Surveillance des odeurs dans les stations d’épuration : comment améliorer la qualité de l’air et réduire les émissions gazeuses

Les stations d’épuration des eaux usées (STEP) sont des infrastructures essentielles, car elles jouent un rôle fondamental dans le cycle urbain de l’eau. En assurant un traitement et une réutilisation adéquats de l’eau, elles exercent une fonction clé dans la protection des ressources hydriques tout en influençant directement la qualité de l’air.

Au cours des processus de traitement et de digestion biologique qui se déroulent dans ces installations, des gaz tels que le sulfure d’hydrogène (H₂S), l’ammoniac (NH₃), le méthane (CH₄), l’oxyde nitreux (N₂O) et les composés organiques volatils (COV) sont fréquemment libérés. Ces gaz sont responsables des odeurs fortes et désagréables ainsi que des émissions qui, une fois dans l’air, deviennent potentiellement nocives.

Les stations d’épuration des eaux usées émettent presque deux fois plus degaz à effet de serre, tels que le méthane et l’oxyde nitreux, qu’estimé précédemment, ce qui en fait une source majeure de pollution atmosphérique et de changement climatique. Cette découverte renforce l’urgence d’adopter des technologies avancées de contrôle et de surveillance des émissions afin d’atténuer ces impacts sur la qualité de l’air, tant à l’échelle locale que mondiale.El Abbadi, S.H. et al. (2025).

Nous analysons ci-dessous comment les STEP affectent la qualité de l’air en émettant des gaz et des odeurs, et comment la mise en œuvre de solutions avancées de surveillance environnementale, telles que celles développées par Kunak, permet d’identifier les sources d’émission, de quantifier et de réduire les polluants en temps réel.

Il s’agit d’une démarche visant à développer des stratégies d’optimisation des mesures de contrôle et d’efficacité opérationnelle afin de garantir des environnements plus sains et durables où cohabiter avec ces installations.

La gestion adéquate des eaux usées est primordiale pour protéger la santé publique et l’environnement.

Pourquoi les stations d’épuration peuvent-elles affecter la qualité de l’air ?

Les stations d’épuration, en plus de protéger les écosystèmes aquatiques, constituent également des sources potentielles d’émission de polluants atmosphériques. Cela se produit lors du traitement des eaux usées, qui implique des processus physiques, chimiques et biologiques pendant les étapes de prétraitement, de décantation, d’aération, de digestion anaérobie et de déshydratation des boues. Ces étapes éliminent les solides en suspension, la matière organique, les nutriments et les micro-organismes, tout en générant différents composés gazeux susceptibles d’affecter la qualité de l’air local.

Les émissions les plus importantes proviennent des réacteurs biologiques équipés de systèmes d’aération, où la volatilisation de l’ammoniac (NH₃) et des composés organiques volatils (COV) peut être particulièrement marquée. Dans les digesteurs anaérobies, l’activité microbienne génère du biogaz contenant des concentrations élevées de méthane (CH₄) et de dioxyde de carbone (CO₂), ainsi que des traces de sulfure d’hydrogène (H₂S).

Ces gaz polluants sont à l’origine d’un impact environnemental et sanitaire majeur, ainsi que de la diffusion de gaz malodorants tels que le H₂S et le NH₃, qui affectent non seulement la qualité environnementale, mais peuvent également provoquer des problèmes de corrosion sur les infrastructures métalliques.

De leur côté, les zones de déshydratation mécanique et de ventilation forcée peuvent libérer des COV provenant de la dégradation de détergents, de graisses et de produits industriels présents dans les eaux usées.

Ces émissions, en plus de leur impact environnemental direct et du potentiel effet de serre du CH₄ et du CO₂, représentent un défi majeur pour la gestion de la qualité de l’air dans l’environnement des stations d’épuration. Si elles ne sont pas contrôlées efficacement à l’aide de systèmes de captage, de biofiltration, de confinement des réservoirs, de ventilation contrôlée et de surveillance continue des gaz et des odeurs, elles peuvent entraîner des nuisances olfactives, des risques professionnels et des problèmes de conformité réglementaire en matière d’émissions diffuses.

Principaux gaz et odeurs générés dans les stations d’épuration

Processus et gaz générés dans une station d’épuration

Le traitement des eaux usées dans une station d’épuration se compose de plusieurs étapes, chacune correspondant à des processus spécifiques au cours desquels se forment différents gaz polluants :

