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Épuration et régénération des eaux usées

ÉPURATION DES EAUX USÉES

INSTALLATIONS D’ÉPURATION POUR LE REJET ET LA RÉUTILISATION DE L’EAU

L’épuration consiste à traiter les eaux usées afin de réduire leur charge polluante et d’obtenir un effluent présentant la qualité nécessaire à sa destination finale.

Grâce à des procédés physiques et biologiques, les matières en suspension sont éliminées, la matière organique est réduite et, si nécessaire, d’autres polluants présents dans l’eau sont traités.

Chez HÍDRIC, nous concevons, sélectionnons et installons des systèmes d’épuration adaptés au débit, aux caractéristiques des eaux usées et aux exigences de qualité de l’effluent, aussi bien pour les nouvelles installations que pour l’amélioration des systèmes existants.

Nous proposons des solutions intégrant des stations d’épuration compactes préfabriquées, des cuves en béton et des procédés de traitement biologique configurés selon les besoins spécifiques de chaque installation.

ÉPURATION DES EAUX USÉES AVANT REJET

Lorsque les eaux épurées sont destinées à être rejetées dans un cours d’eau, le système de traitement doit être dimensionné pour respecter les conditions fixées par l’autorisation délivrée par l’autorité compétente.

Le traitement peut combiner différentes étapes de séparation physique, de décantation et d’épuration biologique, en fonction du débit et de la charge polluante des eaux usées entrantes.

Cadre réglementaire : Texte consolidé de la loi espagnole sur l’eau (RDL 1/2001), Règlement du domaine public hydraulique (RD 849/1986) et conditions spécifiques de l’autorisation de rejet.

ÉPURATION ET RÉGÉNÉRATION EN VUE DE LA RÉUTILISATION

Lorsque les eaux épurées sont destinées à être réutilisées, une étape supplémentaire de régénération est intégrée au processus de traitement.

Ce traitement peut comprendre une filtration tertiaire, une désinfection et des systèmes de contrôle de la qualité de l’eau, en fonction des caractéristiques de l’effluent et de l’utilisation prévue.

L’eau régénérée peut constituer une ressource alternative pour l’irrigation agricole, l’arrosage des jardins et d’autres usages autorisés, réduisant ainsi les besoins en prélèvement dans les ressources en eau conventionnelles.

Cadre réglementaire : Décret royal espagnol 1085/2024, portant approbation du règlement relatif à la réutilisation de l’eau.

Les exigences de qualité et les conditions d’utilisation sont déterminées en fonction de l’usage final et des autorisations correspondantes.

STATIONS D’ÉPURATION COMPACTES

PRÉTRAITEMENT, DÉCANTATION ET TRAITEMENT BIOLOGIQUE

Les stations d’épuration compactes permettent de traiter efficacement les eaux usées des petites et moyennes installations, avec une mise en œuvre relativement simple et un fonctionnement adapté au débit et à la charge polluante de chaque situation.

Ce type de solution est particulièrement adapté lorsqu’on recherche une installation autonome, robuste et facile à entretenir, que ce soit pour des habitations, des hébergements ruraux, des campings, de petites activités ou d’autres sites non raccordés au réseau public d’assainissement.

Chez HÍDRIC, nous proposons des solutions intégrant des cuves préfabriquées, des réacteurs biologiques compacts et des traitements complémentaires, en configurant la filière d’épuration selon les besoins spécifiques de chaque projet.

 

 

Les principales étapes du traitement

Prétraitement et réception La première étape vise à retenir les matières solides grossières, à réguler le débit d’entrée et à séparer les matières décantables ou flottantes. Cette fonction est importante pour protéger le reste de l’installation et stabiliser le fonctionnement du traitement biologique.

Décantation primaire Cette étape permet une première séparation des matières décantables et d’une partie des matières en suspension. Elle contribue ainsi à réduire la charge polluante arrivant dans le réacteur biologique.

Traitement biologique Il constitue le cœur du processus d’épuration. Grâce à l’action des micro-organismes et à l’apport d’oxygène, la matière organique dissoute et colloïdale présente dans les eaux usées est dégradée.

