1. Etude du fonctionnement
de 3 Zones de Rejet Végétalisées
Frédéric TISSERAND
Responsable du SATESE
Conseil Général
du Haut-Rhin
Didier COLIN
Directeur du Soutien
aux Interventions Adjoint
Agence de l’eau Rhin-Meuse

2. • Quatre fonctions principales des ZRV
– Rétention des boues ou macro-déchets (rétention des MES
provenant du by-pass des ouvrages de traitement ou d’un départ de
boues accidentel du clarificateur secondaire)
– Dispersion du rejet (limitation des flux de polluants via une
réduction des volumes d’eau rejetés au milieu superficiel) :
infiltration dans le sol et le sous-sol, évapotranspiration
liée aux végétaux, évaporation
– Lissage hydraulique (atténuation des fortes variations journalières
de débit afin d’éviter de perturber l’écoulement du milieu récepteur
superficiel)
– Abattement complémentaire de la pollution (affinage de
l’épuration des eaux traitées)

3. • Mécanismes mis en jeu dans les ZRV
– Infiltration
– Évapotranspiration
– Mécanismes de dégradation microbiologique par culture
libre et fixée
– Rétention et l’exportation de nutriments par les végétaux
(marginale)
– Photodégradation
– Décantation des matières particulaires

4. • On cherche à obtenir une réduction des flux de
pollution (MES, phosphore, azote, germes pathogènes et les
substances émergentes et prioritaires)
• Abattements obtenus corrélés au temps de séjour
hydraulique (TSH)
– TSH = paramètre critique pour le dimensionnement des
ZRV

5. • Dimensionnement des ZRV
– Des recommandations qui s’appuient
essentiellement sur le bon sens et les premiers
retours d’expérience observés
– Approche empirique (utiliser le résiduel d’espace
disponible autour de la station)
– Surfaces observées : 1 à 3 m² par EH
Intégrer dans le dimensionnement la perméabilité du sol et du sous-sol

6. • Rôle des végétaux
– Pas de rôle direct sur les processus d'épuration
– Créent des conditions favorables au développement des
microorganismes et à leur niveau d'activité biologique qui
dégrade la pollution organique
– Effet positif sur l'épuration au niveau des racines
– Favorables à l'écoulement de l'effluent
Expressions "végétaux épurateurs" et "phyto-
épuration" scientifiquement fausses

7. • Rôle des végétaux dans les procédés épuratoires
– Rôles physiques
• Favoriser le passage de l'effluent à travers la couche de MES en
surface
• Favoriser le cheminement de l'effluent au travers du substrat
• Augmentent la surface de support des microorganismes épurateurs
• Créer de l'ombre sur la zone de traitement
– Rôles biologiques
• Rejeter de l'oxygène au niveau des radicelles dans le substrat
• Rejeter des exsudats racinaires
• Absorber les métaux lourds, dans certains cas particuliers
• Évapotranspirer l'eau

8. • Etude de trois ZRV haut-rhinoises
– STEP de type lits filtrants plantés de roseaux
• 2 étages à percolation verticale
• 1 ZRV récupérant les eaux traitées et le trop plein
du poste de relevage (temps de pluie)
– Calculs de rendements pondérés par
rapports aux charges mesurées lors des
différentes visites

9. • Cas de LIEBSDORF
• 2 noues plantées
alimentées en parallèle
• 350 EH
• 96 m3/j
• 22 bilans :
- 12 temps sec
- 10 temps de pluie

10. Temps de séjour
théorique:
Environ 12,5 heures
Volume d’une
noue :
Environ 25 m3

11. - par temps sec

12. - par temps de pluie

13. - globalement
Sur ce site, on a
régulièrement Qs > Qe
- Infiltrations d’ECP
dans les noues

14. • Cas de LUTTER
• 1 mare de profondeur
irrégulière
• 970 EH
• 247 m3/j
• 21 bilans :
- 15 temps sec
- 6 temps de pluie

15. Volume de la zone
humide :
Environ 425 m3
Temps de séjour
théorique:
Environ 41 heures

16. - par temps sec

17. - par temps de pluie

18. - globalement
Qs < Qe
Environ 5 %
Diminution des charges

19. • Cas de WAHLBACH
• 1 noue élaborée avec 2
alimentations possibles
• 900 EH
• 288 m3/j
• 14 bilans :
- 6 temps sec
- 8 temps de pluie

20. Temps de séjour
théorique :
Environ 3 heures
Volume de la noue :
Environ 36 m3

21. - par temps sec

22. - par temps de pluie

23. globalement
En général :
Qs = Qe
Rendements
dépendent
des teneurs
résiduelles

