Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects — Part 3: Components of a reuse project for irrigation

This document covers the system's components needed for the use of treated wastewater (TWW) for irrigation. Emphasis is placed on irrigation methods, mainly drip irrigation, as this method represents an efficient method of irrigation and water saving, while reducing the pollution of the crops. Despite the fact that water quality and filtration of treated wastewater (herein TWW) using drip irrigation are critical, open irrigation systems are more popular and are frequently used for irrigation with TWW and therefore are covered in this document. This document covers issues related to the main components of a TWW irrigation project, including the following: — pumping stations; — storage reservoirs; — treatment facilities (for irrigation purposes); — filtration and disinfection; — distribution pipeline networks; — water application devices: irrigation system components and treatment. This document is not intended to be used for certification purposes.

Lignes directrices pour l'utilisation des eaux usées traitées en irrigation — Partie 3: Éléments d'un projet de réutilisation en irrigation

Le présent document aborde les éléments du projet nécessaires à l’utilisation des eaux usées traitées (EUT) en irrigation. Il met l’accent sur les méthodes d’irrigation, principalement l’irrigation par goutte-à-goutte, cette technique constituant une méthode efficace d’apport d’eau et de réduction de la consommation d’eau, tout en diminuant la pollution des cultures. Bien que la qualité de l’eau et la filtration des eaux usées traitées (ci-après EUT) jouent un rôle essentiel dans l’irrigation par goutte-à-goutte, les systèmes d’irrigation à ciel ouvert sont plus courants et sont fréquemment utilisés pour l’irrigation par des EUT. C’est pourquoi ils sont également abordés dans le présent document. Le présent document couvre les aspects liés aux principaux éléments d’un projet d’irrigation par des EUT, notamment les suivants: — les stations de pompage; — les réservoirs de stockage; — les installations de traitement (pour une utilisation en irrigation); — la filtration et la désinfection; — les réseaux de canalisations de distribution; — les dispositifs d’application de l’eau: les composants des systèmes d’irrigation et leur traitement. Le présent document n’a pas vocation à être utilisé à des fins de certification.

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Published
Publication Date
23-May-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
24-May-2021
Completion Date
24-May-2021
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ISO 16075-3:2021 - Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16075-3
Second edition
2021-05
Guidelines for treated wastewater use
for irrigation projects —
Part 3:
Components of a reuse project for
irrigation
Lignes directrices pour l'utilisation des eaux usées traitées en
irrigation —
Partie 3: Éléments d'un projet de réutilisation en irrigation
Reference number
ISO 16075-3:2021(E)
ISO 2021
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ISO 16075-3:2021(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms, definitions and abbreviated terms ................................................................................................................................ 1

3.1 Terms and definitions ....................................................................................................................................................................... 1

3.2 Abbreviated terms ............................................................................................................................................................................... 2

4 Storage reservoir .................................................................................................................................................................................................. 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Reservoir types ....................................................................................................................................................................................... 2

4.3 Storage time ............................................................................................................................................................................................... 3

4.4 Problems and strategies.................................................................................................................................................................. 3

5 Additional treatment facilities ............................................................................................................................................................... 5

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

5.2 Filtration ....................................................................................................................................................................................................... 5

5.3 Additional disinfection ..................................................................................................................................................................... 6

6 Distribution systems ........................................................................................................................................................................................ 6

6.1 Pumping stations .................................................................................................................................................................................. 6

6.2 Pipelines ....................................................................................................................................................................................................... 6

6.3 Accessories ................................................................................................................................................................................................. 7

6.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

6.3.2 Valves ......................................................................................................................................................................................... 7

6.3.3 Blowoffs ................................................................................................................................................................................... 8

6.3.4 Flowmeters ........................................................................................................................................................................... 8

6.3.5 Hydrants .................................................................................................................................................................................. 8

6.4 Resistance of irrigation devices to pH and fertilizers ............................................................................................ 8

6.5 Maintenance of distribution networks to prevent bacterial regrowth ................................................... 9

6.6 Design and operation of distribution network to protect drinking water sources ..................... 9

6.6.1 General...................................................................................................................................................................................... 9

6.6.2 Stipulating a protective radius ..........................................................................................................................10

6.6.3 Principles of TWW irrigation above (underground or surface) drinking

water pipelines ...............................................................................................................................................................10

6.6.4 Principles of cross-connection ..........................................................................................................................10

6.6.5 Principles of painting and marking TWW irrigation pipelines and systems ............11

7 Irrigation systems ............................................................................................................................................................................................12

7.1 Classification ..........................................................................................................................................................................................12

7.2 Pressurized irrigation systems ..............................................................................................................................................13

7.2.1 Sprinkler systems .........................................................................................................................................................13

7.2.2 Micro-irrigation systems ........................................................................................................................................14

7.2.3 Filtration ..............................................................................................................................................................................15

7.2.4 Automation of the irrigation ...............................................................................................................................15

7.3 Preventive treatments, regular maintenance, and handling pressurized irrigation

system failures subject to TWW quality .........................................................................................................................15

7.3.1 General...................................................................................................................................................................................15

7.3.2 Water quality parameters required for the treatment and maintenance of

irrigation systems, for micro-sprinklers and drip irrigation systems ............................15

7.3.3 Equipment and treatments for micro-sprinklers and drip irrigation systems .......16

7.3.4 Restoring working order of an irrigation system after failure ..............................................19

Annex A (informative) Guidelines for injecting chlorine into drip irrigation systems .................................20

Annex B (informative) Guidelines for acid use in drip irrigation systems ................................................................22

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO 16075-3:2021(E)

Annex C (informative) Guidelines for injecting hydrogen peroxide into drip irrigation systems .....25

Annex D (informative) Guidelines for sampling drip irrigation pipes ...........................................................................30

Annex E (informative) Appropriated chemicals ....................................................................................................................................32

Annex F (informative) Flushing the drip irrigation pipes ...........................................................................................................34

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................37

iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16075-3:2021(E)
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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 282, Water reuse, Subcommittee SC 1,

Treated wastewater reuse for irrigation.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16075-3:2015), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— editorial changes;
— addition of Annex F.
A list of all parts in the ISO 16075 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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ISO 16075-3:2021(E)
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, 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.

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 need 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 in 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, and 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 document 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 should reflect the possible uses according to crop sensitivity (health-wise and

vi © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)

agronomy-wise), water sources (the hydrologic sensitivity of the project area), the soil, and climate

conditions.

This document 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:

— adequate monitoring of TWW 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 TWW 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 TWW quality and its use to prevent or minimize possible contamination

of groundwater or surface water sources.

