LES WSSIBILITES D'UTIIJSATION DES EAUX USEES EN AGRTCUL'JlJRE

Ch. THOM", MaPtre de %?cherches O.T?.S.T.O.M.(l)- J. PORTIER, Chef du Service Protect?on du Mi l ieu Naturel Societf du Canal. de Provence e t d 'hfnagement de l a Rfgion Provcnçale Aix-en-Provence FRANCE

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I - In t roduct ion

Le Probleme de l a po l lu t ion des mi l ieux na ture ls .caus6e par l e developpement de l a c i v i l i s a t i o n u r b a i n e e t i n d u s t r i e l l e dans les pays fvolues , devien t de p lus en plus ardu. En p a r t i c u l i e r , l e cas de l ' e a u est alarmant, q u ' i l s ' a g i s s e des r i v i s r e s , cours d 'eau, l a c s , e t depuis quelques annees l a p o l l u t i o n a t t e i n t les mers. Il e s t grand temps que chacun prenne conscience de c e problème d' importance vitale, e t que des so lu t ions so i en t proposees pour " r&parer t t l e s degâts dus 5 ,la po l lu t ion , avant qu: i l ne s o i t trop t a rd , e t que 1 'Cqu i l ib re biologique s o i t totalement dCtru i t , nous i n t e r d i s a n t une marche en a r r ie re .

Le cas du l a c d'Annecy (France) -27 km2- est pour c e l a spec tacula i re ; des 1948, quelques especes de poissons cormencent ?I d i s p a r a î t r e , l e s eaux fvoluent e t se dbgradent, l e lac "s'eutrophise' ' , c'est-8- d i r e q u ' i l devien t dc p lus en p lus r i che en sels n u t r i t i f s ( n i t r a t p s , phosphates), e t a u s s i e n orga- nismes v ivan t s (vegftaux essent ie l lement ) e t en mat iè re organique. Les eaux perdent l e u r transparen- ce,l'oxygt?ne se r a r e f i e cn profondeur, l e s b a c t é r i e s se developpent, e t l e l a c in toxique p a r t ou te s les ' eaux usées dechargées meurt p e t i t 5 p e t i t . Un remède s ' imposait , e t l a so lu t ion adopt fe a e t 6 cel- l e d'un "col lec teur i n t e rcep teu r p&riphérique" qui ce in tu re l e l ac , e t une s t a t i o n d 'bpura t ion uni- que, r e j e t a n t ses e f f luen t s en ava l du lac . Peu à peu l e lac a retrouve sa transparence, l a flore et l a faune se developpent de nouveau harmonieusement dans l e u r mi l ieu na tu re l o r i g i n e l , l e s especes indes i rab les ou paras i t eS . son t en r fg re s s ion , ou o n t completement'disparu. Ce sauvetage n ' a e t 6 pos- s i b l e que grâce à une p r i s e de conscience des munic ipa l i tés (1). Mais si l e l a c est sauve, pa; con t r e l e F ie r r e ç o i t les eaux en p a r t i e épurées de l a s t a t i o n d'epuration : on a donc dfplacb l e problème dans l ' espace , e t l a p o l l u t i o n e x i s t e tou jours , certes % un degr6 woindre.

Citons auss i 1 'exeaple de l a v i l l e de Marse i l le (Frznce), v i l l e d'un mi l l i on d 'habi tan ts , t r P s po l luante pour l e l i t t o r a l méditerranéen (on estime Q 10-20 mi l l ions , l e nombre de bac t&r ie s / l i t r e 2 l a plage du Prado). D a n s ce cas , il n'y a pas d 'épuration, e t un Lmisszire r e j e t t e en p l e ine mer 203 O00 m3/jour d ' e f f l u e n t s b ru t s , provoquant une degradation tres éiendue du mi l ieu marin sur p lus i eu r s kd2, en t r a înan t l a des t ruc t ion t o t a l e de l a f l o r e e t l a d i s p a r i t i o n de l a faune. Ce premier émissaire é t a n t i n su f f i s an t , un second émissaire est actuellerient en cons tmc t ion , qui pourra deverser en mer jusqulà 130 O00 m3/heure. Dans l e cas de l a v i l l e de Kar se i l l e , l a conf igurar ion géographique p a r t i c u l i è r e a dkouragé jusqu'à pré- sen t , l ' idCe de l ' imp lan tz t ion d'une s t a t i o n d 'epura t ion (2).

De ces 2 examples, il r e s s o r t que les homes comptent beaucoup trop sur l e phéncrnène de "l 'autoépuration" pour n e u t r a l i s e r l a po l lu t ion , du F i e r dans l e cas du l a c d'Annecy, d e l a Mediterranée dans l e cas de Maïse i l le . "L'autoépuration" de 1 'eau est etroitement l i ée aux phhomènes biologiques qui s ' y produisent. L ' e a peut s 'éDurer elle-mEme lorsque l a q u a t i - tC de mat ie res pol luantes qui y son t d tversees n ' e s t pas t rop élevée. Les réducteurs assu- r e n t l a rap ide décomposition des organismes morts, e t les substances n u t r i t i v e s sont ainsi r e s t i t u é e s aux p l an te s aquatiques v e r t e s : m a i s c'est l ' appor t d'oxygène qui conditionne l e pouvoir d 'autoépuration des eaux. "(3)

