STEP municipales au Bihar : écart de capacité et rejets non traités
Pour les stations d'épuration (STEP) municipales du Bihar, les autorités recensent 39 stations face à environ 1 100 MLD d'eaux usées provenant des villes du Gange (Ganga). Seules 21 stations sont pleinement opérationnelles, ce qui laisse environ 700 MLD sans traitement. Le programme de 7 752 crores de roupies prévoit une extension à 45 stations, et l'ouvrage de 400 MLD proposé à Patna est la plus grande unité, avec l'interception de six égouts principaux.
La mousson impose à ces stations des pointes hydrauliques, une forte charge en sables et une DBO de saison sèche de 200 à 400 mg/L. Selon des informations de février 2026 qui citent Buidco (Times of India), le traitement réellement en service couvre encore nettement moins de la moitié des rejets des villes du Gange. Ce guide présente les spécifications d'ingénierie, les fourchettes de CAPEX (coûts d'investissement) et d'OPEX (coûts d'exploitation), les compromis de procédés et les exigences de conformité. Il précise aussi les contrôles des fournisseurs utiles aux équipes d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) et aux ingénieurs municipaux.
Sur les 39 projets approuvés, 21 fonctionnent dans des districts tels que Munger, Bhagalpur, Chhapra et Patna. Treize stations, à Motihari, Supaul, Jamui, Rohtas et dans des districts analogues, sont en réalisation, avec un délai d'achèvement d'environ deux ans. Cinq lots, à Buxar, Muzaffarpur, Katihar, Arrah et Lakhisarai, restent en appel d'offres. La construction et la mise en service demandent en général environ trois ans après l'attribution (Times of India, 2026).
Les eaux usées non traitées maintiennent les coliformes fécaux à un niveau élevé sur plusieurs tronçons du Gange, souvent au-dessus de 2 500 MPN/100 mL. L'application du Namami Gange et les conditions d'autorisation du BSPCB (conseil de contrôle de la pollution de l'État du Bihar) poussent les municipalités à combler cet écart plus vite. Le tableau ci-dessous résume les profils de rejet des principales villes du Bihar le long du fleuve.
| Ville ou zone du Gange | Rejet d'eaux usées estimé (MLD) | Points de rejet principaux (égouts) | État actuel des infrastructures |
|---|---|---|---|
| Patna (centre) | 350 - 450 | Saidpur, Rajapur, Mandiri | 4 STEP en service (Beur, Saidpur, etc.) |
| Patna (ouest/est) | 400 | Digha, Kurji, Mittan Ghat | Grande STEP de 400 MLD proposée |
| Bhagalpur | 80 - 100 | Plusieurs exutoires urbains | En service (interception et dérivation) |
| Munger | 45 - 60 | Égouts municipaux locaux | Pleinement opérationnelle |
| Chhapra | 30 - 45 | Ruissellement urbain et eaux usées | En service |
Patna exploite actuellement quatre stations à Beur, Saidpur, Karmalichak et Pahadi, tandis que Digha et Kankarbagh ne restent que partiellement opérationnelles. Au-delà du projet de 400 MLD, d'autres STEP sont en cours pour Khagaria, Jamalpur, Barauni, Samastipur et Gaya. Les concepteurs qui dimensionnent de nouvelles files doivent prévoir que les égouts anciens admettent des eaux pluviales et des limons pendant une grande partie de la mousson.
STEP de 400 MLD à Patna : spécifications d'ingénierie et contraintes de site
La station d'épuration de 400 MLD proposée à Patna est le plus gros investissement du Bihar dans les eaux usées urbaines. Elle est dimensionnée pour près de 35 % de la charge d'eaux usées urbaines de l'État. Le schéma d'interception et de dérivation (I&D) captera six égouts (Digha, Kurji, Rajapur, Mandiri, Anta Ghat et Mittan Ghat), qui se rejettent aujourd'hui dans le Gange. Les concepteurs doivent prévoir une charge organique élevée et variable, en général de 200 à 400 mg/L de DBO en saison sèche. S'y ajoutent la dilution de mousson et des pics de sables capables de tripler la charge hydraulique.
