Eaux usées : épuration

Epuration des eaux usées

Indicateur - Actualisation : Octobre 2022

Les deux stations d’épuration bruxelloises ont traité ensemble près de 150 millions de m³ d’eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. en 2021 : un volume rarement égalé. Les quatre cinquième sont traités par la station Nord, le cinquième restant par la station Sud. Les performances épuratoires de la Station Nord sont bonnes malgré un infléchissement depuis 2017. Celles de la Station Sud sont excellentes depuis sa rénovation en 2019 où elle a été équipée d’un traitement tertiaireApplication de procédés supplémentaires de traitement pour réduire les effets de la pollution par des eaux usées ayant subi des traitements primaires et secondaires : traitement physique, traitement chimique, ou traitement biologique supplémentaire. associé à une filtration membranaire.

Deux stations pour épurer les eaux usées bruxelloises

Deux stations d’épuration assurent le traitement des eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. provenant de la Région bruxelloise et d’une partie des communes flamandes périphériques :

• l’une au Nord de la Région, dimensionnée pour traiter 1.100.000 équivalents-habitants (EH), soit les trois quarts. Mise en service en 2007, elle est équipée d’un traitement tertiaireApplication de procédés supplémentaires de traitement pour réduire les effets de la pollution par des eaux usées ayant subi des traitements primaires et secondaires : traitement physique, traitement chimique, ou traitement biologique supplémentaire.. Ce niveau de traitement élimine l’essentiel de la pollution organique (Demande Biologique en Oxygène ou DBO et Demande Chimique en Oxygène ou DCO), particulaire (Matières En Suspension ou MES) et des nutriments (azote N et phosphore P).
• l’autre au Sud, dimensionnée pour traiter 360.000 EH, soit le quart restant. Depuis novembre 2018 et à la suite d’une longue rénovation débutée en février 2014, elle est dotée d’un traitement tertiaire associé à une filtration membranaire : ce procédé permet de retenir d’autres polluants que les cinq « classiques », tels que les microplastiques. Avant sa rénovation et depuis sa mise en service en 2000, la station Sud n’était équipée que d’un traitement secondaire, qui ne permettait donc pas d’éliminer les nutriments. Le phosphore y a cependant été traité dès mai 2011.

Des rejets conformes aux objectifs européens depuis 2007… mais une remise à niveau de la station Sud nécessaire

Le sous-bassin de la Senne respecte les prescriptions de la directive sur les eaux résiduaires urbaines depuis 2007, à savoir qu’un taux d’abattement d’au moins 75% en azote total comme en phosphore total est atteint pour l’ensemble du sous-bassin, grâce aux performances de l’ensemble des stations d’épuration de la zone (dont les stations bruxelloises).

Le traitement secondaire réalisé à la station Sud s’est néanmoins révélé insuffisant pour respecter les objectifs environnementaux ambitieux de la directive cadre eau fixés pour la qualité de la Senne en Région bruxelloise. C’est pourquoi une rénovation complète de la station a été entreprise en 2014. Ce vaste chantier s’est achevé en novembre 2018 pour la filière de traitement des eaux et en novembre 2020 pour celle des boues (voir le focus dédié à cette rénovation pour de plus amples détails).

Près de 150 millions de mètres cubes traités en 2021, un record

Près de 150 millions de m³ ont transité par les deux stations d’épuration en 2021. C’est un volume jamais égalé et près de 20 millions de m³ de plus que le volume annuel moyen des 4 années précédentes.

En cause ? Les pluies particulièrement abondantes de l’année 2021, notamment pendant l’été où elles ont provoqué des inondations dramatiques en Région liégeoise.

L’année 2021 rejoint ainsi les années 2012 et 2016 qui avaient elles aussi connu des précipitations élevées : le volume qui avait transité par les deux stations avoisinait alors les 140 millions de m³.