Selon le type d’installation, différentes configurations peuvent être utilisées :

  • Réacteurs biologiques aérés.

  • Systèmes à biomasse en suspension.

  • Réacteurs MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) équipés de supports plastiques mobiles permettant d’augmenter la surface active disponible pour le traitement biologique.

Clarification Après le traitement biologique, l’eau passe par une étape de séparation des boues biologiques. On obtient ainsi un effluent clarifié, pouvant être dirigé vers le rejet ou vers un traitement tertiaire de régénération.

 

Des solutions adaptées à chaque installation

Toutes les stations d’épuration compactes ne sont pas identiques. Leur conception dépend de plusieurs facteurs, notamment :

  • Le débit journalier et le débit de pointe.

  • Le type d’eaux usées.

  • Les variations de la charge polluante.

  • Les exigences en matière de rejet ou de réutilisation.

  • L’espace disponible.

  • Les conditions d’exploitation et de maintenance.

C’est pourquoi, chez HÍDRIC, nous concevons chaque installation selon une approche fondée sur le procédé de traitement, et non uniquement sur la sélection d’une cuve ou d’un équipement standard.

Ce que nous pouvons vous proposer

  • Préétude et conseil technique pour la filière d’épuration.

  • Sélection des cuves et des équipements.

  • Intégration hydraulique et électromécanique.

  • Traitement biologique et gestion de base des boues.

  • Préparation de l’installation pour un éventuel traitement tertiaire et une régénération des eaux, en vue de leur réutilisation.

TRAITEMENT TERTIAIRE ET RÉGÉNÉRATION DE L’EAU

INSTALLATIONS D’ÉPURATION POUR LE REJET ET LA RÉUTILISATION DE L’EAU

L’épuration consiste à traiter les eaux usées afin de réduire leur charge polluante et d’obtenir un effluent présentant la qualité nécessaire à sa destination finale.

Grâce à des procédés physiques et biologiques, les matières en suspension sont éliminées, la matière organique est réduite et, si nécessaire, d’autres polluants présents dans l’eau sont traités.

Chez HÍDRIC, nous concevons, sélectionnons et installons des systèmes d’épuration adaptés au débit, aux caractéristiques des eaux usées et aux exigences de qualité de l’effluent, aussi bien pour les nouvelles installations que pour l’amélioration des systèmes existants.

Nous proposons des solutions intégrant des stations d’épuration compactes préfabriquées, des cuves en béton et des procédés de traitement biologique configurés selon les besoins spécifiques de chaque installation.

ÉPURATION DES EAUX USÉES AVANT REJET

Lorsque les eaux épurées sont destinées à être rejetées dans un cours d’eau, le système de traitement doit être dimensionné pour respecter les conditions fixées par l’autorisation délivrée par l’autorité compétente.

Le traitement peut combiner différentes étapes de séparation physique, de décantation et d’épuration biologique, en fonction du débit et de la charge polluante des eaux usées entrantes.

Cadre réglementaire : Texte consolidé de la loi espagnole sur l’eau (RDL 1/2001), Règlement du domaine public hydraulique (RD 849/1986) et conditions spécifiques de l’autorisation de rejet.

ÉPURATION ET RÉGÉNÉRATION EN VUE DE LA RÉUTILISATION

Lorsque les eaux épurées sont destinées à être réutilisées, une étape supplémentaire de régénération est intégrée au processus de traitement.

Ce traitement peut comprendre une filtration tertiaire, une désinfection et des systèmes de contrôle de la qualité de l’eau, en fonction des caractéristiques de l’effluent et de l’utilisation prévue.

L’eau régénérée peut constituer une ressource alternative pour l’irrigation agricole, l’arrosage des jardins et d’autres usages autorisés, réduisant ainsi les besoins en prélèvement dans les ressources en eau conventionnelles.

Cadre réglementaire : Décret royal espagnol 1085/2024, portant approbation du règlement relatif à la réutilisation de l’eau.

Les exigences de qualité et les conditions d’utilisation sont déterminées en fonction de l’usage final et des autorisations correspondantes.

