ISO 16075-1:2015
(Main)Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects - Part 1: The basis of a reuse project for irrigation
Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects - Part 1: The basis of a reuse project for irrigation
ISO 16075-1:2015 contains guidelines for the development and the execution of projects intending to use treated wastewater (TWW) for irrigation and considers the parameters of climate and soil. The purpose of these guidelines is to provide specifications for all elements of a project using TWW for irrigation, including design, materials, construction, and performance, when used for the following: unrestricted irrigation of agricultural crops; restricted irrigation of agricultural crops; irrigation of public and private gardens and landscape areas, including parks, sport fields, golf courses, cemeteries, etc; irrigation of private individual gardens. These guidelines are intended to provide assistance for the benefit of users of TWW for irrigation. The guidelines relate to the widespread and common ranges of water quality rather than exceptional or unique ones and are intended for the use by professionals, such as irrigation companies (designers and operators), agricultural extension officers or advisors, water companies (designers and operators), and local authorities. The use of these guidelines by farmers might require additional specifications.
Lignes directrices pour l'utilisation des eaux usées traitées en irrigation — Partie 1: Les bases d'un projet de réutilisation en irrigation
L'ISO 16075-1:2015 contient des lignes directrices pour l'élaboration et la mise en ?uvre de projets visant à utiliser des eaux usées traitées (abrégées en EUT) en irrigation; elle prend en compte les paramètres du climat et du sol. Ces lignes directrices ont pour but de fournir des recommandations spécifiques concernant tous les éléments d'un projet utilisant des EUT en irrigation, y compris la conception, les matériaux, la construction et la performance, lorsque ces eaux sont destinées à: l'irrigation non restreinte de cultures agricoles; l'irrigation restreinte de cultures agricoles; l'irrigation de jardins publics et privés et d'espaces verts, y compris les parcs, les terrains de sport, les terrains de golf, les cimetières, etc.; l'irrigation de jardins privés individuels. Les présentes lignes directrices ont pour but d'aider les utilisateurs d'EUT en irrigation. Elles concernent les gammes de qualité d'eau courantes largement utilisées, plutôt que des gammes exceptionnelles ou uniques, et sont destinées à être utilisées par des professionnels tels que les sociétés d'irrigation (concepteurs et exploitants), les responsables ou conseillers en vulgarisation agricole, les compagnies des eaux (concepteurs et exploitants) et les autorités locales. L'utilisation des présentes lignes directrices par les exploitants agricoles peut nécessiter des spécifications supplémentaires.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 16075-1:2015 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects - Part 1: The basis of a reuse project for irrigation". This standard covers: ISO 16075-1:2015 contains guidelines for the development and the execution of projects intending to use treated wastewater (TWW) for irrigation and considers the parameters of climate and soil. The purpose of these guidelines is to provide specifications for all elements of a project using TWW for irrigation, including design, materials, construction, and performance, when used for the following: unrestricted irrigation of agricultural crops; restricted irrigation of agricultural crops; irrigation of public and private gardens and landscape areas, including parks, sport fields, golf courses, cemeteries, etc; irrigation of private individual gardens. These guidelines are intended to provide assistance for the benefit of users of TWW for irrigation. The guidelines relate to the widespread and common ranges of water quality rather than exceptional or unique ones and are intended for the use by professionals, such as irrigation companies (designers and operators), agricultural extension officers or advisors, water companies (designers and operators), and local authorities. The use of these guidelines by farmers might require additional specifications.
ISO 16075-1:2015 contains guidelines for the development and the execution of projects intending to use treated wastewater (TWW) for irrigation and considers the parameters of climate and soil. The purpose of these guidelines is to provide specifications for all elements of a project using TWW for irrigation, including design, materials, construction, and performance, when used for the following: unrestricted irrigation of agricultural crops; restricted irrigation of agricultural crops; irrigation of public and private gardens and landscape areas, including parks, sport fields, golf courses, cemeteries, etc; irrigation of private individual gardens. These guidelines are intended to provide assistance for the benefit of users of TWW for irrigation. The guidelines relate to the widespread and common ranges of water quality rather than exceptional or unique ones and are intended for the use by professionals, such as irrigation companies (designers and operators), agricultural extension officers or advisors, water companies (designers and operators), and local authorities. The use of these guidelines by farmers might require additional specifications.
ISO 16075-1:2015 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.060.01 - Water quality in general; 13.060.30 - Sewage water. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 16075-1:2015 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 16075-1:2020. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16075-1
First edition
2015-08-15
Guidelines for treated wastewater use
for irrigation projects —
Part 1:
The basis of a reuse project for
irrigation
Lignes directrices pour l’utilisation des eaux usées traitées en
irrigation —
Partie 1: Les bases d’un projet de réutilisation en irrigation
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015, Published in Switzerland
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www.iso.org
ii © ISO 2015 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms, definitions, and abbreviated terms . 2
3.1 General . 2
3.2 Use of treated wastewater (TWW) . 4
3.3 Wastewater quality . 4
3.4 Irrigation systems . 5
3.5 Wastewater system related components . 7
3.6 Abbreviated terms . 8
4 Improving the quality and the use of TWW . 9
5 Basis of a reuse project for irrigation . 9
6 Influencing factors for TWW irrigation projects: water quality, climate, and soil .10
6.1 General .10
6.2 Water quality .10
6.2.1 Wastewater components .10
6.2.2 Nutrients .10
6.2.3 Salinity .11
6.2.4 Other elements .12
6.2.5 Microorganisms .12
6.3 Climate .12
6.4 Soil .13
6.4.1 General.13
6.4.2 Mobilization of inorganic adsorbable contaminants .14
6.4.3 Slaking of the upper soil layer .14
6.4.4 Salinization of soils .14
6.4.5 Mobilization and accumulation of boron .14
6.4.6 Groundwater pollution .15
6.4.7 Phosphorus accumulation and mobility.15
7 Different effects on public health, soil, crops, and water sources .15
7.1 Public health effects .15
7.2 Effects on soil and crops .16
7.2.1 Effect of nutrient levels .16
7.2.2 Effect of water salinity .16
7.2.3 Effect of a specific toxicity of certain ions .17
7.2.4 Effect related to other chemical elements .18
7.2.5 Recommendations to manage the effects on soil and crops .18
7.3 Effects on water sources .21
7.3.1 General.21
7.3.2 Principles for protection of water sources .21
7.3.3 Examples of groundwater sensitivity groups.22
7.3.4 Examples of surface water sensitivity groups .23
7.3.5 Summary of examples of criteria .23
Annex A (informative) Examples of climate and soil criteria .24
Annex B (informative) Examples of maximum levels of nutrients and salinity factors in
TWW for irrigation .25
Annex C (informative) Example of groundwater sensitivity groups .29
Bibliography .31
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 282, Water re-use, Subcommittee SC01, Treated
wastewater re-use for irrigation.
This first edition cancels and replaces ISO/CD 16075-2.
ISO 16075 consists of the following parts, under the general title Guidelines for treated wastewater use
for irrigation projects:
— Part 1: The basis of a reuse project for irrigation
— Part 2: Development of the project
— Part 3: Components of a reuse project for irrigation
The following parts are under preparation:
— Part 4: Monitoring
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Introduction
The increasing water scarcity and water pollution control efforts in many countries have made treated
municipal and industrial wastewater a suitable economic means of augmenting the existing water
supply, especially when compared to expensive alternatives such as desalination or the development
of new water sources involving dams and reservoirs. Water reuse makes it possible to close the water
cycle at a point closer to cities by producing “new water” from municipal wastewater and reducing
wastewater discharge to the environment.
An important new concept in water reuse is the “fit-to-purpose” approach, which entails the production
of reclaimed water quality that meets the needs of the intended end-users. In the situation of reclaimed
water for irrigation, the reclaimed water quality can induce an adaptation of the type of plant grown.
Thus, the intended water reuse applications are to govern the degree of wastewater treatment required
and, inversely, the reliability of wastewater reclamation processes and operation.
Treated wastewater can be used for various non-potable purposes. The dominant applications for the
use of treated wastewater (also referred to as reclaimed water or recycled water) include agricultural
irrigation, landscape irrigation, industrial reuse, and groundwater recharge. More recent and rapidly
growing applications are for various urban uses, recreational and environmental uses, and indirect and
direct potable reuse.
