Partie 1 - Questions 1.3 et 1.4 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - EE 2025

Mise en situation

Un système d'assainissement collecte les eaux usées chez les particuliers en limite de propriété. Il achemine les effluents (eaux usées) vers la Station de Traitement des Eaux Usées (STEU) qui les traite avant de les rejeter dans le milieu naturel.

Cycle de l'assainissement →

Le Grand LYON gère, sur les 59 communes de la métropole, l'ensemble du cycle de l'eau urbaine et plus particulièrement le traitement des eaux usées.

En 2011 la STEU AQUALYON « Feyssine » a été mise en service dans la périphérie de Lyon. Cette STEU a pour objectif de délester celle de Saint-Fons afin de garantir la conformité vis-à-vis de la directive européenne sur les « Eaux Résiduaires Urbaines » (ERU).

Les STEU, par leur process, créent un déchet ultime appelé « boue ». Cette dernière a un impact majeur sur l'environnement par son traitement. La STEU de la Feyssine, dans un souci d'éco-performance, réduit la quantité de boues à l'aide d'une unité de méthanisation. Cette unité permet de valoriser le déchet en énergie et donc de réduire l'impact environnemental de l'usine.

Dans cette partie commune, l'étude porte sur les performances de l'unité de méthanisation.

Travail demandé

Partie 1: comment la station de la Feyssine permet de répondre aux besoins de la métropole ?

Pour permettre le développement d'un territoire et être conforme, il faut que le système de traitement des eaux ne soit pas saturé.

La population du Grand Lyon est passée de 1 070 000 habitants en 2011 à 1 170 000 habitants en 2021.

La STEU de la Feyssine a une capacité de 300 000 Équivalent Habitant. Elle élimine 17 100 kg de DBO5.

DT4: données de dimensionnement des STEU en fonction du type de traitement et de la capacité

Données

Unités

Types de traitement

Filtre plantée de Roseaux

Boue Activée aération prolongée

Biofiltre

Surface par équivalent habitant

$\text{m}^2\cdot\text{EqHab}^{-1}$

10

1,06

0,25

Énergie consommée en fonction de la pollution traitée

$\text{kW}\cdot\text{h}\cdot\text{kg}_{\text{DBO5 éliminée}}^{-1}$

0,5

3,2

4,5

Cout investissement de la STEU

€$\cdot\text{EqHab}^{-1}$

1 800

228

2 142

Question 1.3

Calculer les éléments manquants sur le document-réponse DR1:

DR1: comparaison des différents types de traitement des eaux usées

Calcul estimatif en fonction du type de traitement de la surface, de la consommation d'énergie et du coût de la STEU de la Feyssine

Donnée

unité

Types de traitement

Filtre plantée de Roseaux

Boue Activée aération prolongée

Biofiltre

Surface

$\text{m}^2$

318 000

75 000

Énergie consommée

$\text{kW}\cdot\text{h}$

8 550

76 950

Cout investissement

M€

540

68,4

La STEU de la Feyssine est implantée sur un terrain de $400\;000\text{ m}^2$.

Question 1.4

Déterminer le type de traitement le plus adapté pour ce type de terrain en justifiant votre réponse.