4/5ème des eaux usées sont traitées par la station Nord

Le volume admis sur les stations est dirigé en principe vers la filière épuratoire complète (filière biologique). Mais en cas de dépassement d’un certain débit à l’entrée de la station ou lorsque la filière biologique ne fonctionne pas de manière optimale, les eaux sont orientées pour partie vers une filière dont le processus épuratoire n’est que partiel (filière dite de temps pluie).

Volumes traités par la station d’épuration Nord (2007-2021)

Source : Aquiris, rapports d’exploitation mensuels et annuels

La station Nord a ainsi traité 122 millions de m³ en 2021, sachant que 89% de ce volume a transité par la filière épuratoire complète (filière biologique). Et elle avait traité près de 107 millions de m³ en moyenne par an entre 2017 et 2020, avec un taux de 94% pour la filière biologique.

Entre 2007 et 2012, le volume épuré au niveau de la filière biologique a nettement augmenté (+38%). Parmi les facteurs explicatifs de cette croissance figurent la pluviométrie mais aussi le raccordement de nouvelles zones pendant cette période. Depuis 2012, ce volume est assez stable, les fluctuations interannuelles moins marquées, influencées principalement par la pluviométrie.

Volumes traités par la station d’épuration Sud (2007-2021)

Source : Vivaqua puis Hydria, rapports d’exploitation mensuels et annuels
Note : De profonds changements méthodologiques sont intervenus début 2011, rendant les valeurs plus fiables depuis cette date.

La station Sud a traité 27 millions de m³ en 2021, dont 86% sur la filière biologique. Et elle avait traité environ 23 millions m³ par an en moyenne entre 2017 et 2020, dont 95% sur la filière biologique.

Sur le bassin Sud, les travaux sur le réseau des collecteurs se sont achevés récemment. Le collecteurcollecteur, négociant et courtier du Verrewinkelbeek (27.000 EH) a été mis en service sur sa partie aval en 2014 et sur sa partie amont en mars 2019. Quant au collecteur du Geleytsbeek, dernier grand collecteur régional, il a été mis en service en décembre 2020.

Station Nord : des performances en légère baisse depuis 2017

Station d’épuration Nord – Filière biologique : concentrations moyennes annuelles à la sortie et taux d’abattement moyens annuels (2007-2021)

Source : Aquiris, rapports d’exploitation mensuels et annuels

Les performances épuratoires de la station Nord ont nettement progressé entre 2007 et 2011 pour tous les paramètres (tant en concentrations qu’en taux d’abattement de la filière biologique). Les moins bons résultats de 2009 sont imputables à l’arrêt exceptionnel de la station en décembre de cette année-là.

Entre 2012 et 2016, les résultats ont été plutôt stables.

Depuis 2017, les performances de certains paramètres se sont légèrement infléchies : c’est le cas notamment pour la pollution particulaire (MES), la Demande Chimique en Oxygène (DCO) et pour le phosphore (P).

Station Sud : une station rénovée qui tient ses promesses

Station d’épuration Sud - Filière biologique : concentrations moyennes annuelles à la sortie et taux d’abattement moyens annuels (2007-2021)

Source : Vivaqua puis Hydria, rapports d’exploitation mensuels et annuels
Note : Les données sont jugées beaucoup plus fiables et représentatives de la qualité de l’eau à partir de 2011 (voir fiche méthodologique).

Les performances épuratoires de la Station Sud se sont très significativement améliorées entre 2012 et 2018 lorsque la station n’était encore équipée que d’un traitement secondaire. Précisons néanmoins que les concentrations de départ en 2012 étaient très élevées. Cette évolution positive a concerné la charge organique, les matières en suspension et même le phosphore, ce qui montre que l’ajout de chlorure ferrique a porté ses fruits. Seul l’azote n’a logiquement pas connu d’embellie, le traitement secondaire n’étant pas conçu pour le traiter. Ainsi en 2018, les performances de la filière biologique de la station Sud étaient équivalentes à celles de la station Nord pour plusieurs paramètres (DCO, MES et P).