On n: peut donc entièrement compter sur ' l ' au to6pura t ion qui a des l imi t e s , e t sûrement un s e u i l c r i t i q u e d i f f i c i l e Q estimer. P lu tô t que de r e j e t e r l e s ePfluents dans l a na ture , i l e s t poss ib le e t préferah le , après Cpuration, de les u t i l i s e r en ag r i cu l tu re , " l ' u t i l i s a t i o n agr ico le cons t i t uan t u17 moyen s u p p l h e n t a i r e de t ra i tement e t d'Cpuration e f f i cace pour l a neu- t r a l i s a t i o n des nuisances, mais e l l e trouve des l i m i t e s du f a i t de l a nature des so l s , des cu l tu re s suscep t ib l e s d ' ê t r e pra t iquées , en f in des espaces qu ' e l l e requiert". (4)

I I -Va leu r f e r t i l i s a n t e des eaux usees

1) E l h e n t s f e r t i l i s a n t s Tint-raux

Les eaux usees, eaux domestiques, eaux vannes, e t pa r fo i s eaux i n d u s t r i e l l e s , subissent e n gCnCral, avant l e u r épandage sur le s o l , un traitement.

(1) ORSTOM = Off ice de Recherche Sc ien t i f ique et Technique d'outre-Mer

ORSTOM Fonds i hu inen ta i r e

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.;'

' t - 2. - ~ -.'

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C e l u i - c i comp-end souvent deux p a r t i e s , une separa t ion m&canique, e t une Cpuration biologique basCe principalement s u r l ' a c t i o n de l'oxygfinc, c ' e s t d - d i r e s u r l ' ae ra t ion . A l a f i n de ces t ra i tements , on d is t ingue l e s b o w s d'une p a r t , rCsidu s o l i d e , e t les e f f l u e n t s , .qui presen- tent les unes e t les au t res , une va leur f e r t i l i s a n t e cer ta ine . Nous i n s i s t e r o n s s u r t o u t sur . les e f f l u e n t s l iqu ides , ou encore eaux usCeS.

On sai t , depuis des siscles, que les ClCments mineraux essentiels a l a vie des p lan tes c u l t i - vees s o n t : l ' a z o t e , l e phosphore e t l a potasse.

On t rouve ces 3 h l h e n t s indispensables h l a v i e des p lan tes en quant i tes i n t e r e s s a n t e s , mais en proport ions diverses par rappor t aux besoins des p lan tes , dans l e s eaux usees , CpurCes ou non.

Des analyses d'eaux usees bru tes (pour un e f f l u e n t de 100 l i t r e h o u r / habi tan t ) donnent e n moyenne :

N = 100 mg/l ~ 2 0 5 = 25 mg/i K20 = 60 mg/l

pour les eaux d'egout de l a v i l l e d e Hulhouse (annees 1956 - 1957)nous avons l e s va leurs s u i v a n t e s :

Noycnne N t o t a l 32 B 86 mg/l 57 N (m41 19 B 51 mg/l 30

organique 13 B 63 mg/l 28 16 36

P2O5 t o t a l 11 B 23 mg/l K20 t o t a l 16 B 80 mg/l

M. IEVEUX (4) préc ise d 'au t re part:'!si l ' o n compare e n t r e eux un fumier c lass jque et de l ' e a u

p o i n t de vue matière f e r t i l i s a n t e , à l 'epandage de 100 m 3 d'eau" : ' d'égout de P a r i s , on a r r i v e à l a conclusion qu'une tonne de fumier equivaut sensiblement, au

Apport B l ' h e c t a r e (en kg)

N P205 K20

Eau d'6gout de Par i s (3 O00 m 3 ) 135 54 111 h i e r (30 tonnes/ha) 150 80 160

Le t ra i tement biologique a r t i f i c i e l des eaux usees en t ra îne une minéra l i sa t ion des e l h e n t s , e t une f i x a t i o n dans l e s boues ; les d i v e r s Cléments se rCpar t i ssen t a l o r s de l a maniPre su ivante (pour un e f f l u e n t de 100 l i t re / jour/habi tant) :

Eaux b r u t e s Eaux traitees biologiquement Boues

N t o t a l K20 p2 o5

100 mg/l 60 mg/l 25 mg/l

75 mg/l 48 mg/l 13 mg/l

25 mg 12. mg 12 mg

L e s c h i f f r e s ci tes ci-dessus o n t été re levés dans l ' a r t i c l e de M. MNEVEUX (4).

On c o n s t a t e a lors ,que l e fumier se f a i s a n t de p lus en p lus r a r e de nos jours , l ' a g r i c u l t e u r , au l i e u d ' u t i l i s e r d'une façon i n t e n s i v e les engrais chimiques, d e v r a i t considérer avec plus d ' i n t e r ê t ler; p o s s i b i l i t é s o f f e r t e s p a r ces eaux usees (y compris l e s boues).

2$ L a matière organique

De plus, ces eaux usées renferment une f o r t e proport ion de matière organique, e t il n ' e s t p o i n t beso in de rappeler l e r ô l e fondamental que celle-ci joue dans l e s o l , depuis le d é b r i s v e g e t a l non dCcompos6 jusqu'aux complexes humiques p l u s ou moins polymérises : ameliorat ion de l a s t r u c t u r e , augmentation de l a capac i té d'échange de ca t ions , augmentation de l a capaci tk de re tenue de l ' eau .