This document 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 published,

it is recommended to reference this document to ensure uniformity throughout the treated wastewater

use community.
© ISO 2021 – All rights reserved vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16075-3:2021(E)
Guidelines for treated wastewater use for irrigation
projects —
Part 3:
Components of a reuse project for irrigation
1 Scope

This document covers the system's components needed for the use of treated wastewater (TWW) for

irrigation. Emphasis is placed on irrigation methods, mainly drip irrigation, as this method represents

an efficient method of irrigation and water saving, while reducing the pollution of the crops. Despite

the fact that water quality and filtration of treated wastewater (herein TWW) using drip irrigation are

critical, open irrigation systems are more popular and are frequently used for irrigation with TWW

and therefore are covered in this document.

This document covers issues related to the main components of a TWW irrigation project, including the

following:
— pumping stations;
— storage reservoirs;
— treatment facilities (for irrigation purposes);
— filtration and disinfection;
— distribution pipeline networks;
— water application devices: irrigation system components and treatment.
This document is not intended to be used for certification purposes.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 20670, Water reuse — Vocabulary

ISO 16075-1, Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects — Part 1: The basis of a reuse

project for irrigation
3 Terms, definitions and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20670 and ISO 16075-1 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
© ISO 2021 – All rights reserved 1
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ISO 16075-3:2021(E)
3.2 Abbreviated terms
BOD biochemical oxygen demand
COD chemical oxygen demand
HDPE high-density polyethylene
NPW non-potable water
PE polyethylene
PVC polyvinyl chloride
TWW treated wastewater
WW wastewater
WWTP wastewater treatment plant
4 Storage reservoir
4.1 General

TWW is sent by a transmission pipeline to the distribution centre where water is distributed to

agricultural or other users.

Operational and seasonal storage facilities should be placed downstream the wastewater treatment

plant to equalize daily and seasonal variations in flow from the WWTP to the distribution centre, so as

to:
— meet peek irrigation demands;

— store excess of TWW entering the irrigation system in relation to irrigation demands (including

winter storage);

— minimize the consequences of a disruptive operation of WWTP or temporary flow of unsuitable

quality of TWW to the operation of the irrigation system.

Storage reservoirs can also be used to provide additional treatment to the TWW when managers of

irrigation systems need to control changes of wastewater quality that can affect the operation of the

irrigation system or to increase the TWW quality.
4.2 Reservoir types
Storage facilities can be open reservoirs or ponds or closed reservoirs.

Closed reservoirs can be fixed roof reservoirs including underground reservoirs or reservoirs with

removable floating cover (partial or full covered).
Closed reservoirs are more expensive, but can have several advantages:
— reduced evaporation;
— lower potential for algal growth;
— no possibility of contact of wastewater with people or animals;
— protection of stored wastewater from rainfall runoff.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)

The disadvantage of these reservoirs is that they require periodic cleaning due to biofilm formation

and biofouling, and due to the lack of photosynthesis there is greater potential for the development of

anaerobic conditions and therefore odour emission.
4.3 Storage time

According to the requirements of the irrigation project, there are two main types of storage, the short-

term and the long-term storage.

Short-term storage is needed in most irrigation systems for equalizing and balancing TWW supply and

application that occur during one or more days (according to the needs of the irrigation system).

Short-term storage is usually provided by concrete or plastic tanks and small ponds while long-term

storage is usually provided by dams, large ponds, lakes, or aquifer storage and recovery.

Long-term storage can be divided to:

— Seasonal storage, that accumulate water during long periods of treatment plant discharge higher

than irrigation demand. The stored TWW may be used when the irrigation demands are higher

than the treatment plant discharge. This storage is generally used in open large reservoirs. The

residence time is generally months.

— Aquifer storage, which is commonly combined with soil aquifer treatment (by means of infiltration

basins). The residence time may be months or years.
4.4 Problems and strategies

During the storage period, wastewater is subject to changes that affect its physical, chemical,

and biological quality. Bacterial regrowth and/or entering from the surroundings, nitrification,

algae growth, and production of H S (responsible for odour emission and risk of corrosion to metal

components in the irrigation system) are the main biological processes affecting the quality of stored

TWW. Increase in suspended solids sediments and dissolved oxygen, modification of pH, decrease of

nutrients concentration (particularly nitrogen), and residual disinfectant are also effects that result

from storage. Natural decay of microorganisms (especially pathogenic microorganisms) during storage

depends on the water retention time and operation conditions of the reservoir.

Due to the high dependency of chemical and biological reactions with the temperature and the pH of

the wastewater, climate conditions and type of reservoir (open or closed) considerably affect the TWW

quality during storage. Temperature, particularly in warm regions, and rainfall are important factors

for stored water quality particularly in open reservoirs.

Management strategies that should be adopted to reduce physical, chemical, and biological problems

associated with wastewater storage in open and closed reservoirs are indicated in Table 1 and Table 2.

© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO 16075-3:2021(E)

Table 1 — Problems associated with wastewater storage in open reservoirs and management

strategies
Problems Management strategies

— Temperature stratification — Installation of aeration facilities – submerged or surface mixers

or recirculating pumps
— Low content of dissolved oxygen
— Maintaining elevated oxygen concentrations (positive redox)
— Release of odours
through the water column and mainly at the sediment water
interface to prevent phosphorus from entering the water
column and keep it in the sediment
— Sediments — Periodic mechanical or hydraulic dredging of accumulated
sediments at an interval according with the particular local
conditions (five years is considered an acceptable period)

— Excessive growth of algae and — Proper mixing of wastewater in order to improve the photo-

zooplankton oxidation of organic matter induced by the sunlight

— Reduction of internal recycling of — Addition of chemical algaecides. Copper sulfate can have

phosphorous toxicity effects associated with copper accumulation
(overdosing has adverse impacts on reservoir ecosystem).
According to this: caution is required when using copper
sulfate and quantities should be reduced as much as possible
— Maintenance of fish that eat algae and zooplankton. Addition
of chemical dyes to reduce sunlight penetration as well as the
growth of algae. Chemical dyes should be such as do not harm
health, plant or the environment
— Biomanipulation of zooplankton (in shallow reservoirs)
— Ultrasonic emissions placed into the open reservoir

— High content of suspended solids — As suspended solids removal depends on particle size and

residence time, consideration should be given to these factors
when designing the storage reservoirs
— Microorganisms regrowth — Increasing disinfectant residual
— Disinfecting the TWW that enter the irrigation system
— Increasing residence time
— Improving storage quality and facilities
— Isolating and disinfecting problematic sites in pipelines
— Increase of insects namely — Spraying of adequate insecticides
mosquitoes
— Mechanical methods such as keeping the water moving
— Biological controls such as natural larvicides and use of larvae
eating fish
— Keeping banks trimmed

According to the surface area and depth of the reservoir and the accumulation of the sediments.

