Les eaux usées (ou eaux résiduaires, eaux résiduelles, eaux d'égout, aussi appelées « effluents liquides ») sont des « eaux polluées » par un usage humain, constituées de toutes les eaux de nature à contaminer les milieux dans lesquels elles sont déversées, par des polluants physiques, chimiques ou biologiquesEffluent, sur dictionnaire-environnement.com, consulté le 25 mars 2017.
vignette|upright|Des eaux grises (un type d'eaux usées) dans un bassin de décantation
Sources d'eaux usées vignette|Égouts aux États-Unis. Les eaux usées proviennent de différentes combinaison d'activités domestiques, industrielles, commerciales ou agricoles, du ruissellement de surface (eau de ruissellement) et de toute entrée d'égout ou infiltration d'égout. Les types d'eaux usées peuvent commodément être regroupées en eaux usées domestiques (des ménages), en eaux usées municipales (des communautés), en eaux usées agricoles et en eaux usées industrielles. Certaines eaux usées prennent des noms techniques qui précisent leur provenance (eaux grises, eaux noires ou eaux-vannes, eaux blanches de papeterie, eaux blanches de laiterie).
Les ménages peuvent produire des eaux usées à partir des toilettes à chasse d'eau, des éviers, des lave-vaisselles, des machines à laver, des baignoires et des douches. Les ménages qui utilisent des toilettes sèches produisent moins d'eaux usées que ceux qui utilisent des toilettes à chasse d'eau.
Les caractéristiques des eaux usées varient en fonction de la source et contenir des polluants physiques, chimiques et biologiques. Les eaux usées sont traitées comme un déchet.
Le terme assainissement extrêmement large comprend la gestion des eaux usées, des excréments humains, des déchets solides et des eaux pluviales. Le terme égouttage fait référence à l'infrastructure physique requise pour transporter et traiter les eaux usées.
Les eaux usées peuvent être acheminées dans un égout séparatif qui ne transporte que des eaux usées. Alternativement, les eaux usées peuvent être transportées dans un égout unitaire qui transporte à la fois les eaux pluviales et les eaux usées, et éventuellement aussi les eaux usées industrielles.
Après traitement dans une station d'épuration, les eaux usées traitées (également appelées effluents) sont rejetées dans un plan d'eau récepteur. Les eaux usées dans une station d'épuration prennent le nom de « boues ». Les termes « réutilisation des eaux usées » et « recyclage des eaux » s'appliquent si les déchets traités sont utilisés à une autre fin. Les eaux usées rejetées dans l'environnement sans traitement approprié peuvent entraîner une pollution de l'eau.
Dans les pays en développement et dans les zones rurales à faible densité de population, les eaux usées sont souvent traitées par divers systèmes d'assainissement sur place et non acheminées dans les égouts. Ces systèmes comprennent les fosses septiques reliées à des lits filtrants, des systèmes d'assainissement sur place (on-site sewage systems, OSS), des systèmes de et bien d'autres.
Origines et dénominations des eaux usées Les eaux usées sont généralement formées du sous-produit d'une utilisation humaine (usage domestique, industriel, artisanal, agricole ou autre), d'où l’usage de l'expression « eaux usées ». Elles ont au passage été altérées et sont considérées comme polluées et devant être traitées avant rejet dans le milieu naturel.
Les eaux usées peuvent être regroupées selon les grands secteurs d’utilisation de l'eau :
Eaux usées domestiques Les sources d'eaux usées comprennent les activités domestiques ou ménagères suivantes : Eaux grises : ce sont des eaux peu chargées en matières toxiques ou à haut-risque du point de vue sanitaire, par exemple des eaux d'origine domestique, résultant du lavage de la vaisselle, des lessives, du lavage des mains, des bains ou des douches) ; Eaux-vannes ou eaux noires : elles contiennent des matières polluantes ou plus difficiles à éliminer tels que des matières fécales, des produits cosmétiques, ou tout type de sous-produit industriel mélangé à l'eauLa récupération des eaux noires des navires, sur le site siba-bassin-arcachon.fr, consulté le 20 juin 2016. ; dans les eaux noires (appelées ainsi si collectées dans les toilettes à chasse d'eau), se retrouvent les excréments humains (matières fécales, urine, sang et autres fluides corporels) souvent mélangés avec du papier toilette usagé ou des lingettes humides ; Liquides manufacturés en surplus provenant de sources domestiques (boissons, huiles de cuisine, pesticides, huile lubrifiante, peinture, détergents de nettoyage).
Eaux usées industrielles
Les activités produisant des eaux usées industrielles comprennent : Drainage des sites industriels (limon, sable, alcali, huile, résidus chimiques) ; Eau de refroidissement industrielles (biocides, chaleur, boues, limon) ; Eaux de traitement industrielles ; Déchets organiques ou biodégradables, y compris les déchets d'hôpitaux, d'abattoirs, de laiteries et d'usines alimentaires ; Déchets organiques ou non biodégradables difficiles à traiter provenant de la fabrication de produits pharmaceutiques ou de pesticides Déchets à pH extrême provenant de la fabrication d'acide et d'alcali ; Déchets toxiques provenant du métallique, de la production de cyanure, de la fabrication de pesticides, etc. Les solides et les émulsions d'usines à papier (eau blanche de papeterie ), des usines produisant des lubrifiants ou hydrauliques des huiles, des produits alimentaires Eau utilisée dans la fracturation hydraulique ; Eau résiduelle issue de la production de pétrole ou de gaz naturel ; Eau de procédé ; Effluents d'installation de traitement d'eaux d'égout ; Entrée directe de liquides synthétiques (décharge illégale de pesticides, d'huiles usagées) ; Pertes industrielles
Eaux usées agricoles
Eaux blanches de laiterie : eaux de lavage des laiteries et des salles de traite contenant de divers détergents et des résidus de lait. Eau de fumier. , directe et diffuse.
