Diagnostique de Stations de Traitement D'eau Potable: Réhabilitation de Filières Existantes Et Étude de Filières À Mettre en Place
Diagnostique de Stations de Traitement D'eau Potable: Réhabilitation de Filières Existantes Et Étude de Filières À Mettre en Place
Diagnostique de Stations de Traitement D'eau Potable: Réhabilitation de Filières Existantes Et Étude de Filières À Mettre en Place
Réhabilitation et création d’unités de traitement d’eau potable sur de petites communes des
Pyrénées Orientales et de l’Aude.
Dimensionnement d’une filière de reminéralisation et de déshydratation des boues.
Maître de stage :
Arnaud LAINE M. Laurent MIR
Licence professionnelle Protection de Responsable de projets d’eau potable
l’Environnement
Spécialité Gestion des Eaux Urbaines Tuteur à l’ENGEES :
et Rurales M. Christian BECK
Promotion 2005/2006 Enseignant Chercheur au SHU
Diagnostique de stations de traitement des eaux de consommation Arnaud LAINE
Remerciements
Je tiens avant tout à remercier Monsieur Hervé PLANEILLES et Monsieur Laurent MIR,
gérant et associé de GAEA Ingénierie, pour m’avoir accueilli au sein de leur entreprise.
Je souhaite remercier plus particulièrement mon maître de stage, M. Laurent MIR, pour
avoir mis à ma disposition les moyens nécessaires à mon travail d’étude, pour m’avoir accordé
une grande liberté de recherche et pour m’avoir conseillé et guidé au cors de ce stage.
Bruno Bille, chargé d’études, qui par ses connaissances et sa disponibilité a su répondre à mes
attentes et interrogations, mais aussi pour sa formation pratique sur le sujet de la recherche de
fuites.
Agnès BATAILLE, cartographe, pour son accueil, son temps passé à répondre à mes
interrogations et ses plans.
Anne Rieusset, chargée d’études, qui m’a fait partager son domaine de compétence dans la
réalisation des dossiers de Demande d’Utilité Publique.
Jean-Bonnie Gimié, chargé d’études, pour son temps passé à répondre à mes interrogations et
pour la formation au logiciel « Hydras ».
Enfin je tiens à remercier les nombreuses personnes qui ont contribués à la réalisation
de ce mémoire pour leurs conseils, soutien et aide technique.
Sommaire
INTRODUCTION....................................................................................................................................................... 1
1°) DIAGNOSTIQUE DE LA FILIERE EXISTANTE ET MISE EN EVIDENCE DES DEFAUTS DU CAPTAGE. .......................... 14
2°) PRESENTATION DE LA REMISE A NIVEAU DE L’UNITE DE TRAITEMENT .............................................................. 15
3°) REHABILITATION DU CAPTAGE .......................................................................................................................... 15
CONCLUSION ......................................................................................................................................................... 29
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES................................................................................................................ 30
Introduction
L’accès à une eau dite « potable » est un droit en France. Afin d’assurer cet accès les
communes se doivent de fournir à leurs abonnés une eau traitée et conforme du point de vue
bactériologique et physicochimique. Les normes de mise en distribution de l’eau propre à la
consommation sont draconiennes et ce sont renforcées depuis quelques années, pour éviter
tout problème sanitaire vis-à-vis des consommateurs.
Certaines communes sont aujourd’hui propriétaire d’installations vétustes ou ne pouvant
assurer la mise en distribution d’une eau en accord avec les normes fixées par la D.D.A.S.S.
(Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales). De plus l’explosion
démographique de certaines régions a conduit à une surexploitation des stations de traitement
devenues obsolètes en termes de capacité de traitement. La réhabilitation et/ou la création de
nouvelles stations de traitement des eaux potables est alors indispensable dans ce contexte. Le
bureau d’études GAEA Ingénierie, structure d’accueil de mon stage, est chargé en tant que
mettre d’œuvre de proposer et dimensionner des filières de traitements des eaux de
consommation adaptées aux besoins des collectivités.
Ce projet de stage, concernant trois communes situées dans les Pyrénées Orientales et
dans l’Aude, consiste à dimensionner pour chacune d’elles soit une filière complète de
traitement des eaux, soit une étape particulière de traitement. Le principe de cette étude a été
de dimensionner les unités en fonction du contexte local. Après avoir pris connaissance des
différentes analyses, de la gestion de l’eau sur la commune, j’ai pu dimensionner des filières en
fonctions des attentes de chaque collectivité.
La finalité de cette étude se décompose en deux points. Tout d’abord elle est de
proposer aux différentes collectivités des filières correspondantes à leurs souhaits. Et dans un
second temps, elle est d’aborder de nouvelles filières de traitement pour le bureau d’études
GAEA, notamment les filières de reminéralisation et de déshydratation des boues très peu
développées par le BET et dans les deux départements concernés.
Fondé en 1995, le bureau d’études GAEA ENVIRONNEMENT a été crée par trois
cadres diplômés d’études supérieures de compétences différentes (hydrogéologue, spécialistes
en environnement et en traitement des eaux). En 2001, GAEA ENVIRONNEMENT s’est
réorganisé en cinq bureaux d’étude complémentaires pour former GAEA GROUPE. On
distingue :
Créée en 2001, la société GAEA INGENIERIE est structurée en deux antennes : une à
Rivesaltes à environ 10 km au nord de Perpignan et une à Saillagouse à environ 90 km à
l’ouest de Perpignan.
La zone d’intervention de l’entreprise correspond principalement au département
d’implantation (Pyrénées Orientales) et aux départements limitrophes (Aude et Ariège). La
société effectue aussi des interventions en Corse, dans le Gers et en Espagne, allant même
jusqu’en Slovaquie et Slovénie de façon ponctuelle.
b) L’équipe en place
Source personnelle
Cette mission au sein du bureau d’études GAEA Ingénierie, m’aura emmené à traiter
plusieurs dossiers concernant les stations de traitement des départements des Pyrénées
Orientales et de l’Aude. Les études auxquelles j’ai participé étaient déjà en cours depuis parfois
près de deux ans, mais j’ai aussi pu m’investir sur d’autres plus récentes. Parmi les communes
que j’ai pu traiter, trois font l’objet du présent rapport de façon à donner un aperçu du traitement
de l’eau potable dans de petites collectivités. Mon travail effectué pendant ces quatre mois aura
contribué au dimensionnement de différentes stations ainsi qu’à la rédaction et à l’envoie des
dossiers d’autorisation relatifs à la mise en place des nouveaux traitements.