Agricultural irrigation was, is, and will likely remain the largest reuse water consumer with recognized
benefits and contribution to food security. Urban water recycling, landscape irrigation in particular,
is characterized by fast development and will play a crucial role for the sustainability of cities in the
future, including energy footprint reduction, human well-being, and environmental restoration.
It is worth noting again that the suitability of treated wastewater for a given type of reuse depends
on the compatibility between the wastewater availability (volume) and water irrigation demand
throughout the year, as well as on the water quality and the specific use requirements. Water reuse
for irrigation can convey some risks for health and environment, depending on the water quality, the
irrigation water application method, the soil characteristics, the climate conditions, and the agronomic
practices. Consequently, the public health and potential agronomic and environmental adverse impacts
are to be considered as priority elements in the successful development of water reuse projects for
irrigation. To prevent such potential adverse impacts, the development and application of international
guidelines for the reuse of treated wastewater is essential.
The main water quality factors that determine the suitability of treated wastewater for irrigation
are pathogen content, salinity, sodicity, specific ion toxicity, other chemical elements, and nutrients.
Local health authorities are responsible for establishing water quality threshold values depending on
authorized uses and they are also responsible for defining practices to ensure health and environmental
protection taking into account local specificities.
From an agronomic point of view, the main limitation in using treated wastewater for irrigation arises
from its quality. Treated wastewater, unlike water supplied for domestic and industrial purposes,
contains higher concentrations of inorganic suspended and dissolved materials (total soluble salts,
sodium, chloride, boron, heavy metals), which can damage the soil and irrigated crops. Dissolved
salts are not removed by conventional wastewater treatment technologies and appropriate good
management, agronomic and irrigation practices are intended to be used to avoid or minimize potential
negative impacts.
The presence of nutrients (nitrogen, phosphorus, and potassium) can become an advantage due to
possible saving in fertilizers. However, the amount of nutrients provided by treated wastewater along
the irrigation period is not necessarily synchronized with crop requirements and the availability of
nutrients depends on the chemical forms.
This guideline provides guidance for healthy, hydrological, environmental and good operation, monitoring,
and maintenance of water reuse projects for unrestricted and restricted irrigation of agricultural crops,
gardens, and landscape areas using treated wastewater. The quality of supplied treated wastewater has
to reflect the possible uses according to crop sensitivity (health-wise and agronomy-wise), water sources
(the hydrologic sensitivity of the project area), the soil, and climate conditions.
This guideline refers to factors involved in water reuse projects for irrigation regardless of size,
location, and complexity. It is applicable to intended uses of treated wastewater in a given project, even
if such uses will change during the project’s lifetime; as a result of changes in the project itself or in the
applicable legislation.
The key factors in assuring the health, environmental and safety of water reuse projects in irrigation
are the following:
— meticulous monitoring of treated wastewater quality to ensure the system functions as planned
and designed;
— design and maintenance instructions of the irrigation systems to ensure their proper long-term
operation;
— compatibility between the treated wastewater quality, the distribution method, and the intended
soil and crops to ensure a viable use of the soil and undamaged crop growth;
— compatibility between the treated wastewater quality and its use to prevent or minimize possible
contamination of groundwater or surface water sources.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16075-1:2015(E)
Guidelines for treated wastewater use for irrigation
projects —
Part 1:
The basis of a reuse project for irrigation
1 Scope
This part of ISO 16075 contains guidelines for the development and the execution of projects intending
to use treated wastewater (TWW) for irrigation and considers the parameters of climate and soil.
The purpose of these guidelines is to provide specifications for all elements of a project using TWW for
irrigation, including design, materials, construction, and performance, when used for the following:
— unrestricted irrigation of agricultural crops;
— restricted irrigation of agricultural crops;
— irrigation of public and private gardens and landscape areas, including parks, sport fields, golf
courses, cemeteries, etc;
— irrigation of private individual gardens.
These guidelines are intended to provide assistance for the benefit of users of TWW for irrigation. The
guidelines relate to the widespread and common ranges of water quality rather than exceptional or
unique ones and are intended for the use by professionals, such as irrigation companies (designers and
operators), agricultural extension officers or advisors, water companies (designers and operators), and
local authorities. The use of these guidelines by farmers might require additional specifications.
None of the parts of this International Standard are intended to be used for certification purposes.
These guidelines suggest the parameters of TWW quality. These parameters include the following:
— agronomic parameters: nutrients (nitrogen, phosphorus and potassium) and salinity factors (total
salt content, chloride, boron, and sodium concentration);
— other chemical element parameters (heavy metals);
— microbial parameters.
Each of these parameters can have possible impacts on the crops, soil, and public health. The guidelines
discuss the possibility of preventing the contaminants’ presence during wastewater production and the
ability to remove them during the course of treatment.
Emerging pollutants (pharmaceuticals and personal care product residuals) are outside the scope of
this part of ISO 16075 since at this time, they are not included in any national standard.
The project should be designed in accordance with the sanitary quality of the TWW in order to avoid
disease transmission by the pathogens in the water.
The use of these guidelines is encouraged to ensure consistency within any organization engaged in the
use of treated wastewater.
These guidelines provide the basis for a healthy, hydrological, environmental and agronomic conscious
design, operation, monitoring, and maintenance of an irrigation system using treated wastewater.
This part of ISO 16075 is not intended to prevent the creation of more specific standards or guides
which are better adapted to specific regions, countries, areas, or organizations. If such documents are
written, it is recommended to reference this part of ISO 16075 to ensure uniformity throughout the
treated wastewater use community.
2 Normative references
There are no normative references.
3 Terms, definitions, and abbreviated terms
3.1 General
3.1.1
aquifer
underground layer of water-bearing permeable rock or unconsolidated materials (gravel, sand, or silt)
from which groundwater can be extracted
3.1.2
background water
freshwater (3.1.10) supplied for domestic, institutional, commercial, and industrial use from which
wastewater (3.1.22) is created
3.1.3
barrier
any means including physical or process steps that reduces or prevents the risk of human infection by
preventing contact between the TWW and the ingested produce or other means that, for example, reduces
the concentration of microorganisms in the TWW or prevents their survival on the ingested produce
3.1.4
environment
surroundings in which an organization (3.1.13) operates, including air, water, land, natural resources,
flora, fauna, humans, and their interrelation
3.1.5
environmental aspect
element of an organization’s activities, projects, or products that can interact with the environment (3.1.4)
3.1.6
environmental impact
any change to environmental quality, whether adverse or beneficial, wholly or partly resulting from an
organization’s activities, projects, or products (3.1.15)
3.1.7
environmental parameter
quantifiable attribute of an environmental aspect (3.1.5)
3.1.8
fodder crops
crops not for human consumption such as pastures and forage, fiber, ornamental, seed, forest, and turf
crops
3.1.9
food crops
crops which are intended for human consumption, often further classified as to whether the food crop
is to be cooked, processed, or consumed raw
2 © ISO 2015 – All rights reserved
3.1.10
freshwater
naturally occurring water on the Earth’s surface (in ice, lakes, rivers, and streams) and underground as
groundwater in aquifers (3.1.1)
Note 1 to entry: Freshwater includes desalinated seawater and desalinated brackish water but excludes seawater
and brackish water.
3.1.11
irrigation project
design, development, construction, selection of equipment, operation, and monitoring of works to
provide suitable TWW irrigation
3.1.12
non-potable water
NPW
water that is not of drinking water quality
Note 1 to entry: It generally refers to wastewater (3.1.22) or TWW but can also include other waters of non-
drinking quality.
3.1.13
organization
group of people and facilities with an arrangement of responsibilities, authorities, and relationships
3.1.14
process
set of interrelated or interacting activities which transform inputs into outputs
Note 1 to entry: Inputs to a process are generally outputs of other processes.
Note 2 to entry: Processes in an organization (3.1.13) are generally planned and carried out under controlled
conditions to add value.
3.1.15
product
any goods or services
Note 1 to entry: This includes interconnected and/or interrelated goods or services.
3.1.16
public health aspect
element of an organization’s activities, projects, or products (3.1.15) that can interact with the
public health
3.1.17
public health impact
any change to public health, whether adverse or beneficial, wholly or partly resulting from an
organization’s activities, projects, or products (3.1.15)
3.1.18
public health parameter
quantifiable attribute of a public health aspect (3.1.17)
3.1.19
soil
layer of unconsolidated material consisting of weathered material particles, dead and living organic
matter, air space, and soil solution (3.1.20)
3.1.20
soil solution
liquid phase of the soil (3.1.19) and its solutes
3.1.21
stakeholder
individual, group, or organization (3.1.13) that has an interest in an organization or activity
Note 1 to entry: Usually, a stakeholder can affect or is affected by the organization or the activity.