A partir de 2019, la station Sud est devenue très performante voire exemplaire, grâce à la mise en service du traitement tertiaireApplication de procédés supplémentaires de traitement pour réduire les effets de la pollution par des eaux usées ayant subi des traitements primaires et secondaires : traitement physique, traitement chimique, ou traitement biologique supplémentaire. associé à la filtration membranaire :

• Plus de 95% de la matière organique et 99% des matières en suspension sont éliminées à l’issue du traitement biologique ;
• Quant aux nutriments, les taux d’abattement sont de l’ordre de 80% pour l’azote et 90% pour le phosphore ;
• Les concentrations à la sortie de la filière biologique sont particulièrement basses : 2 ou 3 mg/l pour la DBO et les MES, de l’ordre de 16 mg/l pour la DCO, de 7 mg/l pour l’azote total (N) et moins de 1 mg/l pour le phosphore total (P).

De plus, la station Sud élimine une très grande partie des micropolluants, grâce à son procédé de filtration membranaire.

Traitement des eaux par les stations d’épuration réduit lors des fortes intempéries

Les eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. de la Région bruxelloise sont aujourd’hui collectées en quasi-totalité. Mais lors de précipitations importantes, une partie des eaux parvenant aux stations d’épuration est aiguillée vers la filière « temps pluie » où le traitement appliqué est moins poussé que sur la filière biologique. Malgré ce traitement partiel, les rejets de la filière temps pluie constituent une source de pollution vers les eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.) : un tiers des émissions totales de polluants, selon un inventaire de 2010 (et mis à jour en 2016). Pour la Senne, il s’agit d’une voie de contamination majeure, notamment en charge organique, puisqu’elle reçoit les rejets des deux stations d’épuration.

Déversoirs d’orage

Focus - Actualisation : mai 2026

Les déversoirs d’orage jouent un rôle majeur dans le transfert de polluants vers les eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.), surtout vers la Senne et dans une moindre mesure, vers le Canal et le Linkebeek. 81 ouvrages sont potentiellement concernés. Environ la moitié des déversoirs suivis s’activeraient plus de 7 jours par an, qui est la ligne directrice en Flandre. Et pour la moitié d’entre eux, la durée des déversements serait aussi critique. Entre 3 et 10 millions de m3 sont rejetés chaque année par 6 déversoirs majeurs, ce qui correspond à 2 à 8% du volume entrant dans les stations d’épuration bruxelloises. Les 3 plus gros déversoirs ont toutefois été réaménagés, avec de beaux résultats à la clé.

Toutes les eaux usées de la Région bruxelloise sont-elles acheminées vers les stations d’épuration… Non ! Une cohorte d’irréductibles déversoirs d’orage résiste encore et toujours

Lors de précipitations, une mise sous pression du réseau d’égouttage peut porter atteinte à la stabilité de l’infrastructure. Et elle peut surtout inonder les voiries ou même les caves, si le réseau privatif est mal conçu (pour plus d’informations, voir notre focus sur les inondations). Pour éviter cela, une partie des eaux transitant dans les égouts et les collecteurs est délestée vers le réseau hydrographiqueLe réseau hydrographique regroupe l’ensemble des cours d'eau, étangs, mares, zones humides… au niveau de « déversoirs d’orage » : agissant comme des soupapes de sécurité, ces ouvrages déversent le trop-plein d’eau directement vers nos eaux de surface, Senne et Canal essentiellement. Or ces rejets sont très loin d’être négligeables, tant en volume qu’en qualité. De plus, en période de crue, ils accentuent l’augmentation du débit des cours d’eau.

Principe de fonctionnement d’un déversoir d’orage

Source : Bruxelles Environnement

81 déversoirs vers les eaux de surface

81 déversoirs sont susceptibles de polluer les eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.). Parmi ceux-ci, une vingtaine ont été identifiés comme particulièrement importants, compte tenu de l’aire drainée par ces déversoirs et donc, des volumes supposés des déversements (voir carte ci-dessous).

Les déversoirs concernés sont orientés vers la Senne, le Canal, le Linkebeek-Verrewinkelbeek et dans une moindre mesure, vers la Woluwe.