Le taux de des t ruc t ion annuel de l'humus v a r i a n t environ de 1 & 2 % du s tock e x i s t a n t , e t sa- chant que l ' h o l u t i o n de ce s tock est l e n t e , e t que souvent il y a peu de r e s t i t u t i o n au sol, il p a r a i t in l i spensable de r e s t i t u e r au sol son s tock organique, l e machinisme a l l a n t cont re

ar s u i t e de l a suppression du cheptel de trait. Des analyses (expri- mees e n gr/habitant/joury donnent une moyenne de :

- 55 g r de metiere organique pour les eaux usCes bru tes - 19 g r

' l e main t ien de ce s tock

'I II pour les eaux usees &purCes biologiquement - 20 gr II I' pour les boues digbrbes.

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'.' -1 ._ . P

- 3 -

,

I1 e n r b s u l t e que les t e r r a i n s d'bpandagc recevant les eaux usfes, o n t une f e r t i l i t e b i c n connue, e t sont favorables & u n grand nombre de cu l tures . On estime que l ' i r r i g a t i o n h l ' a i d e des eaux d 'égouts augmente l e rendement des c u l t u r e s en Pologne p a r exemple, de 30 X p a r rap- por t aux c u l t u r e s recevant un volume ega l d'eau contenant d e s quant i tes equivalentes d 'engra is chimiques. Des experiences du même genre o n t donne des r k s u l t a t s ident iques-en Israël e t aux U.S.A.. Precisons de p lus , que les e f f l u e n t s couvrent auss i en.boime p a r t i e les besoins de la plupar t des cultures en o l i g o - & h e n t s (5).

III - Facteurs condi t ionnant l ' u t i l i s a t i o n des eaux usees

1) Les r i sques de p o l l u t i o n et de t o x i c i t e

S i les e f f l u e n t s o n t une v a l e u r f e r t i l i s a n t e c e r t a i n e , ils peuvent poser quelques problsmes dus h u n e teneur excessive en c e r t a i n s elements mineraux, et du poin t de vue bacter iologique.

- Les desequi l ibres mineraux e t les elements toxiques

Les e f f l u e n t s &puré's s o n t souvent charges en sels : c e t t e s a l i n i t e depend de l a teneur e n s e l s des eaux u t i l i s e e s l ' o r i g i n e , de l a consommation d'eau par habi tan t , de l a q u a n t i t e et de l a nature des sels dCversCs dans les &gouts p a r les i n d u s t r i e s locales .

L a q u a l i t e de l ' e a u d ' i r r i g a t i o n depend non seulement de l a concentrat ion t o t a l e en sels so lubles , mais auss i de l a proport ion r e l a t i v e du sodium et des xdtres ca t ions , e t du contenu '

du bore d e l ' eau . Le taux relat ivement e leve du potassium dans l e s e f f l u e n t s tend B n e u t r a l i - s e r l ' a c t i o n n u i s i b l e du sodium sur l e sol e t sur l e s p lan tes (travaux d'HEJNC4N en Isragl). Le bore, provenant des agents de blanchiment & base de perborate , peut nu i re aux p l a n t e s i des concentrat ions très f a i b l e s (> 1,25 ppm dans l a s o l u t i o n du s o l ) : c e r t a i n s a rbres f r u i - tiers, e t les agrumes en p a r t i c u l i e r s o n t très sens ib les au bore.

Quant aux metaux lourds , ils sont re tenus dans l e sol par adsorption e t échange d ' ions , e t dans.une c e r t a i n e mesure, i l s peuvent être p r é c i p i t é s de l a s o l u t i o n en presence de s u l f i t e s . Les metaux lourds peuvent ê t r e également prélevés p a r l a p lan te , e t i l s peuvent s e r v i r B l a synthèse de c e l l u l e s microbiennes, en f a i b l e proportion. A pH bas, i l s peuvent être l e s s i v e s , mais une recherche récente a montre que pour une teneur supérieure & 300 mg/l, C r e t Zn s o n t f i x e s par Cchange d ' ions dans le sol.

- l ' a s p e c t s a n i t a i r e (5)

Bien que l e s eaux d 'égouts , p l u s ou moins &purées, so ien t u t i l i s é e s depuis plus de 4 siècles pour l ' i r r i g a t i o n , l a quest ion des dangers r e e l s qui peuvent en dCriver pour l a s a n t é publ i - que est encore controversée.

Les microorganismes des e f f l u e n t s sont t ransmiss ib les l'homme par l e s voies i n t e s t i n a l e e t u r i n a i r e , i ls peuvent e x i s t e r s o i t sous forme d'oeufs ou de spores , pouvant évoluer en formes infec t ieuses , s o i t sous forme d 'organisxes infec t ieux . Les dangers qui en dér ivent pour l a s a n t é publique, quand ces eaux s o n t u t i l i s é e s pour l ' i r r i g a t i o n , dépendent des f a c t e u r s s u i - vants :

..

. l a presence d'organismes pathogènes dans ces eaux, , . l e cycle biologique des organismes véhicu lés , . l a longévi té des organismes pathogènes e t l e u r ap t i tude k surv ivre aux t ra i tements d'épura- t i o n , . l e u r ap t i tude B surv ivre dans l e sol.