Étape du processus	Gaz générés	Effets sur la santé et nuisances associées
Prétraitement Élimination des déchets grossiers avant le traitement principal.	Aucun gaz significatif n’est généré.	Pas d’impact direct sur la santé ; le principal risque provient de l’exposition à des aérosols ou des particules physiques.
Traitement primaire Sédimentation des solides et séparation de la matière organique particulaire.	Sulfure d’hydrogène (H2S) Méthane (CH4) Dioxyde de carbone (CO2)	H2S : odeur d’œuf pourri ; irritant pour les yeux et les voies respiratoires, maux de tête et effets neurotoxiques à fortes concentrations. CH4 : gaz inflammable et asphyxiant dans les espaces confinés. CO2 : en concentrations élevées, déplace l’oxygène et peut provoquer des étourdissements ou une perte de conscience.
Traitement secondaire Procédés biologiques utilisant des micro-organismes pour dégrader la matière organique.	Sulfure d’hydrogène (H2S) Méthane (CH4) Dioxyde de carbone (CO2) Oxyde nitreux (N2O)	H2S : toxique et corrosif ; une exposition prolongée peut endommager le système nerveux. N2O : gaz à effet de serre ; une exposition directe provoque étourdissements et perte de coordination. CH4 et CO2 : contribuent au changement climatique et réduisent l’oxygène dans les espaces clos.
Traitement tertiaire Élimination des polluants spécifiques et désinfection finale.	Chlore (Cl2) Oxygène (O2)	Cl2 : gaz irritant et corrosif ; peut provoquer toux, difficultés respiratoires et lésions pulmonaires. O2 : non toxique, mais peut augmenter le risque de combustion dans les espaces fermés.
Traitement et gestion des boues Stabilisation des résidus solides générés aux étapes précédentes.	Sulfure d’hydrogène (H2S) Ammoniac (NH3) Oxydes de soufre (SOx) Méthane (CH4) Dioxyde de carbone (CO2) Oxyde nitreux (N2O)	NH3 : provoque irritation oculaire et respiratoire, bronchospasmes et lésions pulmonaires irréversibles. SOx : peut entraîner toux, asthme et maladies respiratoires chroniques. CH4, CO2 et N2O : contribuent au réchauffement climatique et déplacent l’oxygène dans les espaces confinés. H2S : risque élevé de toxicité aiguë et de corrosion des structures métalliques.

Chaque étape d’une station d’épuration des eaux usées (STEP) est conçue pour remplir une fonction spécifique dans le processus de traitement et s’accompagne de diverses émissions gazeuses, dont beaucoup peuvent être liées à des problèmes de pollution atmosphérique générés par des gaz et des odeurs tels que ceux décrits ci-dessous.

H₂S et NH₃ : les gaz responsables des mauvaises odeurs

Le sulfure d’hydrogène (H₂S) est l’un des gaz les plus caractéristiques et problématiques produits dans les stations d’épuration. Il se forme principalement lors de la décomposition anaérobie de la matière organique contenant des composés soufrés, en particulier dans les processus où l’oxygénation est insuffisante ou dans les zones d’accumulation de boues et de résidus organiques. En raison de sa forte volatilité, le H₂S se libère facilement dans l’atmosphère à partir de zones telles que les digesteurs anaérobies, les systèmes de stockage et de transport des boues, ou les évents des cuves.

À faible concentration, ce gaz présente une odeur très pénétrante rappelant celle de l’œuf pourri, causant une gêne olfactive importante aux alentours. Toutefois, à concentration plus élevée, le H₂S devient un risque pour la santé, provoquant des irritations oculaires et respiratoires, des maux de tête et, en cas d’exposition prolongée ou de forte concentration dans l’air, des effets neurotoxiques et des atteintes systémiques graves.

En Pologne, il a été démontré que 41,6 % des demandes d’intervention des inspections de protection de l’environnement entre 2016 et 2021 étaient liées à des nuisances olfactives. […] L’identification détaillée des substances responsables de ces nuisances dans les stations d’épuration a révélé que le sulfure d’hydrogène (H₂S), l’ammoniac (NH₃) et les composés organiques volatils (COV) étaient les substances odorantes les plus courantes dans ces installations. Joanna Czarnota, J., Masłoń, A. et Pajura, R. (2023).

Les mercaptans (CH₄S), également appelés thiols, sont des composés organiques soufrés à odeur très forte et désagréable, fréquents dans les émissions des stations d’épuration aux côtés du H₂S. Ils dégagent des odeurs rappelant le chou pourri ou l’ail et sont considérés comme l’une des principales sources de mauvaises odeurs dans ces installations, avec le sulfure d’hydrogène et d’autres composés soufrés. Leur seuil olfactif est extrêmement bas, ce qui les rend détectables par l’odorat humain à des concentrations infimes. La gestion efficace des mercaptans dans les STEP, par une surveillance et un traitement appropriés, est cruciale car ils peuvent provoquer des problèmes de corrosion et de toxicité, en plus de générer des nuisances olfactives et des plaintes de voisinage.

L’ammoniac (NH₃) émis par les stations d’épuration provient principalement de la dégradation biologique des composés azotés présents dans les eaux usées et les boues. Sa grande solubilité dans l’eau facilite sa présence simultanée dans les phases liquide et gazeuse au sein des installations, avec une libération notable dans les processus d’aération, de stockage et de déshydratation des boues. L’ammoniac est un gaz incolore mais irritant pour les voies respiratoires et les yeux, impliqué dans la formation de particules fines secondaires (PM_2,5) qui aggravent la pollution atmosphérique et causent des troubles respiratoires. De plus, ses émissions sont nocives pour la végétation environnante, nuisant à l’agriculture et à la biodiversité locale en favorisant l’eutrophisation et l’acidification des sols.

Diverses études ont montré que l’inhalation d’ammoniac provoque une inflammation du tissu respiratoire et peut déclencher des bronchospasmes et des lésions pulmonaires irréversibles. Il est donc essentiel de contrôler ses émissions dans les environnements industriels afin de protéger la santé publique. US Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR).

Du point de vue réglementaire, ces deux gaz sont pris en compte dans la Directive 2008/50/CE, qui établit des objectifs de qualité de l’air destinés à protéger la santé humaine et l’environnement au sein de l’Union européenne. Elle inclut des limites pour le SO₂ (précurseur du H₂S) et le NH₃ en raison de leurs effets toxiques et de leur contribution à la formation de particules en suspension.