Des surverses trop fréquentes

Le suivi des déversoirs met en évidence un fonctionnement régulier et très fréquent de ceux-ci. Par exemple, sur les déversoirs suivis en 2025 (HYDRIA, 2026) :

• 35 (soit 53%) excédaient 7 jours de déversements par an, qui est la ligne directrice en Flandre.
• 11 dépassaient même 50 jours de déversements par an, soit une fois par semaine en moyenne.
• Avec un maximum de 123 jours, le déversoir le plus actif fonctionnait tous les 3 jours en moyenne !
• La grande majorité des déversoirs concernés sont orientés vers la Senne, avec en particulier 9 ouvrages débordant plus de 50 jours par an.
• Les autres déversoirs importants sont principalement connectés au Canal ou au Linkebeek, sachant qu’1 seul ouvrage dépasse le seuil des 50 jours sur chacun de ces cours d’eau.
• Les transferts vers la Woluwe sont rares.

La moitié des déversoirs bruxellois fonctionnent au-delà de la ligne directrice flamande

Source : HYDRIA, 2026, bilan des déversements de l’année 2025
Note : Deux déversoirs (Coll. Gilson x2), orientés vers la Senne, ne sont pas repris. Un défaut de l’infrastructure en 2025 conduisait à une valeur aberrante, non représentative.

Des surverses qui durent trop longtemps

La durée des déversements est également problématique pour près de la moitié des déversoirs qui fonctionnent au-delà de 7 jours par an. Ainsi en 2025, la durée cumulée des surverses de 15 ouvrages excédait 1% du temps total, soit plus de 3,65 jours dans l’année.

• Tous débordaient vers la Senne.
• A l’exception de 2 déversoirs : l’un vers le Canal, l’autre le Linkebeek.

Un quart des déversoirs bruxellois fonctionnent pendant plus de 1% du temps

Source : HYDRIA, 2026, bilan des déversements de l’année 2025
Note : voir graphique précédent

Plusieurs millions de m³ déversés chaque année

L’ampleur des débordements dépend bien entendu de l’abondance des pluies mais aussi de leur répartition dans le temps (intensité). Les années 2023 et 2024 par exemple ont été particulièrement humides, avec un nombre de jours de pluie équivalent (autour de 210) et un cumul de précipitations supérieur à la normale, surtout en 2024 (+174 mm en 2023 et +334 mm en 2024). Le volume déversé en 2024 était effectivement plus important qu’en 2023 : environ 2 fois plus.

L’examen des volumes déversés vers la Senne au niveau des 3 à 6 principaux déversoirs suivis révèle aussi que :

• Chaque année entre 2013 et 2025, de 3 à 10 millions de m³ ont rejoint la Senne par ces ouvrages, ce qui est considérable. Ce volume représente ainsi, selon les années, de 2 à 8% du volume total entrant dans les deux stations bruxelloises. Et avant les premiers réaménagements des déversoirs, soit avant 2018, il était soit du même ordre de grandeur, soit 2 fois plus élevé que les volumes sortant des filières temps pluie des stations d’épuration.
• Le Nouveau Maelbeek (aussi appelé déversoir du Lion) est de loin le plus critique. Il représentait à lui seul en moyenne les deux tiers du volume des 6 déversoirs principaux, avant son réaménagement mi-2020 ; et encore la moitié, après son réaménagement. Lors de l’année record de 2016, avant son réaménagement, près de 7,7 millions de m³ ont débordé à son niveau, contre 2,5 millions de m³ cumulés pour les deux déversoirs du Paruck et du Zwartebeek. Pendant l’année très humide de 2024, après son réaménagement, environ 4,1 millions de m³ ont débordé à son niveau, contre 1,9 millions cumulés pour ces deux mêmes déversoirs.
• Le Paruck (aussi appelé déversoir de Sainctelette) et le Molenbeek apparaissent comme deux autres déversoirs critiques. Le premier rejetait en moyenne 2,2 millions de m³ par an avant son premier réaménagement en 2018. Quant au second, il atteignait en moyenne 1,2 millions de m³ avant son réaménagement fin 2025.