Les pr inc ipa les maladies t ransmisss par les e f f l u e n t s sont l e s suivantes : shis tosomiase (b i lharz iose) , ankylostomiase, ascar id iose , t aen ia , dysenter ie amibienne, lep tosp i rose , tuberculose, f iPvre typhoïde, choléra , dysenter ie b a c i l l a i r e , poliomyélite, h é p a t i t e in fec i ieuse .

Mais si ces microorganismes s o n t trss nombreux dans l ' e f f l u e n t b r u t , l e s d ivers processus d 'épurat ion permettent de les rédui re considérablem,ent, l e s f a c t e u r s principaux &tant :

. les milieux physique e t chimique defavorables . l a presence d'un très grand nombre de b a c t é r i e s non pathoglnes, qui empêchent l e develop-

..dans c e r t a i n s cas, l e s s é c r é t i o m toxiques des organismes non pathogènes . l a presence de bacteriophages qui d é t r u i s e n t c e r t a i n e s b a c t é r i e s . e t dans l e cas des &tangs d'oxydation, la l i b é r a t i o n par les algues de substances toxiques.

Les organismes pathogènes qui on t resiste aux d i v e r s processus d'épuration, n 'ont pas tous l a f a c u l t é de surv ivre sur ou dans l e sol, ou sont ensui te filtrés p a r l e sol, e t on estime h 1,20 m l ' bpa isseur de sol s u f f i s a n t e pour produi5e une eau b a c t e r i o l o g i q u a e n t assez pure pour ê t r e considCree comme potable s e l o n les normes courantes.

. pement des au t res

l a sur face des f e u i l l e s . Ces organismes

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4

Les autor i tCs sanitaires dc chaque pays, pcuvent imposer sation des eaux us6es. Ces mesures sont de 3 s o r t e s :

des r e s t r i c t i o n s quant h l l u t i l i -

, Cpurer les e f f l u e n t s au poin t de les ramener aux nonnes d'une eau h peu prBs pure . r e s t r e i n d r e l ' u t i l i s a t i o n & c e r t a i n e s c u l t u r e s . d i f f e r e r l a r e c o l t e de façon qu'une per iode raisonnable s'&coule e n t r e l a dern iere irri- g a t i o n faite au moyen des e f f l u e n t s e t l a consommation e f f e c t i v e des produi ts-

S i l ' o n estime qu'un'traitement physico-chimique est t r o p onereux, on peut limiter des e f f l u e n t s h cer ta ines cu l tures . 2) Les f a c t c u r s du mil ieu

Comme nous venons de l e v o i r , les c a r a c t e r i s t i q u e s des e f f l u e n t s determineront l eur u t i l i s a t i o n , QU inversulient, un t ra i tement p lus ou moins pousse pourra être e f f e c t u e en fonc t ion dlune u t i l i - s a t i o n bien prCcise.

- le ' fac teur c l imat est extrêmement important, e t pour A. SCICLUNA-SPITERI (5), il p e n e t de

. .

f a i r e l a d i s t i n c t i o n suivante : ,.

. zones oh les p r é c i p i t a t i o n s soñt i n s u f f i s a n t e s : on recupère les e f f l u e n t s pour l ' i r r i g a t i o n a f i n d ' u t i l i s e r p lus compl.&tement les t e r r e s disponibles en augmentant les rendements

. zon& oh l e s p r é c i p i t a t i o n s sont s u f f i s a n t e s e t b ien r é p a r t i e s : on les u t i l i s e pour l ' irri-

& l e u r a c t i o n f e r t i l i s a n t e

. zones oh l e s p r é c i p i t a t i o n s sont s u f f i s a n t e s mais mal r é p a r t i e s : on l e s d i r i g e vers l ' i rr i- ga t ion , principalement pour s ' e n débarasser , mais il 'faut pour que 1 'opCrat ion s o i t ren tab le , qu'elle e n t r a i n s une c e r t a i n e améliorat ion des rendements des cul tures .

- l e f a c t e u r sol e t son mi l ieu s o n t 3 cons idérer e t 5 é t u d i e r avec s o i n dans tou t p r o j e t : l e soUs-so1, l 'hydrogéologie, l a présence des nappes, l a topographie e t l a vCgétation, ces d i f f é - r e n t s fac teurs conditionneront l e choix du site d'épandage. Quant au sol, il a une fonc t ion e s s e n t i e l l e p a r son rôle épurateur : il a g i t comme f i l t re , e n r e t e n w t les marières en suspen- s i o n , il r e t i e n t e t transmet l ' e a u par s a p l u s ou n o i i ~ s grande perméabi l i té , e t de son aéra- t i o n dépendra l ' a c t i v i t é de l a rnicroflore sur les matières d issoutes apportées par l ' e a u rési- duaire . L e sol fa-gorise l a d e s t r u c t i o n des mat iè res organiques par l e s microorganismes, ce qui donne un dégagement de CO2, e t l a min6ra l i sa t ion p l u s ou moins t o t a l e de l ' a z o t e organique. E t de p l u s , "le processus na ture l d e l a f i l t r a t i o n p a r 12 so l dome, 211 point de w e s a n i t a i r e , .des r é s u l t a t s au moins égaux sinon mEme supér ieurs 2 ceux des procédés biologiques a r t i f i c i e l s les p l u s perfect ionnés. . .11(4)

. g a t i o n afin de s ' e n debarasser, une l é g h e augmentation des rendements peut-être a t t r i b u é e

- e t e n f i n l e s cultures, par leurs exigences d i f f k c n t e s en é l é a e n t s f e r t i l i s a n t s e t l e u r tolérance p lus ou moins grande & d 'au t res Cléments, auront un r ô l e prépondérant. Les végé- taux c u l t i v é s prélevent dans le sol e t exportent des q u a n t i t c s importantes d'Cléments minéraux, e t p a r leur consommation d'eau l i m i t e n t l a p e r c o l a t i o n p a r l e sol .