STATIONS D’ÉPURATION COMPACTES

PRÉTRAITEMENT, DÉCANTATION ET TRAITEMENT BIOLOGIQUE

Les stations d’épuration compactes permettent de traiter efficacement les eaux usées des petites et moyennes installations, avec une mise en œuvre relativement simple et un fonctionnement adapté au débit et à la charge polluante de chaque situation.

Ce type de solution est particulièrement adapté lorsqu’on recherche une installation autonome, robuste et facile à entretenir, que ce soit pour des habitations, des hébergements ruraux, des campings, de petites activités ou d’autres sites non raccordés au réseau public d’assainissement.

Chez HÍDRIC, nous proposons des solutions intégrant des cuves préfabriquées, des réacteurs biologiques compacts et des traitements complémentaires, en configurant la filière d’épuration selon les besoins spécifiques de chaque projet.

 

 

Les principales étapes du traitement

Prétraitement et réception La première étape vise à retenir les matières solides grossières, à réguler le débit d’entrée et à séparer les matières décantables ou flottantes. Cette fonction est importante pour protéger le reste de l’installation et stabiliser le fonctionnement du traitement biologique.

Décantation primaire Cette étape permet une première séparation des matières décantables et d’une partie des matières en suspension. Elle contribue ainsi à réduire la charge polluante arrivant dans le réacteur biologique.

Traitement biologique Il constitue le cœur du processus d’épuration. Grâce à l’action des micro-organismes et à l’apport d’oxygène, la matière organique dissoute et colloïdale présente dans les eaux usées est dégradée.

Selon le type d’installation, différentes configurations peuvent être utilisées :

  • Réacteurs biologiques aérés.

  • Systèmes à biomasse en suspension.

  • Réacteurs MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) équipés de supports plastiques mobiles permettant d’augmenter la surface active disponible pour le traitement biologique.

Clarification Après le traitement biologique, l’eau passe par une étape de séparation des boues biologiques. On obtient ainsi un effluent clarifié, pouvant être dirigé vers le rejet ou vers un traitement tertiaire de régénération.

 

Des solutions adaptées à chaque installation

Toutes les stations d’épuration compactes ne sont pas identiques. Leur conception dépend de plusieurs facteurs, notamment :

  • Le débit journalier et le débit de pointe.

  • Le type d’eaux usées.

  • Les variations de la charge polluante.

  • Les exigences en matière de rejet ou de réutilisation.

  • L’espace disponible.

  • Les conditions d’exploitation et de maintenance.

C’est pourquoi, chez HÍDRIC, nous concevons chaque installation selon une approche fondée sur le procédé de traitement, et non uniquement sur la sélection d’une cuve ou d’un équipement standard.

Ce que nous pouvons vous proposer

  • Préétude et conseil technique pour la filière d’épuration.

  • Sélection des cuves et des équipements.

  • Intégration hydraulique et électromécanique.

  • Traitement biologique et gestion de base des boues.

  • Préparation de l’installation pour un éventuel traitement tertiaire et une régénération des eaux, en vue de leur réutilisation.

CONVERSION DES EAUX USÉES EN EAUX APPROPRIÉES À L’IRRIGATION

TRAITEMENTS DE DÉSINFECTION DE L’EAU

a) L’électrolyse saline.

Est une technique courante pour nettoyer et désinfecter l’eau, notamment dans les piscines et certaines installations d’eau potable.

 

Principe général

L’électrolyse saline utilise le sel dissous (NaCl) présent dans l’eau et un courant électrique pour produire des agents désinfectants, principalement le chlore actif.
Quand on fait passer un courant électrique continu entre deux électrodes plongées dans une eau salée, on provoque des réactions d’oxydo-réduction :

  • À l’anode (+), du chlore gazeux (Cl₂) est produit à partir des ions chlorure.

  • À la cathode (–), on obtient de la soude (OH⁻) et de l’hydrogène (H₂).

Le chlore dissous forme ensuite de l’acide hypochloreux (HOCl), un désinfectant très efficace contre bactéries, virus et algues.

Éléments nécessaires

Pour réaliser l’électrolyse saline, il faut essentiellement :

  • Une source d’électricité continue (redresseur).

