Fosse septique
Modèle:À sourcer Modèle:Infobox Technologie d'assainissement
La fosse septique est l'un des éléments constitutifs d'une installation d'assainissement non collectif. Elle reçoit uniquement les eaux-vannes (sanitaires). Quand elle reçoit l'ensemble des eaux-vannes et des eaux ménagères (cuisine, lavage), on lui préfère alors l'appellation de fosse toutes eaux<ref>Modèle:Lien web</ref>. L'apport d'eaux pluviales est proscrit dans les deux cas car il entraîne le dysfonctionnement de l'installation (effet de dilution des effluents).
Fonctionnement
Modèle:Article connexe Modèle:Section à internationaliser
Cette fosse a pour objet de faire décanter les matières solides et les hydrolyser (liquéfier) par fermentation sous l'action des bactéries anaérobies naturellement présentes dans les effluents. Ce travail demande plusieurs semaines à plusieurs mois de séjour pour les matières fécales et déchets de cuisine. La fosse n'assure qu'un prétraitement d'une dizaine de jours de rétention. La capacité de la cuve doit donc être calculée en conséquence.
Le volume utile des fosses toutes eaux doit être au moins égal à Modèle:Unité pour des logements comprenant jusqu'à cinq pièces principales (selon article R-111-1 du code de la construction) et doit être augmenté d'au moins Modèle:Unité par pièce supplémentaire. Concernant les fosses septiques, le volume minimal est de Modèle:Unité pour des logements comprenant jusqu'à cinq pièces principales et doit être augmenté d'au moins Modèle:Unité par pièce supplémentaire.
Les fosses septiques étant conçues initialement pour ne recevoir que les eaux vannes, Modèle:Référence nécessaire, s'il est prévu de les transformer en fosse toutes eaux puisqu'elles ne sont pas habilitées à prétraiter les eaux grasses. Ce bac doit être d'un volume minimal de Modèle:Unité s'il reçoit seulement les eaux de cuisine et de Modèle:Unité s'il reçoit les eaux de la cuisine accompagnées des eaux de salle de bain. Les fosses toutes eaux en revanche sont munies d'une paroi siphoïde assurant la fonction de dégraissage.
Dans les cas où la fosse toutes eaux serait éloignée de l'habitation (plus de dix mètres) il est alors recommandé d'installer tout de même un bac dégraisseur, juste après le regard de collecte des eaux usées, pour se prémunir contre le risque de colmatage des canalisations par les graisses.
La fosse n'assure qu'une fonction de pré-traitement ; seulement 30 % de la pollution carbonée est détruite. Le traitement proprement dit est le plus souvent assuré par le sol, au moyen de tranchées d'épandage. Cela suppose que les caractéristiques pédologiques des sols soient compatibles : suffisamment perméable mais pas trop pour éviter un transfert trop direct vers la nappe phréatique.
Dans le cas contraire, on doit recourir à des massifs de sable (perméabilité insuffisante) ou des tertres filtrants si la nappe affleure. Dans les cas difficiles, il faut mettre en place des installations plus sophistiquées (filtres bactériens par exemple) qui sont en fait de mini stations d'épuration.
Le rejet direct des eaux sortant de la fosse toutes eaux dans un puits est évidemment rigoureusement interdit en raison de la pollution. Mais le rejet à l'égout également (article L. 1331-5 du code de la santé publique), puisque la fermentation ayant commencé, elle s'étendrait rapidement à tout le réseau d'assainissement (odeurs, corrosion).
Il existe aussi un système de traitement innovant qui associe deux techniques : la filtration membranaire et le traitement biologique enzymo-bactériens. Ce système permet de s'affranchir des filtres à sable et autres épandages et permet de réutiliser 100 % des eaux traitées, ce système est appelé bioréacteur à membrane<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
Construction d'une fosse septique
Matériau
Pour les fosses septiques domestiques, le fond est généralement en béton et les parois en brique ou en pierre rendue étanche au ciment par exemple. Le poids de béton dans le fond est suffisant pour lutter contre la poussée d'Archimède lorsque la fosse est vide. Si le sol est meuble, un béton armé pour le fond permet une plus grande résistance.
