Lors de l'élaboration du schéma d'assainissement, la création d'une seule station s'est avérée impossible, le territoire étant trop dispersé pour regrouper en un seul point la totalité des eaux usées. La réalisation de deux sites principaux, l'un à l'Est, l'autre à l'Ouest, a donc été privilégiée. Deux points de rejet des eaux traitées ont été également retenus (au large de la pointe de Chemoulin pour la station Ouest, et en amont du pont de Saint-Nazaire pour la station Est), pour mieux prendre en compte l'environnement hydrographique (Brière, estuaire, milieu marin) et apporter une réponse concrète aux évolutions des réglementations européenne et française.

Le traitement des odeurs, générées par la dégradation bactérienne, a fait l'objet d'avancées techniques dont bénéficieront les deux futures stations. Certaines sont déjà définies et imposées par le cahier des charges de la CARENE, comme le confinement  des zones de pré-traitement sous enceinte fermée et en dépression d'air, avec des filtres de lavage et d'épuration pour capter et détruire les molécules d'odeur.

Les installations actuelles ne peuvent répondre aux évolutions de la réglementation européenne et française qui imposent de traiter de manière plus poussée les composés de l'azote et du phosphore. Avec les technologies de pointe des deux futures stations de la CARENE, les flux rejetés devraient diminuer de 40 % pour les matières organiques et de plus de 60 % pour l'azote et le phosphore.

Toutes les stations d'épuration produisent des boues, résultats des différentes étapes de décantation et de traitement. La CARENE a choisi de les valoriser en les transformant en compost, pour profiter de leurs propriétés agronomiques. En ce qui concerne l'unité Ouest, les boues seront tout d'abord en partie déshydratées avant d'être transportées vers des plates-formes de compostage professionnelles.

Pour positionner ces équipements, la CARENE a pris en compte deux principaux critères : l'éloignement des zones d'habitat et la localisation des stations par rapport aux  principaux bassins de production d'eaux usées. Les sites identifiés ont également fait l'objet d'études réglementaires poussées : présence de sites classés naturels ou historiques, analyse des sols, étude de la faune et de la flore...

La qualité des rejets sera  contrôlée tout au long de l'exploitation des futures unités. Leur meilleure dispersion possible a également été recherchée. Ainsi, l'émissaire de rejet de la station Ouest sera à 1,3 km au large de la pointe de Chemoulin, afin de ne pas entrer en contact avec les zones de baignade, de pêche à pied ou de coquillages. Le brassage des eaux du chenal permettra également une dilution et une assimilation naturelles des flux rejetés.

La norme HQE (Haute Qualité Environnementale) sera appliquée dans l'approche architecturale des bâtiments, pour une meilleure intégration dans leur environnement. Une réflexion sur la consommation d'énergie et de matières premières sera également menée.  Avec une ambition forte : faire de ces équipements publics et d'intérêt général, un exemple en matière de  préservation de l'environnement.

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