  • Une cellule d’électrolyse, contenant :

    • une anode (souvent en titane avec revêtement catalytique) ;

    • une cathode.

  • De l’eau contenant du sel (environ 3–6 g/L pour les piscines ; la concentration influence l’efficacité).

  • Un système de circulation de l’eau pour amener l’eau salée dans la cellule et la renvoyer désinfectée.

Avantages

  • Production de désinfectant sur place, sans stockage de produits chimiques dangereux.

  • Fonctionnement continu et automatisable.

  • Réduction des odeurs de chlore liées aux chloramines.

b) Désinfection thermique

Les microorganismes ont des températures d’inactivation assez bien connues :

  • Bactéries courantes : 60 °C pendant 30 minutes les élimine.

  • Virus : également détruits > 60 °C.

  • Œufs d’helminthes/nématodes : plus résistants, nécessitent des températures > 70–80 °C pendant quelques minutes.

Selon l’OMS, pour assurer l’inactivation complète des helminthes et des microorganismes fécaux :

  • ≥ 70 °C pendant au moins 1 minute
    ou

  • ≥ 80 °C pendant quelques secondes

Par conséquent, il est recommandé de chauffer à ≥ 75 °C et de maintenir l’eau pendant au moins 1 minute de temps de résidence, ce qui garantit une désinfection efficace, même contre les helminthes.

c) Désinfection UV

Les systèmes UV sont largement utilisés pour l’eau réutilisée, car :

  • Ils n’ajoutent pas de résidus chimiques.

  • Ils détruisent bactéries, virus, et dans une certaine mesure les helminthes.

Mais : les œufs d’helminthes sont très résistants aux UV. Les UV suffisent pour l’irrigation des espaces verts ou des pelouses, mais ne sont pas recommandés s’il existe un risque d’helminthes ou si la culture est destinée à l’alimentation.

C’est pourquoi, en présence d’helminthes et pour garantir la sécurité sanitaire, le chauffage est plus fiable que les UV.

Cas des produits frais de IVe gamme (mesclun)

Dans le cas des produits alimentaires frais de IVe gamme, il s’agit d’une application alimentaire à haut risque sanitaire : la désinfection doit être absolue, et il est obligatoire de respecter la réglementation sanitaire pour l’eau de lavage et d’irrigation des cultures destinées à la IVe gamme.

Cela souligne la nécessité d’éliminer complètement bactéries, virus et aussi helminthes (nématodes), car ils peuvent contaminer directement le produit.

Exemple de calcul avec désinfection thermique

Calcul de l’énergie pour chauffer de l’eau à 80 °C

Données :

  • Débit : 30 L/h = 0,03 m³/h = 0,03·1000 = 30 kg/h

  • Débit par seconde : 30/3600 = 0,00833 kg/s

  • Température d’entrée : supposons 20 °C

  • Température finale : 80 °C

  • Élévation : ∆T = 60 K

  • Chaleur spécifique de l’eau : c = 4,18 kJ/kg·K

Puissance thermique instantanée nécessaire :

Donc, il faut environ 2,1 kW thermiques continus pour chauffer 30 L/h de 20 °C à 80 °C en continu.

Résidence de l’eau à 80 °C pendant 2 minutes

Il est nécessaire que l’eau reste à 80 °C pendant 2 minutes.

En 2 minutes, il circule :

30 L/h⋅260=1 L30 mathrm{L/h} cdot frac{2}{60} = 1 mathrm{L}

Il faut garantir que ce litre reste à 80 °C pendant 2 minutes (temps de résidence).

Solution :
Prévoir une petite chambre de rétention d’au moins 10–15 litres à 80 °C.

CHAUFFAGE ET PURIFICATION DE L’EAU PAR PHOTOVOLTAÏQUE : PHOTOTHERMIE

Schéma de conception du système de traitement d’eau pour IVe gamme

Composants du système (dans l’ordre du flux) :

  • Réservoir d’eau brute

  • Préfiltre mécanique 50–120 µm

  • Pompe d’impulsion

  • Réservoir accumulateur isolé de 50 L avec 2 résistances de 2120 W et thermostat (FOT-T 3000)

  • Chambre de rétention de 20–25 L pour garantir 2 minutes à 80 °C

  • Filtre à charbon actif pour éliminer le chlore résiduel

  • Sortie vers le circuit d’irrigation, le début du circuit ou le réservoir initial

Options pour améliorer le système

  • Automatisation : avec électrovannes et programmateur pour gérer le remplissage, la rétention et la vidange.