Sometime there can be an increase in contaminants, due to the increase in residence time, because of secondary

contamination.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)

Table 2 — Problems associated with wastewater storage in closed reservoirs and management

strategies
Problems Management strategies

— Wastewater stagnation Recirculation of wastewater (pumping and configuration of inlet

and outlet piping promoting water recirculation)
Maintaining elevated oxygen concentrations (positive redox)
through the water column and especially at the sediment water
interface, to help prevent phosphorus from entering the water col-
umn and keep it locked in the sediment
— Low content of dissolved oxygen Aeration (aeration devices)
— Release of odours

— Loss of disinfectant residual Improved management of operational regime on the reservoirs

— Regrowth of microorganisms
5 Additional treatment fa
...

2021-11
ISO/TC 282/SC 1
Date : 2021-05
ISO 16075--3:2021(F)
ISO/TC 282/SC 1
Lignes directrices pour l’utilisation des eaux usées traitées en irrigation —
Partie 3 : Éléments d’un projet de réutilisation en irrigation

Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects — Part 3: Components of a

reuse project for irrigation
ICS : 13.060.01 ; 13.060.30
Type du document : Norme internationale
Sous-type du document :
Stade du document : (60) Publication
Langue du document : F
---------------------- Page: 1 ----------------------
Type du document : Norme internationale
Sous-type du document :
Stade du document : (60) Publication
Langue du document : F
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16075-3:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne

peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique

ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur l’internet ou sur un Intranet, sans

autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

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www.iso.org
Publié en Suisse
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16075-3:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ............................................................................................................................................................... v

Introduction ............................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d’application ............................................................................................................................... 1

2 Références normatives .............................................................................................................................. 1

3 Termes, définitions et abréviations ...................................................................................................... 2

3.1 Termes et définitions ................................................................................................................................. 2

3.2 Abréviations .................................................................................................................................................. 2

4 Réservoir de stockage ................................................................................................................................ 2

4.1 Généralités ..................................................................................................................................................... 2

4.2 Types de réservoirs .................................................................................................................................... 3

4.3 Durée de stockage ....................................................................................................................................... 3

4.4 Problèmes et stratégies ............................................................................................................................. 4

5 Autres installations de traitement ......................................................................................................... 5

5.1 Généralités ..................................................................................................................................................... 5

5.2 Filtration ........................................................................................................................................................ 6

5.3 Désinfection additionnelle ....................................................................................................................... 7

6 Systèmes de distribution .......................................................................................................................... 7

6.1 Stations de pompage .................................................................................................................................. 7

6.2 Canalisations ................................................................................................................................................. 7

6.3 Accessoires .................................................................................................................................................... 8

6.3.1 Généralités ..................................................................................................................................................... 8

6.3.2 Vannes ............................................................................................................................................................. 8

6.3.3 Purgeurs ......................................................................................................................................................... 9

6.3.4 Débitmètres ................................................................................................................................................... 9

6.3.5 Bornes d’irrigation ...................................................................................................................................... 9

6.4 Résistance au pH et aux engrais des dispositifs d’irrigation ......................................................... 9

6.5 Maintenance des réseaux de distribution pour prévenir la reprise de la croissance

bactérienne ................................................................................................................................................. 10

6.6 Conception et fonctionnement du réseau de distribution pour protéger les sources

d’eau potable ............................................................................................................................................... 10

6.6.1 Généralités ................................................................................................................................................... 10

6.6.2 Définition d’un rayon de protection .................................................................................................... 11

6.6.3 Principes d’irrigation par des EUT au-dessus de canalisations d’eau potable

(souterraines ou à l’air libre) ................................................................................................................ 12

6.6.4 Principes des interconnexions .............................................................................................................. 12

6.6.5 Principes de mise en peinture et de marquage des canalisations et systèmes

d’irrigation par des EUT .......................................................................................................................... 12

7 Systèmes d’irrigation ............................................................................................................................... 14

7.1 Classification ............................................................................................................................................... 14

7.2 Systèmes d’irrigation sous pression .................................................................................................... 14

7.2.1 Systèmes d’arrosage ................................................................................................................................. 14

7.2.2 Systèmes de micro-irrigation ................................................................................................................ 16

7.2.3 Filtration ...................................................................................................................................................... 17

7.2.4 Automatisation de l’irrigation ............................................................................................................... 17

7.3 Traitements préventifs, maintenance périodique et gestion des défaillances des

systèmes d’irrigation sous pression en fonction de la qualité des EUT ................................... 17

© ISO 2021 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16075-3:2021(F)

7.3.1 Généralités ................................................................................................................................................... 17

7.3.2 Paramètres de qualité de l’eau requis pour le traitement et la maintenance des

systèmes d’irrigation, applicables aux micro-arroseurs et aux systèmes d’irrigation

par goutte-à-goutte ................................................................................................................................... 18

7.3.3 Équipement et traitements requis pour les micro-arroseurs et les systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte ............................................................................................................ 18

7.3.4 Restauration du fonctionnement correct d’un système d’irrigation après une

défaillance .................................................................................................................................................... 22

Annexe A (informative) Lignes directrices relatives à l’injection de chlore dans les systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte ............................................................................................................ 23

Annexe B (informative) Lignes directrices relatives à l’utilisation d’acide dans les systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte ............................................................................................................ 25

Annexe C (informative) Lignes directrices relatives à l’injection de peroxyde d’hydrogène

dans les systèmes d’irrigation par goutte-à-goutte ........................................................................ 28

Annexe D (informative) Lignes directrices relatives à l’échantillonnage sur les canalisations

d’irrigation par goutte-à-goutte ............................................................................................................ 34

Annexe E (informative) Substances chimiques appropriées ...................................................................... 36

Annexe F (informative) Purge des canalisations d’irrigation par goutte-à-goutte ............................. 37

Bibliographie ............................................................................................................................................................ 41

vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 16075-3:2021(F)
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’attentionL'attention est appeléeattirée sur le fait que certains des éléments du présent document

peuvent faire l’objetl'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISOL'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’élaborationl'élaboration du document sont indiqués dans

l’Introductionl'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l’ISOl'ISO (voir

www.iso.org/brevetswww.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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant : www.iso.org/iso/fr/avant-
proposwww.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 282, Recyclage des eaux, sous--

comité SC 1, Recyclage des eaux usées traitées à des fins d’irrigation.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16075--3:2015), qui a fait l’objet

d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :

— modifications d’ordre rédactionnel ;
— ajout de l’Annexe F.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 16075 se trouve sur le site Webweb de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

est disponible à l’adresse www.iso.org/members.html.
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ISO 16075-3:2021(F)
Introduction

Au vu des 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, notamment par rapport 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 (également qualifiées 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 à l’avenir, 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.