Enfin m’a venu au sein de l’entreprise doit permettre d’aborder le dimensionnement d’une filière
de reminéralisation et d’une filière de déshydratation des boues d’eau potable. Filières n’ayant
jamais fait l’objet d’études par le BET et étant très peu utilisées dans les départements des
Pyrénées Orientales et de l’Aude.
Les Pyrénées Orientales et l’Aude sont deux départements qui accueillent une grande
quantité de petites collectivités rurales. Suite à des déficits en eau en période d’étiage ou à des
défauts de qualité de leurs eaux, ces collectivités font appel à des bureaux d’études comme
GAEA pour remédier à ces différents problèmes. Après la rédaction par le BET du schéma
directeur en eau potable un programme de réhabilitation du réseau et de la station de
traitement (le cas échéant) est mis en place.
La commune D’Olette / Evol est confrontée à des problématiques non pas de déficit en
eau, mais à des problèmes de qualité de celle-ci. Une vaste campagne de remplacement de
canalisations usagées et de remplacement de branchements en plomb a déjà commencé et
mon intervention a porté sur le dimensionnement de l’unité de traitement mal dimensionnée,
mal implantée et surtout hors d’usage de part son état de dégradation avancé.
Enfin, j’ai aussi pu me pencher sur la récupération et la déshydratation des boues des
eaux de contrelavage de la future station de traitement des eaux du SIAEP de Salsigne,
Villanière, Villardonnel. Le but de ces recherches étant de proposer différentes techniques de
récupération adaptées aux souhaits de la collectivité et de les dimensionner.
Les villages d’Olette et d’Evol sont complètement indépendants du point de vue de leur
alimentation en eau potable. En effet chaque village possède sa propre ressource, son propre
réseau et sa propre unité de traitement. La gestion des réseaux et des deux unités de
traitement est assurée par la régie communale composée de deux personnes, employées à
temps plein. L’alimentation en eau potable du village d’Olette est assurée par une unité de
traitement et deux réservoirs de 70 m3 à partie desquels l’eau s’écoule gravitairement. Olette
assure également l’alimentation de la commune de Serdinya à partir de sa propre ressource en
eau. Une convention, en date du 12/10/1962, définit les conditions d’alimentation en eau
potable de Serdinya depuis le réseau d’Olette. La commune d’Olette est tenue de fournir de
l’eau traitée, les frais de stérilisation et autres devant être pris en compte dans le prix de vente
de l’eau à la commune de Serdinya.
Remarque :
Certains résultats bactériologiques défavorables ayant été enregistrés sur la commune de
Serdinya, le paiement de la distribution de l’eau n’est plus effectif depuis plusieurs années, la
commune ne respectant pas les objectifs de qualité signés dans la convention.
Le captage de l’eau brute est réalisé par la galerie drainante du Cabrils, exploitée depuis
le 7 mars 1998. Ce captage est équipé de deux pompes de refoulement fonctionnant en
alternance, et qui ont une capacité de pompage estimée à 25 m3/h chacune. La galerie
drainante du Cabrils a été déclarée d’utilité publique le 25 septembre 1997. Cette DUP autorise
la commune à prélever un débit ne pouvant excéder 45 m3/h et un volume cumulé de 500 m3/j.
Les analyses effectuées sur les eaux brutes révèlent une eau de bonne qualité,
cependant des pics de turbidité ont été observés lors de la fonte des neiges ou lors de fortes
précipitations et une très faible conductivité montre que celle-ci est très faiblement minéralisée.
Les dépassements bactériologiques sont rarissimes mais entraînent des défauts de qualité
ponctuels qu’il conviendra de traiter par la mise en place d’un système de désinfection adéquat.
* population moyenne = population basse saison sur neuf mois et population haute saison sur trois mois
Le schéma directeur révèle que les besoins en eau d’Olette et de Serdinya entre juillet
2002 et juillet 2003, se sont élevés en moyenne à 225 m3/j, avec un rendement de réseau de
45%. Au regard des volumes facturés, des volumes consommés non comptés et sous comptés,
on obtient un ratio de consommation de 194 l/hab/j pour Olette. En prenant ce dernier ratio, une
hypothèse de rendement de réseau de 70% (minimum exigé par les Agences de l’Eau) et le
pourcentage d’augmentation de consommation estival, le bureau d’études a pu estimer les
variations de la consommation et de la distribution à l’horizon 2015 (voir tableau ci-après).
Production
270 165 225 141 110
(m 3 /J)
C onsom m ation
121.5 74.25 101.25 98.7 77
globale (m 3 /j)
R endem ent
45% 70%
réseau
A ces besoins devront être ajoutés ceux de Serdinya estimés à 63 m3/j en pointe par le
bureau d’études. Ces différentes estimations ont donc permises d’évaluer le volume de pointe à
produire en 2015 à 204 m3/j, proche de la production actuelle.
Remarque :
La production à l’horizon 2015 devrait être légèrement inférieure à celle actuelle (204 m3/j en
2015 contre 225 m3/j en 2003), cependant cette estimation ne reste valable que si la commune
arrive à obtenir les 70% de rendement de réseau imposé par l’Agence de l’Eau). C’est pourquoi
une vaste campagne de remplacement de secteur fuyard à d’hors et déjà commencé.
La station de traitement actuelle des eaux d’Olette se situe sur les hauteurs de la
commune et à proximité de la conduite forcée EDF. Son accès est relativement difficile et
devient impossible en hiver. En effet celui-ci se fait par un chemin de terre étroit et très pentu
(accès en 4X4 uniquement), qui impose le franchissement de la conduite forcée à pied. Toutes
ces difficultés pour accéder à la station posent notamment des problèmes d’approvisionnement
en hypochlorite de sodium, qui ne peut être conservé plus de deux mois sans altération du
réactif.
