Améliorer l'Assainissement pour réduire les rejets d'eaux usées en Seine

Définition

L’assainissement vise à collecter, transporter et dépolluer les eaux usées avant leur rejet dans le milieu naturel. Son amélioration est donc essentielle à la reconquête du bon état des eaux et la protection de la ressource en eau car ces eaux usées présentes des polluants qui peuvent fortement perturbés la qualité des milieux aquatiques récepteurs.

Sur le bassin versant des Plaines et coteaux de la Seine centrale urbaine, l’assainissement est organisé en trois niveaux successifs. Les eaux usées sont collectées par les réseaux communaux (gérés par la commune ou l’intercommunalité) puis acheminées jusqu’aux collecteurs syndicaux et départementaux avant de rejoindre les émissaires interdépartementaux du SIAAP (Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne). Ce dernier assure enfin leur traitement dans les stations d’épuration de Colombes et d’Achères. Seule Versailles et quelques communes limitrophes ont leurs eaux usées collectées et traitées (station de Saint-Cyr-l’école) par le syndicat Hydreaulys.

L’enjeu de l’amélioration des réseaux d’assainissement

Une diminution des rejets depuis les années 2000

En Seine centrale urbaine, l’assainissement est majoritairement composé de réseaux unitaires. En période de pluies, ce système sature et entraîne des rejets d’eau non traitées dans la Seine et ses affluents par les déversoirs d’orages et bypass des stations d’épurations.

Pour contrer ce phénomène, les collectivités compétentes et les syndicats d’assainissement de l’agglomération parisienne réalisent depuis plusieurs décennies des investissements lourds et onéreux pour améliorer les capacités de stockage et de traitement des systèmes d’assainissement. Ces travaux ont permis de réduire sensiblement les volumes d’eaux non traitées rejetés en Seine en période de pluie. A tel point que l’on retrouve aujourd’hui une qualité chimique des eaux suffisante pour permettre le retour d’une diversité d’espèces piscicoles (plus d’une trentaine) qui avait largement disparue au cours du XXe siècle dans la partie francilienne du Fleuve .

Évolution des déversements annuels du réseau unitaire à Paris et comparatif par apport à la pluviométrie annuelle. Source : Ville de Paris

Une réglementation qui incite à aller plus loin

Ces investissements pour le stockage et l’amélioration des filières de traitements s’inscrivent dans un contexte réglementaire européen et national fort. A l’échelle européenne, la DERU (directive du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires), la DCE (directive cadre sur l’eau du 21 octobre 2000) et la directive du 16 décembre 2008 (établissant des normes de qualité environnementale dans le domaine de l’eau) ont fixées des objectifs ambitieux à tous les états membres en matière d’efficacité des systèmes d’assainissement pour réduire la pollution des milieux aquatiques par les eaux usées urbaines.

Les directives européennes et les lois sur l’eau nationales (1964 – 1992 – 2006) ont permis l’émergence de nombreux outils législatifs, administratifs et techniques en faveur de l’amélioration de la qualité des milieux aquatiques (Agence de l’eau, Normes, SDAGE, etc.) qui ont déjà montré leur efficacité comme illustré précédemment. Néanmoins, les déversements de temps pluie sont encore significatifs. Cela est encore le cas sur de nombreux secteurs du bassin versant des Plaines et coteaux de la Seine centrale urbaine.

En ce sens, la réglementation française poursuit son engagement en faveur de l’amélioration des systèmes d’assainissement, en particulier en temps de pluie. L’arrêté ministériel du 21 juillet 2015 relatif aux systèmes assainissement collectif et non collectif, axe aujourd’hui les besoins d’amélioration autour des connaissances des rejets d’eaux usées non traitées par temps de pluie, d’un point de vue qualitatif et quantitatif, si ceux-ci s’avèrent trop importants, de leur réduction.

Pour l’attente du bon état écologique des masses d’eau à l’horizon 2027, il est donc nécessaire que les efforts engagés par les collectivités territoriales et les syndicats d’assainissement se poursuivent pour améliorer le fonctionnement et l’efficacité des réseaux d’assainissements en parallèle d’autres actions (gestion à la source des eaux de pluie, désimperméabilisation…).

L’accompagnement de la cellule d’animation

Afin de faciliter l’émergence et la mise en place d’actions favorisant le développement d’outils de gestion des volumes d’eaux usées et pluviaux en période de pluie, les installations de stockage des volumes excédentaires et la mise en conformité des branchements au réseau d’assainissement, la cellule d’animation propose un accompagnement technique. Par le biais de l’animation de la Charte de l’Eau et du Contrat Eau, Trame verte & bleue, Climat 2020-2024, la cellule conseille techniquement les porteurs de projets signataires et sur les financements potentiels de leurs actions. De plus, elle sensibilise les structures présentes sur le bassin versant.