En Espagne, le Décret royal 102/2011 complète ces directives européennes en fixant des valeurs limites pour les polluants atmosphériques, ainsi que des normes de mesure et des programmes de contrôle spécifiques visant à réduire les émissions dans les zones industrielles et urbaines, y compris les stations d’épuration.

Dans le domaine de la sécurité et de la santé au travail (EHS), l’exposition au H₂S est particulièrement critique. Des concentrations supérieures à 10 parties par million (ppm) sont considérées comme dangereuses et représentent un risque immédiat pour les opérateurs. La réglementation impose donc la mise en place de systèmes de ventilation assurant un renouvellement adéquat de l’air dans les zones d’émission, ainsi que des dispositifs de détection et d’alarme précoce via une surveillance continue pour prévenir les intoxications et les accidents. De plus, une formation spécifique du personnel est recommandée afin d’assurer la bonne gestion des pics de concentration et l’utilisation sécurisée des équipements.

En définitive, le contrôle rigoureux des émissions de H₂S et NH₃ dans les stations d’épuration est essentiel non seulement pour réduire les nuisances et l’impact environnemental, mais aussi pour garantir un engagement concret envers la santé et la sécurité des communautés voisines et des travailleurs.

L’un des principaux sujets de préoccupation concernant ces installations est lié aux plaintes des riverains concernant les odeurs désagréables et persistantes qui peuvent affecter la qualité de vie dans les zones résidentielles proches. Ces émissions, bien qu’elles puissent parfois être perçues comme de simples désagréments, peuvent provoquer des tensions sociales, influencer la perception publique de la gestion environnementale et entraîner des conflits entre opérateurs et citoyens. Pour cette raison, la mise en place de systèmes de surveillance continue, l’adoption de technologies efficaces de réduction des odeurs et l’établissement de canaux de communication transparents avec les habitants sont des mesures essentielles pour aborder cette problématique de manière proactive et durable.

En matière de réduction des odeurs, la capacité à surveiller les émissions et à identifier les sources d’odeurs est devenue primordiale pour développer des stratégies de gestion adaptées, permettant aux installations de préserver des relations communautaires essentielles.

Composés organiques volatils (COV)

Les COV constituent une vaste famille de substances dont la caractéristique commune est leur forte volatilité à température ambiante, leur permettant de passer facilement à l’état gazeux. Dans le contexte des stations d’épuration, ces composés proviennent principalement de la décomposition biologique de la matière organique, de la fermentation des boues et de l’utilisation de produits chimiques lors des opérations de nettoyage et de maintenance. Parmi les COV les plus courants figurent les aldéhydes, les cétones, les alcools et les acides gras volatils, identifiables par leurs odeurs sucrées, rances ou désagréables, qui accentuent considérablement les nuisances olfactives.

Au-delà de leur impact olfactif, de nombreux COV jouent un rôle crucial dans la chimie atmosphérique, participant activement aux réactions photochimiques qui favorisent la formation d’ozone troposphérique (O₃), un polluant secondaire majeur qui dégrade la qualité de l’air en milieu urbain et peut causer des troubles respiratoires. La gestion et la réduction des émissions de COV dans les stations d’épuration sont donc indispensables pour contrôler les odeurs et limiter les impacts environnementaux plus larges liés à la pollution atmosphérique et à la santé publique.

Les stratégies de contrôle incluent des technologies de captation, de biofiltration et d’optimisation des processus biologiques visant à réduire la production et la libération de ces gaz. Par ailleurs, la réglementation environnementale actuelle, tant au niveau européen que national, impose la surveillance et la limitation des émissions de COV, reconnaissant leur importance comme polluants et précurseurs de problèmes environnementaux complexes.

Gaz à effet de serre dans les stations d’épuration

Les gaz à effet de serre (GES) émis par les stations d’épuration constituent l’un des principaux aspects à considérer en raison de leur contribution au changement climatique.

Les principales émissions concernent le méthane (CH₄) et le dioxyde de carbone (CO₂), produits lors de la digestion anaérobie et des processus d’oxydation biologique de la matière organique contenue dans les eaux usées. Bien qu’une partie du biogaz généré à ce stade soit récupérée et utilisée pour l’autoconsommation énergétique, une fraction significative peut être libérée accidentellement dans l’atmosphère si les systèmes de captage et de stockage ne sont pas correctement gérés.

Ces émissions sont directement liées aux objectifs de neutralité climatique et d’économie circulaire, ce qui nécessite une réduction continue et maîtrisée de l’empreinte environnementale générée par les stations d’épuration. La politique environnementale européenne encourage la modernisation technologique et l’optimisation des procédés afin de minimiser les gaz à effet de serre qu’elles émettent. Parmi les mesures proposées figurent la surveillance continue, le contrôle avancé des processus biologiques et la valorisation énergétique des déchets organiques par digestion anaérobie et production de biogaz.

En plus du méthane et du dioxyde de carbone, les stations d’épuration émettent également de l’oxyde nitreux (N₂O), un gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement global est environ 300 fois supérieur à celui du CO₂, généré principalement lors des phases aérobies et anoxiques du traitement biologique. Ainsi, les projets de recherche et les technologies émergentes se concentrent sur l’ajustement de l’aération et des conditions opérationnelles afin de réduire sa production.