Les eaux du Cabrils sont captées par trois drains sous alluviaux situés dans le lit du
cours d’eau. Celles-ci sont ensuite refoulées vers la station de traitement qui comprend six
filtres fermés et une injection d’hypochlorite de sodium. L’eau ainsi traitée est ensuite stockée
dans deux réservoirs de 70 m3 avant d’être mise en distribution.
par le haut afin de rester étanche lors d’éventuelles crues du ravin (jamais connue à ce jour).
L’accès à la chambre de captage se fait par un regard de visite fermé par une plaque
métallique. Un autre accès est constitué par un tampon en fonte avec une aération intégrée. A
l’intérieur de cet ouvrage sont entreposées les deux pompes de refoulement immergées
capable de débiter 25 m3/h, le tout étant raccordé à un compteur de production et un robinet de
prélèvement d’eau brute. Les anciennes pompes de 100 m3/h sur dimensionnées sont toujours
présentent dans ce bâti mais ne sont plus utilisées. Malgré les quelques aérations citées ci-
dessus la condensation est très présente dans ce local, ce qui explique la détérioration rapide
du matériel.
Une visite sur le site de traitement a permis de constater l’état avancé de dégradation de
la station dans son ensemble. Les six filtres à sable et toutes les canalisations sans exception
sont corrodés à l’extrême, de nombreuses fuites sont d’ailleurs visibles. Le sable des filtres
devrait être changé tous les cinq ans, toutefois cet entretien n’a jamais été réalisé par manque
d’accessibilité au site. En effet, le chemin d’accès ne permet le passage d’aucun véhicule et
l’acheminement de sable sur le site nécessiterait l’utilisation d’un hélicoptère.
L’éloignement de la pompe doseuse par rapport au point d’injection augmente le risque
de formation de dépôts et de colmatage de la canule d’injection. Le point d’injection étant à
l’extérieur, il existe un risque de gel important. L’absence de chauffage et l’importante
dégradation de l’isolation par des insectes et rongeurs divers ne permettent pas d’assurer des
températures positives dans le local en hiver, ce qui risque d’entraîner le gel du réservoir de
réactif.
De plus le bac de la pompe doseuse ne possède pas d’agitateur, le mélange de l’eau de
javel avec l’eau n’est donc pas homogène et le taux de chlore injecté n’est probablement pas
constant. Le tout ajouté à l’absence de système d’autocontrôle de l’injection de chlore, oblige
l’exploitant à venir réaliser des mesures régulières du résiduel de chlore, pour pouvoir intervenir
le plus rapidement possible en cas de problème sur le système de désinfection.
Le suivi des prélèvements effectués par la DDASS sur les unités de distribution d’Olette
de 1998 à 2002, met en évidence de façon ponctuelle une non-conformité des eaux distribuées
sur les plans bactériologiques et physico-chimiques. Les pourcentages de conformité étant de
86% sur les paramètres bactériologiques et sur les paramètres physico-chimiques. Cette non
conformité est due au paramètre de la coloration qui a été mesuré à un taux de 20 mg/l Pt (seuil
maximum = 15 mg/l Pt) et à la présence de bactérie sulfito-réductrices, coliformes
thermotolérants et entérocoques (notamment due à la présence de bovins au abord du ruisseau
en amont). Ces différents dépassements mettent en évidence des lacunes au niveau de l’unité
de traitement, qu’il convient donc d’améliorer.
5°) Dimensionnement
La nouvelle station de traitement n’a pas été dimensionnée sur le débit de prélèvement
maximal du captage du Cabrils c'est-à-dire 45 m3/h en pointe ou un cumul journalier de 500 m3/j
définit par la DUP. En effet ce débit paraît excessif à la vue de la consommation de pointe, il
paraît donc plus judicieux de conserver le débit de traitement actuel à savoir 25 m3/h
(déterminé par le débit des pompes de refoulement). Cette base de dimensionnement
permettra de créer une station capable de traiter les besoins futurs à 20 ans et plus.
Le stockage sera effectué dans un nouveau réservoir de 200 m3 dont le site
d’implantation n’est pas encore défini. On supposera que celui ci sera construit à proximité de
ceux déjà présent de façon à conserver une alimentation gravitaire des abonnés.
a) Filtration
En raison de possible piques de turbidité le filtre sera rempli d’un média filtrant composé
d’une couche de sable et d’une couche d’anthracite pour une épaisseur totale de l’ordre 1,5 m
(Office International de l’Eau, xxxx). La partie supérieure du filtre sera remplie par le CAG et la
partie inférieure sera une couche de sable de granulométrie moins importante. L’unité de
filtration comportera trois filtres de 1,2 m de diamètre, pour une surface totale de filtration de 3,6
m2.
Le dimensionnement de la station permettra de filtrer une production de 25 m3/h à des
vitesses de passage sur filtre d’environ 7 m/h (règle de dimensionnement du BET).
Le contrelavage serait effectué par cycles « eau/air et eau » et géré par un automate
programmable. Les cycles de lavage se feront successivement sur les trois filtres, de façon à
garder en permanence deux filtres en fonctionnements. Dans cette configuration les vitesses de
passage seront de l’ordre de 10 m/h (règle de dimensionnement du BET).
Pour favoriser l’étape de filtration, une unité de coagulation en tête de filtre sera mise en
place. L’ajout de coagulant se fera directement dans la conduite par l’intermédiaire d’une
pompe doseuse à partir d’un bac de réactif. Étant donné les faibles volumes à traiter la mise en
place d’ouvrages pour assurer un contact optimal entre l’eau brute et le coagulant n’est pas
nécessaire. L’avantage de l’installation d’une injection directement sur la conduite réside aussi
dans le fait que le circuit de traitement restera en tout point sous pression ce qui évite tout
aménagement supplémentaire.