Précisons que les valeurs des volumes déversés sont dérivées des mesures de débits et qu’elles sont assorties d’une marge d’erreur. Les déversoirs sont en effet des ouvrages complexes. De plus, une saturation temporaire du réseau d’égouts à l’aval et parfois même des refoulements d’eaux (backflow) peuvent rendre l’interprétation des mesures délicate.

Le Nouveau Maelbeek, le Paruck et le Molenbeek représentent plus de 75 % des volumes déversés vers la Senne

Source : Bruxelles Environnement, 2026, calculs des volumes annuels déversés pour les déversoirs équipés de capteurs de débits.
Note : Volumes incomplets pour les déversoirs du Paruck en 2021 et en 2022, du Molenbeek en 2022 et en 2023, de Marly en 2025 & volume non représentatif pour le déversoir de Fonsny en 2021

L’optimisation des déversoirs du Nouveau Maelbeek et du Paruck a réduit de moitié environ les volumes déversés annuellement vers la Senne

Source : Bruxelles Environnement, 2026, sur base des données d’Hydria (Flowbru)

Les eaux déversées dégradent la qualité des eaux de surface

Les surverses sont responsables de l’arrivée de quantité de déchets grossiers (canettes, lingettes, etc.) et de microplastiques dans nos eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.).

De plus, bien que les eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. déversées soient diluées, elles ne sont pas traitées et constituent une source de pollution chimique et physico-chimique majeure de la Senne et du Canal. D’après les analyses, leur qualité serait relativement proche de celle des eaux entrant dans les stations d’épuration les jours de pluie (Bruxelles Environnement, sur base de 2 campagnes de prélèvements automatiques réalisées en 2012 et 2013 pendant 3 à 6 mois sur 2 déversoirs majeurs : le Nouveau Maelbeek et le Paruck).

En raison du relargage de la matière organique et de la biodégradationDécomposition, par des processus biologiques, de substances chimiques dans l'environnement. qui s’ensuit, les surverses entrainent des chutes brutales des teneurs en oxygène dissous, parfois en-dessous de 2 mg/l, comme illustré sur la figure ci-dessous, sachant que le seuil critique pour la vie piscicole est de 3 mg/l. Entre 66 et 87 chutes d’oxygène par an sous 2 mg/l ont ainsi été observées entre 2013 et 2023, consécutivement à l’activation entre autres du déversoir d’orage du Nouveau Maelbeek (Bruxelles Environnement, 2025, sur base des données Flowbru – Rapport Belini 2020-2024). Par activation du déversoir, est entendu ici tout débit supérieur à 1 m³/s et séparé d’au moins 30 mn d’un autre épisode d’activation, sauf cas particuliers.

Un déversement important entraine une chute de la concentration en oxygène dissous

Source : Flowbru (HYDRIA), extrait du 11/08/2024 au 25/08/2024 pour des débordements au niveau du déversoir du Nouveau Maelbeek (graphique du haut) et les teneurs en oxygène dissous dans la Senne à la sortie de la Région (graphique du bas)

Les déversoirs constituent même une des trois principales voies de pollution des eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.).

• Ils contribuaient ainsi, selon les polluants, à hauteur de 10 à 40% des émissions nettes en 2024 : 40% pour la matière organique, 38% pour les matières en suspension, 35% pour les nutriments, 20% pour le mercure, etc. (voir focus sur l’inventaire des émissions).
• A l’instar des charges annuelles rejetées en matières en suspension, les 3 à 6 déversoirs principaux pesaient même beaucoup plus lourd que les filières temps pluie des stations d’épuration jusqu’en 2020. Grâce aux travaux d’optimisation, leur poids a significativement diminué : les charges provenant des surverses concurrencent désormais celles des filières temps pluie les années très pluvieuses (telles qu’en 2021 et 2024) mais restent inférieures les autres années.