Par conséquent, réduire l’impact climatique des stations d’épuration nécessite une approche intégrée combinant innovation technologique, efficacité opérationnelle et transition vers des modèles énergétiques plus durables, favorisant un développement environnementalement responsable.

Surveillance des gaz dans les stations d’épuration

Les progrès technologiques liés à la surveillance des polluants atmosphériques à l’aide de capteurs en temps réel ont révolutionné la capacité de détection des gaz émis par les stations d’épuration, car ils permettent d’identifier les pics de concentration dans l’environnement immédiat, ce que les méthodes traditionnelles d’échantillonnage ponctuel ne permettent pas. Cette capacité préventive est essentielle pour anticiper et atténuer les problèmes opérationnels ou sanitaires liés aux émissions gazeuses.

Les émissions d’odeurs provenant des stations d’épuration (STEP) constituent un problème environnemental et de santé publique, en raison de la libération de mélanges complexes de composés organiques volatils, de composés inorganiques volatils et de composés soufrés volatils. Ces émissions affectent non seulement la qualité de l’air, mais contribuent également aux plaintes pour nuisances olfactives et aux risques potentiels pour la santé des communautés avoisinantes. Toledo, M., Muñoz, R. (2025).

Pourquoi mesurer et surveiller les émissions

La surveillance des gaz dans les stations d’épuration est essentielle pour une gestion environnementale, opérationnelle et de sécurité efficace. La surveillance continue permet de respecter la réglementation en maintenant les émissions gazeuses dans les limites légales et en évitant les conflits communautaires dus aux odeurs persistantes.

Les données recueillies permettent également d’optimiser les processus internes tels que l’aération, le confinement ou l’ajustement du traitement chimique, améliorant ainsi l’efficacité du système d’épuration.

Du point de vue de la sécurité au travail, la détection précoce et continue des gaz toxiques est vitale pour protéger les travailleurs, en identifiant les concentrations dangereuses susceptibles de présenter des risques immédiats. La traçabilité offerte par les systèmes de surveillance à capteurs mesurant en continu est également cruciale pour maintenir des enregistrements vérifiables garantissant la transparence et facilitant le suivi environnemental.

En résumé, l’intégration de systèmes de surveillance continue et de haute précision représente un investissement stratégique pour les stations d’épuration, contribuant à la durabilité environnementale, au respect de la réglementation et à la protection de la santé publique et professionnelle.

La gestion des odeurs dans les stations d’épuration comprend des actions préventives pour éviter la formation de composés odorants, la minimisation de l’impact et des systèmes d’épuration des odeurs en fin de processus. Lorsque les mesures de prévention ou de réduction ne suffisent pas à atténuer ces émissions, il convient d’appliquer des technologies de traitement des odeurs. Le charbon actif est fréquemment utilisé, car il peut adsorber facilement un large éventail de composés odorants tels que les composés organiques volatils (COV), l’ammoniac, les mercaptans et le sulfure d’hydrogène. Lebrero et al., 2011 ; Márquez et al., 2021a, 2021b.

Technologies disponibles

Les technologies disponibles pour la surveillance des gaz dans les stations de traitement des eaux usées ont considérablement évolué ces dernières années. Traditionnellement, la mesure des odeurs et des gaz s’effectuait à l’aide de méthodes telles que l’olfactométrie dynamique, les tubes passifs ou les échantillonnages manuels avec analyse en laboratoire. Bien que précises, ces approches ne permettent de réaliser que des campagnes ponctuelles sans assurer un suivi continu.

Aujourd’hui, la surveillance intelligente et continue à l’aide de capteurs multiparamètres représente une avancée majeure, offrant des données en temps réel intégrées à des plateformes numériques pour l’analyse, la génération d’alertes et la modélisation. Ces systèmes combinent des technologies électrochimiques, des capteurs optiques et des capteurs NDIR (infrarouge non dispersif), garantissant une haute résolution temporelle et une intervention minimale de la part de l’opérateur.

Les analyseurs de gaz sont des outils essentiels pour la gestion moderne des eaux usées. Ils protègent non seulement le personnel et l’environnement, mais améliorent également les performances de la station. Le choix du système adapté favorise la conformité réglementaire, renforce la sécurité et accroît la rentabilité à long terme.

Par exemple, les analyseurs de gaz basés sur la technologie NDIR et d’autres systèmes similaires sont idéaux pour détecter le méthane (CH₄) et le dioxyde de carbone (CO₂) dans les digesteurs anaérobies, tandis que les capteurs électrochimiques complètent la détection des gaz toxiques tels que le sulfure d’hydrogène (H₂S) et l’ammoniac (NH₃). Certains dispositifs avancés utilisent la spectroscopie par diode laser accordable (TDLAS) pour mesurer l’ammoniac avec une grande précision. Chez Kunak, cette technique est également utilisée pour détecter le méthane, même dans les environnements très humides typiques des stations d’épuration. Il existe également des technologies portables telles que les analyseurs FTIR et UV-DOAS, permettant des mesures multifréquences et multicomposants sur le terrain.