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, il est nécessaire de considérer

la santé publique et les impacts négatifs potentiels sur l’agronomie et l’environnement comme des

aspects prioritaires afin de réussir le développement de projets de réutilisation de l’eau pour

l’irrigation. Afin de prévenir de tels impacts négatifs potentiels, il est essentiel d’élaborer et de mettre

en œuvre des lignes directrices internationales pour la réutilisation des eaux usées traitées.

Les principaux critères de qualité d’eau déterminant 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.

viii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 16075-3:2021(F)

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, chlorure, bore et 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 constituer un avantage en raison des

économies d’engrais qu’elle permet. 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.

Le présent document fournit des recommandations 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. Il convient que la qualité des eaux usées traitées

fournies corresponde aux utilisations possibles en fonction de la sensibilité des cultures (sur le plan

sanitaire et agronomique), des sources d’eau (sensibilité hydrologique de la zone concernée par le

projet), du sol et des conditions climatiques.

Le présent document porte sur les facteurs entrant en ligne de compte dans les projets de réutilisation

de l’eau pour l’irrigation, indépendamment de leur taille, de leur complexité et de leur situation

géographique. Il est applicable 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 :

— une surveillance méticuleuse 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 le

plus possible toute contamination éventuelle des sources d’eaux souterraines ou d’eaux de surface.

Le présent document n’a pas vocation à empêcher l’élaboration de normes ou de guides plus

spécifiques, mieux adaptés à des régions, des pays, des zones ou des organismes particuliers. Si des

documents de ce type sont publiés, il est recommandé qu’ils fassent référence au présent document afin

de garantir l’uniformité au sein de tous les acteurs utilisant des eaux usées traitées.

© ISO 2021 – Tous droits réservés ix
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NORME INTERNATIONALE ISO 16075-3:2021(F)
Lignes directrices pour l’utilisation des eaux usées traitées
en irrigation — Partie 3 : Éléments d’un projet de
réutilisation en irrigation
1 Domaine d’application

Le présent document aborde les éléments du projet nécessaires à l’utilisation des eaux usées traitées

(EUT) en irrigation. Il met l’accent sur les méthodes d’irrigation, principalement l’irrigation par goutte--

à-goutte, cette technique constituant une méthode efficace d’apport d’eau et de réduction de la

consommation d’eau, tout en diminuant la pollution des cultures. Bien que la qualité de l’eau et la

filtration des eaux usées traitées (ci-après EUT) jouent un rôle essentiel dans l’irrigation par goutte--à--

goutte, les systèmes d’irrigation à ciel ouvert sont plus courants et sont fréquemment utilisés pour

l’irrigation par des EUT. C’est pourquoi ils sont également abordés dans le présent document.

Le présent document couvre les aspects liés aux principaux éléments d’un projet d’irrigation par des

EUT, notamment les suivants :
— les stations de pompage ;
— les réservoirs de stockage ;
— les installations de traitement (pour une utilisation en irrigation) ;);
— la filtration et la désinfection ;
— les réseaux de canalisations de distribution ;

— les dispositifs d’application de l’eau : les composants des systèmes d’irrigation et leur traitement.

Le présent document n’a pas vocation à être utilisé à des fins de certification.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).
ISO 20670, Réutilisation de l’eau — Vocabulaire.

ISO 16075-1, Lignes directrices pour l’utilisationl'utilisation des eaux usées traitées en irrigationdans les

projets d'irrigation — Partie 1 : Les bases d’und'un projet de réutilisation en irrigation.pour l'irrigation

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ISO 16075-3:2021(F)
ISO 20670, Réutilisation de l'eau — Vocabulaire
3 Termes, définitions et abréviations
3.1 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 20670 16075-1 et de

l’ISO 16075-120670 s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes :

— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp ;

— IEC Electropedia : disponible à l’adresse
http://www.electropedia.org/.https://www.electropedia.org/
3.2 Abréviations
DBO demande biochimique en oxygène
DCO demande chimique en oxygène
ENP eau non potable
EU eaux usées
EUT eaux usées traitées
PE polyéthylène
PEHD polyéthylène haute densité
PVC polychlorure de vinyle
STEP station d’épuration des eaux usées
4 Réservoir de stockage
4.1 Généralités

Les EUT sont acheminées par une canalisation de transport vers le centre de distribution, à partir

duquel elles sont fournies aux agriculteurs ou aux autres utilisateurs.

Il convient que les installations de stockage opérationnel et saisonnier soient placées en aval de la

station d’épuration des eaux usées, afin d’équilibrer les variations quotidiennes et saisonnières de

l’alimentation du centre de distribution par la STEP, de façon à :
— répondre à la demande de pointe en eau d’irrigation ;

— stocker l’excédent d’EUT arrivant au système d’irrigation par rapport à la demande (y compris le

stockage hivernal) ; );

— réduire le plus possible les conséquences d’un dysfonctionnement de la STEP ou de l’écoulement

temporaire d’EUT d’une qualité inappropriée pour le fonctionnement du système d’irrigation.

Les réservoirs de stockage peuvent également être utilisés pour assurer un traitement supplémentaire

des EUT, lorsque les responsables des systèmes d’irrigation ont besoin de contrôler les variations de la

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ISO 16075-3:2021(F)

qualité des eaux usées susceptibles d’affecter le fonctionnement du système d’irrigation ou d’améliorer

la qualité des EUT.
4.2 Types de réservoirs

Les types d’installations de stockage peuvent être des réservoirs ou des lagunes à ciel ouvert, ou des

réservoirs fermés.

Les réservoirs fermés peuvent être des réservoirs à toit fixe, y compris des réservoirs souterrains, ou

des réservoirs à écran flottant amovible (couverture partielle ou totale).

Les réservoirs fermés sont plus onéreux, mais peuvent offrir plusieurs avantages :

— une évaporation moindre ;
— un risque réduit de développement d’algues ;

— aucune possibilité de contact entre les eaux usées et des personnes ou des animaux ;

— une protection des eaux usées stockées contre le ruissellement des eaux pluviales.

L’inconvénient de ces réservoirs réside dans la nécessité de les nettoyer périodiquement, en raison de

la formation d’un biofilm ou de leur encrassement biologique. L’absence de photosynthèse augmente,

en outre, le risque de développement de conditions anaérobies et, de ce fait, d’émissions d’odeurs.

4.3 Durée de stockage

On distingue deux principaux types de stockage, le stockage à court terme et le stockage à long terme,

en fonction des exigences du projet d’irrigation.