La charge rejetée en matières en suspension par les déversoirs principaux avant leur optimisation était supérieure à celle rejetée par les filières temps pluie des stations d’épuration

Source : Bruxelles Environnement, 2026, sur base des données d’Hydria & Aquiris.
Note : Les charges annuelles rejetées par les déversoirs sont estimées à partir de la concentration moyenne annuelle de l’influent de la station Nord multipliée par les volumes annuels rejetés par les déversoirs équipés de sondes de débits. Les charges annuelles rejetées par les filières temps pluie des stations sont calculées en sommant les charges journalières à la sortie de ces filières.

Quelles solutions pour limiter les surverses ?

Pour réduire la fréquence de fonctionnement des déversoirs d’orage au strict nécessaire, plusieurs actions sont entreprises de manière concomitante :

• La première est de diminuer la proportion d’eaux claires « parasites » dans les égouts, qui représentent actuellement près de 50% du débit par temps sec parvenant aux stations d’épuration. L’objectif annoncé dans le plan de gestion de l’eau est de les réduire de moitié (Bruxelles Environnement, PGE4, 2026). Deux programmes participent notamment à l’atteinte de cet objectif : la gestion intégrée des eaux pluviales (GIEP) et le Maillage bleuProgramme mis en place depuis 1999 par la Région de Bruxelles-Capitale pour remettre en valeur l'eau et les zones humides sur son territoire. Le programme se décline en plusieurs objectifs : 1) séparer les eaux usées des eaux propres, afin de limiter l'apport d'eau aux stations d'épuration ; 2) restaurer certains éléments du réseau hydrographique de la Région ; 3) réaménager des tronçons de rivières, des étangs et des zones humides, pour leur rendre toute leur valeur biologique, et leur faire éventuellement bénéficier de mesures spéciales de protection ; 4) assurer la fonction paysagère et récréative de ces sites. (voir les fiches documentées « Eaux pluviales et inondations », « Cours d’eau et étangs bruxellois » et « Maillage Bleu »). Il est également prévu d’étanchéifier certains égouts, afin qu’ils ne drainent plus l’eau souterraine.

• La seconde est de s’assurer que le réseau d’égouttage offre une capacité de stockage et une fonction hydraulique optimales par un entretien régulier des égouts et des collecteurs. Cet entretien évite l’accumulation de dépôts et de boues qui obstruent les conduites.

• La troisième est de réaménager les déversoirs et optimiser leur conception et mode de fonctionnement. Il s’agit généralement de rehausser le seuil du déversoir. Le réaménagement peut s’accompagner de dispositifs destinés à mieux retenir les déchets grossiers, en première ligne les déchets flottants, canettes, plastiques, lingettes, etc,.

• Enfin, un autre levier d’action est de réguler dynamiquement les débits dans le réseau d’égouttage et les bassins d’orage afin d’exploiter au maximum leurs capacités de stockage. Cette gestion dynamique suppose d’exploiter les mesures en temps réel du réseau Flowbru et de recourir à la modélisation pour prédire l’évolution de ces capacités au cours d’un épisode pluvieux. Après les précipitations, les eaux stockées peuvent être renvoyées vers les stations d’épuration où elles bénéficieront d’une épuration complète. Cette gestion dynamique, testée dans la vallée du Maelbeek jusqu’en 2028, sera ensuite testée dans la vallée de la Woluwe et celle de la Senne au centre de la Capitale.

Rénovation de la station d'épuration Sud

Focus – Actualisation : juin 2026

C’est une station d’épuration de Bruxelles-Sud entièrement rénovée qui fonctionne depuis mars 2019. La technologie employée assure un traitement tertiaireApplication de procédés supplémentaires de traitement pour réduire les effets de la pollution par des eaux usées ayant subi des traitements primaires et secondaires : traitement physique, traitement chimique, ou traitement biologique supplémentaire. des eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances., complété d’une filtration membranaire qui élimine les microplastiques, les bactéries et la plupart des virus. Elle permet d’obtenir une eau à la sortie de la station d’excellente qualité. Avec 226.000 m² de membranes installées, la station Sud est devenue la deuxième plus grande unité de ce type en Europe en 2019. Cette rénovation se révèle une opportunité pour l’économie circulaireL'économie circulaire est un modèle de production et de consommation qui consiste à partager, réutiliser, réparer, rénover et recycler les produits et les matériaux existants le plus longtemps possible afin qu'ils conservent leur valeur. avec une réutilisation des eaux usées et une production d’énergie à partir de la digestion des boues.