3.1.22
wastewater
wastewater collected principally by municipalities that can include spent or used water from domestic,
institutional, commercial, or industrial sources and can include storm water
3.1.23
water reuse
use of treated wastewater for beneficial use
Note 1 to entry: Synonymous also to water reclamation and water recycling.
3.2 Use of treated wastewater (TWW)
3.2.1
agriculture
science or practice of farming, including cultivation of the soil (3.1.19) for the growing of crops and the
rearing of animals to provide food or other products (3.1.15)
3.2.2
landscape
all the visible features of an area of land, often considered in terms of their aesthetic appeal such as
public and private gardens, parks, and road vegetation including lawns and turfed recreational areas
3.2.3
restricted irrigation
use of TWW for non-potable applications in settings where public access is controlled or restricted by
physical or institutional barriers
3.2.4
restricted urban irrigation
irrigation of areas in which public access during irrigation can be controlled, such as some golf courses,
cemeteries, and highway medians
3.2.5
unrestricted irrigation
use of TWW for non-potable applications in settings where public access is not restricted
3.2.6
unrestricted urban irrigation
irrigation of areas in which public access during irrigation is not restricted, such as some gardens
and playgrounds
3.3 Wastewater quality
3.3.1
category A: very high quality TWW
raw wastewater (3.3.6) which has undergone physical and biological treatment, filtration (3.5.3) and
[10]
disinfection (3.5.2), and its quality is according to the description in ISO 16075–2 , Table 1
3.3.2
category B: high quality TWW
raw wastewater (3.3.6) which has undergone physical and biological treatment, filtration (3.5.3) and
[10]
disinfection (3.5.2), and its quality is according to the description in ISO 16075–2 , Table 1
4 © ISO 2015 – All rights reserved
3.3.3
category C: good quality TWW
raw wastewater (3.3.6) which has undergone physical and biological treatment and its quality is
[10]
according to the description in ISO 16075–2 , Table 1
3.3.4
category D: medium quality TWW
raw wastewater (3.3.6) which has undergone physical and biological treatment and its quality is
[10]
according to the description in ISO 16075–2 , Table 1
3.3.5
category E: extensively TWW
raw wastewater (3.3.6) which has undergone natural biological treatment process with long (minimum
[10]
10 d to 15 d) retention time and its quality is according to the description in ISO 16075–2 , Table 1
3.3.6
raw wastewater
wastewater (3.1.22) which has not undergone any treatment
3.3.7
thermo-tolerant coliforms
group of bacteria whose presence in the environment (3.1.4) usually indicates faecal contamination
(previously called faecal coliforms)
Note 1 to entry: In order to determine the quality of TWW, one can test for Escherichia coli (E. coli) or for faecal
coliforms, since the difference in values is not significant.
3.4 Irrigation systems
3.4.1
boom sprinkler
mobile sprinkling machine (3.4.11) composed by two symmetrical pipes (booms), with sprinkler nozzles
distributed in one of the pipes, with the sprinkler action complemented by a gun sprinkler placed at
each end of both pipes; the nozzles work through a reaction effect (similar to a hydraulic tourniquet)
which drives the boom rotation at a desired speed
3.4.2
center-pivot and moving lateral irrigation machines
automated irrigation machine consisting of a number of self-propelled towers supporting a pipeline
rotating around a pivot point and through which water supplied at the pivot point flows radially
outward for distribution by sprayers or sprinklers (3.4.24) located along the pipeline
3.4.3
emitter
emitting pipe
dripper
device fitted to an irrigation lateral and intended to discharge water in the form of drops or continuous
flow at flow rates not exceeding 15 l/h except during flushing
3.4.4
gravity flow irrigation systems
irrigation systems (3.4.8) where water is applied directly to the soil (3.1.19) surface and is not under
pressure
3.4.5
in-line emitter
emitter (3.4.3) intended for installation between two lengths of pipe in an irrigation lateral
3.4.6
irrigation gun
large discharge device being either a part circle or full circle sprinkler
3.4.7
irrigation sprayer
device which discharges water in the form of fine jets or in a fan shape without rotational movement of
its parts
3.4.8
irrigation system
assembly of pipes, components, and devices installed in the field for the purpose of irrigating a
specific area
3.4.9
micro-irrigation system
system capable of delivering water drops, tiny-streams, or minispray to the plants
Note 1 to entry: Surface and sub-surface drip irrigation and micro-spray irrigation (3.4.10) are the main types
of this system.
3.4.10
micro-spray irrigation systems
system characterized by water point sources similar to sprinklers (3.4.24) miniatures (micro-
sprinklers), which are placed along the laterals, with a flow rate between 30 l/h and 150 l/h at pressure
heads of 15 m to 25 m and the corresponding wetted area between 2 m and 6 m
3.4.11
mobile sprinkling machine
sprinkling unit which is automatically moved across the soil (3.1.19) surface during the water application
3.4.12
on-line emitter
emitter (3.4.3) intended for installation in the wall of an irrigation lateral, either directly or indirectly
by means such as tubing
3.4.13
perforating pipe system
emitting pipe (emitter/emitting pipe) continuous pipe, hose or tubing, including collapsible hose, with
perforations, intended to discharge water in the form of drops or continuous flow at emission rates not
exceeding 15 l/h for each emitting unit
3.4.14
permanent system
stationary fixed-grid irrigation system (sprinklers) for which sprinkler set positions are rigidly fixed by
semi-permanent or permanently installed irrigation laterals, for example, portable solid-set irrigation
system, buried irrigation system
3.4.15
portable system
system for which all or part of the network elements can be removed
3.4.16
pressurized irrigation systems
piped network systems under pressure
3.4.17
rotating sprinkler
device which distributes water over a circular area or part of a circular area by its rotating motion
around its vertical axis
6 © ISO 2015 – All rights reserved
3.4.18
self-moved system
unit where a lateral is mounted through the centre of a series of wheels and is moved as a whole
Note 1 to entry: Rotating sprinklers (3.1.17)/sprayers are placed on the lateral (also called wheel move).
3.4.19
self-propelled gun traveller
gun sprinkler on a cart or sled attached to the end of flexible pipe/hose
3.4.20
semi-permanent system
similar to the semi-portable system (3.4.21) but with portable laterals and permanent pumping plant,
main lines, and sub-mains
3.4.21
semi-portable system
similar to the portable system (3.4.15) except that the water source and the pumping plant are fixed
3.4.22
solid-set system
temporary fixed network where the laterals are positioned in the field throughout the irrigation season
3.4.23
spray
release of water from a sprinkler (3.4.24)
3.4.24
sprinkler
water distribution device of a variety of sizes and types, for example, impact sprinkler, fixed nozzle,
sprayer, irrigation gun (3.4.6)
3.4.25
sprinkler irrigation systems
irrigation systems (3.4.8) composed of sprinklers (3.4.24)
3.4.26
stationary sprinkler systems
network of fixed sprinklers (3.4.24)
3.4.27
traveler irrigation machine
irrigation machine designed to irrigate a field sequentially, strip by strip, while moving across the field
3.5 Wastewater system related components
3.5.1
additional disinfection
disinfection (3.5.2) of TWW in a water reuse (3.1.23) project intended to raise the quality of the TWW
before irrigation
3.5.2
disinfection
process (3.1.14) that destroys, inactivates, or removes microorganisms
3.5.3
filtration
process (3.1.14) or device for removing solid or colloidal material from wastewater (3.1.22) by physically
trapping the particles and removing them
3.5.4
membrane filtration
filtration (3.5.3) by membrane with pore size equal to or less than 0,45 μm
Note 1 to entry: Membrane filtration can also be considered as disinfection (3.5.2), according to the log units of
pathogen reduction that it achieves.
3.5.5
reservoir
system to store temporarily unused TWW depending on the demand for water irrigation and the
treatment plant discharge
Note 1 to entry: The following are different types of reservoirs that can be used:
a) open reservoirs which are commonly used for short-term storage with hydraulic residence times from
one day to two weeks;
b) closed reservoirs for short-term storage to limit bacterial regrowth and external contamination common
with hydraulic residence time of 0,5 day to a week;
c) surface reservoirs for long-term or seasonal storage of TWW to accumulate water during periods of treatment
plant discharge higher than irrigation demand and to satisfy irrigation requirements when the demand is
higher than the treatment plant discharge. The hydraulic residence time changes according to the seasons;
d) aquifer storage and recovery for long-term storage which is commonly combined with soil aquifer treatment
(by means of infiltration basins). The residence time is also a variable that is affected by the TWW discharge
and irrigation demand. This aquifer storage should not contribute to the aquifer recharge for potential
potable water use.
