Le traitement des eaux usées : comment protège-t-il l’eau et l’environnement ?

En France, 82 % de la population est raccordée à l’assainissement collectif, aussi appelé « tout à l’égout ». Les eaux usées y sont évacuées en suivant environ 400 000 km de canalisations souterraines (l’équivalent de la distance de la Terre à la Lune), jusqu’à une station de traitement des eaux usées (STEU), plus couramment appelée station d’épuration. Elles y sont traitées pour retirer une grande partie des polluants avant d’être rejetées dans l’environnement, le plus souvent dans un cours d’eau ou dans la mer (source de l’ensemble des données de cette page : SDES, chiffres 2023).

• Les stations d’épuration ne traitent pas que les eaux des habitations : elles reçoivent aussi les eaux usées d’entreprises et de nombreux bâtiments publics, comme les écoles ou les hôpitaux. Il s’agit par exemple de l’eau utilisée dans les toilettes, les lavabos ou pour le nettoyage des locaux. • Les activités industrielles peuvent produire des eaux usées contenant des polluants en grande quantité. Selon les polluants, les eaux peuvent nécessiter un traitement particulier avant de rejoindre le réseau collectif. Certains sites industriels disposent ainsi de leur propre installation de traitement.

En 2023, 22 827 stations d’épuration étaient en service en France. Elles traitent chaque année 7 milliards de mètres cubes d’eaux usées. Ensemble, elles disposent d’une capacité de traitement correspondant à environ 106 millions d’équivalents-habitants (EH). Cette unité de mesure correspond à une quantité de pollution organique produite en une journée, provenant à la fois des habitants et des activités économiques.

• Lorsque les habitations sont raccordées à un réseau public, leurs eaux usées sont collectées puis acheminées vers une station d’épuration. La collecte et le traitement relèvent alors d’un service public géré principalement par les collectivités locales : c’est l’assainissement collectif. • Dans les zones où les habitations sont plus éloignées les unes des autres, elles peuvent ne pas être raccordées à ce réseau. Les eaux usées sont alors traitées directement sur place grâce à une installation individuelle. Celle-ci peut, par exemple, comprendre une fosse qui recueille les eaux usées, puis un dispositif qui assure leur traitement. On parle d’assainissement non collectif. • Cet article aborde uniquement l’assainissement collectif.

Une grande partie de l’eau qui arrive dans les stations d’épuration est de l’eau potable utilisée dans les activités quotidiennes : eau des toilettes, des douches, des lavabos, des lave-linge, etc.

D’autres eaux usées peuvent rejoindre le réseau. Certaines entreprises ou certains établissements utilisent par exemple de l’eau qu’ils prélèvent directement dans une rivière ou une nappe souterraine. Lorsqu’ils sont raccordés à l’assainissement collectif, cette eau est ensuite acheminée vers une station d’épuration.

Enfin, de l’eau de pluie peut également arriver jusqu’aux stations. C’est le cas dans les secteurs équipés d’un réseau dit « unitaire », où les eaux usées et les eaux de pluie sont recueillies dans les mêmes canalisations. En ruisselant sur les toitures et les rues, l’eau de pluie peut se charger de différents polluants avant de rejoindre le réseau.

• Dans une station d’épuration, les eaux usées passent par plusieurs étapes. Chacune permet de retirer une partie des déchets ou des polluants qu’elles contiennent : • le prétraitement retire d’abord les éléments les plus faciles à séparer : les gros déchets sont retenus par des grilles (dégrillage), les sables se déposent (dessablage) et les huiles et graisses sont récupérées en surface (déshuilage) ; • le traitement primaire poursuit cette séparation mécanique : les matières encore présentes dans l’eau se déposent au fond d’un bassin par décantation ; • le traitement secondaire, le plus souvent biologique, s’attaque notamment à la matière organique. Des micro-organismes, principalement des bactéries, la consomment et la dégradent. Ce traitement est obligatoire pour les eaux usées provenant des agglomérations d’assainissement de 2 000 équivalents-habitants ou plus ; • un traitement tertiaire (aussi appelé traitement « plus rigoureux ») peut compléter ces étapes. Il permet notamment de réduire la quantité d’azote et de phosphore. Toutes les stations n’utilisent pas ce dernier niveau de traitement. Les exigences dépendent notamment de la quantité de pollution à traiter et de l’endroit où l’eau est rejetée. En 2023, 887 des 963 stations concernées disposaient du traitement tertiaire obligatoire, soit un peu plus de 9 sur 10.