IV - Les r é a l i s a t i o n s dans l e monde

L'emploi der. techniques d'épandage des eaux usées e s t répandue dans de nombreuses régions du monde. Les ~iéthodes employées, cependant, peuvent v a r i e r dans les d e t a i l s quant h l a q u a l i t é ou l a quant i té des e f f l u e n t s , l e degré de pré t ra i tement , l a façon de s tocker e t d'épandre, QU en fonc t ion des types de cu l tures .

I ) Les r é a l i s a t i o n s aux U.S.A. ( 6 )

Les r é a l i s P l i o n s aux U.S.A. sont les p l u s nombreuses e t les plus importantes dans 'les zones h climat a r i d e (Arizona, Cal i forn ie par exemple), oÙ l e d é f i c i t en eau obl ige 2 l ' h e u r e a c t u e l l e 2 une régénérat ion des eaux usées , ou h une s u b s t i t u t i o n de ces eaux 5 l ' e a u d i t e potable , pour c e r t a i n e s u t i l i s a t i o n s , l ' i r r i g a t i o n en p a r t i c u l i e r . En fonc t ion du h u t recherché, l es traite- ments des e f f l u e n t s pr imaire , secondaire ou tert iaire s e r o n t p l u s ou moins poussés ; il est évident qu'un e f f l u e n t des t iné B l a recharge de nappe s e r a davantage " t r a i t é " qu'un e f f l u e n t devant s e r v i r 3 i r í - iguer des p r a i r i e s .

L ' i r r i g a t i o n e s t l a forme l a p lus répandue d ' u t i l i s a t i o n d ' e f f l u e n t s aux U.S.A. : sur 571 r é a l i s a t i o n s d'bpandage inventor iées en 1972, 315 pra t iquent l ' i r r i g a t i o n . Celle-ci est employée h e iverses appl ica t ions agr ico les : c u l t u r e s (céréa les maralchsres) , prairies, forê t s . De nombreux parcs de l o i s i r s u t i l i s e n t les e f f l u e n t s , ou o n t pu être Cré& grâce 2 l ' e a u fourn ie p a r l e s e f f l u e n t s Golden Gate Park 2 San Francisco e t du parc de Santeej .

Ci tons p lus précisément quelques . r é a l i s a t i o n s types :

- avec un' taux elevé d ' i r r i g a t i o n : I00 "/semaine environ

arbres f r u i t i e r s , c u l t u r e s

notamment en Cal i forn ie (exemple du

. Tallahassee (Flor ide) : i r r i g a t i o n p a r aspers ion, s u r s a b l e ; c u l t u r e s : mai's, millet, sorgho, p r a i r i e s .

, ..- : j L-.

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d7

, - 5 - n ,.

i . .

. San Bernardino (Cal i fornie) : i r r i g a t i o n par aspersion, s u r sab le , s u r p r a i r i e s .

- avec un taux assez Gley6 d ' i r r i g a t i o n : 75 "/semaine

Abilene (Texas) : i r r i g a t i o n par submersion, s u r limon arg i leux ; c u l t u r e s : coton, maïs,

- avec u n taux moyen d ' i r r i g a t i o n : 30 ?I 35 "/semaine

'

herbe bennuda

. Bakersf ie ld (Cal i forn ie) : i r r i g a t i o n c u l t u r e s : coton, m a ï s , orge, luzerne.

la raie, e t par submersion, sur limon a r g i l e u x ;

L ' i n f i l t r a t i o n - percola t ion e t l a recharge de nappe, representen t un a u t r e type d ' u t i l i s a t i o n des eaux usées ; p o u r c e l a , un exces d 'e f f luent , nettemePt superieu? ?i l a quant i té pre levée par l a p lan te et correspondant à l 'kvapotranspirat ion, d o i t être apporte sur le sol. D a n s ce cas, l a majeure p a r t i e de 1 , ' e f f luent appliqué s'infiltre à l a sur face du sol, percole ?i t r a v e r s le so l , e t éventuellement recharge l a nappe souter ra ine na ture l le . L 'e f f luent e s t regenéré p a r son pas- sage & t r a v e r s l e sol, p a r des processus physiques, chimiques e t biologiques. En f o n c t i o n de sa q u a l i t é f i n a l e , l ' e a u de l a nappe rechargee peut-être r&cupkrée e t u t i l i s e e pour l ' i r r i g a t i o n l e s parcs de l o i s i r s , ou pour un approvisionnement urbain ou i n d u s t r i e l : Les systèmes de ce type les plus connus sont à Hcmet (Cal i fornie) , 5 Phoenix ( p r o j e t des Flushing Meadows - Arizona), B V h i t t i e r Narrows (Cal i forn ie) , & Santee (Cal i fornie) e t B Lake George (New York).