3.5.6
storage
retained temporary unused TWW for short or long term before their release for use in irrigation
systems (3.4.8)
3.5.7
TWW pumping stations and transport systems
system of pipelines and pumps transporting the TWW from the WWTP to storage reservoirs and to the
use site
3.5.8
wastewater treatment plant
WWTP
facility designed to treat wastewater (3.1.22) by a combination of physical (mechanical) unit operations
and chemical and biological processes, for the purpose of reducing the organic and inorganic
contaminants in the wastewater
Note 1 to entry: There are different levels of wastewater treatment, according to the desired quality of TWW and
the level of contamination.
3.6 Abbreviated terms
BOD biochemical oxygen demand
COD chemical oxygen demand
EC electrical conductivity
NPW non-potable water
NUT nephelometric turbidity units
SAR sodium adsorption ratio
8 © ISO 2015 – All rights reserved
TDS total dissolved solids
TWW treated wastewater
UV ultraviolet
WW wastewater
WWTP wastewater treatment plant
4 Improving the quality and the use of TWW
The chemical quality of wastewater depends on the chemical quality of the background water.
Background water is received from different sources (ground water, rivers, lakes, and desalination
of seawater or brackish water). Dissolved salts, which are often added to the background freshwater
during its use, are not removed by the conventional wastewater treatment.
To avoid adverse effect of TWW quality on irrigated crops and soil, different strategies can be implemented.
The first option is the improvement of TWW quality using the following methods, alone or in combination:
a) improve the TWW quality for irrigation by supplying a higher quality of water (lower salt
concentration) or desalinated water to municipal use;
b) reduce salt additions by treating diffuse sources such as salt water intrusion in sewers, domestic
additions through laundry detergents or dishwasher salts, and/or from point source such as
industrial factories using large volumes of water and emitting large quantities of salt from their
manufacturing processes.
The application of good agronomic and irrigation practices is another well approved option which
includes the following:
a) crop selection and management;
b) leaching and drainage;
c) management of soil structure;
d) adjusting fertilizer application or amendment;
e) adjusting the timing of water application and selecting appropriate irrigation technique.
When desalinated water is a relevant background freshwater source, attention might be needed to
the boron concentration in the desalinated water if special processes to remove it during desalination
cannot be carried out. Attention shall also be paid to the addition of calcium and magnesium in the post
treatment step. In any case, the irrigated crops should be species adapted to the quantity and quality of
dissolved salts in the TWW.
5 Basis of a reuse project for irrigation
An irrigation project using TWW should take into consideration water quality parameters, crop needs,
as well as climate and soil regional conditions. TWW quality can affect the soil and crops. The project
should be designed in accordance with the sanitary quality of the TWW in order to avoid disease
transmission by the pathogens in the water.
6 Influencing factors for TWW irrigation projects: water quality, climate, and soil
6.1 General
The beneficial use of TWW for irrigation purposes demands serious consideration of public health
risks including the safety and welfare of the workers. It requires close examination of the needed
infrastructure including facilities planning, plant-siting, wastewater collection and treatment, TWW
use, TWW transport to storage locations, transport to end use location, as well as post-use.
The public health and potential environmental impacts shall be considered as priority elements in the
successful development of international TWW guidelines. To prevent negative impacts on public health
and negative impacts on the receiving environment and water sources, the development and application
of international guidelines for the re-use of TWW is essential.
The presence of nutrients (nitrogen, phosphorus, and potassium) can be an advantage due to possible
saving in fertilizers.
6.2 Water quality
6.2.1 Wastewater components
The chemical quality of the wastewater is a result of the chemical composition of the background
freshwater (the water supplied for the various domestic, industrial, and agricultural uses) and any
additions during the water use at home or by industry. Various substances are added to the water in
the course of its treatment and use which determine the composition of the wastewater, as well as its
physical, chemical, and biological properties. The main chemical components of the wastewater are
classified into organic and inorganic substances.
The organic substances can contain hormones, pharmaceuticals, personal care products, proteins,
carbohydrates, oils, fuels and lubricants, surfactants, including pesticides, and other domestic and
agricultural chemicals.
The inorganic substances can contain chloride, sodium, boron, nitrogen (some of the nitrogen and
phosphorus is also included as part of the organic substances), phosphorus, potassium, sulfur, and other
chemical elements, including heavy metals (e.g. zinc, manganese, copper, mercury, silver, chromium,
nickel, lead, cadmium) and fluorine.
Furthermore and very important, wastewater contains a variety of living organisms that have
originated from the waste products being disposed of in the wastewater system.
6.2.2 Nutrients
6.2.2.1 General
TWW can contain nutrients, including other chemical elements, in higher concentrations than normally
found in freshwater. The TWW contains macro elements (elements consumed by the plant in large
quantities – kg/hectare), mainly nitrogen and phosphorus. Potassium in TWW is generally found at
concentrations which are lower than agronomic demands.
Nutrients within TWW, intended for the irrigation of crops, are usually referred to as a resource
substituting chemical fertilizers that the farmer might make use of. However, the following three major
questions arise as to the efficiency of replacing conventional plant fertilizers with the chemicals found
in the TWW (i.e. the fertilizing value of the TWW).
— Quantity: Does the amount of nutrients provided by the TWW supply the needs of the plant?
— Availability: Can nutrients in the TWW be absorbed by the plants in the same way that nutrients
normally supplied by the fertilizer are absorbed?
10 © ISO 2015 – All rights reserved
— Timing: Is the rate at which nutrients can be supplied during the season optimal for the crop?
The amounts of nitrogen and phosphorus applied with the TWW are the result of multiplying their
concentration in the water by the volume of irrigation water provided to the crop. Since the quantity of
irrigation water is determined by the climate conditions and crop requirements, the applied amount of
nutrients will be directly related to the nutrient’s concentration in the TWW for certain crops and regions.
6.2.2.2 Nitrogen
The nitrogen supplied in the TWW is added to the nitrogen found in the soil and enters the nitrogen
+ -
cycle in the soil. The TWW can contain organic nitrogen, ammonium (NH ), and nitrate (NO ). In
4 3
the soil, the organic nitrogen and ammonium turn into nitrate by the nitrification process. This way,
most of the nitrogen in the TWW becomes available for the plants and can substitute the nitrogen
forms supplied by commercial fertilizers. Only a part (depending on climate and soil conditions, crop,
and forms of nitrogen) of the nitrogen applied to the soil supplied by commercial fertilizers, organic
-
residues, or wastewaters is absorbed by the plants. Nitrate (NO ) might be lost by percolation,
especially in sandy soils. Under high pH conditions, in lime (high CaCO content) soils, during irrigation,
some of the ammonium (which the TWW contains) on soil surface might turn into ammonia (NH –gas)
and evaporate into the atmosphere.
Irrigation with TWW might result in nitrogen supplied at a type and frequency which does not coincide
with cultivation requirements. When using freshwater, the grower fertilizes at varying concentrations
through the cultivation period; however, in late ripening or maturity stages, it is customary to stop
the nitrogen fertilizing altogether. Where TWW is concerned, the farmer cannot control the nitrogen
concentrations, which are determined by the water source and the treatment level.
On the other hand, the increase of nitrogen concentration might decrease the pernicious effects of
salinity to crop yield.
Some forms are highly soluble in water and can leach to ground water or flow with the surface runoff
thus, affecting water sources and damaging the quality of surface water.