Ces technologies sont conçues pour les environnements hostiles propres aux stations d’épuration, offrant une résistance élevée à la corrosion, à l’humidité et aux particules en suspension. Elles sont compatibles avec les systèmes de contrôle industriel et SCADA (solution numérique intégrée pour superviser, contrôler et automatiser les processus industriels en temps réel), facilitant ainsi l’intégration et la gestion des données en temps réel. Cela permet d’optimiser les opérations, d’assurer la conformité réglementaire, de prévenir les risques professionnels et d’améliorer la gestion environnementale de la station.

 

Solutions Kunak pour les stations d’épuration (STEP)

Les solutions Kunak destinées aux stations d’épuration des eaux usées reposent sur les stations Kunak AIR Pro et AIR Lite. Conçues spécifiquement pour la surveillance environnementale avancée dans les environnements industriels et urbains, leur architecture modulaire permet l’installation de cartouches interchangeables surveillant des gaz clés tels que CO, NO, NO₂, O₃, SO₂, CO₂, H₂S, CH₄, COV, NMHC, NH₃, HCl, HCN, HF et O₂, offrant ainsi l’une des gammes de gaz polluants en temps réel les plus complètes actuellement disponibles sur le marché. Ces stations permettent également la surveillance des particules en suspension telles que PM₁, PM_2,5, PM₄, PM₁₀, TSP et TPC.

Les stations s’intègrent à des plateformes numériques de gestion des données et à des modèles de dispersion atmosphérique via l’API Kunak, facilitant la détection rapide des pics et épisodes d’odeurs, la corrélation avec les données météorologiques (direction et vitesse du vent) et l’envoi automatique d’alertes au personnel d’exploitation pour une réponse immédiate. Elles contribuent également à la conformité réglementaire et à la traçabilité des émissions, des aspects essentiels pour la gestion environnementale et le contrôle réglementaire.

Grâce à la connectivité IoT et à la calibration conforme à la norme européenne CEN/TS 17660 et aux protocoles, métriques et valeurs de référence de l’EPA/600/R (Agence américaine de protection de l’environnement) pour les capteurs d’air, les équipements Kunak garantissent des mesures précises, comparables et fiables. Cela assure une gestion environnementale plus rigoureuse, efficace et fiable, particulièrement appréciée dans le secteur du traitement des eaux usées.

Ainsi, les solutions Kunak, en combinant robustesse technologique, précision, polyvalence et intégration numérique, se distinguent comme des outils essentiels pour la surveillance environnementale efficace dans les stations d’épuration les plus exigeantes.

 

Stratégies de contrôle des odeurs et des émissions

Identification des sources émettrices

Le contrôle des odeurs et des émissions dans les stations d’épuration commence par l’identification précise des sources d’émission les plus critiques. Parmi celles-ci, on distingue :

• Lignes de boues et digesteurs anaérobies.
• Bassins d’aération et décanteurs secondaires.
• Systèmes de stockage et de transport des boues.
• Conduits de ventilation et couvercles partiels.

L’utilisation de cartes de concentration générées par des capteurs répartis sur le site permet de localiser ces sources, de les corréler avec les conditions météorologiques telles que la direction et la vitesse du vent, et de hiérarchiser les actions correctives les plus efficaces.

Les stations d’épuration contribuent de plus en plus à la dégradation de l’environnement par leurs émissions de composés odorants. Ces dernières années, la fréquence des plaintes du public concernant les mauvaises odeurs a augmenté en raison de la construction rapide de zones résidentielles, de la surcharge des stations d’épuration et de la demande croissante des entreprises privées de distribution d’eau. Constantin, C. et al. (2025).

Atténuation et optimisation

Une fois les sources identifiées, différentes techniques éprouvées sont appliquées pour réduire les émissions :

• Couverture sélective des bassins et zones d’émission afin de diminuer la libération directe des gaz.
• Biofiltres et biofiltres percolateurs, qui éliminent les gaz malodorants par dégradation biologique grâce à des micro-organismes.
• Traitements chimiques, tels que le dosage d’oxydants (peroxyde d’hydrogène, hypochlorite de sodium, permanganate de potassium) pour neutraliser les composés odorants.
• Systèmes de ventilation contrôlée permettant d’optimiser le flux d’air et de réduire la concentration interne de gaz, améliorant ainsi la sécurité et l’état environnemental.

L’intégration des capteurs Kunak dans ces processus, en fournissant des données en temps réel, permet d’ajuster automatiquement les opérations technologiques, d’optimiser la consommation énergétique et d’accroître l’efficacité du traitement des odeurs. Grâce à une approche fondée sur la surveillance continue et la réponse dynamique, il est possible d’assurer la conformité réglementaire, de réduire les nuisances pour la communauté environnante, de renforcer l’acceptation sociale et de limiter les impacts environnementaux négatifs, favorisant ainsi une gestion durable et efficace de la station d’épuration.

La production d’eaux usées a considérablement augmenté ces dernières années en raison de la croissance démographique, de l’urbanisation et de l’industrialisation. Bien que les stations d’épuration jouent un rôle essentiel dans la purification des eaux et la réduction de la pollution industrielle et domestique des réserves mondiales d’eau douce, leur impact sur la qualité de l’air des zones environnantes est souvent sous-estimé. Viteri, G. et al. (2025).

Traitements chimiques les plus efficaces pour l’élimination des mauvaises odeurs

Dans le domaine du traitement des eaux usées, le contrôle des composés odorants est essentiel pour préserver la qualité de l’environnement et le bien-être des communautés voisines. Les méthodes chimiques les plus efficaces pour réduire et éliminer les odeurs reposent principalement sur des processus d’oxydation et sur des techniques d’adsorption et de neutralisation, qui transforment ou capturent les molécules responsables des odeurs.

