La station d'épuration Seine Grésillons est une usine de traitement des eaux usées (STEP) située à Triel-sur-Seine, dans les Yvelines. Il s'agit de l'une des trois stations d'épuration gérées par le Syndicat Interdépartemental pour l'Assainissement de l'Agglomération Parisienne (SIAP) et chargées du traitement des eaux usées de l'unité urbaine de Paris. L'eau usée traitée de la station est rejetée dans la Seine, qui est classée zone sensible. La capacité nominale de la STEP est de 1 212 000 équivalents-habitants, ce qui en fait la quatrième station d'épuration française suivant cet indicateur.
Historique La station d'épuration Seine Grésillons a été construite entre 2004 et 2007 sur d’anciens champs d’épandage de la Ville de Paris. Elle est inaugurée le . Cette première tranche de l’usine Seine Grésillons (SEG 1) s'inscrit dans le vaste programme de modernisation du système d’assainissement de l’agglomération parisienne. Avec une capacité de traitement de 100 000 mètres cubes par jour, elle se substitue à l’ancienne station d’épuration de Carrières-sous-Poissy, construite en 1968, qui n’était plus aux normes. L’objectif de cet ouvrage était de contribuer à mieux répartir les eaux usées entre les différents sites d’assainissement, en soulageant notamment l’usine Seine aval, et de mieux répondre aux exigences de la Directive-Cadre sur l’Eau (objectif de bon état écologique du milieu récepteur). L'usine de traitement a été construite par un groupement d'entreprise emmené par Stereau, le pôle ingénierie de construction de la Saur.
L'extension de l'usine, finalisée en (tranche SEG 2), permet de tripler la capacité de traitement de la station. Elle est désormais capable de traiter 300 000 mètres cubes d'eaux usées par jour. Ce projet s'inscrit dans une démarche de haute qualité environnementale (HQE), notamment par le recours à des traitements de haute technologie et à des matériaux à faible impact écologique. L'extension aura coûté près de 306 millions d'euros, financés à 45 % par l'agence de l'eau Seine-Normandie, à 35 % par le Siaap et à 20 % par la région Île-de-France.
Plusieurs chantiers ont été réalisés en 2022 :
Premier entretien décennal d’un des trois digesteurs de boues (mise à l’arrêt et curage). Préparation du remplacement des moteurs de cogénération au biogaz.
La remise à neuf de la cogénération au biogaz (démarrée en ) et le doublement du poste de livraison électrique du site, visent à maximiser la production d'électricité et de chaleur. Le montant de la réhabilitation est estimé à 4,4 millions d'euros HT.
Périmètre de collecte des eaux usées Outre les eaux usées en provenance de la zone centrale de l’agglomération parisienne (via les usines de pompage de Clichy et Colombes), la station d'épuration Seine Grésillons traite les eaux usées de 18 communes des Yvelines et du Val-d’Oise :
12 communes pour la Communauté urbaine Grand Paris Seine et Oise (GPSEO) (7% des débits reçus) : Aigremont, Chambourcy, Poissy, Carrières-sous-Poissy, Andrézy, Maurecourt, Chanteloup-les-Vignes, Boisemont, Triel-sur-Seine, Médan, Villennes-sur-Seine et Orgeval. 6 communes pour le Syndicat Intégré Assainissement et Rivière de la région d’Enghien-les-Bains (SIARE) (3% des débits reçus) : Pierrlaye, Bessancourt, Taverny, Beauchamp, Franconville et Montigny-lès-Corneilles. L'agglomération parisienne (secteur SIAAP) représente 90 % des flux d'eaux usées reçus.
La station collecte les eaux usées de 1,2 million d'usagers.
Caractéristiques de la station La superficie de la station est de 28 hectares.
Système de gestion automatisé Un réseau de 36 automates, représentant 33 000 points d'implantation physique, permet de gérer la station d'épuration la nuit et le week-end, tout en permettant une exploitation de l'usine par deux équipes sur 5 jours par semaine. Son système de supervision peut, pour la première fois dans le secteur de l’eau, être exploité aussi par WiFi sécurisé à partir d’ordinateurs portables. Tous les éléments de cette architecture d’automatismes sont redondants, avec bascule automatique en cas de défaillance d’un équipement.