Un chantier nécessaire

Les installations, actives depuis 2000, dépolluent un quart de la charge polluanteQuantité de polluants dans un corps. Dans le domaine de l'eau, cette charge polluante, exprimée en équivalent-habitant, sert de base au calcul de la taxe sur le déversement d'eaux usées. émise par l’agglomération bruxelloise (360.000 équivalents-habitants) : elles reçoivent des eaux usées des communes d’Uccle, de Forest, Saint-Gilles, Anderlecht et de 3 communes flamandes. Elles étaient mises à l’index depuis plusieurs années parce qu’elles n’éliminaient pas la pollution azotée et phosphorée (aussi appelé traitement tertiaire), alors que la Région bruxelloise est une zone densément urbanisée.

La station Sud était, avant sa rénovation, équipée d’un traitement secondaire, qui éliminait l’essentiel de la pollution particulaire, organique et carbonée. Si ce traitement contribuait à respecter les prescriptions de la directive sur les eaux résiduaires urbaines depuis 2007, il s’est néanmoins révélé insuffisant pour respecter les objectifs environnementaux ambitieux de la directive cadre eau fixés pour la qualité de la Senne en Région bruxelloise (voir l’indicateur sur l’épuration des eaux usées). C’est pourquoi une rénovation complète de la station a été entreprise.

Vaste chantier ! Entamé en 2014, il a été marqué par le remplacement de la filière de traitement des eaux en mars 2019. Il s’est achevé en août 2020 avec l’installation d’une filière de digestion des boues (résidus d’épuration). Cette unité permet de réduire de 30% la quantité de boues à évacuer (voir focus sur la production et la gestion des boues et sédiments).

Une rénovation sous contraintes

Mais cette rénovation devait intervenir avec deux contraintes de taille.

• Première contrainte : la nouvelle usine devait occuper les terrains des anciennes installations, sans extension possible, en incluant une unité supplémentaire (traitement des boues). La station d’épuration est en effet bordée par les voies ferrées de la jonction Nord-Midi d’un côté et par des parcelles industrielles privées de l’autre côté.
• Seconde contrainte : le fonctionnement de la station devait être garanti pendant la durée des travaux.

Parmi les solutions techniques proposées pour la filière eau, c’est la plus compacte et celle offrant de très loin les meilleures performances épuratoires qui a été retenue : la technologie membranaire. Avec 226.000 m² de membranes installées, la station Sud est devenue en 2019 la 2^de plus grande unité de ce type en Europe, derrière celle d’Achères en Région parisienne. Mais cette technologie a un coût : près de 100 millions d’euros. En outre, elle est énergivore. Pour compenser en partie ce désavantage, 10 à 15% des besoins énergétiques devaient être couverts par de la production d’électricité verte sur site (par cogénérationLa cogénération est la production simultanée, dans un seul processus, d'énergie thermique et d'énergie électrique ou mécanique. (DIRECTIVE 2012/27/UE) du biogazLe biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales. obtenu par la digestion des boues).

Focus sur la technologie membranaire

La technologie membranaire désigne en réalité une des dernières étapes du traitement des eaux : celle de la clarification, après le traitement biologique. L’eau circule dans des trains de membranes, pourvues de trous invisibles à l’œil nu, qui séparent l’eau des boues. La forme tubulaire particulière de ces membranes leur confère le surnom de « spaghetti ». Compte tenu de leur très faible diamètre (0,04 µm), quantités de polluants sont retenues : non seulement les polluants classiques (matière organique, matières en suspension) mais aussi les microplastiques, les bactéries et la très grande majorité des virus (ex : Covid, grippe).