Remarque :
La qualité de l’eau brute en entrée et sortie de l’unité sera contrôlée par la mise en place de
deux turbidimètres en continu. Le turbidimètre en entrée aura pour seuil d’alarme une valeur de
50 NTU qui permettra par le biais d’une vanne motorisée, la fermeture provisoire de l’apport
d’eau brute en provenance de la prise en rivière (au-delà de cette valeur le procédé de
coagulation / filtration en tête risque de saturer et de ne plus garantir les valeurs réglementaires
en sortie station). Le turbidimètre en sortie aura pour seuil d’alarme la valeur de 0,5 ou 1 NTU
(valeurs recommandées par l’Agence de l’Eau). L’ensemble sera relié à un module de
télésurveillance radio ou autre, chargé de relever les données mesurées et de transmettre le
cas échéant les alarmes à la régie.
b) Désinfection
A ce titre deux générateurs U.V sont prévus après la filière de filtration, pour agir sur la
faune bactériologique persistante. Chaque générateur U.V aura une capacité de traitement de
20 m3/h (générateur BX 20 de la société WEDECO AG), permettant ainsi de traiter à eux deux
un volume de 40 m3/h, supérieur au volume de captage autorisé.
Ce surdimensionnement est nécessaire, les eaux brutes connaissant des variations de
turbidité et de couleur. La capacité des générateurs sera par précaution dimensionnée pour une
transmittance de l’eau de 80 %. La dose de traitement appliquée sera de 40 mJ/cm2 (dose
adduction distribution
Source personnelle
stockage
génrateur UV
Fitration
préfiltre à cartouche
N.B :
Avec l’étape de filtration sur sable, l’abattement des populations de parasite pourrait alors être
de 3 log (99,9%) (http://www.sanipro.it).
Remarque :
La filtration principale sur sable sera complétée par la mise en place de pré-filtres à poche 50
µm en amont des deux générateurs U.V (voir figure ci-dessus).
c) Bâche de reprise
Deux bâches de reprise devront être mises en place, l’une pour l’eau de contrelavage
des filtres et l’autres pour le refoulement vers le nouveau réservoir.
Les nouvelles générations de filtres et les nouveaux matériaux filtrants associés à une
eau peu turbide sur la commune, permettent de prendre pour hypothèse un contrelavage par
filtre et par semaine.
(Office international
de l’eau, xxxx)
Le volume d’eau de contrelavage peut donc être calculé de la façon suivante (BET
Coumelongue, 2003) :
AN :
V = 1,20 x (10x4 + 25x12) / 60 = 6,8 m3
Remarque :
Il est évident que la fréquence de contrelavage citée ci-dessus n’est qu’une hypothèse pour
notre dimensionnement et que lors de pics de turbidité (épisode pluvieux, fonte des neiges…) la
fréquence de contrelavage augmentera certainement.
Le puit dans lequel arrivent les eaux en provenance du champ captant sera conservé.
C’est à partir de celui-ci que la station de traitement sera alimentée. Le seul aménagement à
apporter à ce puit, est la mise en place de deux nouvelles pompes. En effet les deux présentes
actuellement seront réutilisées dans la bâche de refoulement. Les pompes à mettre en place
sont choisies à l’aide du logiciel WinCAPS (version 7.5) de la société GRUNDFOS.
D’après les courbes de fonctionnement, c’est la pompe SP 30-1 qui a été retenue. Pour
une HMT de 7 mètres cette pompe débitera 28,7 m3/h dans sa plage de fonctionnement
optimale. Pour limiter le débit d’entrée à 25 m3/h, comme souhaité dans notre
dimensionnement, on positionnera une vanne de bridage après la pompe. Le puit sera donc
équipé de deux pompes de la société GRUNDFOS, qui fonctionneront en alternance. Les deux
seules pompes représentent un investissement de 2 100 euros HT (GRUNDFOS, 2006).
L’unité de traitement du village d’Evol à elle aussi fait l’objet d’un diagnostique, suite au
schéma directeur qui à mis en évidence une non-conformité de l’eau mise en distribution. Dans
ce cas précis l’unité de traitement sera seulement remise à niveau, le plus gros de l’étude
portant sur la réhabilitation du captage en lui même, qui est la source des disfonctionnements
du traitement.
L’eau assurant l’alimentation d’Evol et de son hameau est captée dans le ravin de Pons
par un captage superficiel, dont le débit autorisé par la DUP ne peut excéder 18 m3/j.
Le site de captage ne fait l’objet d’aucun aménagement particulier et la prise d’eau se
fait grâce à un collecteur métallique sommaire, implanté en bordure rivière
Les eaux subissent une décantation primaire sur le site de captage avant d’être
conduites vers l’unité de traitement. La conduite d’adduction et le décanteur n’étant pas
protégés, lors des derniers épisodes de grands froids toute l’installation d’adduction a gelé,
nécessitant l’intervention des services de la régie pour garantir l’alimentation des abonnés en
eau potable.
Remarque :
Lors de la visite de l’installation le seul préfiltre « cintropur » ne possédait pas sa cartouche
filtrante en raison de son colmatage quasiment immédiat même en augmentant la taille des
mailles. Cette observation met bien en évidence que l’eau en entrée de station est beaucoup
trop chargée et qu’une filtration sera indispensable au bon fonctionnement de la nouvelle
station.
Malgré un état de l’unité plutôt satisfaisant la station doit être réhabilitée de façon à
fournir une eau en accord avec les normes de potabilité.
Pour cette étude le débit horaire de dimensionnement a été pris égal à la consommation
de pointe simulée en 2015, dans le schéma directeur et qui s’élève à 4 m3/h.
La filtration sera réalisée par un filtre à sable fermé de 0,8 m de diamètre. Pour favoriser
cette étape une injection de WAC en amont sera mise en place. L’injection d’hypochlorite de
sodium sera conservée, mais les générateurs UV seront remplacés par un seul générateur
d’une capacité de traitement de 10 m3/h. La dose de traitement appliquée sera de 40 mJ/cm2
(dose minimale de 25 mJ/cm2 « circulaire du 19/01/1987 de la Direction Générale de la Santé »)
et permettrait un abattement de plus de 2 log (soit 99%) sur les bactéries présentes comme sur
la station d’Olette. Sur cette unité le principe de traitement d’Olette a été repris en tout point.