Le stockage à court terme est requis pour la plupart des systèmes d’irrigation, afin d’égaliser et

d’équilibrer l’alimentation et l’application des EUT. Il représente une durée d’un ou de plusieurs jours

(selon les besoins du système d’irrigation).

Le stockage à court terme a généralement lieu dans des cuves en béton ou en plastique et dans de petits

bassins, tandis que le stockage à long terme s’effectue habituellement via des barrages, des lagunes de

grande surface, des lacs ou un stockage de l’eau en aquifère, suivi de sa récupération.

Le stockage à long terme peut être divisé en deux catégories :

— le stockage saisonnier, permettant d’accumuler l’eau sur de longues périodes durant lesquelles le

débit de production de la station d’épuration est supérieur à la demande en eau d’irrigation. Les

EUT stockées peuvent être utilisées lorsque la demande en eau d’irrigation est supérieure au débit

de production de la station d’épuration. Ce type de stockage implique généralement l’utilisation de

réservoirs à ciel ouvert de grandes dimensions. Le temps de séjour est en principe de quelques

mois ;

— le stockage en aquifère, qui est généralement combiné au traitement par le sol et l’aquifère

(au moyen de bassins d’infiltration). Le temps de séjour peut s’étaler de quelques mois à plusieurs

années.
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ISO 16075-3:2021(F)
4.54.4 Problèmes et stratégies

Au cours de la période de stockage, les eaux usées subissent des changements qui affectent leurs

propriétés physiques, chimiques et biologiques. La reprise de la croissance bactérienne et/ou

l’introduction de bactéries provenant du milieu environnant, la nitrification, le développement d’algues

et la production de H S (à l’origine d’émissions d’odeurs et du risque de corrosion des composants

métalliques du système d’irrigation) sont les principaux processus biologiques qui affectent la qualité

des EUT stockées. Le stockage entraîne également une augmentation des sédiments en suspension et de

la quantité d’oxygène dissous, une variation du pH, une réduction de la concentration des nutriments

(en particulier de l’azote) et de la quantité de désinfectant résiduel. La diminution naturelle des micro--

organismes (en particulier des micro-organis
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16075-3
Deuxième édition
2021-05
Lignes directrices pour l'utilisation
des eaux usées traitées en
irrigation —
Partie 3:
Éléments d'un projet de réutilisation
en irrigation
Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects —
Part 3: Components of a reuse project for irrigation
Numéro de référence
ISO 16075-3:2021(F)
© ISO 2021
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ISO 16075-3:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 16075-3:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ...............................................................................................................................................................................................................................v

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................. vi

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ..................................................................................................................................................................................1

3 Termes, définitions et abréviations ................................................................................................................................................ 1

3.1 Termes et définitions ........................................................................................................................................................................ 1

3.2 Abréviations.............................................................................................................................................................................................. 2

4 Réservoir de stockage ....................................................................................................................................................................................2

4.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 2

4.2 Types de réservoirs ............................................................................................................................................................................ 2

4.3 Durée de stockage ............................................................................................................................................................................... 3

4.4 Problèmes et stratégies .................................................................................................................................................................. 3

5 Autres installations de traitement ...................................................................................................................................................5

5.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 5

5.2 Filtration ...................................................................................................................................................................................................... 5

5.3 Désinfection additionnelle ........................................................................................................................................................... 6

6 Systèmes de distribution ............................................................................................................................................................................ 6

6.1 Stations de pompage ......................................................................................................................................................................... 6

6.2 Canalisations ............................................................................................................................................................................................ 6

6.3 Accessoires ................................................................................................................................................................................................. 7

6.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................... 7

6.3.2 Vannes .......................................................................................................................................................................................... 7

6.3.3 Purgeurs .................................................................................................................................................................................... 8

6.3.4 Débitmètres ............................................................................................................................................................................ 8

6.3.5 Bornes d’irrigation ........................................................................................................................................................... 8

6.4 Résistance au pH et aux engrais des dispositifs d’irrigation ........................................................................ 8

6.5 Maintenance des réseaux de distribution pour prévenir la reprise de la croissance

bactérienne ................................................................................................................................................................................................ 9

6.6 Conception et fonctionnement du réseau de distribution pour protéger les sources

d’eau potable .......................................................................................................................................................................................... 10

6.6.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 10

6.6.2 Définition d’un rayon de protection ............................................................................................................... 10

6.6.3 Principes d’irrigation par des EUT au-dessus de canalisations d’eau potable

(souterraines ou à l’air libre) ................................................................................................................................ 11

6.6.4 Principes des interconnexions ............................................................................................................................ 11

6.6.5 Principes de mise en peinture et de marquage des canalisations et

systèmes d’irrigation par des EUT .................................................................................................................. 11

7 Systèmes d’irrigation ...................................................................................................................................................................................12

7.1 Classification .........................................................................................................................................................................................12

7.2 Systèmes d’irrigation sous pression ................................................................................................................................. 13

7.2.1 Systèmes d’arrosage ..................................................................................................................................................... 13

7.2.2 Systèmes de micro-irrigation .............................................................................................................................. 15

7.2.3 Filtration ................................................................................................................................................................................. 15

7.2.4 Automatisation de l’irrigation ............................................................................................................................. 16

7.3 Traitements préventifs, maintenance périodique et gestion des défaillances des

systèmes d’irrigation sous pression en fonction de la qualité des EUT ............................................ 16

7.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 16

7.3.2 Paramètres de qualité de l’eau requis pour le traitement et la maintenance
des systèmes d’irrigation, applicables aux micro-arroseurs et aux systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte ........................................................................................................................ 16

7.3.3 Équipement et traitements requis pour les micro-arroseurs et les systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte ........................................................................................................................ 17

iii
© ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16075-3:2021(F)
7.3.4 Restauration du fonctionnement correct d’un système d’irrigation après

une défaillance .................................................................................................................................................................. 20

Annexe A (informative) Lignes directrices relatives à l’injection de chlore dans les systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte .......................................................................................................................................................22

Annexe B (informative) Lignes directrices relatives à l’utilisation d’acide dans les systèmes

d’irrigation par goutte-à-goutte .......................................................................................................................................................24

Annexe C (informative) Lignes directrices relatives à l’injection de peroxyde d’hydrogène

dans les systèmes d’irrigation par goutte-à-goutte ....................................................................................................27

Annexe D (informative) Lignes directrices relatives à l’échantillonnage sur les canalisations

d’irrigation par goutte-à-goutte .......................................................................................................................................................33

Annexe E (informative) Substances chimiques appropriées ..................................................................................................35

Annexe F (informative) Purge des canalisations d’irrigation par goutte-à-goutte ........................................37

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................41

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ISO 16075-3:2021(F)
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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 282, Recyclage des eaux, sous-

comité SC 1, Recyclage des eaux usées traitées à des fins d’irrigation.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16075-3:2015), qui a fait l’objet

d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— modifications d’ordre rédactionnel;
— ajout de l’Annexe F.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 16075 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

est disponible à l’adresse www.iso.org/members.html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 16075-3:2021(F)
Introduction

Au vu des 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, notamment par rapport 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 (également qualifiées 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 à l’avenir, 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.