Nous développerons un peu p lus longuement une dernière r é a l i s a t i o n importante, qui est considérée comrne un b e l exemple d'assainissement d'une région : il s ' a g i t de Muskegon, dans l ' é t a t de '

,F...$ Michigan (7).

-i- Le Probleme de cette zone u r b a i n e ' e t i n d u s t r i e l l e (160 000 habi tan ts ) é t a i t d ' é v i t e r les rejets qui cont r ibua ien t à l a p o l l u t i o n c ro issante du l a c Ifichigan. Le système de traitement des eaux us&es du comté de FÍuskegon fonctionne depuis m a i 1973, e t donne t o u t e s s a t i s f a c t i o n s . .

Les eaux r é s i d u a i r e s , avec un d é b i t noyen de 160 O00 m3/jour, sont pompées vers .un s i te appro- p r i é , où elles sont traitées bio1ogiq"ment dans des lagunes aerées. Après stockage, nécessa i re pendant les mois d 'h iver , e t désinfect ion, l ' e a u e s t u t i l i s é e pour l ' i r r i g a t i o n du maïs. L a dose d ' i r r i g a t i o n e t a n t supér ieure aux besoins des c u l t u r e s , l ' e a u f i l t r e & t r a v e r s le s o l , e t s u b i t a i n s i un t ra i tement t e r t i a i r e . Un réseau de drainage assure l 'bvacuat ion de l ' e a u f i l t r é e , qui e s t r e j e t é e p u r i f i é e dans les eaux de surface. Ainsi , p a r ce système, non seulement l a pol- l u t i o n des cours d'eau e t l a c s de c e t t e région e s t &vitCe, mais l ' i r r i g a t i o n permet d ' u t i l i s e r l e pouvoir f e r t i l i s a n t des e f f l u e n t s en améliorant l e s rendements, e t e n rendant product ives des t e r r e s peu f e r t i l e s .

Le coût de l ' o p é r a t i o n s ' a v è r e très rentable, mais ce nouveau système implique un c o n t r ô l e qua- li ' tatif r igoureux des e f f l u e n t s tou t au long de l e u r t ra i tement , a i n s i qulune Ctude s u i v i e de l ' é v d l u t j o n des so ls ; ces recherches sont prévues sur une pér iode de 5 ans.

( 1 )

....

2) Les a u t r e s r e a l i s a t i o n s dans l e monde (5) e t (6)

S i l e s r e a l i s a t i o n s anér ica ines sont b ien connues, car largement d i f fusées , il semble p l u s d i f f i c i l e de connaî t re ce qui se passe en Europe dans ce domaine.

Le climat, t o u t au moins pour l e nord de l'Europe, est suffisamment humide, pour que l l i r r i g a - t i o n ne s o i t pas un problème majeur.. I1 n ' e s t est pas de m C m e en zone mediterrankenne, l a q u e l l e conviendrai t parfai tement à c e t t e u t i l i s a t i o n des eaux usées, m a i s oh il y a encore t r o p peu de r é a l i s a t i o n s . Pour l 'Europe du Nord, l'exemple de Eusk.egon (U.S.A.) p o u r r a i t r e t e n i r l ' a t t e n - t i o n , car on n 'a que t rop B déplorer l e s po l lu t ions des grands f leuves , le Rhin en p a r t i c u l i e r , e t il f a u t b i e n avoi r conscience qu'une augmentation de population, i n é v i t a b l e , ne fera que rendre p lus a igus tous ces Problemes fondmentaux d'environnement. L'accroissement du niveau de v i e a de graves conséquences sur le milieu dans lequel nous vivons, e t il f a u t faire de grands e f f o r t s dans ce domaine pour protéger l e mil ieu na ture l .

L a Pologne est toujours c i t é e comme l e plus ancien pays ayant u t i l i s d les e f f l u e n t s pour l f i r - - r i g a t i o n : cette pra t ique remonterait à 1559 ; les s o l s sableux de ce pays se p r ê t a n t p a r t i - culièrement b i e n à ce trai tement , il e s t prevu d ' i r r i g u e r 250 O00 ha.

Mais i c i , les eaux rCsiduaires ne sont t r a i t é e s que mecaniquement ( t ra i tement pr imai re) , pour conserver à ces eaux l e u r teneur m a x i m u m en composés organiques, les sols sableux en é t a n t très peu pourvus. . En Europe Centrale , oh l a pluvioinCtrie est dans l 'ensemble peu &levée, les e f f l u e n t s s o n t Cgdlement employés pour l ' i r r i g a t i o n . L a Roumnie prévoi t d ' i r r i g u e r TOO O00 ha avec les eaux usees , des c u l t u r e s de be t te rave sucr iè re , pomes de t e r r e , mai's, ayant confirmé l a va leur d'une t e l l e i r r i g a t i o n , puisque dans tous les cas les rendements é t a i e n t largement ameliores. Les recherches sur l a production agr ico le u t i l i s a n t les e f f l u e n t s domestiques e t les e f f l u e n t s d ' i n d u s t r i e s specif iques ont p r i s place en Hongrie, avec des r é s u l t a t s p o s i t i f s parmi quelques types de cul tures .