L’unité de traitement, pour fonctionner de façon optimale, doit recevoir une eau brute la
moins chargée possible. Le lit de la rivière va être aménagé sur toute sa largeur. Un seuil
permettra d’assurer le débit conservé (QMNA5 qui n’est d’ailleurs pas définit par la DUP), un
nouveau collecteur permettra le captage direct de l’eau le tout étant maçonné .
source GAEA
L’aménagement du captage ne permet pas de présenter une eau débarrassée des plus
grosses impuretés. Un préfiltre sera donc construit aux abords du captage pour le plus gros des
matières présentes dans l’eau. Un ouvrage combinant décantation et filtration sera donc mis en
place, il se composera d’un premier étage de décantation simple et d’un second étage avec
percolation sur pouzzolane (voir figure ci-dessous).
Source personnelle
Figure 8 : Pouzzolane
a) Généralités
La présente étude de reminéralisation intervient dans le cadre d’un phasage des travaux
demandés par la commune. En effet cette dernière étape sera mise en place dans un second
temps après les travaux de construction de la station elle même. Il est évident qu’un espace
suffisant a été retenu dans le local pour pouvoir mettre cet étage de recarbonatation.
Remarque :
Il est important de souligner le fait que la station ne servira qu’au traitement des eaux de la
Lladure et ceux pendant les périodes de pointes (3 mois/an) (arrêté préfectoral 2461/2001 de
juillet 2001). En effet cette condition est définie dans la DUP et même si la création de cette
station paraît peu logique, elle répond à l’urgence sanitaire.
D’après DE LAAT et al. (1996), la reminéralisation des eaux n’est pas réellement un
enjeu quant au caractère « potable » de celles-ci. La reminéralisation (ou recarbonatation) est
une opération de modification de l’équilibre calco-carbonique des eaux. Ce traitement,
relativement simple, consiste à augmenter l’alcalinité (TAC) et/ou la dureté (TH) de l’eau. Son
principal but est de permettre le dépôt d’une fine couche de calcaire dans les réseaux, appelée
couche de Tillmans. Celle-ci permet de réduire la corrosion dans les réseaux et d’éviter par la
même occasion des phénomènes de dissolutions de métaux tels que le plomb. Cette étape
permettra donc de conserver les installations de mise en distribution en bon état.
L’étape de reminéralisation peut être intercalé de trois façons dans une filière (DE LAAT et
al., 1996) :
• En pré-reminéralisation
La pré-reminéralisation (avant filtration) est plutôt à déconseiller dans la majorité des cas. En
effet le pH d’une eau reminéralisée sera toujours plus élevé que sans la reminéralisation. Or un
pH faible à tendance à améliorer la coagulation-floculation et à favoriser l’élimination des
matières organiques.
• En inter-reminéralisation
L’inter-reminéralisation peut être exceptionnellement utilisée avant une étape d’ozonation suivie
d’une filtration. Dans ce cas, son objectif est de faciliter l’élimination du manganèse par
ozonation.
• En post-reminéralisation
La post-reminéralisation (après filtration) est le cas le plus fréquent, l’objectif étant de permettre
le dépôt d’une couche protectrice de tartre dans les réseaux. L’eau doit être reminéralisée
jusqu’à une valeur à de TAC et/ou TH calcique au minimum de 7 à 10 °f.
Dans le cas de Formiguères la post-reminéralisation est celle qui semble la plus appropriée à
notre problématique, c’est dons cette dernière qui a été retenue.
Plusieurs choix de filières existent pour effectuer une reminéralisation, les plus
couramment utilisées sont l’injection de CO2 et de chaux et la seconde est l’injection de CO2 et
la percolation sur filtres à neutralite. Le BET a opté pour la seconde solution à savoir la variante
avec percolation sur neutralite. En effet la collectivité de Formiguères ne souhaite pas mettre en
place une filière trop complexe. L’équation mise en jeu est la suivante (DE LAAT et al.) :
L’avantage de la percolation sur neutralite est une mise en place relativement simple et
ne demandant aucune vérification quant aux doses appliquées (sauf l’injection de CO2).
La neutralite aussi appelée lithotamne ou maërl est le squelette calcaire d'une algue. Il
est exploité en amendement des sols, en nutrition animale, en traitement des eaux et dans de
nombreux domaines comme la cosmétologie, les greffes osseuses et cela depuis l'antiquité.
Cette algue est exploitée par les marins bretons qui la récolte au large de l’archipel des Glénan.
Une fois séchée, cette dernière est soit calibrée pour le traitement des eaux de consommation
soit micronisée pour les pratiques alimentaires, agricoles et autres (http://www.letertre-solidor.com)
http://www.letertre-
solidor.com
Remarque :
Pour évaluer les quantités de réactif à utiliser pour la reminéralisation, on utilisera l’analyse
effectuée en mars 2005 par les services de la D.D.A.S.S.
L’eau analysée était un mélange des eaux de sources du Galbe et des eaux du captage
superficiel sur la Lladure. La station du réservoir de Cazeilles n’étant pas encore construite
aucune analyse en sortie de filtration ne peut être effectuée. Je fais donc l’hypothèse que la
simple filtration bicouche et la désinfection (UV + chlore) qui seront mises en place n’auront
aucune influence sur les paramètres chimiques de l’eau. L’analyse de l’eau brute actuelle
semble donc correcte pour effectuer le dimensionnement.
• Méthodes de calcul
Nous considérerons que les eaux de Formiguères devront subir une injection de CO2 à
hauteur de 33,9 g/m3 et un apport en matériaux alcalino-terreux de 73,6 g/m3, valeurs qui seront
retenues dans le dimensionnement.
Pour accéder à cette valeur deux données nous sont indispensables : le débit de pointe
horaire à traiter et la vitesse de passage sur filtre. D’après les différentes études le débit de
dimensionnement de la nouvelle station a été pris à 100 m3/h en pointe. Il faut maintenant
obtenir la vitesse de passage sur filtre qui doit vérifier la condition des 10 minutes de temps de
contact minimum (DE LAAT et al.). Sachant que dans le cas le plus défavorable la neutralite
aura une épaisseur de 1 mètre cette hauteur sera celle de notre dimensionnement. Au
minimum il faudra donc 10 min à l’eau pour traverser le mètre de neutralite.
