Critères de l’organigramme décisionnel

L’illustration 6-4 représente un organigramme décisionnel pour le traitement de base des matières solides et les technologies d’évacuation.

La boue résultant des procédés de traitement des liquides peut être très diluée. Les réacteurs des systèmes de traitement à stabilisation de la boue pouvant être très chers et parce qu’ils sont souvent conçus avec à la base du temps de résilience hydraulique, il est avantageux de réduire la teneur en boue de l’eau qui est envoyée dans les systèmes de traitement des solides. Par exemple, les déchets boueux en provenance du bassin d’aération d’un système à boue activée auront une concentration typique de 2 000 ou 3 000 mg/l ou de 0,2 à 0,3 pour cent de matière solide sèche par unité de poids. Les procédés d’épaississement peuvent augmenter la teneur en solides de ces boues de 6 ou 8 pour cent, plus de 30 fois la teneur d’origine. Ceci permet de réduire la taille des réacteurs des systèmes de traitement subséquent par une somme en relativité

Si la boue doit être recyclée pour modifier les sols ou de toute autre façon qui pourrait la mettre en contact avec la communauté, il est impératif que les matériaux putrescibles de la boue se soient décomposés pour éviter les odeurs dans le lieu de recyclage et éviter que les rongeurs et autres animaux porteurs de maladies puissent contaminer la population humaine. Aux Etats-Unis, l’Organisation pour la protection de l’environnement a terminé une étude exhaustive des documents régulateurs, aboutissant à la promulgation de régulations concernant l’évacuation de la boue. Ces régulations comprennent des stipulations pour réduire les substances putrescibles dans la boue qui sera déposée sur les sols. Les méthodes typiques de stabilisation sont les systèmes de digestion anaérobie ou aérobie, de compost et de lagunage pour le stockage de la boue.

L’évacuation ou le recyclage de la boue peut être plus économique ou efficace en réduisant davantage la teneur en eau après le traitement. Des procédés semblables à ceux utilisés pour l’épaississement de la boue peuvent aussi être employés pour assécher les déchets avant leur évacuation finale ou leur recyclage.

Une technique de gestion de la boue avec un très bon rapport qualité/prix pour son utilisation dans la Région des Caraïbes, avec les climats chauds et des saisons sèches prolongées, est la méthode de lagunage à digestion froide/séchage (CDD ; Cold Digestion/Drying). Les lagunes CDD remplissent toutes les fonctions d’épaississement, de stabilisation, d’assèchement et de stockage de la boue dans une série de bassins en terre. La boue activée peut être pompée dans les lagunes CDD quant elle est relativement diluée et peut être transformée en un produit contenant une concentration de 25 à 30 pour cent de matières solides après une période de remplissage d’un an et un temps de séchage d’une année supplémentaire. Lorsque les terrains sont disponibles, les lagunes CDD sont une technologie très appropriée à la Région des Caraïbes. Bien qu’ils ne soient pas représentés dans l’organigramme décisionnel de l’illustration 6-4, une feuille descriptive des lagunes CDD se trouve dans l’Appendice C.

La boue provenant du traitement des eaux d’égouts pourrait avoir un intérêt agronomique. Elle peut fournir des substances nutritives – en particulier du nitrogène et du phosphore – et des matières organiques et peut contribuer à la culture des sols en édifiant les ressources humiques du sol. Se débarrasser de la boue en l’épandant sur les terres est donc une méthode répandue et efficace et permettant le recyclage des substances nutritives et des matières organiques de la boue. Le dépôt sur les terres se fait par camion citerne, en pulvérisant avec des arroseurs à grands alésages, par injection, par le déversement dans des sillons et des tranchées ou par l’épandage de la matière asséchée. Ce rapport ne traite pas en détail des méthodologies de l’épandage sur les terres ou des limites des taux de déversements.

La boue contenant des métaux lourds ou d’autres matières toxiques qui peuvent en interdire son utilisation pour l’amélioration des sols doit être rejetée dans une décharge. Cette méthode d’évacuation peut se faire de différentes façons – remplir des tranchées avec uniquement de la boue, la déverser dans des décharges uniquement à boue ou l’évacuer avec d’autres déchets. Voir EPA 1979 pour des critères détaillés.