6.2.2.3 Phosphorus
The amount of phosphorus applied with secondary TWW is generally higher than the amount removed
by most agricultural crops. Under high pH conditions, the mobility of phosphorus in the soil is limited
and it tends to accumulate in the upper soil layers by various mechanisms according to soil properties
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16075-1
Première édition
2015-08-15
Lignes directrices pour l’utilisation
des eaux usées traitées en irrigation —
Partie 1:
Les bases d’un projet de réutilisation
en irrigation
Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects —
Part 1: The basis of a reuse project for irrigation
Numéro de référence
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ISO 2015
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes, définitions et abréviations . 2
3.1 Généralités . 2
3.2 Utilisation des eaux usées traitées (EUT) . 4
3.3 Qualité des eaux usées. 5
3.4 Systèmes d’irrigation . 5
3.5 Éléments associés aux stations d’épuration d’eaux usées . 8
3.6 Abréviations . 9
4 Amélioration de la qualité et de l’utilisation des EUT . 9
5 Base d’un projet de réutilisation en irrigation .10
6 Facteurs ayant une incidence sur les projets d’irrigation par des EUT: qualité de
l’eau, climat et sol .10
6.1 Généralités .10
6.2 Qualité de l’eau .10
6.2.1 Composants des eaux usées .10
6.2.2 Nutriments .11
6.2.3 Salinité .12
6.2.4 Autres éléments .12
6.2.5 Microorganismes .13
6.3 Climat .13
6.4 Sol .14
6.4.1 Généralités .14
6.4.2 Mobilisation des contaminants inorganiques pouvant être adsorbés .15
6.4.3 Désagrégation de la couche supérieure du sol.15
6.4.4 Salinisation des sols .15
6.4.5 Mobilisation et accumulation du bore .15
6.4.6 Pollution des eaux souterraines .16
6.4.7 Accumulation et mobilité du phosphore .16
7 Différents impacts sur la santé publique, les sols, les cultures et les sources d’eau .16
7.1 Impacts sur la santé publique .16
7.2 Impacts sur les sols et les cultures .17
7.2.1 Effet des niveaux de nutriments .17
7.2.2 Effet de la salinité de l’eau .17
7.2.3 Effet de la toxicité spécifique de certains ions .19
7.2.4 Effet lié à d’autres éléments chimiques . .19
7.2.5 Recommandations pour gérer les impacts sur les sols et sur les cultures .20
7.3 Impacts sur les sources d’eau.23
7.3.1 Généralités .23
7.3.2 Principes de protection des sources d’eau .23
7.3.3 Exemples de groupes de sensibilité à l’égard des eaux souterraines .25
7.3.4 Exemples de groupes de sensibilité à l’égard des eaux de surface .25
7.3.5 Résumé des exemples de critères .25
Annexe A (informative) Exemples de critères relatifs au climat et au sol .26
Annexe B (informative) Exemples de niveaux maximums de nutriments et facteurs de
salinité dans les EUT destinées à l’irrigation .27
Annexe C (informative) Exemple de groupes de sensibilité à l’égard des eaux souterraines .31
Bibliographie .33
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1 Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer
un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 282, Recyclage des eaux, sous-
comité SC 1, Recyclage des eaux usées traitées à des fins d’irrigation.
L’ISO 16075 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Lignes directrices pour
l’utilisation des eaux usées traitées en irrigation:
— Partie 1: Les bases d’un projet de réutilisation en irrigation
— Partie 2: Développement du projet
— Partie 3: Éléments d’un projet de réutilisation en irrigation
Les parties suivantes sont en cours de préparation:
— Partie 4: Surveillance
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Introduction
Avec les efforts croissants déployés par de nombreux pays pour pallier la rareté et la pollution de
leurs ressources en eau, les eaux usées municipales et industrielles traitées sont devenues un moyen
économique judicieux pour augmenter les quantités disponibles, en particulier si on les compare à
des alternatives coûteuses telles que le dessalement ou le développement de nouvelles sources d’eau
impliquant la construction de barrages et de réservoirs. La réutilisation de l’eau permet de fermer le
cycle de l’eau plus près des villes, en produisant une «eau neuve» à partir des eaux usées municipales et
en réduisant les rejets d’eaux usées dans l’environnement.
Un nouveau concept, important, en matière de réutilisation des eaux usées est l’approche « adaptée
aux besoins », qui implique la production d’eau réutilisée d’une qualité répondant aux besoins des
utilisateurs finaux prévus. Dans le cas de l’eau réutilisée destinée à l’irrigation, la qualité de l’eau peut
conduire à adapter les types de végétaux cultivés. Les applications prévues de réutilisation de l’eau
doivent donc dicter le degré de traitement requis pour les eaux usées, et réciproquement, de même que
la fiabilité et l’entretien des systèmes de réutilisation des eaux usées.
Les eaux usées traitées peuvent être utilisées à différentes fins, comme eau non potable. Les principales
applications utilisant les eaux usées traitées (dont on parle également en termes d’eaux réutilisées
ou d’eaux recyclées) comprennent l’irrigation des terres agricoles, l’irrigation des espaces verts, la
réutilisation industrielle et la recharge de nappe. Des applications plus récentes, qui se développent
rapidement, ciblent différents usages: urbain, récréatif, environnemental, ainsi que la réutilisation
directe et indirecte pour la production d’eau potable.
L’irrigation des terres agricoles a toujours été et restera probablement le secteur qui consomme le
plus d’eaux recyclées, les avantages de cette pratique et sa contribution à la sécurité alimentaire étant
reconnus. Le recyclage de l’eau pour des applications urbaines, et notamment l’irrigation des espaces
verts, se caractérise par un essor rapide et jouera un rôle décisif pour le développement durable des
villes dans le futur, y compris du point de vue de la réduction de l’empreinte énergétique, du bien-être
de la population et de la restauration de l’environnement.
Il est utile de rappeler que l’adéquation des eaux usées traitées à un type de réutilisation donné
dépend de la correspondance entre la disponibilité des eaux usées (leur volume) et la demande en
eau d’irrigation tout au long de l’année, ainsi que de la qualité de l’eau et des exigences spécifiques
d’utilisation. La réutilisation de l’eau pour l’irrigation peut comporter certains risques pour la santé
et l’environnement, en fonction de la qualité de l’eau, de la méthode d’application de l’eau d’irrigation,
des caractéristiques du sol, des conditions climatiques et des pratiques agronomiques. Par conséquent,
la santé publique et les impacts négatifs potentiels sur l’agriculture et l’environnement doivent être
considérés comme des aspects prioritaires pour le développement de projets de réutilisation de l’eau
pour l’irrigation qui donnent des résultats probants. Pour prévenir de tels impacts négatifs potentiels,
l’élaboration et l’application de lignes directrices internationales pour la réutilisation des eaux usées
traitées sont essentielles.
Les principaux facteurs déterminant, sur le plan qualitatif, l’adéquation des eaux usées traitées pour
l’irrigation, sont la teneur en agents pathogènes, la salinité, la sodicité, la toxicité d’ions spécifiques, les
autres éléments chimiques et les nutriments. Il incombe aux autorités sanitaires locales d’établir des
valeurs seuils de qualité de l’eau en fonction des utilisations autorisées et de définir des pratiques pour
garantir la protection sanitaire et environnementale en tenant compte des spécificités locales.
D’un point de vue agronomique, la principale limitation à l’utilisation des eaux usées traitées en
irrigation est liée à leur qualité. Les eaux usées traitées, contrairement à l’eau destinée à des usages
domestiques et industriels, contiennent de plus fortes concentrations de matières inorganiques en
suspension et dissoutes (sels totaux solubles, sodium, chlorures, bore, métaux lourds), qui peuvent nuire
au sol et aux cultures irriguées. Les sels dissous ne sont pas éliminés par les techniques conventionnelles
de traitement des eaux usées; les bonnes pratiques en matière de gestion, d’agronomie et d’irrigation
visent à éviter ou réduire le plus possible les impacts négatifs potentiels.
La présence de nutriments (azote, phosphore et potassium) peut s’avérer avantageuse du fait des
économies d’engrais qu’il est possible de réaliser. Cependant, la quantité de nutriments fournie par les
eaux usées traitées tout au long de la période d’irrigation ne coïncide pas forcément avec les quantités
requises par les cultures et la disponibilité des nutriments dépend de leur forme chimique.
Les présentes lignes directrices fournissent des préconisations pour assurer le déroulement, la
surveillance et la maintenance dans de bonnes conditions, sur les plans sanitaire, hydrologique et
environnemental, des projets de réutilisation de l’eau pour l’irrigation non restreinte et restreinte de
cultures agricoles, de jardins et d’espaces verts avec des eaux usées traitées. La qualité des eaux usées
traitées fournies doit correspondre aux utilisations possibles en fonction de la sensibilité des cultures
(sur le plan sanitaire et sur le plan agronomique), des sources d’eau (sensibilité hydrologique de la zone
concernée par le projet), du sol et des conditions climatiques.