A la vue des débits à traiter, la station devra être équipé de deux filtres de 3,5 mètres de
diamètres. Les filtres devront avoir une hauteur de 3 mètres afin de pouvoir répartir 1,5 m de
média filtrant, 1 m de hauteur d’eau pour tenir compte des pertes de charges et environ 50
centimètres sous le planché crépiné pour l’évacuation des eaux (DE LAAT et al.).
a) Injection de CO2
Les filtres fermés choisis auront une injection de l’eau brute en partie supérieure. Ce
choix est justifié de part les faibles volumes d’eau à traiter, pour lesquelles une percolation sur
filtres ouverts n’est pas nécessaire.
injection CO2
Planché crépiné
eau neutralisée vers désinfection
Tout comme un filtre classique les filtres à neutralite devront subir un contrelavage
régulier pour les débarrasser de toute impureté et cela grâce à l’injection d’air et d’eau à contre
courant. D’après les données du fournisseur, le matériau devra subir un contrelavage tous les
huit jours et ce à des débits repris ci-dessous :
Les eaux de contrelavage seront raccordées ; comme les eaux des autres filtres ; vers
le réseau d’eaux usées du lotissement voisin, situé à quelques centaines de mètres. Le seul
entretient relatif au bon fonctionnement de l’ensemble sera bien sur d’effectuer ces
contrelavages réguliers mais aussi d’assurer le réapprovisionnement des filtres en neutralite de
façon à ce que la hauteur maximale soit comprise entre 1,5 m et 1 m au minimum
(POPOWYCZ, 2004). Ce réapprovisionnement peut s’effectuer à la main à partir de sac de 40
kg mais à la vue de la consommation importante en réactif il est indispensable de mettre en
place un dispositif automatisé. Un silo avec répartiteur mécanique de neutralite sur chaque filtre
sera donc installé (http://www.letertre-solidor.com).
Le CO2 est livré par camion citerne au tarif de 500 euros la tonne, ce qui représenter un coût
annuel de 3 100 euros (http://ind.yra.fr). En ce qui concerne la neutralite, le type de calcaire
marin préconisé pour cette installation est le Neutralg M (granulométrie de 2 à 4 mm). Il est livré
en Big-Bag à 175 euros la tonne soit un coût de 2362,5 euros (http://www.letertre-solidor.com).
La commune de Formiguères devra donc disposer d’un budget annuel 5 462,5 euros et ce pour
la seule consommation en réactif.
Remarque :
Les différentes méthodes abordées dans ce rapport ne traitent que de la récupération des
boues et en aucun cas de leur traitement.
Les boues qui seront produites par la future station proviendront exclusivement des
eaux de contrelavage des filtres, étant donné qu’aucune étape susceptible de générer des
boues comme des saturateurs de chaux, des flottateurs, des épaississeurs ne sera mise en
place.
On choisira donc pour évaluer la quantité de boue d’utiliser une formule validée par le
cabinet d’études Coumelongue (2003). Cette formule, citée ci-dessous est uniquement fonction
de la turbidité de l’eau brute :
En plus d’évaluer la quantité de boue que vont produire les contrelavages, il est
indispensable de connaître le volume d’eau que représente un contrelavage pour la suite du
dimensionnement de la filière. On procédera de la même façon que pour les eaux de
contrelavage de la station d’Olette.
On admettra donc que le contrelavage d’un filtre consomme 17,8 m3 d’eau (V = 3,14 x
(10x4 + 25x12) / 60 = 17,8 m3), soit 71,2 m3 de rejet hebdomadaire (4 filtres sur la filière). C’est
ce volume chargé en matières en suspension que notre filière de déshydratation des boues
devra recevoir et notamment le bassin tampon dimensionné par la suite.
a) Principe du lagunage
Selon AIRMES et CRITT CHIMIE (1994), ce procédé est intéressant dans les régions
ayant un climat favorable, c’est à dire un ensoleillement assez important. Il consiste à stocker
les boues dans un bassin creusé dans un sol imperméable. La récupération des boues se fait
alors en quatre étapes :
• L’alimentation du bassin tampon en eau de lavage
• L’alimentation de la lagune
• L’arrêt de l’alimentation pour favoriser la décantation
• La récupération des boues tous les trois ans environs par curage des lagunes
Lors de la conception des étangs, le concepteur doit prévoir un système pour extraire les
boues. La vidange des étangs devant être effectuée lorsque les concentrations en fer, en
manganèse et/ou matières en suspension dépassent les normes de rejet. Si aucun
dépassement n’est avéré, la lagune doit être curée tous les 6 ans (AIRMES, CRITT CHIMIE,
1994).
Le bassin devra avoir pour dimensions (après calculs), une longueur de 40 m, une
largeur de 20 m et une profondeur de 2 m, pour une surface de 800 m2 et un volume utile
de 1 200 m3. Cependant pour faciliter l’exploitation de cet ouvrage il est indispensable de créer
un second bassin qui servira de relais lors de la phase de repos de la première.
Les deux lagunes disposées en parallèle fonctionneront en alternance sur des cycles de
six ans (trois ans de remplissage et trois ans de séchage) (Direction des Agences de l’Eau et
du Ministère de l’Environnement,1994)
Le bassin tampon sera vidé à un débit réglé par la vanne d’alimentation et qui ne
perturbera pas la décantation. A l’injection de la lagune sera disposé un ouvrage de façon à
tranquilliser l’écoulement et le rejet vers le milieu naturel sera effectué par l’intermédiaire d’une
surverse, par lame déversante.
surverse
rampe d’accès
ouvrage de tranquilisation
de l’écoulement
vanne d’alimentation
arrivée des eaux de
contrelavage bassin tampon
Remarque :
En sortie de la filière des analyses régulières des teneurs en fer, en manganèse et en MES
devront être effectuées, car elles conditionneront les fréquence de curage. La mise en place de
sondes ou de préleveurs est donc indispensable au suivie du rejet vers le milieu naturel
(Agence de bassin Loire-Bretagne, 1980). L’effluent renvoyé vers le milieu naturel ne devra pas
dépasser 20 mg/l de concentration en MES, 3 mg/l de concentration en aluminium total et 5
mg/l de concentration en fer total (http://www.carteleau.org).
