Le Syndicat interdépartemental de l’assainissement de l’agglomération parisienne (Siaap), établissement public créé en 1970, a pour mission de transporter et d’épurer les eaux usées domestiques, industrielles et pluviales de l’agglomération parisienne. Il dispose à cet effet de cinq usines de dépollution, réparties sur son bassin de collecte : Seine-Aval (78), Seine-Amont (94), Seine-Centre (92), Seine-Grésillons (78) et Marne-Aval (93).

Le classement de la Seine et de la Marne en zone sensible à l’eutrophisation au titre de la directive eaux résiduaires urbaines (Deru), le 23 décembre 2005, impose notamment pour chacune de ses stations, le respect de performances annuelles de traitement en azote global (NGL : 10 mg/L ou abattement de 70 %) et en phosphore total (P : 1 mg/L ou abattement de 80 %), avant la fin 2011. Les arrêtés réglementaires d’autorisation se révèlent cependant plus sévères que ces objectifs annuels. Ainsi, outre des prescriptions annuelles sensiblement plus contraignantes, des performances journalières et des valeurs rédhibitoires sont introduites pour certaines stations.

De même, la mise en application de la directive cadre sur l’eau (DCE) fixe des objectifs dans le milieu naturel pour l’atteinte du bon état écologique, avec une première échéance en 2015. Ils portent notamment, pour les paramètres soutenant la biologie, sur l’azote ammoniacal (NH₄ ⁺) et le phosphore (P). Les limites supérieures sont fixées pour ces deux paramètres à 0,5 mg/L pour NH4⁺ et à 0,2 mg/L pour P, dans la masse d’eau considérée, sur 90 % des mesures. Les demandes d’autorisation qui sont présentées par le Siaap pour les projets en cours à cet horizon se trouvent donc très contraintes, puisque les objectifs visés dans le milieu récepteur sont finalement transposés pour l’essentiel au niveau du rejet des stations, là aussi en valeurs journalières.

L’aspect pragmatique des modalités de contrôle de conformité, plus aisés en journalier ou en instantané qu’en annuel, ou la faible dilution attendue par le milieu et la volonté d’éviter tout risque de déclasse ment et, par-delà, de condamnation de la France par l’Europe, sont autant de raisons qui poussent les services instructeurs de ces autorisations à renforcer les prescriptions des arrêtés de rejet. Elles mettent aussi le maître d’ouvrage en situation d’imposer des garanties très sévères auprès des constructeurs dès l’élaboration de ses projets et dossiers de demandes.

Or dans des procédés biologiques, en réseaux unitaires soumis aux aléas des temps de pluie et aux variations de charges saisonnières, le respect de performances journalières extrêmes n’est pas évident à garantir 365 jours par an. Les procédés de déphosphatation biologique ou de dénitrification amont, moins consommateurs en réactifs chimiques ou en énergie et qui présentent des rendements appréciables en fonctionnement moyenné sur l’année, font apparaître leurs limites lorsqu’il s’agit de d’assurer des valeurs quotidiennes très strictes. Cela peut ainsi conduire à des surdimensionnements dès la conception, à des niveaux de fiabilité très élevés, voire surabondants, à des recours quasi systématiques aux procédés physicochimiques ou de dénitrification aval et à des surdosages en réactifs, pour anticiper les aléas inhérents à l’exploitation future des stations.

Siaap is a local public entity established in 1970, which is in charge of transporting and treating the domestic, industrial and rainfall wastewaters from the Greater Paris area. For that purpose, it has five cleanup plants which are scattered over its collection basin, namely Seine-Aval, Seine-Amont, Seine-Centre, Seine-Grésillons and Marne-Aval.

On December 2005, 23, the designation of the rivers Seine and Marne as an eutrophic sensitive area under the Urban Waste Water Treatment (UWWT) Directive compels yearly treatment performance levels to be met, for each of its plants, as regards total nitrogen (NGL 10 mg/L or a 70 % abatement) and total phosphorus (P 1 mg/L or an 80 % abatement), by the end of 2011. The regulatory permit orders, however, happen to be stricter that these yearly targets. Hence, in addition to substantially more binding yearly provisions, daily performance levels and stringent values are introduced for some plants.

Likewise, the implementation of the Water Framework Directive (WFD) set goals regarding the natural environment for the achievement of the good ecological status, with a first deadline in 2015. They cover, in particular, as regards the biologyrelated parameters, ammoniacal nitrogen (NH4⁺) and phosphorus (P). For these two parameters, the upper thresholds are set to 0.5 mg/L for NH4 and 0.2 mg/L for P, within the relevant water body and over 90 % of measurements. The applications for permits which will be submitted by Siaap for the projects under development by that date are then quite restricted, since the intended objectives in the receiving waters are ultimately mostly transposed to the plant discharge level, once again in daily values.

The pragmatic nature of the compliance monitoring procedures, which are more easily carried out at a daily or immediate level than on a yearly basis, or the expected low dilution within the environment and the desire to avoid any possible decommissioning and, beyond that, any decision taken by EU against France, are all reasons inciting the authorities which investigated these permits to strengthen the requirements in the discharge orders. They additionally put the client in a position where he may introduce stricter guarantees with the builders immediately upon the preparation of his projects and application files.

Now, as regards biological processes, in combined sewer systems which are subject to the rainfall vagaries and the seasonal load fluctuations, the compliance with extreme daily performance requirements can hardly be guaranteed on a 365 days basis. Such techniques as biological phosphorus removal or upstream denitrification, with lower chemical reagents or power consumption rates and whose averaged operation over one year provide significant outputs, demonstrate their limitations when it comes to guaranteeing stringent daily values. Thus, that may lead to oversized equipment from the very outset of the design, to very high or even excessive reliability levels, to a nearly systematic use of the physico-chemical or downstream denitrification processes and to unnecessary amounts of reagents, in order to accommodate the vagaries involved by the future operation of these treatment plants.