Les présentes lignes directrices concernent les facteurs pris en compte dans les projets de réutilisation
de l’eau pour l’irrigation, indépendamment de leur taille, de leur complexité et de leur situation
géographique. Elles sont applicables aux utilisations des eaux usées traitées prévues dans un projet
donné, même si ces utilisations sont amenées à changer pendant la durée de vie du projet, du fait de
modifications apportées au projet lui-même ou à la législation en vigueur.
Les principaux facteurs entrant en ligne de compte pour assurer la sécurité, en matière de santé et
d’environnement, des projets de réutilisation de l’eau pour l’irrigation sont les suivants:
— un contrôle méticuleux de la qualité des eaux usées traitées pour garantir le fonctionnement du
système conformément aux prévisions et à la conception;
— des instructions de conception et de maintenance des systèmes d’irrigation pour garantir leur bon
fonctionnement à long terme;
— la compatibilité entre la qualité des eaux usées traitées, la méthode de distribution et le type de
sol et de cultures à irriguer pour garantir une exploitation viable du sol et une croissance normale
des cultures;
— l’adéquation entre la qualité des eaux usées traitées et leur utilisation pour empêcher ou réduire
au minimum une éventuelle contamination des ressources naturelles d’eaux souterraines ou
d’eaux de surface.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16075-1:2015(F)
Lignes directrices pour l’utilisation des eaux usées traitées
en irrigation —
Partie 1:
Les bases d’un projet de réutilisation en irrigation
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16075 contient des lignes directrices pour l’élaboration et la mise en œuvre
de projets visant à utiliser des eaux usées traitées (abrégées en EUT) en irrigation; elle prend en compte
les paramètres du climat et du sol.
Ces lignes directrices ont pour but de fournir des recommandations spécifiques concernant tous
les éléments d’un projet utilisant des EUT en irrigation, y compris la conception, les matériaux, la
construction et la performance, lorsque ces eaux sont destinées à:
— l’irrigation non restreinte de cultures agricoles;
— l’irrigation restreinte de cultures agricoles;
— l’irrigation de jardins publics et privés et d’espaces verts, y compris les parcs, les terrains de sport,
les terrains de golf, les cimetières, etc.;
— l’irrigation de jardins privés individuels.
Les présentes lignes directrices ont pour but d’aider les utilisateurs d’EUT en irrigation. Elles
concernent les gammes de qualité d’eau courantes largement utilisées, plutôt que des gammes
exceptionnelles ou uniques, et sont destinées à être utilisées par des professionnels tels que les sociétés
d’irrigation (concepteurs et exploitants), les responsables ou conseillers en vulgarisation agricole, les
compagnies des eaux (concepteurs et exploitants) et les autorités locales. L’utilisation des présentes
lignes directrices par les exploitants agricoles peut nécessiter des spécifications supplémentaires.
Aucune partie de la présente Norme internationale n’est destinée à être utilisée à des fins de
certification.
Les présentes lignes directrices suggèrent les paramètres relatifs à la qualité des EUT, qui incluent:
— paramètres agronomiques: nutriments (azote, phosphore et potassium) et facteurs de salinité
(teneur en sels totaux, concentrations en chlorures, en bore et en sodium);
— paramètres relatifs aux autres éléments chimiques (métaux lourds);
— paramètres microbiologiques.
Chacun de ces paramètres peut avoir des impacts sur les cultures, le sol et la santé publique. Les lignes
directrices traitent de la possibilité de prévenir la présence de contaminants pendant la production des
eaux usées et de la capacité à les éliminer au cours de leur traitement.
Les polluants émergents (résidus de produits pharmaceutiques et de produits de soins personnels) ne
relèvent pas du domaine d’application de la présente partie de l’ISO 16075 puisqu’ils ne sont à ce jour
traités dans aucune norme nationale.
Il convient de concevoir le projet en fonction de la qualité sanitaire des EUT, afin d’éviter la transmission
de maladies par les agents pathogènes présents dans l’eau.
L’utilisation des présentes lignes directrices est encouragée pour garantir la cohérence au sein de toute
organisation impliquée dans l’utilisation d’eaux usées traitées.
Les présentes lignes directrices fournissent la base nécessaire pour la conception, l’exploitation, la
surveillance et la maintenance responsables, sur les plans sanitaire, hydrologique, environnemental et
agronomique, d’un système d’irrigation utilisant des eaux usées traitées.
La présente partie de l’ISO 16075 n’est pas destinée à empêcher l’élaboration de normes ou de guides
plus spécifiques, mieux adaptés à des régions, des pays, des zones ou des organisations particuliers. Si
des documents de ce type sont rédigés, il est recommandé de citer la présente partie de l’ISO 16075 en
référence afin d’assurer l’uniformité dans toute la communauté des utilisateurs d’eaux usées traitées.
2 Références normatives
Il n’y a pas de références normatives.
3 Termes, définitions et abréviations
3.1 Généralités
3.1.1
aquifère
couche souterraine de roche perméable ou de matériaux non consolidés (gravier, sable ou limon)
contenant de l’eau, dont on peut extraire de l’eau souterraine
3.1.2
eau fraîche initiale
eau douce (3.1.10) à usages domestique, institutionnel, commercial et industriel, à partir de laquelle les
eaux usées (3.1.22) sont produites
3.1.3
barrière
tout moyen, y compris des dispositifs physiques ou des étapes d’un processus, réduisant ou prévenant
le risque d’infection humaine en empêchant le contact entre les EUT et les produits agricoles ingérés, ou
autre moyen réduisant par exemple la concentration de microorganismes dans les EUT ou empêchant
leur survie sur les produits ingérés
3.1.4
environnement
cadre de fonctionnement d’une organisation (3.1.13), incluant l’air, l’eau, la terre, les ressources
naturelles, la flore, la faune, les êtres humains et leurs relations
3.1.5
aspect environnemental
élément des activités, projets ou produits d’une organisation pouvant interagir avec l’environnement
(3.1.4)
3.1.6
impact environnemental
tout changement qualitatif, négatif ou positif, intervenant dans l’environnement, résultant en totalité
ou en partie des activités, projets ou produits (3.1.15) d’une organisation
3.1.7
paramètre environnemental
attribut quantifiable d’un aspect environnemental (3.1.5)
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
3.1.8
cultures fourragères
cultures non destinées à la consommation humaine, telles que les cultures pastorales, ornementales,
forestières, les cultures pour la production de fourrage et de plantes à fibres, les cultures de
semences et de gazon
3.1.9
cultures vivrières
cultures destinées à la consommation humaine, souvent réparties en sous-catégories selon que les
produits sont destinés à être cuits, transformés ou consommés crus
3.1.10
eau douce
eau naturellement présente à la surface de la terre (dans la glace, les lacs, les rivières et les ruisseaux) et
sous terre sous forme d’eau souterraine dans les aquifères (3.1.1)
Note 1 à l’article: L’eau douce inclut l’eau de mer et l’eau saumâtre après leur dessalement, mais exclut l’eau de mer
et l’eau saumâtre.
3.1.11
projet d’irrigation
conception, développement, construction, sélection de matériels, exploitation et contrôle des travaux
pour fournir une irrigation appropriée par des EUT
3.1.12
eau non potable
ENP
eau ne présentant pas la qualité d’une eau destinée à la consommation humaine.
Note 1 à l’article: Ce terme se réfère généralement à des eaux usées (3.1.22) ou des EUT, mais peut inclure
également d’autres eaux de qualité non potable.
3.1.13
organisation
groupe de personnes et d’installations où les responsabilités, les autorités et les relations sont organisées
3.1.14
processus
ensemble d’activités interreliées ou présentant entre elles des interactions, qui transforment des
intrants en extrants
Note 1 à l’article: Les intrants d’un processus sont généralement les extrants d’autres processus.
Note 2 à l’article: Les processus d’une organisation (3.1.13) sont généralement planifiés et exécutés dans des
conditions contrôlées pour fournir une valeur ajoutée.
3.1.15
produit
n’importe quel type de bien ou de service
Note 1 à l’article: Ceci inclut les biens ou services interconnectés et/ou interreliés.