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, il est nécessaire de considérer la

santé publique et les impacts négatifs potentiels sur l’agronomie et l’environnement comme des aspects

prioritaires afin de réussir le développement de projets de réutilisation de l’eau pour l’irrigation. Afin

de prévenir de tels impacts négatifs potentiels, il est essentiel d’élaborer et de mettre en œuvre des

lignes directrices internationales pour la réutilisation des eaux usées traitées.

Les principaux critères de qualité d’eau déterminant 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, chlorure, bore et 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 constituer un avantage en raison des

économies d’engrais qu’elle permet. Cependant, la quantité de nutriments fournie par les eaux usées

© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 16075-3:2021(F)

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.

Le présent document fournit des recommandations 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. Il convient que la qualité des eaux usées traitées

fournies corresponde aux utilisations possibles en fonction de la sensibilité des cultures (sur le plan

sanitaire et agronomique), des sources d’eau (sensibilité hydrologique de la zone concernée par le

projet), du sol et des conditions climatiques.

Le présent document porte sur les facteurs entrant en ligne de compte dans les projets de réutilisation

de l’eau pour l’irrigation, indépendamment de leur taille, de leur complexité et de leur situation

géographique. Il est applicable 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:

— une surveillance méticuleuse 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 le

plus possible toute contamination éventuelle des sources d’eaux souterraines ou d’eaux de surface.

Le présent document n’a pas vocation à empêcher l’élaboration de normes ou de guides plus spécifiques,

mieux adaptés à des régions, des pays, des zones ou des organismes particuliers. Si des documents de

ce type sont publiés, il est recommandé qu’ils fassent référence au présent document afin de garantir

l’uniformité au sein de tous les acteurs utilisant des eaux usées traitées.
vii
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NORME INTERNATIONALE ISO 16075-3:2021(F)
Lignes directrices pour l'utilisation des eaux usées traitées
en irrigation —
Partie 3:
Éléments d'un projet de réutilisation en irrigation
1 Domaine d’application

Le présent document aborde les éléments du projet nécessaires à l’utilisation des eaux usées traitées

(EUT) en irrigation. Il met l’accent sur les méthodes d’irrigation, principalement l’irrigation par

goutte-à-goutte, cette technique constituant une méthode efficace d’apport d’eau et de réduction de

la consommation d’eau, tout en diminuant la pollution des cultures. Bien que la qualité de l’eau et la

filtration des eaux usées traitées (ci-après EUT) jouent un rôle essentiel dans l’irrigation par goutte-

à-goutte, les systèmes d’irrigation à ciel ouvert sont plus courants et sont fréquemment utilisés pour

l’irrigation par des EUT. C’est pourquoi ils sont également abordés dans le présent document.

Le présent document couvre les aspects liés aux principaux éléments d’un projet d’irrigation par des

EUT, notamment les suivants:
— les stations de pompage;
— les réservoirs de stockage;
— les installations de traitement (pour une utilisation en irrigation);
— la filtration et la désinfection;
— les réseaux de canalisations de distribution;

— les dispositifs d’application de l’eau: les composants des systèmes d’irrigation et leur traitement.

Le présent document n’a pas vocation à être utilisé à des fins de certification.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 16075-1, Lignes directrices pour l'utilisation des eaux usées traitées dans les projets d'irrigation —

Partie 1: Les bases d'un projet de réutilisation pour l'irrigation
ISO 20670, Réutilisation de l'eau — Vocabulaire
3 Termes, définitions et abréviations
3.1 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 16075-1 et de l’ISO 20670

s’appliquent.
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ISO 16075-3:2021(F)

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.2 Abréviations
DBO demande biochimique en oxygène
DCO demande chimique en oxygène
ENP eau non potable
EU eaux usées
EUT eaux usées traitées
PE polyéthylène
PEHD polyéthylène haute densité
PVC polychlorure de vinyle
STEP station d’épuration des eaux usées
4 Réservoir de stockage
4.1 Généralités

Les EUT sont acheminées par une canalisation de transport vers le centre de distribution, à partir

duquel elles sont fournies aux agriculteurs ou aux autres utilisateurs.

Il convient que les installations de stockage opérationnel et saisonnier soient placées en aval de la

station d’épuration des eaux usées, afin d’équilibrer les variations quotidiennes et saisonnières de

l’alimentation du centre de distribution par la STEP, de façon à:
— répondre à la demande de pointe en eau d’irrigation;

— stocker l’excédent d’EUT arrivant au système d’irrigation par rapport à la demande (y compris le

stockage hivernal);

— réduire le plus possible les conséquences d’un dysfonctionnement de la STEP ou de l’écoulement

temporaire d’EUT d’une qualité inappropriée pour le fonctionnement du système d’irrigation.

Les réservoirs de stockage peuvent également être utilisés pour assurer un traitement supplémentaire

des EUT, lorsque les responsables des systèmes d’irrigation ont besoin de contrôler les variations de la

qualité des eaux usées susceptibles d’affecter le fonctionnement du système d’irrigation ou d’améliorer

la qualité des EUT.
4.2 Types de réservoirs

Les types d’installations de stockage peuvent être des réservoirs ou des lagunes à ciel ouvert, ou des

réservoirs fermés.

Les réservoirs fermés peuvent être des réservoirs à toit fixe, y compris des réservoirs souterrains, ou

des réservoirs à écran flottant amovible (couverture partielle ou totale).
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ISO 16075-3:2021(F)

Les réservoirs fermés sont plus onéreux, mais peuvent offrir plusieurs avantages:

— une évaporation moindre;
— un risque réduit de développement d’algues;

— aucune possibilité de contact entre les eaux usées et des personnes ou des animaux;

— une protection des eaux usées stockées contre le ruissellement des eaux pluviales.

L’inconvénient de ces réservoirs réside dans la nécessité de les nettoyer périodiquement, en raison de

la formation d’un biofilm ou de leur encrassement biologique. L’absence de photosynthèse augmente, en

outre, le risque de développement de conditions anaérobies et, de ce fait, d’émissions d’odeurs.

4.3 Durée de stockage

On distingue deux principaux types de stockage, le stockage à court terme et le stockage à long

terme, en fonction des exigences du projet d’irrigation.