Buidco a étudié les corridors de Digha à Didarganj et a proposé des sites entre Danapur et Patna City. L'emplacement définitif doit encore recevoir une approbation d'un niveau supérieur. Les planificateurs comparent une file de 400 MLD à deux files de 200 MLD. Une seule file réduit le CAPEX par MLD, mais retire la redondance lors du nettoyage des membranes ou d'un arrêt mécanique. Deux files maintiennent environ 50 % de la capacité en service lorsqu'une file est arrêtée. Pour une emprise compacte et un effluent tertiaire stable, les systèmes de bioréacteur à membranes (BRM/MBR) pour le traitement à haut rendement des eaux usées municipales au Bihar sont souvent présélectionnés là où le foncier manque.
| Paramètre | Influent (eaux usées brutes) | Effluent (cible Namami Gange) |
|---|---|---|
| Demande biochimique en oxygène (DBO₅) | 200 à 400 mg/L | < 10 mg/L |
| Demande chimique en oxygène (DCO) | 400 à 800 mg/L | < 50 mg/L |
| Matières en suspension (MES) | 250 à 500 mg/L | < 10 mg/L |
| Coliformes fécaux | 10⁶ – 10⁸ MPN/100 mL | < 1 000 MPN/100 mL |
| Azote total (NT) | 40 à 60 mg/L | < 10 mg/L |
Les quelque 1 200 mm de pluie annuelle à Patna, et la nappe haute, provoquent des infiltrations dans les égouts anciens. La plupart des stations que nous dimensionnons pour les villes du bassin du Gange commencent donc par extraire les sables, les huiles et graisses (FOG) et les limons, avant le traitement biologique. Un prétraitement fiable, comme ce prétraitement par flottation à air dissous (FAD/DAF) des eaux usées municipales à fortes MES du Bihar, protège l'aération et les étages membranaires. Pour les grandes files municipales, une cible de 0,3 à 0,5 kWh/m³ suppose des surpresseurs efficaces et une régulation en boucle fermée de l'oxygène dissous, plutôt qu'une aération à vitesse fixe.
La liste de contrôle du lot de Patna couvre en général : les débits I&D confirmés des six égouts ; le coefficient de pointe par temps de pluie ; l'emprise foncière face à une filière à deux files ; la filière boues ; et les points de surveillance continue en ligne (OCEMS) en entrée et en sortie. Omettre l'un de ces points écarte les estimations de CAPEX de plusieurs centaines de crores de roupies après l'attribution.
Comparaison des procédés pour les STEP municipales du Bihar
Le choix du procédé au Bihar tient à trois contraintes : une forte charge organique, les pointes hydrauliques de mousson et le peu de foncier urbain à Patna comme à Bhagalpur. Les boues activées conventionnelles (CAS) restent courantes en Inde, mais elles peinent à tenir une DBO < 10 mg/L quand le temps de pluie lessive le décanteur. Les réacteurs séquentiels discontinus (SBR) et les bioréacteurs à membranes (BRM/MBR) remplacent donc les CAS sur les nouveaux lots du Namami Gange.
En investissement, le BRM/MBR coûte plus cher, mais l'emprise peut descendre à environ 40 % d'une base CAS, ce qui pèse lourd lorsque l'acquisition foncière bloque un projet de 400 MLD. Les membranes forment aussi une barrière physique contre les pathogènes, ce qui aide à tenir les limites de coliformes fécaux sans dosage élevé de chlore. Quand des huiles et graisses industrielles se mêlent aux égouts municipaux, le prétraitement par flottation à air dissous (FAD/DAF) des eaux usées municipales à fortes MES du Bihar retire les huiles et les fines qui colmatent les membranes ou inhibent la biomasse du SBR. La même logique de variabilité de mousson apparaît dans la façon dont les STEP municipales d'Afrique du Sud font face aux fortes charges organiques et à la variabilité saisonnière.