3.1.16
aspect lié à la santé publique
élément des activités, projets ou produits (3.1.15) d’une organisation pouvant interagir avec la
santé publique
3.1.17
impact sur la santé publique
tout changement, négatif ou positif, intervenant dans le domaine de la santé publique, résultant en
totalité ou en partie des activités, projets ou produits (3.1.15) d’une organisation
3.1.18
paramètre de santé publique
attribut quantifiable d’un aspect lié à la santé publique (3.1.16)
3.1.19
sol
couche de matériau non consolidé composée de particules de matériaux altérés, de matière organique
morte et vivante, d’interstices remplis d’air et de la solution du sol (3.1.20)
3.1.20
solution du sol
phase liquide du sol (3.1.19) avec ses éléments dissous
3.1.21
partie prenante
individu, groupe ou organisation (3.1.13) ayant un intérêt dans une organisation ou une activité
Note 1 à l’article: Habituellement, une partie prenante peut influencer ou être influencée par l’organisation
ou l’activité.
3.1.22
eaux usées
eaux collectées principalement par les municipalités; elles peuvent inclure des eaux résiduaires
d’origine domestique, institutionnelle, commerciale ou industrielle, ainsi que des eaux de pluie
3.1.23
réutilisation de l’eau
utilisation des eaux usées traitées à des fins utile
Note 1 à l’article: Également synonyme de récupération de l’eau et de recyclage de l’eau.
3.2 Utilisation des eaux usées traitées (EUT)
3.2.1
agriculture
science ou pratique d’exploitation de la terre, incluant le travail du sol (3.1.19) pour la culture de
produits et l’élevage d’animaux afin de fournir de la nourriture ou d’autres produits (3.1.15)
3.2.2
espaces verts
tous les éléments visibles d’une parcelle de terrain, souvent considérés du point de vue de leur intérêt
esthétique, tels les jardins publics et privés, les parcs et la végétation des routes, y compris les pelouses
et aires récréatives gazonnées
3.2.3
irrigation restreinte
utilisation d’EUT pour des applications non potables dans des lieux dont l’accès au public est contrôlé ou
restreint par des barrières physiques ou institutionnelles
3.2.4
irrigation urbaine restreinte
irrigation d’aires dont l’accès au public pendant l’irrigation peut être contrôlé (par exemple, certains
terrains de golf, cimetières et terre-pleins centraux d’autoroutes)
3.2.5
irrigation non restreinte
utilisation d’EUT pour des applications non potables dans des lieux dont l’accès au public n’est pas restreint
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3.2.6
irrigation urbaine non restreinte
irrigation d’aires dont l’accès au public pendant l’irrigation n’est pas restreint (par exemple, certains
jardins et aires de jeux)
3.3 Qualité des eaux usées
3.3.1
classe A: EUT de très haute qualité
eaux usées brutes (3.3.6) ayant subi un traitement physique et biologique, une filtration (3.5.3) et une
[10]
désinfection (3.5.2), et dont la qualité répond à la description du Tableau 1 de l’ISO 16075-2
3.3.2
classe B: EUT de haute qualité
eaux usées brutes (3.3.6) ayant subi un traitement physique et biologique, une filtration (3.5.3) et une
[10]
désinfection (3.5.2), et dont la qualité répond à la description du Tableau 1 de l’ISO 16075-2
3.3.3
classe C: EUT de bonne qualité
eaux usées brutes (3.3.6) ayant subi un traitement physique et biologique, et dont la qualité répond à la
[10]
description du Tableau 1 de l’ISO 16075-2
3.3.4
classe D: EUT de qualité moyenne
eaux usées brutes (3.3.6) ayant subi un traitement physique et biologique, et dont la qualité répond à la
[10]
description du Tableau 1 de l’ISO 16075-2
3.3.5
classe E: eaux usées après traitement extensif
eaux usées brutes (3.3.6) ayant subi un processus de traitement biologique naturel avec un long
temps de séjour (10 j à 15 j au minimum), et dont la qualité répond à la description du Tableau 1 de
[10]
l’ISO 16075-2
3.3.6
eaux usées brutes
eaux usées (3.1.22) n’ayant été soumises à aucun traitement
3.3.7
coliformes thermotolérants
groupe de bactéries dont la présence dans l’environnement (3.1.4) indique généralement une
contamination fécale (auparavant nommés coliformes fécaux)
Note 1 à l’article: Pour déterminer la qualité des EUT, on peut rechercher Escherichia coli (E. coli) ou les coliformes
fécaux car l’écart entre les valeurs n’est pas significatif.
3.4 Systèmes d’irrigation
3.4.1
rampe d’arrosage
machine d’arrosage mobile (3.4.11) composée de deux tuyaux (bras) symétriques et de buses d’arrosage
réparties sur l’un des tuyaux, l’action d’arrosage étant complétée par un canon d’arrosage placé à chaque
extrémité des deux tuyaux; l’action des buses produit un effet de réaction (similaire à un tourniquet
hydraulique) qui entraîne la rotation des bras à une vitesse voulue
3.4.2
machine d’irrigation à pivot central et déplacement latéral
machine d’irrigation automatique constituée d’un certain nombre de tours automotrices supportant
un tuyau qui tourne autour d’un pivot et par le biais duquel de l’eau fournie au niveau du pivot s’écoule
radialement vers l’extérieur pour être distribuée par des asperseurs ou des arroseurs (3.4.24) situés le
long du tuyau
3.4.3
émetteur
tuyau émetteur
goutteur
dispositif monté sur une conduite latérale d’irrigation et destiné à distribuer l’eau par goutte-à-goutte
ou en flux continu à un débit ne dépassant pas 15 l/h, excepté pendant la purge
3.4.4
système d’irrigation à écoulement gravitaire
système d’irrigation (3.4.8) où l’eau est appliquée directement sur la surface du sol (3.1.19) et n’est pas
sous pression
3.4.5
émetteur intercalé
émetteur (3.4.3) destiné à être installé entre deux longueurs de tuyau dans une conduite latérale
d’irrigation
3.4.6
canon d’irrigation
dispositif de distribution sur une longue portée, qui est soit un arroseur secteur de cercle, soit un
arroseur plein cercle
3.4.7
asperseur d’irrigation
dispositif distribuant l’eau sous forme de jets fins ou en éventail sans mouvement rotatif des parties qui
le constituent
3.4.8
système d’irrigation
assemblage de tuyaux, composants et dispositifs installés dans le champ dans le but d’irriguer une
zone spécifique
3.4.9
système de micro-irrigation
système pouvant délivrer de l’eau aux végétaux sous forme de gouttes, de micro-ruissellements ou de
micro-aspersion
Note 1 à l’article: L’irrigation par goutte-à-goutte en surface et sous la surface et l’irrigation par micro-aspersion
(3.4.10) sont les deux principaux systèmes de ce type.
3.4.10
système d’irrigation par micro-aspersion
système caractérisé par des sources d’eau ponctuelles ressemblant à des arroseurs miniatures (micro-
arroseurs), qui sont placées le long des conduites latérales, délivrent un débit compris entre 30 l/h et
150 l/h avec des hauteurs manométriques (pressions de refoulement) allant de 15 m à 25 m, et arrosent
sur une longueur comprise entre 2 m et 6 m
3.4.11
machine d’arrosage mobile
unité d’arrosage qui est déplacée automatiquement sur toute la surface du sol pendant l’application de
l’eau
3.4.12
émetteur intégré
émetteur (3.4.3) destiné à être installé dans la paroi d’une conduite latérale d’irrigation, soit directement,
soit indirectement au moyen d’un tube par exemple
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3.4.13
système de tuyau perforé
émetteur (émetteur/tuyau émetteur), tuyau, tuyau flexible ou tube continu, y compris tuyau flexible
pliable, pourvu de perforations destinées à distribuer l’eau par goutte-à-goutte ou en flux continu à un
débit d’émission ne dépassant pas 15 l/h pour chaque unité émettrice
3.4.14
système permanent
système d’irrigation (arroseurs) statique à réseau fixe, pour lequel les positions des arroseurs sont
fixées de manière rigide sur des conduites latérales d’irrigation semi-permanentes ou permanentes,
par exemple, système d’irrigation à réseau fixe saisonnier portatif, système d’irrigation enterré
3.4.15
système portatif
système dont la totalité ou une partie des éléments constituant le réseau peut être déplacée
3.4.16
système d’irrigation sous pression
système de réseaux de tuyaux sous pression
3.4.17
arroseur rotatif
dispositif qui, par son mouvement rotatif autour de son axe vertical, distribue de l’eau sur une zone
circulaire ou une partie d’une zone circulaire
3.4.18
système automoteur
unité dont une conduite latérale passe au centre d’une série de roues et est déplacée en entier
Note 1 à l’article: Des asperseurs/arroseurs rotatifs (3.4.17) sont placés sur la conduite latérale (également
appelée système déplaçable sur roues).
