Les filtres plantés de roseaux apparaissent comme une valeur sûre en terme d’épuration des effluents. Ce procédé s’inspire du traitement des eaux usées domestiques dans les collectivités rurales. Homologué par le comité technique du PMPOA 2 (Programme de maîtrise des pollutions d’origine agricole) depuis janvier 2003, il figure sur la liste des travaux éligibles dans le cadre de la mise aux normes des bâtiments d’élevage. Le savoir-faire, mis au point par le Cemagref (1), a été transféré au bureau d’études de la société d’ingénierie nature et technique (SINT) siégeant à Montromant (Rhône).

Traiter les eaux blanches et vertes

Le système est conçu pour traiter les eaux blanches de l’installation de traite, du tank à lait et de la fromagerie ainsi que les eaux vertes des quais de traite après raclage du sol. Les eaux usées domestiques de l’exploitation peuvent aussi être raccordées à ce dispositif, en les mélangeant avec les effluents de la salle de traite. Schématiquement, le principe de fonctionnement s’appuie sur deux étapes : une fosse toutes eaux et deux étages de filtres plantés de roseaux.

En premier lieu, les effluents arrivent dans une cuve tampon d’homogénéisation, identique à celles utilisées en assainissement non collectif des eaux usées domestiques. Trois phénomènes se produisent alors : une action chimique par neutralisation du caractère alternativement acide ou basique des eaux blanches ; une action physique par séparation gravitaire avec flottation des particules solides plus légères que l’eau et sédimentation pour celles plus denses ; une action biologique liée au développement de micro-organismes qui provoquent la dégradation de la matière organique par voie essentiellement anaérobie (en l’absence d’oxygène).

Deux massifs filtrants

Deuxième étape : l’alimentation des filtres plantés de roseaux sur des surfaces variant selon la nature des effluents et la taille du troupeau d’animaux. Chacun des deux étages de roseaux est lui-même scindé en deux parties : il y a ainsi deux massifs filtrants parallèles, composés de plusieurs couches de granulats différents. Les deux lignes de filtres, à écoulement vertical, fonctionnent en alternance chaque semaine. Le premier étage de roseaux retient la plupart des particules encore présentes dans l’effluent sortant de la fosse toutes eaux. Les matières en suspension sont alors déshydratées et compostées sur place. Le traitement biologique de la matière organique dissoute commence également à ce niveau. Il se poursuit au second étage et les composés azotés réduits sont oxydés.

Le processus d’épuration repose sur des micro-organismes aérobies qui se développent à la périphérie des grains de sable, des graviers, des rhizomes et des racines de roseaux. Afin d’obtenir une bonne qualité de traitement, la dégradation de la matière organique doit s’effectuer autant que possible en aérobiose. Une présence d’oxygène favorisée à la fois par des cheminées d’aération pour les couches profondes, et l’alternance hebdomadaire de phases d’alimentation et de repos des filtres. Le rôle principal des roseaux est d’éviter le colmatage de la couche superficielle des filtres, en la perçant de leurs tiges autour desquelles se créent des passages d’infiltration de l’eau. S’ils servent de support à la biomasse bactérienne, ils participent en même temps à l’oxygénation des massifs.

Pour installer ce procédé de traitement, il faut disposer, à proximité de la ferme, d’une parcelle assez réduite (2 à 3 m2 par vache laitière) et en pente (au minimum 2,5 mètres de dénivelé entre l’arrivée et la sortie des effluents). De plus, le rejet des eaux traitées vers le milieu naturel nécessite, aux alentours, un terrain approprié. Ce peut être un fossé profond couvert de végétaux et long d’au moins une centaine de mètres. Sinon, une parcelle soumise à des excès d’eau ou bien une prairie clôturée et entretenue exclusivement par fauchage, de manière à éviter le piétinement des animaux. L’épandage souterrain est également envisageable si la perméabilité du sous-sol et ses caractéristiques hydrogéologiques le permettent.

Colette Boucher

(1) Centre d’étude du machinisme agricole, du génie rural et des eaux et forêts.

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