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Objectifs de la réduction des rejets d’eaux non traitées

Les améliorations pour les réseaux unitaires

L’arrêté du 21 juillet 2015 (modifié par l’arrêté du 24 août 2017) a permis entre autre d’apporter des précisions sur la prise en compte du temps de pluie sur les projets d’assainissements visant à répondre au directive européenne, à la législation française ainsi qu’aux réglementations et recommandations locales.

Ces arrêtés fixent des critères d’évaluation de la conformité du système de collecte des eaux résiduaires urbaines. Autrement dit, les maitres d’ouvrages doivent faire valider par arrêté préfectoral l’attribution d’un critère d’analyse de la conformité des déversoirs d’orages concernés par l’arrêté du 21 juillet 2015 afin de statuer sur la conformité global de leur système de collecte. Ces critères sont les suivants :

Les rejets par temps de pluie représentent moins de 5% des volumes d’eaux usées produits par l’agglomération durant l’année ;
Les rejets par temps de pluie représentent moins de 5% des flux de pollution produits par l’agglomération durant l’année ;
Moins de 20 jours de déversement ont été constatés durant l’année au niveau de chaque déversoir d’orages soumis à autosurveillance réglementaire.

Par conséquent, les maîtres d’ouvrages en matière d’assainissement sont amenés à réaliser diagnostics et travaux pour :

Mieux connaitre l’état global de leur installations d’assainissement ;
Évaluer les déversements d’eaux usées non traitées (en volume ou en charge de pollution) au niveau des déversoirs d’orages concernés par le développement de l’autosurveillance ;
Réduire les rejets d’eaux pluie au niveau des déversoirs d’orages (en cas de non conformité aux critères) et dans la limite d’investissements jugés non excessifs ;
Assurer la programmation pluriannuelle des travaux si les investissements nécessaires sont importants après validation des organismes de contrôles.

Les améliorations pour les réseaux séparatifs

En parallèle, les réglementations (SDAGE, SAGE…) et objectifs locaux (Baignade en Seine et en Marne…) incitent toutes structures publiques et privées ainsi que les particuliers raccordés à un système de collecte séparatif des eaux usées et des eaux de pluie à contrôler la conformité de leurs branchements et à modifier leur raccordement si besoin. En effet, des branchements non conformes peuvent être sources d’apport d’eaux usées sans traitements des les milieux récepteurs et avoir des conséquences sensibles sur la qualité de l’eau.

Les objectifs en Seine centrale urbaine

Le contrat Eau, Trame verte & bleue, Climat 2020-2024 sur le bassin versant Plaines et coteaux de la Seine centrale urbaine s’est particulièrement concentré sur les problématiques inhérentes à l’assainissement au sein de l’enjeu B : Améliorer les performance de la gestion des eaux usées, économiser et protéger la ressource.

Cet enjeu (B) se décompose principalement en objectifs qui vont directement dans le sens de l’amélioration des réseaux de collecte et de transport du fait de l’importance des problématiques liés à leur dysfonctionnement.

Trois objectifs ont été identifiés dans ce Contrat et regroupent de nombreuses actions portées par plusieurs maitres d’ouvrages :

Objectif B1 : Élaborer des schémas directeurs d’assainissement et des zonages pluviaux au sein de chaque structure compétente ;
Objectif B2 : Améliorer la sélectivité des réseaux d’assainissement par la mise en conformité des réseaux, des branchements publics et des branchements privés ;
Objectif B3 : Protéger la ressource en eau des pollutions diffuses et réduire les déversements des réseaux au milieu par temps de pluie.

Les solutions et retours d’expérience

Les schémas directeurs d’assainissement

Un schéma directeur d’assainissement (SDA) des eaux usées (pour les systèmes d’assainissement collectifs) est l’outil qui permet de définir un programme pluriannuel et hiérarchisé d’actions destinées à améliorer la connaissance, la gestion et le fonctionnement du système d’assainissement collectif des eaux usées. Il répond aux objectifs d’amélioration de l’efficacité des réseaux d’assainissement par la programmation de travaux et le développement d’étude et de dispositifs permettant de réduire les rejets de pollution dans le milieu naturel. Un SDA vise également à garantir la pérennité de l’ensemble du système tout en optimisant les coûts d’exploitation.

Un schéma directeur d’assainissement se construit généralement à l’échelle du territoire ou secteur au sein duquel officie un maître d’ouvrage et englobe l’ensemble des ouvrages de collecte et de transport des eaux résiduaires urbaines voir du système de traitement qui sont propriétés de ce maître d’ouvrage.

Pour établir un SDA, un diagnostic doit être réalisé en se référant aux objectifs de l’arrêté du 21 juillet 2015 et des documents d’orientation locaux en vigueur et en particulier du SDAGE sur le bassin versant Seine-Normandie.