Débits d'entrée Le débit moyen arrivant à la station est de 264 931 m3/j. Le débit de référence retenu est de 314 025 m3/j.
thumb|center|Volumes journaliers en entrée de la STEP Seine Grésillons (A2 : déversoir entrée station, A3 : entrée station)|350x350px
Le débit de référence a été dépassé 4 jours au cours de l'année 2023.
Filière de traitement La station d'épuration des eaux usées de Seine Grésillons se divise en deux filières : la filière eau, comprenant un traitement très poussé des pollutions carbonées, azotées et phosphatées, et une filière de traitement des boues d'épuration.
Traitement des eaux Le traitement des eaux s’organise en deux files parallèles destinées à répartir les flux en fonction du débit reçu, pour assurer une meilleure qualité de traitement. Après une première étape de prétraitement, les eaux usées vont séjourner dans un décanteur lamellaire, afin d'éliminer une grande fraction des matières en suspension, puis une épuration par biofiltration sur cultures fixées en trois étages va affiner le traitement. Les pollutions carbonées et azotées sont éliminés grâce à trois étapes de traitement, alternant la nitrification (transformation de l’ammoniaque en nitrites puis en nitrates) et la dénitrification (transformation des nitrates en gaz). Pour éliminer les pollutions phosphatées, un traitement tertiaire est appliqué.
Prétraitements Au cours du dégrillage, les eaux usées passent dans des grilles de plus en plus fines retenant les déchets volumineux (bouteilles, canettes, feuilles…). L'effluent va ensuite transiter dans les bassins de dessablage-déshuilage. Le dessablage permet de se débarrasser des sables qui se déposent au fond du bassin. Tandis que le déshuilage assure l'élimination des graisses, qui remontent à la surface par l'injection de fines bulles d'air.
Les infrastructures de prétraitement de la station d'épuration Seine-Grésillons sont les suivantes :
5 pré-grilles, chacune d'une largeur de 1,20 m et d'un espacement de 40 mm ; 5 grilles fines, chacune d'une largeur de 1,20 m et d'un espacement de 6 mm ; 5 bassins dessableur-déshuileurs. Deux unités présentent une surface de 125 m2, une largeur de 5 mètres et un volume de 488 m3. Les trois autres unités ont une surface de 175 m2, une largeur de 7 mètres et un volume de 683 m3.
Traitement primaire (Décantation physico-chimique) Le traitement primaire est l'étape qui succède aux prétraitements. Les matières en suspension sont traitées par décantation physico-chimique, c'est-à-dire que ces éléments se déposent par gravité au fond des ouvrages, sous forme de boues d'épuration, ensuite recueillies par pompage de fond. Des décanteurs lamellaires ont été choisis pour accélérer le processus de décantation gravitaire. Des coagulants et des floculants sont également ajoutés afin de faciliter la décantation des particules.
La station d'épuration Seine-Grésillons comprend 6 décanteurs lamellaires physico-chimiques Delreb®. Les caractéristiques de chacun de ces ouvrages sont les suivantes :
Surface au radier : 296 m2 ; Surface au miroir : 190 m2 ; Vitesse au miroir : 11,6 m/h (moyenne), 15,6 m/h (maximum) ; Consommation de FeCl3 : 40 g/m3 ; Consommation de polymères : 0,6 g/m3.