Composés oxydants

Les agents oxydants réagissent directement avec les gaz responsables des mauvaises odeurs, tels que le sulfure d’hydrogène (H₂S), les mercaptans (CH₄S) ou l’ammoniac (NH₃), les transformant en produits inodores ou faiblement odorants.

Parmi les composés les plus utilisés figurent :

Composé oxydant	Formule chimique	Mécanisme d’action	Avantages et considérations
Peroxyde d’hydrogène	H2O2	Oxyde le H2S, le transformant en soufre élémentaire ou en sulfates, réduisant ainsi l’odeur.	Efficace dans les stations de pompage et les stations d’épuration. Agit rapidement et ne génère pas de résidus dangereux, mais nécessite un contrôle précis du dosage.
Chlorine dioxide	ClO2	Oxyde des composés odorants tels que le H2S, le NH3 et les mercaptans sans produire de sous-produits organochlorés.	Très efficace et stable. Option plus sûre et respectueuse de l’environnement, bien qu’elle nécessite une manipulation prudente.
Permanganate de potassium	KMnO4	Réagit avec le H2S et d’autres gaz malodorants, les oxydant et supprimant leur odeur.	Utilisé dans les systèmes de filtration ou de prétraitement de l’air. Très efficace, mais peut laisser des résidus solides (MnO2).
Chlore et hypochlorite de sodium	Cl2 / NaClO	Agissent comme désinfectants et oxydants, réduisant la présence de gaz odorants tels que le H2S et le NH3.	Couramment utilisés dans le traitement de l’eau. Efficaces, mais doivent être contrôlés pour éviter la formation de sous-produits chlorés.
Ozone	O3	Oxyde immédiatement les molécules odorantes, neutralisant les composés organiques volatils et les gaz soufrés.	Oxydant très puissant à action rapide. Nécessite des équipements spécifiques pour sa production et des systèmes de sécurité pour éviter toute exposition directe.

Techniques d’adsorption et de neutralisation

Ces techniques éliminent ou réduisent physiquement les molécules responsables des odeurs par leur rétention ou neutralisation chimique.

• Charbon actif : matériau poreux à grande surface interne, capable d’adsorber les gaz et vapeurs organiques volatils (COV). Couramment utilisé dans les systèmes de filtration de l’air situés sur les points de ventilation ou les couvercles de réservoirs.
• Produits neutralisants et masquants :
  • Neutralisants : formulations qui réagissent avec les gaz malodorants (H₂S, NH₃ et mercaptans) pour annuler leur pouvoir odorant.
  • Masquants : fragrances qui dissimulent temporairement les odeurs sans les éliminer. Leur utilisation est limitée, car elles peuvent créer des mélanges olfactifs plus intenses lorsqu’elles sont appliquées en excès.

Le choix entre oxydation et adsorption dépend de la nature des composés, de la phase du processus où ils sont générés et des coûts d’exploitation associés. Dans de nombreuses installations, les deux méthodes sont combinées, comme l’oxydation chimique suivie d’une filtration au charbon actif, afin d’obtenir une élimination plus complète des odeurs.

Aspects fondamentaux à considérer

La sélection du traitement approprié nécessite de connaître la composition chimique des gaz ainsi que la concentration des composés odorants présents à chaque étape du processus. Il est également essentiel d’évaluer les critères de sécurité, de coût et d’efficacité avant sa mise en œuvre.

En pratique, les systèmes les plus performants combinent des procédés d’oxydation et d’adsorption, en ajustant les doses chimiques selon les conditions météorologiques et le débit d’air traité.

Les systèmes de surveillance environnementale de Kunak sont des alliés essentiels dans cette tâche. Grâce à leurs capteurs multiparamètres, les stations Kunak AIR peuvent détecter en temps réel des pics de concentration de H₂S, NH₃ et COV, permettant d’activer des alertes précoces et d’optimiser le dosage des traitements chimiques. Ces stations intègrent des capteurs calibrés individuellement suivant des procédures rigoureuses garantissant la traçabilité, la précision et la fiabilité des informations dans des environnements réels.

Ainsi, les stations d’épuration des eaux usées peuvent réduire leurs émissions odorantes, favoriser le respect des normes et minimiser leur impact environnemental. De plus, la gestion à distance et la flexibilité de ces systèmes Kunak facilitent leur intégration dans les protocoles de sécurité et de maintenance, optimisant les ressources et les performances opérationnelles.

Avantages de la surveillance environnementale avancée

La mise en place d’un réseau de surveillance environnementale avancée dans une station d’épuration des eaux usées offre de nombreux avantages techniques, opérationnels et sociaux qui ont un impact positif sur la gestion globale de l’installation. Tout d’abord, elle favorise la conformité réglementaire et la traçabilité grâce à la production continue de données vérifiables pour les inspections ou audits environnementaux, facilitant ainsi la démonstration du contrôle effectif des émissions.