Pour les fosses septiques de collectivités, les parois et le fond sont en béton armé.
Dans les deux cas, le couvercle est en béton capable de résister aux charges et dispose de plusieurs ouvertures ou plaques amovibles.
Il existe également dans le commerce toute une gamme de fosses préfabriquées, en ciment, en plastique ou autre. Les couvercles en plastique sont renforcés par de la fibre de verre. Tous ces systèmes brevetés sont des fosses domestiques. Les installateurs de fosses préfabriquées recommandent de poser la fosse sur un lit de Modèle:Unité de sable tassé.
Taille minimale
Dans la fosse, les boues tombent dans le fond et l'écume surnage. La hauteur d'eau minimale entre les deux ne doit pas être inférieure à un mètre. La hauteur complète minimale est d'un mètre cinquante.
La largeur minimale d'une fosse est Modèle:Unité. Les fosses les plus petites font Modèle:Unité, les plus grandes Modèle:Unité.
Arrivée
Les eaux usées ne doivent pas perturber les boues en décantation. Pour éviter les remous en entrée, on utilise des tuyaux de drainage de grand diamètre (au moins Modèle:Unité) avec une faible pente (0,5 %) à l'approche de la fosse. Le tuyau est terminé par un tube en T plongeant de Modèle:Unité sous le niveau d'eau et dépassant d'au moins Modèle:Unité ou un déflecteur inclus dans la paroi.
Sortie
Pour les petites fosses (moins de Modèle:Unité de largeur), le même système de tube en T ou de déflecteur peut être utilisé. Pour les fosses les plus grandes, on utilise généralement un déversoir sur toute la largeur pour permettre un débit régulier. Dans ce cas, un pare-écume couvre la largeur.
Compartiments
Selon la taille des fosses, elles sont d'un ou de plusieurs compartiments. Une construction courante est composée d'un premier compartiment de Modèle:Frac de sa longueur puis un deuxième compartiment du dernier Modèle:Frac, relié au premier uniquement à mi-hauteur, afin de ne permettre ni au dépôt du fond ni à l'écume du dessus de passer du premier vers le second. C'est la fonction siphoïde<ref>Modèle:CNRTL</ref>.
Le moyen de liaison entre les compartiments ne doit pas perturber les boues en décantation. Les fentes de passage dans la paroi doivent donc être réparties sur la largeur. Éventuellement les entrées et sorties des compartiments sont identiques à celles de la fosse Modèle:Incise faisant en quelque sorte des différents compartiments autant de fosses septiques en série.
Ventilation
La fermentation produisant des gaz, un évent doit être prévu, ceci dans le but d'engendrer un effet d'aspiration des gaz (effet Venturi). Ces gaz s'ils s'accumulent sont susceptibles d'attaquer les bétons et parties métalliques de la filière d'assainissement.
Une deuxième ouverture pour l'entrée d'air complète cette ventilation. Un grillage en protège l'accès.
Pente
La pente (ou radier) permet un stockage des premières boues. Le volume à stocker est plus important au plus proche de l'entrée, on prévoira donc une pente de −25 % dans le premier compartiment. Les autres compartiments auront un radier plat. Le radier du premier compartiment impose de creuser plus profond, une vidange plus régulière permet d'en limiter la profondeur<ref>Fiche rédigée par l'équipe technique du RéFEA.</ref>.
Dimensionnement d'une fosse septique
On détermine le volume d'une fosse septique en fonction du nombre d'utilisateurs. On préfère toutefois se baser sur la surface d'une habitation plutôt que sur le nombre d'habitants car une maison ou un appartement peut changer de propriétaire.
Selon le pays, il existe plusieurs méthodes de calcul pour déterminer le volume.