Traitement biologique Le traitement biologique permet d'éliminer la pollution carbonée et azotée. Le procédé de biofiltration par cultures fixées permet d’augmenter les surfaces d’échange pour une plus grande compacité des ouvrages et une accélération du traitement. Deux files ont été conçues, Biostyr® et Biolest®, qui éliminent les pollutions carbonées et azotées en trois étapes, alternant la nitrification (transformation de l’ammoniaque en nitrites puis en nitrates) et la dénitrification (transformation des nitrates en diazote gazeux). + Infrastructures de biofiltration (STEP Seine Grésillons) Désignation Nombre Caractéristiques Volume total (m3) Tamis - Maille 1,5 mm (biofiltration SEG 1) Pré-Dénitrification 8 Biolest® - Surface : 112 m2 - Matériau : Biozzolane®
- Hauteur : 3 m 9 350 12 Biostyr® - Surface : 173 m2 - Matériau : Biostyrène® 4,5 mm
- Hauteur : 3,5 m Nitrification 14 Biolest® - Surface : 112 m2 - Matériau : Biozzolane®
- Hauteur : 3,5 m 16 390 18 Biostyr® - Surface : 173 m2 - Matériau : Biostyrène® 3,6 mm
- Hauteur : 3,5 m Dénitrification 6 Biolest® - Surface : 81 m2 - Matériau : Biozzolane®
- Hauteur : 3 m
- Consommation de méthanol : 2,59 kg CH3OH pur/kg N (Nox appliqué) ;
4,28 kg CH3OH pur/kg N (Nox éliminé). 3 944 6 Biostyr® - Surface : 113 m2 - Matériau : Biostyrène® 5 mm
- Hauteur : 2 m
- Consommation de méthanol : 40 mg/L
Déphosphatation tertiaire
Pour éliminer les pollutions phosphatées, un traitement tertiaire est appliqué en affinage via des installations séparées qui assurent une décantation physico-chimique.
Au cours de cette dernière étape de traitement, la STEP Seine Grésillons mobilise 4 décanteurs lamellaires Delreb®. Chaque décanteur présente les caractéristiques suivantes :
Diamètre : 20 mètres ; Surface au radier : 408 m2 ; Surface au miroir : 279 m2 ; Vitesse maximale au miroir : 15,7 m/h ; Consommation de FeCl3 : 40 g/m3 ; Consommation de polymères : 1 g/m3.
Traitement des boues Le traitement des boues d'épuration, sous-produit du traitement des eaux usées, a été entièrement modernisé lors de l’extension de l’usine en 2013, assurant une valorisation maximale. Mélangées, épaissies et déshydratées, les boues sont ensuite traitées sur une filière de séchage thermique avant d’être évacuées du site vers des installations de valorisation énergétique ou agricole. Le biogaz produit, issu de la digestion anaérobie, alimente l’usine en chaleur et permet de produire de l’électricité. La production de boues de la station s'élève à 14 849 TMS/an. Entre 2018 et 2022, les boues sont majoritairement envoyées en compostage, même si d'autres destinations sont également retenues, telles que l'incinération et la valorisation industrielle.
Épaississement des boues L'épaississement des boues mixtes s'effectue par centrifugation. L'unité de traitement des boues comprend 4 centrifugeuses, chacune présentant les caractéristiques suivantes :
Flux de boues : 1 900 kg MS/h ; Concentration moyenne en entrée : 25 g/L ; Concentration moyenne en sortie : 60 g/L ; Consommation de polymères : 2,5 kg/t MS.
Digestion des boues La digestion va permettre de réduire le volume des boues, de les stabiliser et de produire du biogaz. La station dispose de 3 digesteurs thermophiles, brassés au biogaz, chacun présentant les caractéristiques suivantes :
Volume unitaire total : 2 640 m3 ; Température de fonctionnement : 55 °C ; Temps de séjour supérieur à 10 ou 15 jours ; Abattement de la matière sèche (MS) ≈ 36 % ; Production totale de biogaz sec ≈ 1600 Nm3/h.
Déshydratation des boues La déshydratation est la seconde phase dans la réduction du volume des boues. L'objectif est de faciliter leur stockage et de diminuer les coûts liés à leur transport. La stabilisation des boues est également améliorée. Effectivement, les boues sèches ont tendance à être moins sujettes à la décomposition et peuvent être conservées plus longtemps. Enfin, cela limite les impacts environnementaux associés à leur élimination.
Seine-Grésillons utilise 6 centrifugeuses pour cette étape de déshydratation, chacune pouvant traiter un volume de 60 mètres cubes de boue par heure. La siccité obtenue à la fin du procédé est de 28 %.
Séchage thermique Le séchage thermique des boues d'épuration consiste à évaporer l’eau qu’elles contiennent. Cela permet ainsi de réduire de manière significative le volume et le poids des boues et de favoriser leur valorisation (compostage).