Les eaux usées désignent les eaux qui ont été souillées par l’usage qui en a été fait. Celles qui proviennent des habitations - les eaux usées domestiques - se composent des eaux vannes (issues des toilettes) et des eaux grises ou ménagères (qui proviennent des lavabos, douche, cuisine, lave-linge, etc.). Les eaux usées qui proviennent des installations industrielles ou agricoles sont plutôt qualifiées d’effluents industriels ou agricoles.

Les eaux usées domestiques contiennent de nombreuses matières et substances. Les eaux vannes transportent des quantités importantes de matières organiques et des micro-organismes potentiellement pathogènes. Les eaux grises contiennent des graisses et des détergents (savon, lessive, produits d’entretien, etc.), ainsi que des matières organiques. En outre, les eaux usées contiennent parfois des déchets (les lingettes jetées dans les toilettes par exemple), ou des substances dissoutes telles que des résidus de médicaments. Pour cette raison, les eaux usées domestiques ne doivent pas être rejetées directement dans le milieu naturel, sous peine d’en provoquer une pollution (en savoir plus sur la pollution de l’eau).

L’épuration des eaux usées avant leur rejet est donc indispensable pour réduire les quantités de polluants qu’elle contient.
L’eau propre - le nom donné à l’eau après épuration - peut alors être rejetée dans le milieu naturel (généralement une rivière) sans l’impacter.

L’organisation de l’assainissement des eaux usées peut prendre deux formes.
Dans les villes et les villages, les habitations sont suffisamment proches les unes des autres pour qu’il soit possible de mettre en place un assainissement collectif : l’ensemble des eaux usées sont collectées par un réseau dédié (le « tout-à-l’égout »).

Les eaux usées sont ensuite acheminées jusqu’à une station de traitement (ou station d’épuration) pour y être épurées. Lorsque les habitations sont disséminées sur le territoire, il est plus économique d’épurer les eaux directement sur place à l’aide d’un dispositif dédié : c’est l’assainissement non collectif (ou assainissement autonome).

Retrouvez les informations concernant les stations de traitement des eaux usées de France sur le portail d’information sur l’assainissement communal.

Pour chaque commune, un zonage d’assainissement détermine les zones qui relèvent de l’assainissement collectif et celles qui relèvent de l’assainissement non collectif (généralement des zones rurales). Ce zonage, intégré au plan local d’urbanisme (PLU), est consultable en mairie.

En zone d’assainissement collectif, le propriétaire d’un logement est tenu de raccorder son domicile au réseau de collecte des eaux usées. De son côté, la commune doit assurer le service public d’assainissement, c’est à dire la mise en place du réseau, la collecte des eaux usées et leur assainissement (en savoir plus sur le service public d’assainissement). Le contrôle du bon raccordement est réalisé par la commune.

En zone d’assainissement non collectif, le propriétaire d’un logement doit assainir lui-même les eaux usées issues de son habitation, à l’aide de sa propre installation. Différentes techniques existent, d’où une multitude de dispositifs d’assainissement non collectif. Pour effectuer son choix, le propriétaire peut s’appuyer sur l’expertise d’une entreprise spécialisée, ainsi que sur le service public d’assainissement non collectif (SPANC). C’est aussi le SPANC qui contrôle le bon fonctionnement de l’installation.

Retrouvez les informations concernant l’assainissement autonome sur le portail de l’assainissement non collectif.

Les eaux de pluie qui ruissellent sur les surfaces imperméables (toitures, revêtements imperméables, routes et parkings, etc.) ne sont pas considérées comme des eaux usées. Néanmoins, historiquement, les eaux de pluie étaient collectées avec les réseaux de tout-à-l’égout. Cette méthode pose toutefois des difficultés lors des épisodes pluvieux intenses, comme les orages : la quantité d’eau  - mélange d’eaux pluviales et d’eaux usées - qui arrive à la station peut largement dépasser ses capacités de traitement. Dans ce cas, de l’eau non traitée est rejetée dans le milieu par des déversoirs d’orage implantés sur le réseau (dit « réseau unitaire »), qui fonctionnent comme des soupapes de sécurité. Mais chargée en polluants et en déchets, l’eau rejetée risque d’impacter la qualité des milieux récepteurs. Elle nécessite donc un traitement avant rejet elle aussi.