  • Capteurs de chlore pour surveiller sa présence après le filtre.

  • Doseur de désinfectant complémentaire (en tant que sécurité supplémentaire).

L’osmose sert-elle à la régénération d’eau avec charge organique (fécale, virus et nématodes) ?

L’osmose inverse (OI) est une technologie très puissante pour purifier l’eau… mais elle n’est pas conçue comme seul traitement pour des eaux à forte charge fécale ou en pathogènes.

Que fait bien l’osmose inverse ?

  • Réduit pratiquement tous les sels dissous (désalinisation)

  • Élimine pratiquement 99 % des métaux lourds, nitrates, pesticides

  • Filtre jusqu’à des niveaux de virus et bactéries, car la membrane a des pores d’environ 0,0001 µm (beaucoup plus petits que les bactéries et la plupart des virus).

Mais…

  • Une membrane OI se salit très vite si l’eau contient beaucoup de matière organique, de solides en suspension, de graisses ou une forte charge microbiologique.

  • Dans les eaux brutes fécales, le flux chute rapidement à cause du fouling biologique et de la colmatation.

  • Les nématodes adultes sont gros et sont retenus, mais les larves ou œufs très petits peuvent passer si la membrane est endommagée.

  • Les virus peuvent être retenus par OI, mais uniquement si la membrane est en parfait état et sous la pression adéquate.

  • Enfin, cela ne garantit pas l’inactivation biologique : le pathogène reste du côté concentré (rejet), mais du côté perméat, s’il y a des microfuites, il peut passer.

Conclusion

Une osmose inverse seule n’est pas adaptée ni suffisante pour régénérer des eaux usées à forte charge fécale.
Elle peut être utile comme étape finale, mais il faut toujours un prétraitement biologique et une désinfection préalable, pour protéger la membrane et garantir la sécurité sanitaire.

Quel système est le plus fiable et le plus économique pour éliminer les bactéries, les virus ou les nématodes :
1) Traitement thermique à 80-85 °C

2) Osmose inverse

3) Nanofiltration

4) Lumière ultraviolette (UV)

 

1. Traitement thermique à 80–85 °C

Très fiable :

  • Élimine efficacement toutes les bactéries.

  • Élimine efficacement les virus.

  • Élimine également les œufs et larves d’helminthes (nématodes), qui sont très résistants à d’autres traitements.

Coût :

  • Investissement relativement faible (résistances électriques, accumulateur, rétention).

  • Consommation énergétique continue pour chauffer l’eau, mais contrôlable.

➡ C’est le plus fiable et le seul qui garantit l’inactivation complète de tous les agents pathogènes (bactéries, virus et helminthes).

2. Osmose inverse

Fiable pour :

  • Bactéries (retenues par la membrane).

  • La plupart des virus (retenus si la membrane est en bon état).

  • Helminthes adultes.

Limites :

  • Ne garantit pas une inactivation biologique : les pathogènes sont seulement séparés dans le rejet.

  • Si la membrane est endommagée, microfuites possibles.

  • Très sensible au colmatage en présence d’eau chargée.

Coût :

  • Équipement coûteux, maintenance coûteuse (membranes à remplacer, nettoyage fréquent).

  • Besoin d’un prétraitement.

➡ Bon pour un polissage final d’une eau déjà propre, mais insuffisant seul et pas fiable pour helminthes.

3. Nanofiltration

Fiable pour :

  • Bactéries (retenues).

  • Une partie des virus (moins efficace que l’OI).

  • Helminthes adultes (pas garanti pour les œufs).

Limites :

  • Moins efficace que l’OI pour les virus et pas du tout pour les œufs/larves d’helminthes.

  • Même sensibilité au colmatage et nécessité de prétraitement.

Coût :

  • Moins cher que l’OI, mais même logique : prétraitement obligatoire, membranes fragiles.