Le stockage à court terme est requis pour la plupart des systèmes d’irrigation, afin d’égaliser et

d’équilibrer l’alimentation et l’application des EUT. Il représente une durée d’un ou de plusieurs jours

(selon les besoins du système d’irrigation).

Le stockage à court terme a généralement lieu dans des cuves en béton ou en plastique et dans de petits

bassins, tandis que le stockage à long terme s’effectue habituellement via des barrages, des lagunes de

grande surface, des lacs ou un stockage de l’eau en aquifère, suivi de sa récupération.

Le stockage à long terme peut être divisé en deux catégories:

— le stockage saisonnier, permettant d’accumuler l’eau sur de longues périodes durant lesquelles le

débit de production de la station d’épuration est supérieur à la demande en eau d’irrigation. Les

EUT stockées peuvent être utilisées lorsque la demande en eau d’irrigation est supérieure au débit

de production de la station d’épuration. Ce type de stockage implique généralement l’utilisation de

réservoirs à ciel ouvert de grandes dimensions. Le temps de séjour est en principe de quelques mois;

— le stockage en aquifère, qui est généralement combiné au traitement par le sol et l’aquifère (au moyen

de bassins d’infiltration). Le temps de séjour peut s’étaler de quelques mois à plusieurs années.

4.4 Problèmes et stratégies
Au cours de la période de stockage, les eaux usées subissent des change
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16075-3
Second edition
Guidelines for treated wastewater use
for irrigation projects —
Part 3:
Components of a reuse project for
irrigation
Lignes directrices pour l'utilisation des eaux usées traitées en
irrigation —
Partie 3: Éléments d'un projet de réutilisation en irrigation
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 16075-3:2021(E)
ISO 2021
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ISO 16075-3:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

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Published in Switzerland
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ISO 16075-3:2021(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms, definitions and abbreviated terms ................................................................................................................................ 1

3.1 Terms and definitions ....................................................................................................................................................................... 1

3.2 Abbreviated terms ............................................................................................................................................................................... 2

4 Storage reservoir .................................................................................................................................................................................................. 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Reservoir types ....................................................................................................................................................................................... 2

4.3 Storage time ............................................................................................................................................................................................... 3

4.4 Problems and strategies.................................................................................................................................................................. 3

5 Additional treatment facilities ............................................................................................................................................................... 5

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

5.2 Filtration ....................................................................................................................................................................................................... 5

5.3 Additional disinfection ..................................................................................................................................................................... 6

6 Distribution systems ........................................................................................................................................................................................ 6

6.1 Pumping stations .................................................................................................................................................................................. 6

6.2 Pipelines ....................................................................................................................................................................................................... 6

6.3 Accessories ................................................................................................................................................................................................. 7

6.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

6.3.2 Valves ......................................................................................................................................................................................... 7

6.3.3 Blowoffs ................................................................................................................................................................................... 8

6.3.4 Flowmeters ........................................................................................................................................................................... 8

6.3.5 Hydrants .................................................................................................................................................................................. 8

6.4 Resistance of irrigation devices to pH and fertilizers ............................................................................................ 8

6.5 Maintenance of distribution networks to prevent bacterial regrowth ................................................... 9

6.6 Design and operation of distribution network to protect drinking water sources ..................... 9

6.6.1 General...................................................................................................................................................................................... 9

6.6.2 Stipulating a protective radius ..........................................................................................................................10

6.6.3 Principles of TWW irrigation above (underground or surface) drinking

water pipelines ...............................................................................................................................................................10

6.6.4 Principles of cross-connection ..........................................................................................................................10

6.6.5 Principles of painting and marking TWW irrigation pipelines and systems ............11

7 Irrigation systems ............................................................................................................................................................................................12

7.1 Classification ..........................................................................................................................................................................................12

7.2 Pressurized irrigation systems ..............................................................................................................................................13

7.2.1 Sprinkler systems .........................................................................................................................................................13

7.2.2 Micro-irrigation systems ........................................................................................................................................14

7.2.3 Filtration ..............................................................................................................................................................................15

7.2.4 Automation of the irrigation ...............................................................................................................................15

7.3 Preventive treatments, regular maintenance, and handling pressurized irrigation

system failures subject to TWW quality .........................................................................................................................15

7.3.1 General...................................................................................................................................................................................15

7.3.2 Water quality parameters required for the treatment and maintenance of

irrigation systems, for micro-sprinklers and drip irrigation systems ............................15

7.3.3 Equipment and treatments for micro-sprinklers and drip irrigation systems .......16

7.3.4 Restoring working order of an irrigation system after failure ..............................................19

Annex A (informative) Guidelines for injecting chlorine into drip irrigation systems .................................20

Annex B (informative) Guidelines for acid use in drip irrigation systems ................................................................22

© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
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ISO 16075-3:2021(E)

Annex C (informative) Guidelines for injecting hydrogen peroxide into drip irrigation systems .....25

Annex D (informative) Guidelines for sampling drip irrigation pipes ...........................................................................30

Annex E (informative) Appropriated chemicals ....................................................................................................................................32

Annex F (informative) Flushing the drip irrigation pipes ...........................................................................................................34

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................37

iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)
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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 282, Water reuse, Subcommittee SC 1,

Treated wastewater reuse for irrigation.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16075-3:2015), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— editorial changes;
— addition of Annex F.
A list of all parts in the ISO 16075 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v
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ISO 16075-3:2021(E)
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, 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.

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 need 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 in 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, and 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 document 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 should reflect the possible uses according to crop sensitivity (health-wise and

vi PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)

agronomy-wise), water sources (the hydrologic sensitivity of the project area), the soil, and climate

conditions.

This document 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:

— adequate monitoring of TWW 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 TWW 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 TWW quality and its use to prevent or minimize possible contamination

of groundwater or surface water sources.

This document 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 published,

it is recommended to reference this document to ensure uniformity throughout the treated wastewater

use community.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE vii
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16075-3:2021(E)
Guidelines for treated wastewater use for irrigation
projects —
Part 3:
Components of a reuse project for irrigation
1 Scope

This document covers the system's components needed for the use of treated wastewater (TWW) for

irrigation. Emphasis is placed on irrigation methods, mainly drip irrigation, as this method represents

an efficient method of irrigation and water saving, while reducing the pollution of the crops. Despite

the fact that water quality and filtration of treated wastewater (herein TWW) using drip irrigation are

critical, open irrigation systems are more popular and are frequently used for irrigation with TWW

and therefore are covered in this document.

