 12 substances à mesurer?

Les 12 substances ont été sélectionnées en veillant à ce que toutes les substances soient éliminées de manière similaire au cours des procédés usuels d’élimination des composés traces organiques (c’est-à-dire ozonation ou procédé au charbon actif). Ainsi, lors du choix du procédé, aucun procédé n’est privilégié en raison de la détermination des 12 substances à mesurer.

Les substances à mesurer pourraient changer ultérieurement. Qu’est-ce que cela implique pour les STEP qui ont déjà équipé leur installation d’une étape MP?

 En cas de besoin, des modifications peuvent être apportées à l’ordonnance départementale du DETEC (p. ex. si les substances ne sont plus disponibles dans des concentrations suffisantes à l’entrée pour calculer le taux d’épuration). Les substances ont été sélectionnées en fonction de leur aptitude à contrôler le rendement d’épuration (c’est-à-dire que les substances sélectionnées (i) ne sont pas biodégradables, (ii) sont mesurables avec des méthodes d’analyse courantes, (iii) sont mesurées en permanence dans des concentrations suffisantes à l’entrée de la STEP, etc.). Il convient également de garder à l’esprit que les substances sélectionnées peuvent être tout aussi bien éliminées par ozonation que par un procédé au charbon actif. Ainsi, les STEP ayant déjà mis en œuvre des projets MP ne seront pas être affectées.

xeiro ag