Du point de vue opérationnel, la détection précoce d’émissions anormales permet :

• Conformité réglementaire et traçabilité : les données continues fournissent des preuves vérifiables lors des inspections ou audits environnementaux, facilitant le respect des exigences légales.
• Promotion de la maintenance prédictive : elle réduit les coûts et les temps d’intervention avant l’apparition de fuites, de dégradations structurelles ou de plaintes citoyennes.
• Amélioration de la perception sociale : un avantage clé, car la réduction des nuisances olfactives et la transparence renforcent la relation avec la communauté locale, générant confiance et acceptation de l’infrastructure.
• Soutien à la prise de décision stratégique : l’intégration des données avec des modèles de dispersion atmosphérique et des analyses prédictives facilite la planification des investissements et la hiérarchisation des améliorations opérationnelles.
• Contribution à la durabilité et aux Smart Cities : connectées à des plateformes urbaines de données environnementales, les stations d’épuration deviennent des nœuds actifs dans la gestion climatique et énergétique municipale.

En somme, ces mesures appliquées aux stations d’épuration des eaux usées les transforment en infrastructures alignées sur les objectifs mondiaux de durabilité et d’efficacité, tout en les positionnant comme un élément essentiel au sein de systèmes urbains plus durables et résilients.

Questions fréquentes sur les émissions et les odeurs dans les stations d’épuration des eaux usées

Quels gaz doivent être mesurés dans une station d’épuration pour contrôler les odeurs ?

Dans une station d’épuration des eaux usées (STEP), le contrôle des odeurs est essentiel pour minimiser l’impact sur l’environnement et préserver la qualité de vie des communautés voisines. Il est donc nécessaire de mesurer des gaz tels que le sulfure d’hydrogène (H₂S), les mercaptans (CH₄S), l’ammoniac (NH₃) et les composés organiques volatils (COV), car ils sont les principaux responsables de l’impact olfactif. Ces composés se forment au cours des processus de traitement biologique et dans les zones de stockage des boues, leur présence pouvant provoquer des nuisances même à de très faibles concentrations.

Outre le contrôle des odeurs, il est nécessaire d’évaluer l’impact environnemental global de la STEP en surveillant d’autres gaz tels que le méthane (CH₄), le dioxyde de carbone (CO₂) et le dioxyde de soufre (SO₂). Le CH₄ et le CO₂ sont des gaz à effet de serre contribuant au changement climatique, tandis que le SO₂ peut entraîner des phénomènes de pluie acide et affecter la santé humaine. Leur mesure permet de mettre en œuvre des stratégies de réduction et d’améliorer la durabilité des installations.

L’intégration de systèmes de surveillance continue de ces gaz permet une gestion plus efficace des STEP, en anticipant les situations critiques et en optimisant les processus de traitement. Elle favorise également la conformité réglementaire et encourage une exploitation plus responsable et respectueuse de l’environnement.

Quel est l’impact du sulfure d’hydrogène (H₂S) sur la qualité de l’air ?

Le sulfure d’hydrogène (H₂S) est un gaz hautement volatil reconnaissable à sa forte odeur d’œuf pourri, perceptible même à très faible concentration. Il se forme principalement lors de la décomposition anaérobie de la matière organique dans des environnements pauvres en oxygène, comme les stations d’épuration, les décharges ou certaines industries chimiques. Sa présence dans l’air provoque des nuisances olfactives, altère la qualité environnementale et génère des plaintes au sein des populations proches.

Lorsque la concentration de H₂S devient élevée, ses effets dépassent le simple désagrément olfactif. Il cause des irritations oculaires, pharyngées et respiratoires, et représente un risque pour la santé des travailleurs exposés de manière prolongée. De plus, ce gaz possède des propriétés corrosives qui endommagent les structures métalliques, les canalisations et les équipements, accélérant leur détérioration et augmentant les coûts de maintenance des installations industrielles.

Pour ces raisons, le contrôle du sulfure d’hydrogène est essentiel dans tout environnement susceptible d’en générer. L’installation de systèmes de détection et de ventilation adaptés, combinée à des protocoles de sécurité, permet de réduire les risques associés et d’assurer des conditions de travail sûres. Sa surveillance contribue également à préserver la qualité de l’air et à respecter les réglementations environnementales en vigueur.

Quelle technologie est utilisée pour mesurer les gaz en temps réel dans les stations d’épuration ?

Dans les stations d’épuration des eaux usées, la mesure en temps réel des gaz est indispensable pour garantir un contrôle efficace des émissions et des odeurs. Pour cela, des technologies avancées reposant sur des capteurs électrochimiques et optiques sont utilisées. Elles permettent de détecter de très faibles concentrations de gaz tels que H₂S, NH₃ ou les COV avec une grande précision et stabilité. Ces technologies assurent une surveillance continue, facilitant ainsi la prise de décision rapide en cas de dépassement des seuils établis.

Les capteurs électrochimiques sont particulièrement adaptés à la mesure des gaz toxiques tels que le sulfure d’hydrogène ou le monoxyde de carbone, tandis que les capteurs optiques, comme ceux basés sur la spectroscopie infrarouge, se distinguent dans la détection du méthane et du dioxyde de carbone. La combinaison de plusieurs types de capteurs au sein d’un même système permet une surveillance complète de la qualité de l’air dans les installations.

Un exemple représentatif de cette technologie est celui des stations Kunak AIR Pro et Air Lite, qui intègrent plusieurs capteurs dans un dispositif compact. Ces stations assurent la transmission automatique des données en temps réel vers des plateformes numériques, facilitant l’analyse à distance et la configuration d’alertes. Elles disposent également de systèmes d’étalonnage à distance, réduisant le besoin de maintenance sur site et améliorant l’efficacité opérationnelle des STEP.

