(Encadrant : Sophie Guillon)
Pour être rejetées dans les milieux aquatiques sans provoquer de pollution, les eaux usées, d’origine domestique et industrielle, doivent être épurées. En agglomération, l’assainissement collectif est réalisé par des stations d’épuration, qui éliminent les matières solides et les substances dissoutes dans les eaux usées. Pour garantir la protection des milieux, des normes encadrent les rejets d’eau propre. Pour l’assainissement collectif, elles découlent essentiellement de la directive européenne 91/271/CEE relative au traitement des eaux résiduaires urbaines (DERU). Plusieurs étapes de traitement sont réalisées, physiques et biologiques, pour gérer et réduire les teneurs en carbone, azote et phoshore. La gestion d’autres polluants, et en particulier les micropolluants et polluants émergents (plastiques, perturbateurs endocriniens, médicaments mais également bactéries et virus) est en revanche peu avancée.
Le système d’assainissement tel qu’on le connait actuellement a été mis en place progressivement depuis le milieu du XXème siècle, ce qui a abouti à une amélioration considérable de la qualité des eaux de surface, et en particulier de la Seine en ce qui concerne l’agglomération parisienne. L’objectif de baignade en Seine pour les prochains Jeux Olympiques peut ainsi apparaitre comme un aboutissement de cette amélioration.
Le SIAAP (Syndicat Interdépartemental de l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne) transporte dans son réseau souterrain et épure l’eau utilisée par près de 9 millions de Franciliens pour leurs usages domestiques et industriels ainsi que les eaux pluviales. Chaque jour près de 2,5 millions de m^3^ d’eaux usées (par temps sec.) sont ainsi traitées et dépolluées par les 6 usines du SIAAP, et l’eau est rejetée dans la Seine et la Marne. Ce volume peut donc augmenter brutalement en cas de fortes pluies, quand les eaux ruissellent sur le sol et se déversent dans le réseau d’assainissement, ce qui demande une gestion adaptée.
La station d’épuration d’Achères (« Seine Aval »), mise en service en 1940, est la plus grande d’Europe (et la deuxième au niveau mondial), en traitant 1.5 millions de m3 d’eau par jour, soit 60 % des eaux usées de l’agglomération parisienne. L’incendie qui a touché cette usine pendant l’été 2019 et a entrainé un rejet transitoire d’eaux usées directement dans la Seine, et une détérioration transitoire forte de sa qualité (désoxygénation et mortalité des poissons).
Dans ce projet nous vous proposons de faire le point sur le fonctionnement du système d’assainissement de l’agglomération parisienne, pour tenter de comprendre dans quelle mesure les changements globaux (urbanisation, crues, sécheresse, réchauffement…) pourraient affecter son fonctionnement ;
Le travail s’appuiera sur une recherche bibliographique pour reconstituer l'évolution historique de l’assainissement pour l’agglomération parisienne et identifier les grands principes physiques, chimiques et biologiques pouvant être utilisés pour le traitement des eaux usées.
Les étudiants mèneront une réflexion sur les scénarios alternatifs envisagés actuellement pour l’assainissement (ultrafiltration membranaire mais aussi séparation à la source des urines par exemple), en termes de faisabilité/ limites techniques et de rapport cout/bénéfice. Egalement, l’impact de changements globaux sur le fonctionnement des stations et du réseau dans son ensemble pourra être analysé. Pour cela, les étudiants pourront réaliser et utiliser un modèle simplifié d’évolution de la qualité des eaux de surface (Seine) suite aux rejets d’eaux usées, en temps sec ou de pluie
Les étudiants pourront également considérer les conditions de faisabilité de la baignade en Seine pour JO, en identifiant les points bloquants pour la qualité, et les scénarios possibles pour y remédier et/ou permettre une baignade en Seine.
Le rendu devra se présenter sous la forme d’un poster, que les étudiants devront présenter oralement tout en répondant aux questions d’un jury.