Les eaux issues de la filière de déshydratation des boues seront rejetées dans le cours d’eau
du Russec de référence qualité 1B (assez bonne – pollution modérée).
Le lit de séchage conventionnel fonctionne selon le principe suivant : les boues sont
épandues sur la surface du lit en couches. Les eaux contenues dans les boues doivent être
éliminées au maximum par drainage et évaporation (voir figure ci-dessous). La conception d’un
lit de séchage doit tenir compte des facteurs suivants : nature des boues à déshydrater,
épaisseur des couches de boues à épandre, méthodes d’enlèvement de boues et destination
finale (AIRNES, BRITT CHIMIE, 1994).
fentes de retrait
lit de séchage
Les lits de sable doivent être conçus pour permettre un enlèvement des boues sèches
manuellement ou par des équipements mécaniques comme des chargeuses frontales
(BABINEAU, 2002).
Pour dimensionner la filière on se basera sur une quantité de boue par rotation
(POPOWYCZ, 2004).
Comme pour le lagunage, il faut créer un ou plusieurs bassins parallèles pour assurer le
bon fonctionnement de la filière. Cependant le choix du nombre de lagune sera ici conditionné
par le volume du stockage tampon. En effet les lits n’étant remplis qu’une fois par semaine le
stockage devrait pouvoir contenir la production hebdomadaire des eaux de contrelavage.
Cependant raisonner dans ce sens induirait la création d’un bassin de très grande capacité. Il
est donc préférable de partir sur une base de 2 files soit 2 lits de séchage en fonctionnement et
quatre au total. Cette disposition permettra de diviser le volume de la bâche par 2.
La composition des lits sera la suivante si le SIAEP choisi l’option du curage manuel
(BABINEAU, 2002) :
• un sol compacté,
• une épaisseur de 20 cm de graviers de granulométrie comprise entre 15 et 20 mm,
• une épaisseur de 15 cm de granulométrie 1 mm,
• un géotextile pour protéger la couche drainante contre la migration du sable
En revanche si le SIAEP choisi de faire intervenir des engins mécaniques, la mise en œuvre
sera la suivante (http://www.carteleau.org) :
Il est bien convenu que les couches de matériaux devront alors être soit réarrangées,
soit remplacées après passage de l’engin.
NB :
Cette dernière disposition de construction a une répercussion sur l’exploitation des lits. En effet,
le débit de drainage ne doit pas dépasser la valeur de 0,5 l/h/m2 afin de limiter les
entraînements de matières en suspension. Ce débit sera réglé par la vanne de soutirage
(AIRNESS, BRITT CHIMIE, 1994).
La filière sera donc composée de 4 lits de séchage sur deux files en parallèle (voir figure ci-
dessous).
évacuation vers milieu
naturel
granulométrie
vanne de soutirage décroissante
lit de séchage
bassin tampon
Les lits de séchage fonctionneront sur des cycles de 20 semaines, soit environ 5 mois
(10 semaines de remplissage et 10 semaine de séchage) (BABINEAU, 2002). On peut donc
estimer la fréquence de curage à trois par an. Dans les régions ensoleilles avec une faible
pluviométrie des valeurs de siccité de 25% sont susceptibles d’être atteintes allant même
jusqu’à des valeurs de 40% dans les cas les plus favorables. En cas de conditions climatiques
défavorables des couvertures pourront être envisagées sur les lits de séchage. L’obtention de
bonnes valeurs de siccité permettra d’obtenir à terme des boues pelletables facile à envoyer
vers une filière de traitement
Remarque :
Lors de la période hivernale, on pourra profiter du phénomène naturel de gel et dégel pour
déshydrater les boues. Sous l’effet du gel, l’eau contenue dans les boues se cristallise. Au
dégel, elle se libère des boues et s’évacue du lit par les drains collecteurs (BABINEAU, 2002).
Pour le procédé par lagunage on se limitera au volume d’un seul contrelavage à savoir
18 m3. Dans le cas des lits de séchage, le bassin a un rôle de stockage. La filière sera équipée
de deux files de déshydratation, nous pouvons donc estimer que le bassin tampon devra
stocker le volume de deux contrelavages, à savoir 36 m3. Le bassin sera donc vidanger une
fois vers chaque file soit deux fois par semaine.
La loi sur l’eau de juillet 1992 stipule que seuls les déchets ultimes devraient être admis
en décharge. On entend par déchet ultime tout déchet non fermentescible ne pouvant faire
l’objet de valorisation dans des conditions techniques et économiques acceptables.
La circulaire du 11 mars 1987 relative aux ICPE (installations classées pour la protection de
l’environnement) quant à elle interdit la mise en décharge des boues de siccité inférieure à
30%. Cependant à titre exceptionnel, elle peut autoriser un enfouissement des boues de siccité
inférieure à 30% à condition de les mélanger aux ordures ménagères dans des proportions
fixées par la circulaire.
De façon courante les boues issues des deux filières présentées sont envoyées en
décharge de type II ou CSDU (centre de stockage des déchets ultimes). Le département de
l’Aude possède déjà un CSDU, et le site de Lassac a été retenu pour l’implantation d’un
nouveau. Les boues récupérées lors du curage des lagunes pourront donc être envoyées sur
ce site implanté à 12 Km de Villardonnel.
Conclusion
Ce stage de quatre mois au sein du bureau d’études GAEA INGENIERIE m’a sensibilisé
au dimensionnement de filières de traitement des eaux de consommation. Les quatre études
réalisées permettent de visualiser de façons détaillées les différentes contraintes liées aux
filières « eau potable en général ». L’obtention d’une eau potable ne fait pas appel qu’à un
simple traitement ponctuel, mais bien à une série de traitements intervenants à différents
niveaux.