Existe-t-il une réglementation spécifique sur les odeurs et les émissions dans les STEP ?

Il n’existe pas de directive européenne spécifique réglementant exclusivement les odeurs dans les stations d’épuration des eaux usées (STEP), mais un cadre législatif plus large encadre les émissions polluantes en général. À l’échelle européenne, les principaux textes sont la Directive 2008/50/CE sur la qualité de l’air ambiant et la Directive 2010/75/UE relative aux émissions industrielles, qui établissent des limites et des obligations destinées à minimiser l’impact environnemental des installations.

En Espagne, le Décret royal 102/2011 complète ces directives européennes en fixant des valeurs limites pour les polluants atmosphériques, des normes de mesure et des programmes de contrôle spécifiques pour réduire les émissions dans les zones industrielles et urbaines, incluant les STEP.

De plus, de nombreuses communautés autonomes ont élaboré des réglementations propres concernant les immissions d’odeurs et les limites d’exposition professionnelle, adaptées à leurs particularités territoriales. Ces régulations complètent le cadre national et européen et permettent une gestion plus précise des impacts olfactifs, protégeant à la fois les travailleurs et les populations locales.

L’intégration de normes et d’études internationales sur la mesure, l’évaluation et la régulation des odeurs s’appuie généralement sur des références mondiales. Par exemple, lors de l’élaboration de la première norme chilienne sur les mauvaises odeurs, plusieurs travaux de référence ont été pris en compte :

• Bokowa et al. (2021) : résumé et vue d’ensemble des réglementations sur les odeurs à l’échelle mondiale, couvrant différentes expériences et approches normatives.
• Invernizzi et al. (2020) : évaluation de l’impact olfactif à partir de la considération des concentrations environnementales à court terme, via des modèles et comparaisons sur divers sites.
• Díaz et al. (2019) : analyse des réglementations existantes sur la pollution olfactive et les critères d’impact, dans le cadre de projets européens de science citoyenne tels que D-NOSES (H2020).

Quels avantages offre la surveillance continue par rapport à l’échantillonnage ponctuel ?

La surveillance continue des gaz dans les stations d’épuration présente un avantage majeur par rapport à l’échantillonnage ponctuel, car elle permet de détecter les pics de concentration et les événements inattendus avec notification en temps réel. Cette capacité est essentielle pour réagir immédiatement aux situations critiques, telles que les émissions intenses d’odeurs ou les fuites de composés dangereux, réduisant ainsi l’impact environnemental et améliorant la sécurité opérationnelle.

De plus, en enregistrant les données en continu, il est possible d’analyser les tendances sur le long terme, facilitant l’identification de schémas récurrents et l’optimisation des processus. Ces informations sont cruciales pour appliquer des mesures préventives, ajuster les paramètres de fonctionnement et anticiper les incidents avant qu’ils ne deviennent problématiques.

Enfin, la surveillance continue d’une STEP génère un historique de données précieux pour les études de dispersion des polluants, la planification des améliorations des infrastructures et le suivi des audits environnementaux. Ces enregistrements permettent de démontrer le contrôle effectif des émissions auprès des autorités et de soutenir les décisions stratégiques sur la base de données techniques fiables.

Mesurer pour transformer : comment atteindre une station d’épuration durable

Les stations d’épuration des eaux usées (STEP) sont essentielles à la durabilité du cycle de l’eau. Cependant, leur fonctionnement entraîne la production de gaz et d’odeurs qui, s’ils ne sont pas correctement contrôlés, peuvent dégrader la qualité de l’air et affecter à la fois les communautés avoisinantes et les travailleurs des installations de traitement. Face à ce défi, la surveillance environnementale continue, grâce à des capteurs avancés et des technologies connectées comme celles développées par Kunak, s’impose comme un outil indispensable pour la réduction efficace des émissions.

Mesurer avec précision et en temps réel constitue la première étape pour prévenir les nuisances, garantir des environnements de travail sûrs et respecter les normes réglementaires les plus strictes. La capacité d’analyser, de corréler et de réagir aux données environnementales permet aux STEP d’optimiser leurs processus et de réduire leur empreinte environnementale. Dans un contexte mondial marqué par la transition écologique et les engagements de décarbonation, les stations intégrant ces technologies intelligentes deviennent de véritables nœuds actifs au sein des villes intelligentes, contribuant à une gestion efficace de l’air et de l’énergie à l’échelle urbaine.

Kunak se distingue dans ce domaine en proposant des solutions modulaires de surveillance, calibrées selon les normes européennes, qui garantissent la traçabilité, la prévention et l’amélioration continue de la qualité de l’air dans les stations d’épuration. Ainsi, la digitalisation et l’innovation technologique deviennent des alliés stratégiques pour transformer les défis environnementaux des STEP en opportunités de progrès vers un avenir plus propre et plus sain.

Références scientifiques et techniques

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• Caimanque, D. (2021). Enseignements tirés de l’élaboration de la première norme sur les odeurs au Chili, 9^e Conférence de l’IWA sur les odeurs et les émissions atmosphériques de COV, Bilbao, Espagne, Olores.org. https://olores.org/…/la-premiere-norme-de-odeurs-au-chili