Principe de fonctionnement de la technologie membranaire utilisée à la station d’épuration Sud

Source : ZeeWeed® Membrane Bioreactor technology, ZENON

Photo d’éléments de membranes de forme tubulaire (surnommées spaghetti) dans une cassette

Source : SBGE, 2019

Il est fondamental que les membranes ne s’obturent pas. C’est pourquoi elles sont nettoyées de manière intensive : par des rétro-lavages à l’eau toutes les 10 minutes, par des lavages hebdomadaires à l’eau de Javel et à l’acide citrique et par aération (pour éviter les accumulations). Cette dernière opération consomme beaucoup d’énergie et contribue pour beaucoup aux besoins énergétiques de la station.

L’élément limitant des membranes est leur débit. Le débit maximal admissible sur la filière biologique est de 6.500 m³/heure (contre 9.000 m³/h auparavant). Ce débit n’est dépassé que 5% du temps, sachant que le débit moyen par temps sec que reçoit la station se situe aux alentours de 2.000 à 2.500 m³/h. Lorsque la filière biologique est saturée, en cas de pluies abondantes donc, des réactifs sont ajoutés en amont au traitement primaire pour en augmenter le rendement : l’objectif est d’abattre au minimum 70% de la pollution particulaire (matières en suspension).

Les différentes étapes de la filière eau

Mais la filière eau ne se résume pas à cette filtration membranaire. En voici le descriptif :

• Prétraitement : A leur arrivée, les eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. subissent un dégrillage, dessablage et déshuilage. Des grilles (de 40 mm puis 12 mm) retiennent les déchets grossiers puis les eaux sont débarrassées des sables et des huiles.
   
• Traitement primaire : Après un tamisage (6 mm), les eaux subissent une décantation lamellaire, à concurrence de 18.000 m³/h. Des réactifs chimiques sont rajoutés au-delà d’un certain débit (6.500 m³/h) pour augmenter le taux d’abattement de la pollution particulaire, comme expliqué plus haut. Les eaux transitent ensuite par un « module à masques » qui limite le débit admis sur la filière biologique et par un tamisage plus fin (1 mm), qui évite que des particules plus grosses n’endommagent les membranes en aval.
   
• Traitement secondaire et tertiaire : Les eaux sont ensuite dirigées dans un bassin d’anoxie (milieu dépourvu d’oxygène, nécessaire aux bactéries pour dénitrifier les eaux). Puis elles transitent par des bassins biologiques (milieu aéré). A l’issue de cette étape, l’essentiel de la pollution carbonée, azotée et phosphorée est traité.
   
• Filtration membranaire : Il s’agit du dispositif d’ultrafiltration membranaire détaillé ci-dessus. Les eaux sont dispatchées dans 140 cassettes (trains de membranes), comportant chacune 48 modules. 10 cassettes additionnelles ont été prévues en 2019.

Schéma de la station d’épuration Sud rénovée

Source : SBGE, 2019

Une réutilisation de l’eau usée

La station d’épuration Sud recycle une partie des eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. qu’elle épure : environ 400.000 m³ d’eaux de Re-use, ou « eaux de deuxième circuit », sont ainsi produits chaque année depuis 2024, soit autant d’économies en eau potable. Ces eaux de re-use sont destinées à des usages industriels :

• Sur le site propre de la station d’épuration Bruxelles-Sud, qui représente la très grande majorité du volume produit (>90%) ;
• Vers le site d’Audi Brussels, lequel a fermé en février 2025.

La qualité chimique et bactériologique de l’eau de de re-use doit répondre aux exigences de l’arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale du 14 septembre 2023 relatif à la mise à disposition et à la qualité des eaux de deuxième circuit , selon les usages qui en sont faits. Pour les eaux de Re-use produites à Bruxelles, le suivi porte sur la demande biologique en oxygène (DBO5), sur les matières en suspension (MES) et sur les teneurs en bactéries de type E. coli et légionnelle. La qualité des eaux de Re-use bruxelloise est conforme aux exigences.