This document covers issues related to the main components of a TWW irrigation project, including the

following:
— pumping stations;
— storage reservoirs;
— treatment facilities (for irrigation purposes);
— filtration and disinfection;
— distribution pipeline networks;
— water application devices: irrigation system components and treatment.
This document is not intended to be used for certification purposes.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 20670, Water reuse — Vocabulary

ISO 16075-1, Guidelines for treated wastewater use for irrigation projects — Part 1: The basis of a reuse

project for irrigation
3 Terms, definitions and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20670 and ISO 16075-1 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
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ISO 16075-3:2021(E)
3.2 Abbreviated terms
BOD biochemical oxygen demand
COD chemical oxygen demand
HDPE high-density polyethylene
NPW non-potable water
PE polyethylene
PVC polyvinyl chloride
TWW treated wastewater
WW wastewater
WWTP wastewater treatment plant
4 Storage reservoir
4.1 General

TWW is sent by a transmission pipeline to the distribution centre where water is distributed to

agricultural or other users.

Operational and seasonal storage facilities should be placed downstream the wastewater treatment plant

to equalize daily and seasonal variations in flow from the WWTP to the distribution centre, so as to:

— meet peek irrigation demands;

— store excess of TWW entering the irrigation system in relation to irrigation demands (including

winter storage);

— minimize the consequences of a disruptive operation of WWTP or temporary flow of unsuitable

quality of TWW to the operation of the irrigation system.

Storage reservoirs can also be used to provide additional treatment to the TWW when managers of

irrigation systems need to control changes of wastewater quality that can affect the operation of the

irrigation system or to increase the TWW quality.
4.2 Reservoir types
Storage facilities can be open reservoirs or ponds or closed reservoirs.

Closed reservoirs can be fixed roof reservoirs including underground reservoirs or reservoirs with

removable floating cover (partial or full covered).
Closed reservoirs are more expensive, but can have several advantages:
— reduced evaporation;
— lower potential for algal growth;
— no possibility of contact of wastewater with people or animals;
— protection of stored wastewater from rainfall runoff.
2 PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 16075-3:2021(E)

The disadvantage of these reservoirs is that they require periodic cleaning due to biofilm formation

and biofouling, and due to the lack of photosynthesis there is greater potential for the development of

anaerobic conditions and therefore odour emission.
4.3 Storage time

According to the requirements of the irrigation project, there are two main types of storage, the short-

term and the long-term storage.

Short-term storage is needed in most irrigation systems for equalizing and balancing TWW supply and

application that occur during one or more days (according to the needs of the irrigation system).

Short-term storage is usually provided by concrete or plastic tanks and small ponds while long-term

storage is usually provided by dams, large ponds, lakes, or aquifer storage and recovery.

Long-term storage can be divided to:

— Seasonal storage, that accumulate water during long periods of treatment plant discharge higher

than irrigation demand. The stored TWW may be used when the irrigation demands are higher

than the treatment plant discharge. This storage is generally used in open large reservoirs. The

residence time is generally months.

— Aquifer storage, which is commonly combined with soil aquifer treatment (by means of infiltration

basins). The residence time may be months or years.
4.4 Problems and strategies

During the storage period, wastewater is subject to changes that affect its physical, chemical,

and biological quality. Bacterial regrowth and/or entering from the surroundings, nitrification,

algae growth, and production of H S (responsible for odour emission and risk of corrosion to metal

components in the irrigation system) are the main biological processes affecting the quality of stored

TWW. Increase in suspended solids sediments and dissolved oxygen, modification of pH, decrease of

nutrients concentration (particularly nitrogen), and residual disinfectant are also effects that result

from storage. Natural decay of microorganisms (especially pathogenic microorganisms) during storage

depends on the water retention time and operation conditions of the reservoir.

Due to the high dependency of chemical and biological reactions with the temperature and the pH of

the wastewater, climate conditions and type of reservoir (open or closed) considerably affect the TWW

quality during storage. Temperature, particularly in warm regions, and rainfall are important factors

for stored water quality particularly in open reservoirs.

Management strategies that should be adopted to reduce physical, chemical, and biological problems

associated with wastewater storage in open and closed reservoirs are indicated in Table 1 and Table 2.

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ISO 16075-3:2021(E)

Table 1 — Problems associated with wastewater storage in open reservoirs and management

strategies
Problems Management strategies

— Temperature stratification — Installation of aeration facilities – submerged or surface mixers

or recirculating pumps
— Low content of dissolved oxygen
— Maintaining elevated oxygen concentrations (positive redox)
— Release of odours
through the water column and mainly at the sediment water
interface to prevent phosphorus from entering the water
column and keep it in the sediment
— Sediments — Periodic mechanical or hydraulic dredging of accumulated
sediments at an interval according with the particular local
conditions (five years is considered an acceptable period)

— Excessive growth of algae and — Proper mixing of wastewater in order to improve the photo-

zooplankton oxidation of organic matter induced by the sunlight

— Reduction of internal recycling of — Addition of chemical algaecides. Copper sulfate can have

phosphorous toxicity effects associated with copper accumulation
(overdosing has adverse impacts on reservoir ecosystem).
According to this: caution is required when using copper
sulfate and quantities should be reduced as much as possible
— Maintenance of fish that eat algae and zooplankton. Addition
of chemical dyes to reduce sunlight penetration as well as the
growth of algae. Chemical dyes should be such as do not harm
health, plant or the environment
— Biomanipulation of zooplankton (in shallow reservoirs)
— Ultrasonic emissions placed into the open reservoir

— High content of suspended solids — As suspended solids removal depends on particle size and

residence time, consideration should be given to these factors
when designing the storage reservoirs
— Microorganisms regrowth — Increasing disinfectant residual
— Disinfecting the TWW that enter the irrigation system
— Increasing residence time
— Improving storage quality and facilities
— Isolating and disinfecting problematic sites in pipelines
— Increase of insects namely — Spraying of adequate insecticides
mosquitoes
— Mechanical methods such as keeping the water moving
— Biological controls such as natural larvicides and use of larvae
eating fish
— Keeping banks trimmed

According to the surface area and depth of the reservoir and the accumulation of the sediments.

Sometime there can be an increase in contaminants, due to the increase in residence time, because of secondary

contamination.
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ISO 16075-3:2021(E)

Table 2 — Problems associated with wastewater storage in closed reservoirs and management

strategies
Problems Management strategies

— Wastewater stagnation Recirculation of wastewater (pumping and configuration of inlet

and outlet piping promoting water recirculation)
Maintaining elevated oxygen concentrations (positive redox)
through the water column and especially at the sediment water
interface, to help prevent phosphorus from entering the water col-
umn and keep it locked in the sediment
— Low content of dissolved oxygen Aeration (aeration devices)
— Release of odours
— Loss of d
...

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