Aujourd’hui, la quasi-totalité des eaux usées traitées est rejetée dans le milieu naturel. Mais dans un contexte de sécheresses plus fréquentes, la France cherche à en réutiliser une partie pour l’irrigation agricole, l’arrosage des espaces verts ou le nettoyage urbain par exemple. Certaines expérimentations visent même à transformer les eaux usées en eau potable. Cette pratique n’est pas encore autorisée à grande échelle en France.

• En nettoyant les eaux usées, la station retire une partie des matières et des polluants qu’elles contiennent. Une grande partie se retrouve dans les boues d’épuration. Il s’agit d’un résidu composé principalement d’eau, de matière organique et de sels minéraux. • À leur sortie du traitement, les boues contiennent encore beaucoup d’eau. Elles peuvent donc être déshydratées et subir d’autres traitements pour réduire leur volume, leurs odeurs et les risques qu’elles peuvent présenter. • En 2023, les stations d’épuration françaises ont produit environ 1,1 million de tonnes de boues en matière sèche. Cette unité permet de mesurer uniquement la quantité de matières contenues dans les boues, sans tenir compte de l’eau qu’elles contiennent.

• Les boues peuvent être utilisées ou traitées de plusieurs manières : • 50 % sont transformées en compost, qui peut ensuite être utilisé pour enrichir les sols ; • 35 % sont directement utilisées en épandage agricole : elles sont réparties sur les terres cultivées pour apporter de la matière organique et des éléments fertilisants ; • 12 % sont incinérées, avec parfois récupération de la chaleur produite ; • 1,2 % est méthanisée pour produire du biogaz ; • 1,8 % relèvent d’autres traitements, dont la mise en décharge.

L’utilisation des boues sur les terres agricoles est encadrée. Avant leur épandage, leur teneur en certains polluants doit respecter des valeurs limites. Les quantités utilisées et les parcelles sur lesquelles les boues sont répandues doivent également être suivies.

• Avant d’être rejetée, l’eau doit être suffisamment traitée pour respecter les normes prévues. • Deux situations demandent notamment une attention particulière : • lors de fortes pluies, une grande quantité d’eau peut arriver en même temps dans les réseaux qui collectent à la fois les eaux usées et les eaux de pluie. Pour éviter leur saturation, une partie de cette eau peut alors être rejetée sans avoir suivi toutes les étapes de traitement ; • certains polluants restent difficiles à éliminer complètement avec les traitements actuels. C’est notamment le cas de certains micropolluants, présents en très petites quantités.

Le traitement des eaux usées permet de réduire les rejets polluants dans les cours d’eau, les lacs et la mer. Mais il ne suffit pas, à lui seul, à garantir une bonne qualité de l’eau. En 2022, 44 % des masses d’eau de surface étaient en bon état écologique, contre 41 % en 2010. Les cours d’eau sont en effet soumis à d’autres sources de pollution, et notamment les pesticides utilisés en agriculture (source : Bilan environnemental de la France 2025).

• Depuis 1991, une directive européenne fixe les principales règles concernant la collecte et le traitement des eaux usées : la directive sur les eaux résiduaires urbaines, ou DERU. • Cette directive a été révisée en 2024 pour renforcer progressivement le traitement des eaux usées. Elle prévoit notamment de mieux traiter certains micropolluants, de réduire les rejets d’eaux usées non traitées lors de fortes pluies et d’étendre les obligations à davantage de systèmes d’assainissement. • Ces nouvelles règles doivent être intégrées dans le droit français d’ici le 31 juillet 2027.

Le fonctionnement des systèmes d’assainissement est contrôlé chaque année.

• En 2023, parmi les stations rattachées à des agglomérations de 2 000 équivalents-habitants ou plus : • 90 % étaient conformes en matière d’équipement, c’est-à-dire qu’elles disposaient des installations prévues par la réglementation ; • 68 % étaient conformes en matière de performances, c’est-à-dire qu’elles respectaient les niveaux de traitement qui leur étaient imposés.

Ainsi, les équipements des stations de traitement des eaux usées sont très majoritairement conformes mais les performances sont en-dessous de la norme dans près d’un tiers des cas.