| Critère | CAS (conventionnel) | SBR (réacteur séquentiel) | BRM/MBR (bioréacteur à membranes) |
|---|---|---|---|
| Rendement d'abattement de la DBO | 85 – 90 % | 92 – 95 % | 98 – 99 % |
| Emprise nécessaire | 100 % (référence) | 70 % de la CAS | 40 % de la CAS |
| Consommation d'énergie | 0,3 – 0,4 kWh/m³ | 0,4 – 0,5 kWh/m³ | 0,6 – 0,8 kWh/m³ |
| Tenue à la mousson | Faible (lessivage du décanteur) | Moyenne | Élevée (barrière membranaire) |
| Qualité de l'effluent | Secondaire | Tertiaire (proche) | Tertiaire (ultra-pur) |
À Hajipur, où Toshiba Water Solutions détient un contrat d'exploitation et de maintenance de 15 ans, les soumissionnaires en partenariat public-privé (PPP) préfèrent souvent le SBR ou le BRM/MBR pour la fiabilité sur la durée. Les exploitants doivent être formés au nettoyage en place (CIP) des membranes ou aux cycles de décantation du SBR, car les limons du bassin du Gange accélèrent l'usure. Pour les exutoires éloignés des collecteurs principaux, l'approche de l'Assam pour les STEP municipales montre comment les stations compactes prennent en charge des égouts isolés. Une station d'épuration compacte enterrée (série WSZ) convient à ces bassins de collecte municipaux plus petits, lorsqu'une station de génie civil de plus de 50 MLD ne se justifie pas.
Règle de terrain retenue sur les lots du Bihar : si l'emprise est inférieure à environ 40 % d'une parcelle CAS et que les coliformes fécaux doivent rester sous 1 000 MPN/100 mL avec peu de chlore, le BRM/MBR entre en liste courte, même à 0,6 à 0,8 kWh/m³. Si le tarif de l'électricité domine l'OPEX et que le foncier est disponible, le SBR à 0,4 à 0,5 kWh/m³ est en général le compromis réellement construit pour la plupart des stations que nous dimensionnons.
Décomposition des coûts et retour sur investissement des STEP municipales au Bihar
L'enveloppe de 7 752 crores de roupies répartie sur 39 STEP correspond à environ 198 crores de roupies en moyenne par installation. Le coût unitaire varie toutefois avec la capacité et le procédé. Les repères de CAPEX d'une STEP municipale standard au Bihar tournent autour de 20 à 30 lakh de roupies par MLD pour les CAS, et de 40 à 55 lakh de roupies par MLD pour le BRM/MBR. Le lot de 400 MLD à Patna, y compris le réseau I&D des six égouts, est en général estimé entre 1 200 et 1 800 crores de roupies, selon la file de traitement et la longueur des transferts.
En exploitation, l'OPEX se situe en général entre 5 et 15 roupies par mètre cube traité. L'énergie du BRM/MBR et les réactifs de CIP coûtent davantage, mais ils remplacent souvent des filtres tertiaires séparés et augmentent la valeur de réutilisation. L'eau réutilisée peut desservir le pôle industriel de Barauni, ou l'irrigation de saison sèche d'octobre à mai. Pour les petits secteurs et les poches de cantonnement raccordés au même réseau urbain, la même logique de CAPEX vaut pour une station d'épuration compacte enterrée (série WSZ) lorsque la dérivation vers le collecteur principal prend du retard.