Eaux pluviales et de ruissellement
thumb|Revêtement poreux destiné à limiter le ruissellement des eaux pluviales (Comté d'Arlington, Virginie). Autres activités ou évènements connexes : Eau pluviale : Précipitations collectées par les toits ou les trottoirs ; Eaux de ruissellement : Il peut également s'agir d'eau de pluie ou de lavage, qui se sont écoulées sur des surfaces imperméables susceptibles d'être polluées : ainsi les eaux de ruissellement des parcs de stationnement ou des routes sont considérées comme des eaux usées par la présence de divers polluants comme les hydrocarbures ou les poussières d'usure des pneumatiques ; Eaux de ruissellement urbain : ruissellement urbain des routes et autoroutes, des voies ferrées, des parkings, des toits, des trottoirs (contient des huiles, des excréments d'animaux / fumier, des déchets alimentaires, des détritus, de l'essence, du gazole ou des résidus du caoutchouc des pneus, du savon, des métaux provenant des gaz d'échappement de véhicules, des agents de dégivrage, herbicides et pesticides des jardins, etc.) ; Drainage des routes (huile, agents de dégivrage, résidus de caoutchouc) ; Drainage de tempête (tout type de déchet liquide ou solide, y compris voitures, chariots, arbres, bétail). Voir aussi first flush.
Autres Les eaux usées peuvent être diluées ou mélangées à d'autres types d'eau grâce aux mécanismes suivants :
Entrée d'eau de mer (volumes élevés de sel et de microorganismes) ; Entrée directe de l'eau de rivière (microorganismes, volumes élevés) ; Pluie collectée sur les toits, les cours, les sols durs, etc. (généralement propres avec des traces d'huiles et de carburant) ; Eaux souterraines infiltrées dans les eaux usées ; Mélange avec d'autres types d'eaux usées ou de boues fécales.
Polluants Les eaux usées contiennent divers polluants ou substances indésirables, que l'épuration de l'eau cherchera à biodégrader, réduire et/ou éliminer.
Parmi ces constituants néfastes ou nuisant à une qualité de l'eau irréprochable figurent des métaux lourds et métalloïdes, des sels (phosphates () et les nitrates () principalement) et des polluants organiques tels que PCB (polychlorydebiphényl), résidus d'hydrocarbures, de médicaments humains et vétérinaires, de pesticides, des bactéries, virus, parasites, prions, ou autres microorganismes indésirables
La composition des eaux usées varie considérablement. Voici une liste partielle des polluants pouvant être contenus dans les eaux usées :
Polluants chimiques ou physiques Métaux lourds, compris mercure, plomb et chrome Particules organiques telles que matières fécales, poils, déchets alimentaires, vomi, fibres de papier, matière végétale, humus, etc. Matière organique soluble telle que urée, sucres de fruits, protéines solubles, médicaments, produits pharmaceutiques, etc. Particules inorganiques telles que sable, particules métalliques, résidus de caoutchouc de pneus, céramiques, etc. Matière inorganique soluble telle que ammoniac, sel de voirie, sel de mer, cyanure, hydrogène sulfuré, thiocyanates, thiosulfates, etc. Macro-solides tels que serviettes hygiéniques, couches, préservatifs, aiguilles, jouets pour enfants, animaux ou plantes morts, etc. Gaz tels que sulfure d'hydrogène, dioxyde de carbone, méthane, etc .; Émulsions telles que peintures, adhésifs, mayonnaise, colorants capillaires, huiles émulsionnées, etc. Toxines telles que pesticides, poisons, herbicides, etc. Produits pharmaceutiques, composés perturbateurs endocriniens, hormones, composés perfluorés, siloxanes, drogues abusives et autres substances dangereusesArvaniti and Stasinakis, 2015. Review on the occurrence, fate and removal of perfluorinated compounds during wastewater treatment. Science of the Total Environment vol. 524-525, August 2015, p. 81-92. Arvaniti and Stasinakis, 2015Bletsou et al., 2013. Mass loading and fate of linear and cyclic siloxanes in a wastewater treatment plant in Greece. Environmental Science and Technology vol. 47, January 2015, p. 1824-1832. Bletsou et al., 2013Gatidou et al., 2016. Drugs of abuse and alcohol consumption among different groups of population on the Greek island of Lesvos through sewage-based epidemiology. Science of the Total Environment vol. 563-564, September 2016, p. 633-640. Gatidou et al., 2016. Microplastiques tels que billes de polyéthylène et de polypropylène, polyester et polyamideGatidou et al. 2019. Review on the occurrence and fate of microplastics in Sewage Treatment Plants. Journal of Hazardous Materials, vol. 367, April 2019, p. 504-512. Gatidou , 2019 ; Pollution thermique des centrales électriques et des industries.
Biocontaminants Si les eaux usées contiennent des excréments humains, comme c'est le cas pour les « eaux noires », elles peuvent contenir des agents pathogènes préoccupants de l'un des quatre types : Virus (par exemple hépatite A, rotavirus, entérovirus) ; Bactéries (par exemple Salmonella, Shigella, Campylobacter, Vibrio cholerae) ; Protozoaires (par exemple Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum) ; Parasites tels que les helminthes et leurs œufs (par ex. Ascaris (ascaris), Ancylostoma (ankylostome) et Trichuris (trichocéphale).