Ces calculs permettent de dimensionner un volume minimal. Une fosse de plus grande capacité permet une rétention plus longue, donc une meilleure séparation. Les calculs prennent un minimum d'une journée de rétention, dans l'idéal le temps de séjour des eaux est entre Modèle:Nombre<ref>Modèle:Pdf fiche rédigée par l'équipe technique du RéFEA</ref>.
Modèle:Souligner : dans les paragraphes suivants, on note V le volume de la fosse en litres et P le nombre d'usagers potentiel.
Méthode britannique
Modèle:Section à sourcer Modèle:Refnec
Méthode française
Le dimensionnement des fosses toutes eaux en France est calculé par rapport au nombre de pièces principales du domicile, à savoir Modèle:Unité jusqu'à Modèle:Nobr principales, puis Modèle:Unité supplémentaire par chambre supplémentaire<ref name=wifeo/>.
Dans le cas d'une fosse septique, ne recevant pas les eaux ménagères, la cuve est 50% moins volumineuse que la fosse toutes eaux, c'est-à-dire Modèle:Unité jusqu'à Modèle:Nobr plus Modèle:Unité par chambre additionnelle<ref name=wifeo>Modèle:Lien web</ref>.
Pour appliquer ce dimensionnement aux industries, le rapport retenu est de 0,2 ; c'est-à-dire que Modèle:Nobr comptent comme une chambre.
Méthode préconisée par la Banque mondiale
Modèle:Section à sourcer
Le volume doit être égal à trois fois la capacité journalière multiplié par le temps de rétention. Le temps de rétention R est variable, minimum un jour.
On note Q le volume d'eaux usées par jour et par personne, estimé à Modèle:Unité en moyenne, jusqu'à Modèle:Unité selon les pays.
D'où la formule :
Prise en compte de la fréquence de vidange des boues
On estime que les boues s'accumulent en moyenne de Modèle:Unité selon la taille et la construction de la fosse. S'il est préconisé de vidanger les fosses chaque année, les calculs sont établis pour un minimum de Modèle:Nobr d'accumulation avec un encombrement de la fosse de moins de 50 %.
On note A le taux d'accumulation, F la fréquence (0,5 pour Modèle:Nobr).
Le tableau ci-dessous est établi d'après les recommandations techniques des constructeurs pour le calcul de V.
| Nombre d'usagers | Volume |
|---|---|
| 5 | 1 180 |
| 10 | 2 520 |
| 15 | 3 600 |
| 20 | 4 550 |
| 50 | 10 040 |
| 100 | 23 300 |
| 150 | 32 900 |
| 200 | 44 200 |
| 300 | 65 500 |
Méthode canadienne
Ce calcul est progressif en fonction du débit.
Pour un débit Modèle:Nobr compris entre Modèle:Unité et Modèle:Unité par jour :
Pour un débit compris entre Modèle:Unité et Modèle:Unité par jour :
Pour ces deux calculs, si la fréquence de vidange des fosses est faible, on peut ajouter un volume de stockage des boues. Par exemple pour une vidange tous les deux ans, ajouter Modèle:Nobr de la fosse.
Tables de dimensionnement
Les professionnels préfèrent en règle générale des tables empiriques aux calculs, la table ci-dessous est issue d'un catalogue d'un fournisseur français<ref>Calona purflo S.A, BP92 49290 Chalonnes-sur-Loire</ref>.
| Modèle:Unité | Modèle:Unité | Modèle:Unité | Modèle:Unité | Modèle:Unité | Modèle:Unité | Modèle:Unité | Modèle:Unité | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Habitations (nombre de pièces principales) | 5 | 6 | 7 | 9 | . | . | . | . |
| Camping, hôtel, école + internat (nombre d'habitants) | 6 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 45 | 60 |
| Usine, chantier, salle de sport, école + ½ pension | 12 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 120 |
| École + externat, salle des fêtes, magasin, bureau | 18 | 30 | 45 | 60 | 90 | 120 | 135 | 180 |
Entretien
Un bac dégraisseur doit être nettoyé très régulièrement (Modèle:Nobr) et d'autant plus fréquemment que des eaux grasses sont envoyées dans le circuit des eaux usées.