Etant donné qu’un pourcentage important de la population de la Région des Caraïbes est desservi par des systèmes à fosses septiques, il est nécessaire de se préoccuper du traitement et de l’évacuation des effluents septiques. Il est actuellement courant d’évacuer les déchets des fosses septiques dans des décharges ou des stations d’épuration des eaux d’égouts. Les Bahamas ont une grande usine de traitement qui fonctionne efficacement. L’usine de traitement des eaux d’égouts Arima à Trinité, possède des bassins aérés et équipés d’un système à pompes pour transférer les déchets dans des digesteurs anaérobies. L’évaluation détaillée des technologies pour le traitement des effluents septiques n’entre pas dans le domaine de ce rapport. Un manuel de l’US EPA, Effluents septiques Treatment and Disposal (EPA 1984), fournit les éléments de données de conception pour la caractérisation des effluents septiques, la conception de stations réceptrices, l’évacuation des effluents septiques sur les terres, les traitements associés des effluents septiques et des eaux d’égouts et les traitements indépendants. Ce manuel contient aussi des feuilles descriptives concernant les stations réceptrices, l’évacuation sur les sols, le lagunage, les composts, la stabilisation à la chaux et le contrôle des odeurs.

Un élément crucial dans le processus de sélection d’une technologie appropriée au traitement des eaux d’égouts est l’établissement réaliste des coûts des alternatives. De par sa nature, l’évaluation du coût est une évaluation régionale. La Région des Caraïbes comprenant plus de 29 pays, au moins 4 langages principaux et de grandes différences quant au développement économique de chaque région, il n’a pas été possible de fournir des données détaillées, et pouvant être utilisées dans toute la région, du coût des différentes technologies pour le traitement des eaux d’égouts.

Le compte rendu de la documentation qui fut composé pour ce rapport n’a pas découvert de barèmes des tarifs qui permettrait d’aider les responsables régionaux des systèmes d’égouts dans les Caraïbes. Dans les années 70, l’US EPA avait préparé une série d’indices des prix qui a beaucoup été utilisée dans les feuilles descriptives des technologies, référencées dans ce rapport, pour le traitement des eaux d’égouts. Un exemple serait le Manuel d’évaluation des technologies innovatrices et alternatives (Innovative and Alternative Technology Assessment Manual ; US EPA ; février 1980). Le manuel contient les feuilles descriptives d’environ une centaine de technologies différentes pour le traitement des eaux d’égouts. La plupart de ces feuilles descriptives contiennent des indices des prix pour les coûts de construction, d’exploitation et d’entretien. Ces coûts ont été basés sur des études menées par l’EPA au milieu des années 70. Aujourd’hui, ces données sont d’un intérêt limité car d’autres études comparables n’ont pas été faites pour remettre à jour les tarifs. De plus, ces études de prix furent faites aux Etats-Unis et ne peuvent être appliquées dans des pays différents, où le prix des salaires et des équipements importés diffèrent énormément de ceux des Etats-Unis. Il est donc impératif que les responsables et les ingénieurs élaborent localement des analyses de prix, prenant en considération l’économie régionale et l’industrie du bâtiment, pour les technologies du traitement des eaux d’égouts dans la Région des Caraïbes.

Ce rapport n’a pas pris en compte les impératifs pour la qualité des eaux réceptrices qui sont basés sur les exigences chimiques, océanographiques ou écologiques des eaux maritimes de la Région des Caraïbes. Il a plutôt traité des technologies de traitement des eaux d’égouts et leurs capacités à éliminer les matières contaminantes. Cependant, dans la limite où les normes des effluents sont basées sur les capacités des technologies disponibles, ce rapport peut être utilisé en tant que documentation de support pour l’établissement des normes dans la Région des Caraïbes. Le tableau 6-1 est un guide de l’efficacité à laquelle on peut s’attendre pou les méthodes de traitement domestiques qui sont décrites dans les feuilles descriptives de l’Appendice C. Pour parvenir à ces taux d’efficacité, les méthodes de traitement doivent être conçues et exploitées correctement et ne doivent pas avoir de surcharges hydrauliques ou organiques.