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%.

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En I s r aE l , les ressources c l a s s iques e n eaux son t 1 imi tC.e~~ e t les eaux r e s idua i r e s f i g u r e n t dans l e po ten t i e l na t iona l en eaux, e t en tant que telles doivent ê t r e u t i l i s e e s comme n'importe que l l e au t re source d'eau. On estime que les eaux d'bgout reprbsentent environ 10% du po ten t i e l t o t a l en eaux du pays. Ce d e r n i e r u t i l i s e de plus en p lus les etangs d'oxyda-. t i o n comme procede de t ra i tement des e f f l u e n t s , procCldb b i en adapt6 B c e climat e t peu onercux.

En Argentille, les e f f l u e n t s traites pa r lagunage d'eaux res idua i res domestiques non ch lo rees , sont employés pour l ' i r r i g a t i o n dans quelques r6gions ; 1'6pahdage d ' e f f luen t b r u t a e t 6 reconunande dans des p r o j e t s de r e f o r e s t a t i o n de c e r t a i n e s zones a r ides du pays.

En Aus t ra l ie , l'exenple de ,Melbourne es t b i e n connu, pour lequel dcs méthodes d i f f é r e n t e s de traiternent sont u t i l i s e e s , en fonc t ion de l a per iode de l ' annee e t du débit . Ce t t e r eg ion de f o r t e 6vapciration e t de f a i b l e p luviométr ie (475 mm/an) , Utilise les e f f luen t s en q u a n t i t e importante en e t é pour l ' i r r i g a t i o n de pâ turages , permettant l ' i n f i l t r a t i o n - percola t ion , e t rbcuperation de l ' e au par drainage. Pendant l a periode f ro ide , l a méthode de t ra i tement p a r r U i S s e l k " t cont rô le est a p p l i q u k s u r des p r a i r i e s ; l ' excès e s t t r a i t e en lagunes, avant d ' ê t r e r e j e t é B l a m e r .

En Angletel= e t au Canada CgaTement, l e pouvoir épurateur du s o l e s t employé comme moyen de t ra i tement des e f f luen t s , avec l ' i r r i g a t i o n par aspersi0n.de p ra i r i e s .

V - Conclusions -- Nous concluerons sur l e s r é a l i s a t i o n s f r ança i se s , e t les perspectives d 'avenir pour n o t r e pays.

La r é a l i s a t i o n l a p lus importante (volume j o u r n a l i e r B t r a i t e r , pour 1975, par l a s t a t i o n évalué B 2 700 O00 m 3 ) , l a p lus connue e t l a p lus ancienne e s t c e l l e d'Achères, dont l a cons t ruc t ion a é té 'déc idée il y a p l u s d 'un siècle, pour Cviter l a po l lu t ion de l a Se ine par l a v i l l e de Par is . Le p r inc ipe C t a i t d ' a s s u r e r l ' épu ra t ion par l e soir avec u t i l i - s a t i o n agr ico le des eaux d'égout b r u t e s menSes par co l l ec t eu r s su r d ivers t e r r a ins (a l luv ions anciennes de l a v a l l é e du f l euve , s ab le s dc Beauchamp et sols des p la teaux re- couvrant un ca lca i r e gross ie r ) . La su r face t o t a l e des t e r r a i n s avénag6s en vue de l a cultu- re & l ' e a u d'égout s ' t l s v e B 4 500 ha (1 800 ha en domaines municipaux, 2 700 ha en terrains appartenant 5 des p a r t i c u l i e r s ) . La dose maximum léga le , f i xée par les l o i s e t décre ts q=i on t au to r i sé les épandages, e s t de 40 O00 n?3/ha/an : pour l e s t e r r a i n s appartenant aux p a r t i - c u l i e r s , les i r r i g a t i o n s sont l i b r e s e t f a c u l t a t i v e s . L ' i r r i g a t i o n par i n f i l t r a t i o n , sous l a forme d'arrosage 5 l a r a i e , e s t pratiqui:e pour d iverses cu l tu re s e t p l an ta t ions (mai's, lggu-

e t a b l i s 5 ?. ou 3 m de profondeur, dsbouchent dans des fossés B c i e l ouvert , e t l a Seine sert d'exutoire. D'après l e s jaugeages r é a l i s é s , 40 7; seulement de l ' e a u épandue e s t c o l l e c t é e par l e s dra ins , l e r e s t e e s t absorbe par l a végé ta t ion , s 'évapore ou s ' i n f i l t r e profond6nent dans l e sol .

.

'. mes B consommer c u i t s , o s i e r , p r a i r i e s , pép in ie re s ; peupl ie rs , f l e u r s , etc...). Des drams

Le bu t poursuivi par l a v i l l e de P a r i s e s t donc un compromis en t r e l ' épu ra t ion par le sol, e t l ' i r r i g a t i o n 2 l'eau. d'égout, qui permet d ' ob ten i r des rendements i n t é re s san t s pour les f i v e r - s e s cu l tu re s , c a r au t r e fo i s ces zones é t a i e n t sèches e t i n f e r t i l e s . L'eau a i n s i u t i l i s é e pour l ' i r r i g a t i o n n l a subi qu.'un dégross i ssage dans les bass ins de Clichy et S t h e n , il s ' a g i t donc d'un e f f luen t brut.