Les boues accumulées au fond de la cuve doivent être vidangées tous les Modèle:Nobr environ. Ces boues de curage ne doivent pas être utilisées directement comme fertilisant sur des cultures alimentaires, prés ou prairies, ni stockées à proximité de l'eau : elles contiennent en effet une concentration trop élevée de microorganismes pathogènes issues des matières fécales, susceptibles de contaminer les cultures, les pâtures ou l'eau et de nuire à la santé des humains et des animaux.
En France, la SPANC doit vérifier les installations environ tous les 10 ans.
Les problèmes les plus courants
L'entretien d'une fosse septique est une démarche qu'il faut effectuer régulièrement pour éviter les pannes et tout autre problème relatif au fonctionnement de cette installation. En effet, une fosse septique mal entretenue ou de manière irrégulière ne marchera pas correctement. Les problèmes les plus courants liés à un mauvais entretien sont :
- Une fosse septique bouchée
- Modèle:Pourquoi.
- Une fuite qui se déclare sur la fosse septique.
- Une mauvaise évacuation de l'eau.
- Une odeur nauséabonde qui provient des canalisations
L'entretien d'une fosse septique est soumis à une règlementation stricte. Plusieurs textes de loi<ref>Modèle:Lien web</ref> encadrent l'installation et l'entretien de ces appareils.
Pour remédier à ces problèmes, les particuliers se tournent vers des systèmes d'assainissement non collectif plus complets, sans odeur, à meilleur rendement dépuration comme les microstations d'épuration ou les filtres compacts.
Suite du traitement
Environ 30 % des déchets sont traités par la fosse septique, par décantation<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Site d'information sur la législation française, destiné aux Britanniques.</ref>, l'eau pré-traitée, les effluents doivent ensuite être filtrés<ref>Vidange fosse septique, sur ooreka.fr, consulté le 9 septembre 2018</ref>.
Le traitement domestique des eaux usées se fait par un lit filtrant. Au-delà d'un certain volume d'eau à traiter et conformément à la législation en vigueur selon les pays, les industries installent une station de traitement des eaux dans lequel se déversent à la fois les eaux industrielles et les eaux de sortie des fosses septiques.
Des applications professionnelles de fosse septique proposent un procédé d'épuration aérobie à cultures fixées sur textiles permettant un rejet direct des effluents dans la nature.
Les aides pour la filière écologique
En France
Modèle:Section à sourcer Le système d'assainissement est dit écologique lorsqu'il n'utilise pas d'électricité (contrairement aux micro-stations d'épuration par exemple) et que le filtre compact est écologique. Celui-ci est généralement constitué d'une matière naturelle (filtre planté, fibres comme le xylit, copeaux de cocoModèle:Etc.) qui permet la prolifération des bactéries épuratrices. Afin d'encourager l'installation d'un système écologique, un certain nombre d'aides ont été mises en place par l’État, accessibles sous certaines conditions de revenus<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.
- Subvention de l'ANAH
- jusqu'à 50% du montant des travaux à hauteur de Modèle:Unité
- CAF
- peut accorder un prêt à l'amélioration du logement (Pah) jusqu'à 80% du montant des travaux (sans dépasser Modèle:Unité) avec un taux de 1% aux ménages bénéficiant déjà de prestations familiales. Pour les bâtiments destinés à l'accueil d'enfants par des assistants maternels, elle peut aussi accorder des prêts à l'amélioration du lieu d'accueil (Pala) jusqu'à Modèle:Unité à taux zéro<ref>Modèle:Lien web</ref>
- Réduction de la TVA à 10%
- applicable aux travaux de remise aux normes, aux matériaux, matériels et équipements nécessaires aux travaux pour les logements âgés de plus de deux ans.
- Eco-Prêt à taux zéro
- jusqu'à Modèle:Unité cumulable avec les aides territoriales<ref>Modèle:Lien web</ref>