Des professionnels de la Région des Caraïbes qui travaillent dans les domaines de l’administration, de la conception et de la gestion des systèmes de traitement des eaux d’égouts et qui comprennent les problèmes techniques, économiques et sociaux associés aux méthodes de contrôle de la pollution, ont participé à la réunion. Leur contribution était sollicitée pour aider le PNUE – UCR/CAR, en tant que Secrétariat de l’Accord de Carthagène et des ses Protocoles, à élaborer un projet d’annexe sur les technologies appropriées au traitement des eaux d’égouts pour le Projet de protocole concernant la pollution en provenance de sources et activités terrestres.

Les experts ont examiné une version en projet du présent rapport, qui avait été préparée avant la réunion, et y ont apporté leur contribution et réflexion. Ils ont aussi identifié les problèmes qui doivent être abordés par les négociateurs du Protocole des sources terrestres. Des normes concernant le traitement des eaux d’égouts ont été recommandées pour 11 paramètres. Une liste des participants se trouve dans l’Appendice E.

Observations du Rapport

Les observations suivantes, qui sont d’ordre général, ont été faites relativement à l’ébauche du rapport. Les observations spécifiques au rapport furent transmises à KCM.

• Les organigrammes décisionnels furent modifiés pour prendre en considération le recyclage des effluents, les contraintes d’exploitation et d’entretien, les coûts et les questions de santé.

• La location, l’exploitation et l’entretien des structures devraient être discutés.

• Les fosses septiques et autres systèmes de traitement sur site doivent être considérés d’une façon plus détaillée.

• Les feuilles descriptives doivent être aussi techniquement correctes que possible.

• «La technologie la plus appropriée» doit prendre en considération la qualité environnementale de l’eau dans laquelle l’effluent est déversé.

• L’évapotranspiration doit être considérée comme une méthode alternative d’évacuation des effluents des fosses septiques.

• L’inefficacité des stations d’empaquetage devrait être soulignée, car elles fonctionnent rarement convenablement.

• Chaque structure de traitement des eaux d’égouts devrait mettre au point un programme préventif d’entretien pour un bon fonctionnement et entretien de l’installation.

• Les coûts de supervision doivent être pris en considération pour toutes les structures.
autres questions

La commission d’experts a aussi examiné les questions suivantes qui doivent être discutées par les négociateurs de chaque pays prenant part à l’élaboration du Protocole final :

• Un recyclage approprié doit être une option pour l’évacuation des effluents.

• Les normes et alternatives de traitement suggérées doivent être pratiques.

• L’emplacement, l’installation, le fonctionnement et l’entretien convenables des systèmes de traitement des eaux d’égouts sont des points critiques.

• Les technologies qui se trouvent dans le rapport sont des méthodes suggérées pour respecter les normes et il existe des technologies appropriées qui permettent de respecter chacune de ces normes.

• Les streptocoques fécaux représentent une alternative de mesure raisonnable indiquant l’insuccès de la désinfection.

• Il ne devrait pas y avoir de déversement direct, en provenance de structures industrielles, dans les zones sensitives.

• Les technologies mentionnées dans le rapport devraient être référencées dans l’Annexe du protocole.

Parametres de controle du deversement des effluents

Après de nombreuses discussions, la commission d’experts a établi un ensemble de paramètres pour le déversement et un ensemble de normes des effluents pour chaque paramètre, que les stations d’épuration des eaux domestiques devraient être conçues pour respecter. La commission d’experts a décidé qu’il serait préférable de distinguer les eaux réceptrices sensitives et non sensitives.

Il a été établi que les eaux réceptrices sensitives devraient être définies comme celles étant spécialement susceptibles d’être dégradées ou détruites par les activités humaines, à cause de leurs caractéristiques environnementales inhérentes et/ou uniques et/ou de leurs fragiles situations biologiques ou écologiques. La définition a été fondée sur la définition utilisée pour les normes des eaux à Trinité et Tobago. Parmi les zones sensitives dans la Région des Caraïbes se trouvent :

• les marécages

• les récifs coralliens

• les bancs de salicorne herbacée

• les zones d’alimentation et de reproduction des poissons et des crustacés (les espèces migratrices y compris)

• les lieux de loisirs, tels que les plages

Toutes les autres eaux seraient considérées comme non sensitives d’après le système recommandé par la commission d’experts.

Les membres de cette commission ont jugé que les normes devraient être appliquées non seulement aux structures qui évacuent leurs effluents dans les zones sensitives, mais aussi aux structures qui déversent leurs effluents dans des eaux qui s’écoulent dans des zones sensitives, telles qu’un cours d’eau en amont dont le flux s’écoule vers un récif corallien en passant par un estuaire.