Le système de réseau unitaire est progressivement remplacé par un double réseau qui collecte les eaux pluviales séparément des eaux usées, les « réseaux séparatifs ». Avec ces derniers, les eaux de ruissellement sont collectées indépendamment, ce qui évite de surcharger la station de traitement. Pour autant, les eaux pluviales se sont chargées en déchets et en polluants au cours de leur ruissellement, et ne peuvent donc pas être rejetées aussitôt dans le milieu. Elles sont donc conduites jusqu’à des bassins dédiés, qui permettent de stocker l’eau temporairement : la majorité des déchets et des particules contenus dans l’eau sont retenus par sédimentation dans le fond du bassin. Ils sont ensuite éliminés naturellement par auto-épuration, ou peuvent nécessiter un curage régulier de l’installation pour retirer les boues.

Plus largement, la meilleure manière de lutter contre les pollution des milieux liée par fort temps de pluie est de réduire les volumes d’eau ruisselant (en savoir plus sur la lutte contre l’imperméabilisation).

Qu’il soit collectif ou individuel, l’objectif de l’assainissement est le même : rejeter dans le milieu naturel une eau suffisamment dépolluée pour qu’elle n’ait pas d’impact sur l’environnement ou la santé des riverains. Cela ne signifie pas qu’elle puisse être consommée directement : eau « propre » ne signifie pas eau « potable » (en savoir plus sur l’eau potable).

En station de traitement collectif, la première étape permet d’éliminer les matières en suspension et les graisses par différents systèmes, notamment la filtration sur grille (le dégrillage) et la décantation. Il s’agit du prétraitement - ou traitement primaire.

Une deuxième étape, le traitement secondaire, vise à éliminer les substances dissoutes dans l’eau (nitrates, ammoniac, polluants biodégradables, etc.). Pour cela, les principes de l’épuration naturelle sont optimisés pour être utilisés : l’eau passe à travers un filtre biologique, constitué d’un très grand nombre de micro-organismes vivant sur un support adapté (du sable, par exemple). Ces bactéries se nourrissent des substances contenues dans l’eau et les digèrent. En complément de ce traitement biologique, des techniques physico-chimiques peuvent être utilisées pour éliminer les polluants : par exemple, l’ajout de réactif pour oxyder les substances dissoutes.

Généralement, les eaux épurées sont rejetées dans le milieu après le traitement secondaire. Un traitement tertiaire peut être appliqué, notamment pour éliminer les substances azotées ou phosphorées résiduelles. Autre exemple, si le rejet est effectué dans un milieu utilisé pour la baignade, une étape de désinfection est ajoutée pour éviter tout risque de contamination bactériologique.

Les dispositifs d’assainissement non collectif reposent sur le même principe : sédimentation des particules les plus grosses, puis digestion par un filtre biologique. Toutefois, l’eau traitée n’est généralement pas rejetée dans les eaux de surface, mais infiltrée dans le sol. Les substances résiduelles sont alors éliminées grâce à l’auto-épuration naturelle du sol.

Pour garantir la protection des milieux, des normes encadrent les rejets d’eau propre. Pour l’assainissement collectif, elles découlent essentiellement de la directive européenne 91/271/CEE relative au traitement des eaux résiduaires urbaines (DERU).
Des niveaux de traitement minimum sont exigés pour chaque station de traitement, et les contrôles portent à la fois sur l’équipement des stations - c’est-à-dire la capacité maximale de traitement de la station - et sur les performances - c’est-à-dire l’efficacité réelle de la station.
Dans les zones identifiées comme étant sensibles au phénomène d’eutrophisation, des traitements supplémentaires sont requis (en savoir plus sur l’eutrophisation).

Concernant l’assainissement non collectif, c’est la loi sur l’eau et les milieux aquatiques de 2006 (LEMA) et la deuxième loi Grenelle qui ont défini les niveaux d’exigence attendus.
Les dispositifs d’assainissement autonome qui peuvent être utilisés par les particuliers font l’objet d’une évaluation de leur efficacité avant d’être mis sur le marché : ce sont des « filières agréées ». Le règlement de service du SPANC détermine certains droits et devoirs des usagers. Le contrôle de l’installation de ces filières et de leur bon fonctionnement est réalisé par le SPANC.

Le système d’information des services publics d’eau et d’assainissement (SISPEA), recense et diffuse les données publiques sur l’organisation, la gestion, la tarification et la performance des services publics d’eau et d’assainissement.