| Poste de coût | CAS (100 MLD) | MBR (100 MLD) |
|---|---|---|
| CAPEX (infrastructures) | 200 à 250 crores de roupies | 350 à 450 crores de roupies |
| OPEX annuel (énergie et main-d'œuvre) | 6 à 8 crores de roupies | 12 à 15 crores de roupies |
| Remplacement des membranes (5 à 7 ans) | sans objet | 4 à 6 crores de roupies |
| Coût par MLD traité | 5 500 à 7 500 roupies | 9 000 à 12 000 roupies |
Le retour sur investissement est souvent présenté comme un coût évité. Les pénalités liées au Namami Gange peuvent atteindre 1 à 5 lakh de roupies par jour de rejet non traité. Une station de 100 MLD qui évite 30 jours d'infraction par an peut éviter jusqu'à environ 1,5 crore de roupies d'amendes, à ce seul titre. La digestion anaérobie des boues peut aussi réduire l'achat d'électricité lorsque le méthane est utilisé sur place (données de terrain HydropureWater, 2025).
Sur les offres municipales du Bihar, les principaux facteurs de coût sont en général la longueur du réseau I&D, la profondeur de terrassement en nappe haute, la puissance des surpresseurs, les pièces de rechange des membranes ou des décanteurs, et le modèle d'effectif d'exploitation et de maintenance. Modifier seulement le type de réacteur, sans chiffrer à nouveau le transfert, est la façon la plus courante dont les maîtres d'ouvrage sous-estiment le coût total du projet.
Un poste réservé doit aussi couvrir les réactifs de mise en service, les kits de nettoyage en place des membranes pour la première année et la formation bilingue des opérateurs. Sur les files BRM/MBR de 100 MLD, ces postes peuvent à eux seuls ajouter 1 à 2 crores de roupies, avant que l'OPEX en régime établi se stabilise dans la fourchette de 12 à 15 crores de roupies par an indiquée ci-dessus.
Liste de conformité pour les STEP municipales du Bihar
La conformité des stations municipales du Bihar relève du Bihar State Pollution Control Board (BSPCB), dans le cadre de la National Mission for Clean Ganga (NMCG, Mission nationale pour un Gange propre). Les stations de plus de 50 MLD doivent en général obtenir une autorisation environnementale (EC) du MoEFCC (ministère de l'Environnement, des Forêts et du Changement climatique), avec étude d'impact environnemental (EIA) et audience publique. La cible que la plupart des appels d'offres inscrivent est la série « 10-10-10 » : DBO < 10 mg/L, MES < 10 mg/L et azote total < 10 mg/L.
Désinfecter est obligatoire pour maintenir les coliformes fécaux sous 1 000 MPN/100 mL. La chloration reste courante, mais la désinfection au dioxyde de chlore pour la conformité Namami Gange est préférée sur les grandes stations, car elle limite la formation de trihalométhanes (THM) et agit sur une plage de pH plus large. La pratique du programme NMCG exige aussi des systèmes de surveillance continue en ligne des rejets (OCEMS) pour le débit, le pH, la DBO, la DCO, les MES et les paramètres liés à l'azote, avec transmission continue vers les serveurs du CPCB et des SPCB (conseils de contrôle de la pollution, au niveau central et des États).
- Autorisation environnementale : obligatoire pour les stations >50 MLD ; elle comprend l'audience publique et l'EIA.
- Autorisation d'établissement (CTE) : obtenue auprès du BSPCB avant le début des travaux.
- Autorisation d'exploitation (CTO) : renouvellement annuel fondé sur les données de performance de l'effluent.
- Gestion des boues : doit respecter les Solid Waste Management Rules (2016), règles indiennes de 2016 sur les déchets solides ; l'analyse des métaux lourds est exigée si les boues servent d'engrais.
- Surveillance : intégration OCEMS 24 h/24 pour quatre paramètres clés (pH, MES, DCO, DBO).
Liste de contrôle des fournisseurs d'équipements pour le marché des STEP du Bihar
Les appels d'offres du Bihar se jouent encore sur le prix du moins-disant (L1) après la qualification technique, mais les dossiers de qualification technique de Buidco filtrent désormais plus strictement la tolérance aux sables, l'humidité et la tenue aux inondations. Le matériel doit admettre une DBO supérieure à 400 mg/L en pointe, une humidité saisonnière supérieure à 80 % et une submersion occasionnelle. Les fournisseurs sans base de service à Patna ou à Bhagalpur perdent des points lorsque l'intervention 24 h/24 est notée.