3.4.19
canon automoteur
canon d’arrosage placé sur un chariot ou un traîneau attaché à l’extrémité d’un tuyau flexible.
3.4.20
système semi-permanent
dispositif similaire au système semi-portatif (3.4.21), mais avec des conduites latérales portatives et une
station de pompage et des conduites principales et secondaires qui sont permanentes
3.4.21
système semi-portatif
dispositif similaire au système portatif (3.4.15), à l’exception de la source d’eau et de la station de
pompage, qui sont fixes
3.4.22
système à réseau fixe saisonnier
réseau fixe temporaire, où les conduites latérales sont positionnées dans le champ pendant toute la
saison d’irrigation
3.4.23
aspersion
distribution d’eau par un arroseur (3.4.24)
3.4.24
arroseur
dispositif de distribution d’eau de différentes dimensions et différents types (par exemple, arroseur à
impact, buse fixe, asperseur, canon d’irrigation (3.4.6)
3.4.25
système d’irrigation par arrosage
système d’irrigation (3.4.8) composé d’arroseurs (3.4.24)
3.4.26
système d’arrosage statique
réseau d’arroseurs (3.4.24) fixes
3.4.27
machine d’irrigation mobile
machine d’irrigation conçue pour irriguer un champ de façon séquentielle, bande par bande, tout en se
déplaçant d’un bout à l’autre du champ
3.5 Éléments associés aux stations d’épuration d’eaux usées
3.5.1
désinfection additionnelle
désinfection (3.5.2) des EUT dans le cadre d’un projet de réutilisation de l’eau (3.1.23), destinée à
améliorer la qualité des EUT avant l’irrigation
3.5.2
désinfection
processus (3.1.14) qui détruit, inactive ou élimine les microorganismes
3.5.3
filtration
processus (3.1.14) ou dispositif permettant d’éliminer la matière solide ou colloïdale des eaux usées
(3.1.22) en piégeant physiquement les particules et en les retirant
3.5.4
filtration sur membrane
filtration (3.5.3) par une membrane de porosité inférieure ou égale à 0,45 μm
Note 1 à l’article: La filtration sur membrane peut également être considérée comme une désinfection (3.5.2) en
fonction de la réduction d’agents pathogènes, mesurée en unités log, qu’elle permet d’obtenir.
3.5.5
réservoir
système de stockage temporaire des EUT non utilisées en fonction de la demande en eau d’irrigation et
du débit de production de la station d’épuration
Note 1 à l’article: Différents types de réservoirs pouvant être utilisés sont indiqués ci-après:
a) les réservoirs à ciel ouvert, communément utilisés pour le stockage à court terme avec des temps de séjour
hydraulique allant d’un jour à deux semaines;
b) les réservoirs fermés, utilisés pour le stockage à court terme afin de limiter la reprise de la croissance
bactérienne et la contamination extérieure, courantes pour des temps de séjour hydraulique d’une demi-
journée à une semaine;
c) les réservoirs à ciel ouvert pour le stockage à long terme ou saisonnier des EUT, afin d’accumuler l’eau
pendant les périodes où le débit de production de la station d’épuration est supérieur à la demande en eau
d’irrigation et de satisfaire aux besoins d’irrigation lorsque la demande est supérieure au débit de production
de la station d’épuration. Le temps de séjour hydraulique change selon la saison;
d) le stockage en aquifère et la récupération pour stockage à long terme, qui est généralement combinée avec
le traitement par le sol et l’aquifère (au moyen de bassins d’infiltration). Le temps de séjour est également
une variable qui est affectée par le débit de production des EUT et la demande en eau d’irrigation. Il convient
que ce stockage en aquifère ne contribue pas à la recharge de l’aquifère pour une utilisation éventuelle
comme eau potable.
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3.5.6
stockage
rétention des EUT temporairement non utilisées sur le court ou le long terme avant d’être utilisées dans
des systèmes d’irrigation (3.4.8)
3.5.7
stations de pompage et systèmes de transport des EUT
systèmes de canalisations et de pompes transportant les EUT de la STEP vers les réservoirs de stockage
et vers le site d’utilisation
3.5.8
station d’épuration des eaux usées
STEP
installation conçue pour traiter les eaux usées (3.1.22) grâce à une combinaison d’opérations
individuelles physiques (mécaniques) et de processus chimiques et biologiques dans le but de réduire
les contaminants organiques et inorganiques présents dans les eaux usées
Note 1 à l’article: Il existe différents niveaux de traitement des eaux usées, selon leur niveau de contamination et
la qualité voulue pour les EUT.
3.6 Abréviations
DBO demande biochimique en oxygène
DCO demande chimique en oxygène
EC conductivité électrique
ENP eau non potable
NTU unités de turbidité néphélémétrique
SAR rapport d’adsorption du sodium
TDS matières dissoutes totales
EUT eaux usées traitées
UV ultraviolet
EU eaux usées
STEP station d’épuration des eaux usées
4 Amélioration de la qualité et de l’utilisation des EUT
La qualité chimique des eaux usées dépend de la qualité chimique de l’eau fraîche initiale. L’eau fraîche
initiale provient de différentes sources (eaux souterraines, rivières, lacs et dessalement de l’eau de
mer ou de l’eau saumâtre). Les sels dissous, qui sont souvent ajoutés à l’eau fraîche initiale lors de son
utilisation, ne sont pas éliminés par le traitement conventionnel des eaux usées.
Pour éviter que la qualité des EUT ait un impact négatif sur les cultures et les sols irrigués, différentes
stratégies peuvent être mises en œuvre.
La première option consiste à améliorer la qualité des EUT au moyen des méthodes suivantes,
individuelles ou combinées:
a) amélioration de la qualité des EUT destinées à l’irrigation en fournissant aux municipalités une eau
de meilleure qualité (plus faible concentration en sels) ou une eau dessalée;
b) réduction des apports de sels en traitant les sources diffuses telles que l’intrusion d’eau saline dans
les réseaux de collecte, les apports domestiques que représentent les lessives ou les sels des lave-
vaisselle et/ou les sources ponctuelles telles que les usines des industries utilisant de gros volumes
d’eau et rejetant de grandes quantités de sels issus de leurs processus de fabrication.
L’adoption de bonnes pratiques en matière d’agronomie et d’irrigation est une autre option largement
approuvée; elle inclut:
a) la sélection et la gestion des cultures;
b) la lixiviation et le drainage;
c) la gestion de la structure du sol;
d) l’équilibrage des applications d’engrais ou des amendements;
e) l’adaptation des temps d’irrigation et la sélection de la technique d’irrigation appropriée.
Lorsque l’eau dessalée représente une source d’eau fraîche initiale appropriée, il peut s’avérer nécessaire
de surveiller la concentration en bore de l’eau dessalée si des procédés spéciaux d’élimination du bore ne
peuvent pas être mis en œuvre au cours du dessalement. L’attention doit également porter sur l’apport
de calcium et de magnésium à l’étape du post-traitement. Dans tous les cas, il convient que les cultures
irriguées soient des espèces adaptées à la quantité et à la nature des sels dissous dans les EUT.
5 Base d’un projet de réutilisation en irrigation
Il convient qu’un projet d’irrigation utilisant des EUT prenne en compte les paramètres relatifs à la qualité
de l’eau, les besoins des cultures, ainsi que les conditions climatiques et pédologiques régionales. La qualité
des EUT peut affecter le sol et les cultures. Il convient que le projet soit conçu en fonction de la qualité
sanitaire des EUT, afin d’éviter la transmission de maladies par les agents pathogènes présents dans l’eau.
6 Facteurs ayant une incidence sur les projets d’irrigation par des EUT: qualité
de l’eau, climat et sol
6.1 Généralités
L’utilisation des EUT de façon avantageuse en irrigation demande une prise en compte sérieuse des
risques en matière de santé publique, y compris la sécurité et la protection des travailleurs. Elle exige
un examen approfondi de l’infrastructure nécessaire, à savoir: planification des installations, choix du
lieu d’implantation de la station d’épuration, collecte et traitement des eaux usées, utilisation des EUT,
transport des EUT vers les sites de stockage, transport vers le lieu d’utilisation finale et post-utilisation.
La santé publique et les impacts environnementaux potentiels doivent être considérés comme des
aspects prioritaires pour l’élaboration de lignes directrices internationales sur les EUT qui donnent de
bons r
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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