24. • Suivis particuliers
- Diminution du volume maximal
horaire
- Lissage du débit dans le temps
Qe
Qs
- Restitution hydraulique
en cas d’orage

25. • Suivis particuliers
– Traitement des eaux
issues du trop plein
• Réel intérêt pour
le traitement de la
pollution carbonée

26. • Suivis particuliers (traitement des eaux issues du
trop plein)
– Problèmes
• Emplacement du point réglementaire : dans ce cas, la
STEP ne respectait pas l’arrêté du 22 juin 2007, ce qui
pénalise la commune alors qu’un effort de traitement
supplémentaire a été réalisé
• Engorgement plus rapide des noues. Or on ne connaît
pas la composition de ces « boues » ni la fréquence
d’extraction

27. ZRV
Volume utile
théorique
(m3)
Volume
accessible
au fluide
(m3)
Volume
mort
(m3)
Temps
de séjour
théorique
(h)
Temps
de séjour
mesuré
(h)
Commentaires
Liebsdorf 50 10 40 12,5 2,5
Comblement
de la ZRV,
encombrement
de la végétation
Wahlbach 36 10 26 3 2,7
Modifications
topographiques liées
à l’inondation de
juin2013
Lutter 425 75 350 41 19
Envasement,
comblement par les
végétaux
• Comparaison des volumes/temps de séjour théoriques et mesurés
(Source : ENGEES - Evaluation de l’hydrodynamique de trois ZRV par opération de multitraçage)

28. • Suivis particuliers
– Traitement du Pt
A part cette campagne de
mesure réalisée en juin….
Diminution du rendement après
passage dans la ZRV
On constate généralement
une augmentation de la
concentration en Pt durant
la période hivernale

29. • Suivis particuliers
– Traitement du Pt
• Relargage par certains végétaux ?
• Faut il faucarder les ZRV ?
– Permettrait en outre, de limiter le risque d’engorgement
rapide dans le cas de noues
– Par contre, risque de destruction du biotope de la faune
locale ?

30. • Critique des résultats et limites de l’étude
– Nombre de visites
• Il reste faible à l’échelle d’une année
• Conditions météorologiques très changeantes
– Situation des collectivités
• Evolution du taux de raccordement
• Déconnection en cours des fosses toutes eaux
• Caractère de « villages dortoirs »

31. • Critique des résultats et limites de l’étude
– Fonctionnement des stations
• Abattement déjà important de la pollution carbonée
• Générateur de nitrates, ce qui favorise l’effet de
dénitrification dans les ZRV : à vérifier sur le long
terme
– Analyses des paramètres
• Faibles concentrations mesurées
• Proches, voire inférieures, aux limites de
quantification définies par les normes AFNOR

32. • Critique des résultats et limites de l’étude
– Analyses des paramètres
• Méthode utilisée : le titrage permet d’avoir un
résultat précis
• Sur de faibles concentrations, une simple variation
peut entraîner une différence importante en terme
de rendement

33. • Critique des résultats et limites de l’étude
Gain en terme de concentration après
passage en ZRV, en moyenne.
Résultats influencés par plus de bilans par temps de pluie
et moins de campagnes de mesures que les autres sites

34. • Conclusion
– En efficacité
• Même faiblement, amélioration de tous les paramètres
• Dénitrification intéressante et amélioration du
traitement du Pt
• Effet tampon lors d’évènements pluvieux
• Bon traitement de la pollution carbonée des eaux
issues du by-pass station
Solution intéressante derrière certains DO ?

35. • Conclusion
– Interrogations
• Evolution dans le temps ?
• Curage / faucardage ?
• Prise en compte au niveau réglementaire?
– Sinon y faire transiter les différents by-pass sans passer
par l’ouvrage de comptage des effluents.
– Des premières observations intéressantes sur
les bénéfices des ZRV qui ne doivent
cependant pas être extrapolées…

36. • Conclusion
– ZRV = Zone humide artificielle aménagée entre la station
d’épuration et le milieu récepteur
– Ne constitue pas une étape propre du dispositif de
traitement mais contribue, dans une certaine mesure, à la
réduction des impacts des rejets sur le milieu récepteur
– Également propice à l’accueil de la biodiversité
– Ne peut se substituer à un traitement tertiaire
conventionnel : abattements obtenus difficiles à quantifier
car faibles

37. Merci de votre attention
Frédéric TISSERAND
Conseil Général du Haut-Rhin
03 89 30 10 46
tisserand.f@cg68.fr
Didier COLIN
Agence de l’eau Rhin-Meuse
03 87 34 47 82
didier.colin@eau-rhin-meuse.fr

38. Pour en savoir plus :
http://www.eau-rhin-meuse.fr/
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