Les zonages d’assainissement et pluviaux

Issus de la Loi du 3 janvier 1992, les zonages d’assainissement et pluviaux ont pour but de répondre à la préservation de l’environnement, à la qualité des ouvrages d’épuration et de collecte, au respect de l’existant et à la cohérence avec les documents d’urbanisme (PLU, PLUi…). En ce sens, ces documents se présentent généralement sous la forme d’une carte et d’une notice explicative

Zonage d’assainissement

Comme précisé dans le Code général des collectivités territoriales (article L2224-10), les communes ou leur EPCI sont tenues de définir des zonages délimitant les zones d’assainissement collectifs ou non collectifs ainsi que les secteurs où il est nécessaire de prévoir des installations complémentaires pour respecter la réglementation (zonage d’assainissement).

Les zonages d’assainissement sont aujourd’hui déployés dans la majorité des territoires. Toutefois, la Loi NOTRe et les réorganisations territoriales notamment pour la compétence assainissement peuvent amener à actualiser les zonages d’assainissement et à les développer à des échelles intercommunales et d’agglomération.

Zonage pluvial

Toujours d’après le CGCT (article L2224-10), les collectivités compétentes en terme d’assainissement sont aussi amenées à définir les zones où des mesures doivent être prises pour limiter l’imperméabilisation des sols et pour assurer la maîtrise du débit et de l’écoulement des eaux pluviales et de ruissellement. Ce zonage pluvial s’inscrit principalement dans les zones à enjeux souvent identifiés par un diagnostic.

La finalité ce ces zonages est de déterminer et de délimiter des règles spatiales de gestion des eaux pluviales. Ils visent également à apporter de la transparence et des connaissances concernant les prescriptions et des règles de gestion zone par zone, notamment pour l’aménagement et l’urbanisme. Afin de répondre aux problématiques croissantes de l’imperméabilisation des sols et aux contraintes d’atteinte du bon état écologique des masses d’eau, l’élaboration de ces zonages à l’échelle intercommunale se développe fortement depuis quelques années.

Les recommandations et règles définies par le zonage pluvial se traduisent généralement par des objectifs d’abattement minimal des pluies (en terme de volume ou d’occurrence) par des solutions intégrées au projet sans renvoi possible aux réseaux d’assainissement et/ou par des débits régulés de rejets pour les pluies plus importantes qui s’imposent aux projets d’aménagement.

Carte du zonage pluvial de la ville de Paris établi en 2018 dans le cadre du Plan Pluie. Source : Ville de Paris

Les outils de ces zonages sont des documents d’appuis et de cadrage des SDA. Il est d’ailleurs conseillé que les diagnostic relatifs à ces outils soient réalisés simultanément ou de façon rapprochée.

Travaux d’assainissement limitant les déversements

En réponse à l’élaboration des zonages d’assainissement et des schémas directeurs d’assainissement, les acteurs de l’assainissement sont amenés à installer de nouveaux équipements visant à répondre aux objectifs fixés, notamment en terme de réduction des déversements de temps de pluie.

Ces travaux se concentrent notamment sur l’augmentation des capacités de stockage du réseau. Il peut s’agir de :

Construction d’un bassin de stockage-restitution enterré sur le réseau du SIARSGL à Port-Marly (78). Source : SIARSGL.

Bassins enterrés (ou à ciel ouvert pour eau pluviales uniquement), de stockage et de restitution aux réseaux (bassin d’orage) ;
Canalisations neuves de diamètre équivalent ou supérieur (augmentation des capacité de transport) ;
Canalisations de transport et de stockage avec diamètre très important ;
Création de réseaux séparatifs en remplacement de réseaux unitaires.

La mise en conformité des branchements

Les réseaux séparatif sont une solution efficace pour réduire les risques de saturation, débordements et rejets sans traitements des réseaux d’eaux usées en temps de pluie. Toutefois, il est nécessaire que les raccordements aux réseaux soient bien réalisés. En effet, ces réseaux sont susceptibles d’entrainer des mauvais branchements provoquant des rejets d’eaux usées sans traitement directement dans les milieux aquatiques ou de voir les réseaux d’eaux usées saturés par les eaux de pluie.

Sur certains territoires, plus de la moitié des raccordements ont été mal réalisés ce qui nuit fortement à la qualité des milieux aquatiques.

Schéma d’un réseau d’assainissement de type séparatif pour l’évacuation des eaux usées et de l’eau de pluie. Source: Val de Marne

Pour s’assurer du bon fonctionnement des réseaux séparatifs, il est donc essentiel de mettre en place un contrôle stricte des nouveaux raccordements aux réseaux et de réaliser des opérations d’évaluation de conformité des branchements existants. Par conséquent, les collectivités, entreprises, particuliers et tous opérateurs raccordés à un réseau séparatif doit s’assurer que ses réseaux d’évacuation des eaux usées et eaux de pluies soient correctement raccordés.

En cas de non conformité, il est essentiel de réaliser des travaux afin de connecter les réseaux privés aux réseaux collectifs adéquats.