➡ Insuffisant seul pour assurer une sécurité sanitaire complète.

4. Lumière ultraviolette (UV)

Fiable pour :

  • Bactéries : oui, les UV sont très efficaces contre les bactéries.

  • Virus : oui, efficace contre la plupart des virus.

  • Helminthes (œufs/larves) : non, ils sont très résistants aux UV et ne sont pas détruits.

 Limites :

  • Les UV désactivent les micro-organismes mais ne les retirent pas physiquement de l’eau.

  • Efficacité très dépendante de la turbidité et de la transparence de l’eau : une eau chargée bloque les UV.

  • Ne tue pas ni n’endommage les œufs/larves d’helminthes.

  • Pas de résidu désinfectant : l’effet cesse immédiatement après la lampe.

💰 Coût :

  • Investissement modéré (lampe UV et chambre).

  • Faible consommation électrique.

  • Remplacement régulier des lampes.

➡ Bon pour eau claire et pour désinfection rapide des bactéries et virus, mais insuffisant seul si risque d’helminthes.

Conclusion :

Critère Thermique 80–85 °C Osmose inverse Nanofiltration UV
Bactéries ✔️ très efficace ✔️ ✔️ ✔️
Virus ✔️ très efficace ✔️ (si membrane) 🔷 partiel ✔️
Helminthes (œufs/larves) ✔️ très efficace 🔷 incertain 🔷 faible ❌
Fiabilité ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ⭐⭐ ⭐⭐
Dépendance à la qualité de l’eau Faible Forte Forte Très forte
Coût d’investissement ⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐ ⭐⭐
Coût d’exploitation ⭐⭐ (énergie) ⭐⭐⭐ (membranes) ⭐⭐⭐ ⭐

  • Si l’objectif est d’éliminer toutes les bactéries, virus et helminthes (même les œufs et larves), le traitement thermique à 80–85 °C reste la solution la plus fiable et universelle.

  • Les UV peuvent être utilisés en complément, pour désinfecter une eau déjà propre et claire, mais ils ne suffisent pas à eux seuls si des helminthes sont présents.

  • Pour un système optimal :
    👉 Prétraitement mécanique + traitement thermique + éventuellement UV en polissage + charbon actif pour enlever odeurs et chlore.

Hidric Online conçoit votre système thermique de purification d’eau

Chez Hidric Online, nous sommes spécialisés dans la conception de systèmes thermiques de purification d’eau, adaptés à vos besoins et à vos contraintes techniques et sanitaires.

Nos solutions permettent d’obtenir une eau parfaitement désinfectée et sécurisée, potable ou de qualité sanitaire, pour des usages variés :

  • Irrigation agricole, même en période de pénurie ou avec des eaux régénérées
  • Industrie agroalimentaire et produits de IVe gamme
  • Habitations privées ou collectifs
  • Exploitations agricoles et élevages

Pourquoi choisir un système thermique ?

Le traitement thermique de l’eau, à 80–85 °C, est le plus fiable pour éliminer tous les pathogènes :

  • Bactéries

  • Virus

  • Helminthes (nématodes, œufs et larves)

Contrairement à d’autres technologies, il garantit une désinfection complète, même en continu, sans dépendre de la qualité initiale de l’eau.

En continu ou en cycle, selon vos besoins

Nous vous aidons à concevoir un système qui correspond à votre usage :

  • En continu, pour des lignes de production ou d’irrigation sans interruption

  • En cycle, pour remplir et traiter des volumes définis à la demande

J‘étudierai vos débits, vos températures souhaitées et vos contraintes énergétiques pour vous proposer une solution sur mesure.

EXEMPLE DE PURIFICATION DE L’EAU AVEC DES PLANTES -SYSTÈME HYDROPONIQUE-

FICHE TECHNIQUE :

– Provenance de l’eau : eaux usées domestiques

  • Traitement préliminaire : décantation
  • Traitement secondaire : oxygénation
  • Traitement thermique : réduction de la matière organique (circuit hydroponique)
  • Filtration physique
  • Lumière UV
  • Réservoir d’accumulation pour l’irrigation des jardins (vergers)