D'autres agglomtrations u t i l i s e n t l e u r s eaux usées en ag r i cu l tu re 2 des s tades d ivers d 'épura- t i o n , pour diverses cu l tu re s ( p r a i r i e s , be t t e r ave , mai's, céréa les , légumes % consommer caaits, vergers , p fp in iè res , peuplera ies , . . .) Les i ndus t r i e s agr ico les ( l a i teries, d i s t i l l e r i e s , fromageries, sucrer ies ) fourn issent éga le- ment des eaux usées, l e sque l l e s n e u t r a l i s é e s e t t r a i t é e s , servent à l ' i r r i g a t i o n (par r u i s s e l - lement ou aspersion) de be t t e raves , mai's fou r rage r ou p r a i r i e s , mais auss i B l ' épu ra t ion p a r épandage. Une enquête r é a l i s é e par 1'I.W.R.A~l)auprès de 32 usines d ' i ndus t r i e s ag r i co le s a permis de p réc i se r les répercussions agronomiques de l 'épandage des eaux usées. Les a u t e u r s (8) on t notanunent pu conclure : "il f a u t i n s i s t e r sur l ' i n t é r ê t q u ' i l y a à c u l t i v e r les t e r r a i n s d'épangage, parce que l es expor ta t ions pour l e s r é c o l t e s permettent de maintenir l e p o u v o i ~ épurateur &LI s o l , e t de p lus , si on limite les hauteurs d'eau apportées, l 'épandage i n t é r e s s e vne grande supe r f i c i e de te r ra in" .

( I ) I N R A = I n s t i t u t National de l a Recherche Agronomique

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I1 paral 't fondamental que "les c r l t h r e s de r e t e n n o n par le sol e t de mobil isat ion par les v6gCtaux dcvnài ra t ê t r e re tenus pour Ùdtcrminer l a dose l imi te d 'aspers ion B ne pas dbpasserl: c'est ainsi par exemple, que l a dose dc 50 m3/ha/an ne d e v r a i t pas S t r e depassee dans l e cas d'6pandages de lisiers de porcherie (9).

I1 semble qu'en France, dans l e Midi en p a r t i c u l i e r , un e f f o r t pu isse être f a i t dans l ' a p p l i - c a t i o n des eaux usees h l a re fores ta t ion , ou B l a c r e a t i o n e t l ' e n t r ' e t i e n de parcs de l o i s i r s , comme cela es t realise aux U.S.A.. S i nos f o r ê t s de p i n s Gtaient p l u s humides en et&, l a f l o r e du sous-bois comprendrait p lus de p lan tes succulentes , e t il se p r o d u i r a i t vraisemblablement . beaucoup moins d'incendies.

Ce Probleme d 'évacuat ion des eaux usbes, qui se pose au tan t e n France que par tout dans l e monde . (en p a r t i c u l i e r dans les pays d i t s i n d u s t r i a l i s e s ) devien t de p l u s en p lus necessaire au fur et

B mesure que les c o l l e c t i v i t C s s 'agrandissent .

M. M. TEVEUX soul igne (4) 'I... combien il p o u r r a i t être souhai tab le pour l'economie généra le du pays e t pour les c o l l e c t i v i t é s elles-mêmes, quC s ' i n s t a l l e sous l ' e g i d e de l ' a d m i n i s t r a t i o n eventuellement, une co l labora t ion p lus C t r o i t e e n t r e l a v i l l e e t l a campagne qui l ' e n t o u r e , en vue de l ' u t i l i s a t i o n agr ico le des eaux usées'' .

Depuis quelques années, les agences de bass in (au nombre de 6 e n France) s'emploient B p r a t i - quer une pol i t ique ' e f f i c a c e de l 'eau. I1 est c e r t a i n qu'en F r a x e , un schéma type pour l a s o l u t i o n de ce problème eaux usées-u t i l i sa t ion agri'cole, ne peut-être applique dans t o u t e s .les régions de l a même façon, vue l a grande d i v e r s i t é des climats, du r e l i e f , des sols et' soi~s-sols, des réseaux hydrographiques e t des nappes, sans p a r l e r des c u l t u r e s elles-mSmer, e t du contexte économique. Chaque cas d e v r a i t faire l ' o b j e t d'une Ctude p a r t i c u l i è r e , en abor- dant tous l e s aspec ts , depuis 1'Ctude du mi l ieu n a t u r e l , jusqu'aux incidences socio-économiques, m a i s l a perspect ive devra toujours ê t r e un mei l leur traitement et/ou une meil leure u t i l i s a t i o n des eaux usées, a f i n d'employer au maximum l a va leur f e r t i l i s a n t e de ces e f f l u e n t s , e t de ne r i e n r e j e t e r dans l a na ture qui puisse "polluer".

Le cyc le consommation-restitution 5 l a na ture s e r a i t a i n s i boucl6, dans les meil leures condi t ions poss ib les pour l'homme e t son environnement.

..

'

BIBLIOGRAPHIE

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9 - M. COPPZNET - L'épandage du" lisier de porcherie , ses conséquences agronomiques Annales agronomiques 1974 Vol . 25 no 2 - 3

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