La plupart des équipements importés arrivent à Haldia ou à Kolkata, puis continuent par la route. Les ruelles étroites du vieux Patna limitent la taille des modules, si bien que les dimensions du châssis comptent autant que les garanties de procédé. Les partenaires locaux de génie civil agréés par Buidco assurent en général le terrassement et les interfaces de main-d'œuvre. Les lots mécaniques des chantiers financés par le Namami Gange doivent porter l'ISO 9001 et, pour les unités importées, le marquage CE.
- Tolérance à l'influent : le matériel doit admettre au moins 400 mg/L de DBO et des MES saisonnières élevées.
- Certifications : ISO 9001, marquage CE et agrément du MoEFCC pour les composants spécialisés.
- Accords de niveau de service (SLA) : engagement d'intervention sur site dans un délai de 24 à 48 heures.
- Pièces de rechange : stock local minimal de 2 ans pour les pièces d'usure critiques (joints, membranes, capteurs).
- Formation : programmes de formation des opérateurs, bilingues (hindi et anglais).
Public visé et étape suivante
Les acheteurs municipaux et EPC qui dimensionnent des STEP pour les villes du Gange au Bihar, sous les limites du Namami Gange, sont les premiers lecteurs de ce guide. Les projets limités à une station industrielle d'effluents communs, ou la réutilisation poussée jusqu'aux normes de l'eau potable, exigent une autre voie de conception. Pour une liste courte de capacité et de procédé ajustée à vos débits d'égouts et à votre parcelle, demandez un devis d'équipements pour une STEP municipale avec les données d'influent et les limites d'effluent visées.
Questions fréquentes
Combien de stations d'épuration le Bihar compte-t-il ?
D'après des informations de début 2026 qui citent Buidco, le Bihar compte 39 stations d'épuration approuvées. Seules 21 sont pleinement opérationnelles ; les autres sont en construction, en appel d'offres ou en modernisation. Les responsables prévoient de porter le réseau à 45 stations pour couvrir les principales villes du Gange, qui produisent environ 1 100 MLD d'eaux usées.
Quelle est la plus grande station d'épuration d'Inde ?
La STEP de Coronation Pillar, à Delhi, d'environ 1 000 MLD, est largement citée comme la plus grande station municipale d'Inde. Au Bihar, la STEP de 400 MLD prévue à Patna sera la plus grande installation de l'État une fois construite, en une file de 400 MLD ou en deux files de 200 MLD.
Quel est le nouveau projet d'assainissement au Bihar ?
Le projet phare est la grande STEP de 400 MLD à Patna, dans le cadre du Namami Gange, menée par l'intermédiaire de Buidco après une réunion d'examen en 2026. Il repose sur l'interception et la dérivation de six égouts urbains (Digha, Kurji, Rajapur, Mandiri, Anta Ghat et Mittan Ghat), afin que les eaux usées non traitées n'entrent pas dans le Gange.
Quelles sont les 4 villes intelligentes du Bihar ?
Les quatre villes intelligentes désignées du Bihar sont Patna, Muzaffarpur, Bhagalpur et Biharsharif. Ces villes reçoivent en priorité des financements d'infrastructures urbaines, dont les réseaux d'égouts et les STEP automatisées. Patna porte toujours le plus gros investissement unitaire de l'État en assainissement, à l'échelle prévue de 400 MLD.
Quel est le coût d'une STEP de 100 MLD au Bihar ?
Une STEP de 100 MLD au Bihar coûte en général de 200 à 400 crores de roupies en CAPEX, selon le choix entre boues activées conventionnelles et BRM/MBR. L'OPEX annuel va en général de 6 à 15 crores de roupies pour l'énergie, la main-d'œuvre et les consommables, le BRM/MBR ajoutant un remplacement des membranes tous les 5 à 7 ans.