L’illustration 7-1 représente un organigramme décisionnel pour l’évacuation des effluents et qui fut conçu lors de la réunion d’experts. Ceux-ci ont jugé que l’évacuation dans des zones non sensitives devrait être la première alternative pour l’évacuation des eaux d’égouts. Si ce n’est pas possible d’évacuer dans des eaux non sensitives, l’évaporation des effluents ou leur recyclage devraient être considérés. S’il est nécessaire d’évacuer les effluents dans des eaux sensitives (le dernier ressort), les normes relatives aux eaux sensibles devraient être respectées.

Le tableau 7-1 liste les paramètres et les normes recommandées durant la réunion d’experts. L’intention de la commission d’experts était de proposer des normes qui pouvaient être respectées en utilisant des technologies appropriées, comme celles présentées dans ce rapport. Par exemple, les technologies susceptibles de respecter les normes relatives aux zones non sensitives sont, soit les systèmes de lagunage à sédimentation primaire, soit les systèmes de lagunage anaérobie, soit les systèmes de lagunes facultatives. Pour l’évacuation dans les zones sensitives, les normes peuvent être respectées en combinant un système de lagunes intégrées ou un traitement secondaire avec une désinfection par javellisation/déjavellisation, la lumière ultraviolette ou des lagunes de finition.

Les paramètres les plus critiques pour les technologies élaborées dans ce rapport sont les besoins d’élimination des matières solides en suspension et de l’ammoniaque pour les systèmes de lagunage. L’expérience a montré que les systèmes de lagunage qui fonctionnent bien contiennent des taux de concentrations en matière solides supérieurs à 30 mg/l, à cause de la présence d’algues. Par exemple, les éléments de données disponibles à l’atelier, en provenance du système avancé et intégré de lagunes de Rodney Bay à Ste Lucie, ont révélé des taux de concentrations toujours de l’ordre de 30 à 60 mg/l. Les systèmes de lagunage dans les climats plus froids sont souvent inefficaces pour éliminer l’ammoniaque. Cependant, les éléments de données du système de Rodney Bay ont indiqué que le système d’étang produisait constamment un effluent avec un taux de concentration en ammoniaque-N inférieur à la nome proposée qui est de 5 mg/l.

Ce n’était pas l’intention des experts d’exclure les systèmes de lagunage bien conçus et fonctionnant bien lors de l’établissement des normes. Il fut donc suggéré que les normes contiennent une annotation ou une clause spéciale permettant d’excéder les normes relatives aux matières solides en suspension si ces matières solides sont principalement des algues. Pour les eaux réceptrices qui peuvent être dégradées par des taux de concentrations en matières solides de l’ordre de 30 à 75 mg/l – typiques des systèmes de lagunage bien conçus et d’un bon fonctionnement – il faudrait utiliser soit des procédés de finition, tels que des systèmes de marais ou de filtres à sable, en combinaison avec des systèmes de lagunage soit des traitements secondaires conventionnels. On a jugé que, pour la plupart des systèmes, les températures annuelles dans la Région des Caraïbes sont assez élevées pour permettre aux systèmes de lagunage de dimensions conventionnelles de se nitrifier et que le taux limite de 5 mg/l d’ammoniaque-N ne serait pas inutilement rigoureux.

Les experts ont examiné les eaux d’égouts industrielles dans le contexte des structures industrielles qui évacuent leurs effluents dans les stations d’épuration municipales des eaux d’égouts. Le groupe a convenu qu’il ne devrait pas y avoir de déversement direct des eaux d’égouts industrielles dans les eaux sensitives. Les normes élaborées pour l’évacuation des réseaux municipaux seraient toujours en vigueur si une usine acceptait de traiter des eaux d’égouts industrielles. Ce serait aux opérateurs de la structure de traitement qui accepte les déchets d’établir les normes d’affluence pour que les normes des effluents puissent être respectées. Les structures industrielles qui manipulent des substances et des déchets dangereux devraient avoir une planification en cas de fuite ou de déversement

Les experts ont convenu que l’annexe devrait établir une date à laquelle les normes relatives aux eaux sensitives et non sensitives seront mises en vigueur.

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