La première étude permet de dimensionner ce que l’on pourrait appeler les bases de la
potabilisation, c'est-à-dire la station de traitement conventionnelle avec ses étapes de filtrations
et désinfections, pour ne citer que les grandes lignes.
La seconde partie de l’étude a permis de mettre en évidence l’importance du captage
des eaux brutes à travers l’ouvrage de préfiltration sur pouzzolane. Cette étape intervenant
avant le traitement, conditionne complètement le bon fonctionnement de l’unité de
potabilisation.
La troisième partie de l’étude, s’éloigne du côté qualitatif des eaux de consommation
mais intervient dans une tout autre rubrique, celle de la maintenance des réseaux
d’alimentation. En effet le traitement particulier de reminéralisation par injection de CO2 et
percolation sur neutralite, n’intervient que dans un but de protection des conduites. La longévité
des conduites d’alimentation étant aussi gage d’une meilleure qualité des eaux mises en
distribution et d’une préservation de la ressource en évitant les gaspillages.
Enfin le dernier volet de l’étude permet d’aborder deux filières de déshydratation des
boues. Suite au divers traitements appliquées sur les eaux brutes, des sous produits
potentiellement polluants son générés. Cette dernière étape de traitement permet donc dans ce
cas de préserver la ressource.
A travers cette étude une grande partie de la problématique de l’eau potable, à savoir
son captage, son traitement, son transport et la préservation de la ressource d’eau brute, a été
traitée. Malgré les petits moyens humains et financiers des petites collectivités des Pyrénées
Orientales et de l’Aude, les différents aménagements et dimensionnements réalisés lors de
cette étude montrent bien l’intérêt que porte aujourd’hui les collectivités à la ressource en eau
douce.
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
• DE LAAT J., CROUE J.P, BRUNET R., 1996. Le traitement des eaux de surface pour
la production d’eau potable, Agence de l’Eau Loire-Bretagne,195 p.
• POPOWYCZ C., 2004. Étude du traitement des boues issues de trois unités de
production d’eau potable. Mémoire de fin d’études d’ingénieur ENGEES, 98 p.
• BAPTISTE P., ASSOULY A., 2000. Cours de traitement des eaux potables.
Chapitres I à XI, 147 p.
• Office international de l’Eau, 2005. Exploiter les usines de production d’eau potable-
Perfectionnement 2ème niveau. Document du centre national de formation aux métiers
de l’eau, 530 p.
• ROSS N., 1998. Pathogènes et parasites dans les eaux potables et usées,
Infrastructure, n°3, 4p.
• BABINEAU D., BARBEAU B., BERGEL Y., BERGERON J., BOLDUC R., BOUCHARD
C., BRIERE F., BRISEBOIS P., CADORETTE J., CHIASSON R., CYR S., COULOMBE
P., DEMARD H., DESJARDINS R., DI FRUSCIA T., ELLIS D., GADBOIS A., GAGNE
M., GAGNON F., GRAVEL M., LAPORTE A., LARIVIERE M., LAVOIE J., LEBLANC R.,
LEMAY J., CORMACK R., MASSE G., MORISSETTE C., MURRAY P., MYRAND D.,
OUELLLET M., PAYMENT P., PICHE R., ROBERT S., THEBERGE S., THIBAULT C.,
THIBAULT D., TRAN T., TRINH H., VILLENEUVE R., 2002. Guide de conception des
installations de production d’eau potable, Volume 1, Chapitre 4, paragraphes 1 à 5.
• BABINEAU D., BARBEAU B., BERGEL Y., BERGERON J., BOLDUC R., BOUCHARD
C., BRIERE F., BRISEBOIS P., CADORETTE J., CHIASSON R., CYR S., COULOMBE
P., DEMARD H., DESJARDINS R., DI FRUSCIA T., ELLIS D., GADBOIS A., GAGNE
M., GAGNON F., GRAVEL M., LAPORTE A., LARIVIERE M., LAVOIE J., LEBLANC R.,
LEMAY J., CORMACK R., MASSE G., MORISSETTE C., MURRAY P., MYRAND D.,
OUELLLET M., PAYMENT P., PICHE R., ROBERT S., THEBERGE S., THIBAULT C.,
THIBAULT D., TRAN T., TRINH H., VILLENEUVE R., 2002. Guide de conception des
installations de production d’eau potable, Volume 2, Chapitre 13, paragraphes 1 à 6.
Adresses Internet
• http://ind.yara.fr
• http://www.letertre-solidor.com
• http:// www.infrastructures.com/
• http://www.sanipro.it/
• http://www.carteleau.org/
Figure 8 : Pouzzolane
Données initiales :
S = Q/v
AN :
S= 25/7 = 3,57 m2
Lors des contrelavages le débit à traiter ne passera plus sur trois filtres mais sur deux, il faut
donc vérifier que les vitesses de passage n’excèdent pas 15 m/h.
V unitaire à traiter = 25/2 = 12,5m3/h/filtre
La mise en place de trois filtres de 1,2 m de diamètres permettra donc de filtrer l’eau
brute de façon efficace sans survitesses lors des cycles de contrelavage.
I
NOTE DE CALCULS II : Calcul de la consommation en réactifs de
la reminéralisation
Données initiales :
II
Calcul de la quantité de CO2 à injecter
AN:
CO2 à injecter = CO2 P5 - CO2 P1
= 36 - 1,8 = 34,2 mg/l = 34,2 g/m3 CaO à injecter = 34,2 g/m3
AN :
CaCO3 à appliquer = 100 - 24 = 76 mg/l = 76 g/m3 CaCO3 = 76 mg/l = 76 g/m3
La première méthode de calcul nous donne une quantité de CO2 de 34,2 g/m3 et de CaCO3
de 76 g/m3.
Met clairement en évidence le fait qu l’eau est à caractère agressive, ce qui justifie
l’étape de reminéralisation.
III
Etape 2 : Adoucissement de l’eau par injection de CO2
La seconde méthode de calcul nous donne une quantité de CO2 de 33,64 g/m3 et de
CaCO3 de 71,28 g/m3.
IV
3) Calcul de la consommation annuelle des différents réactifs
On gardera comme dose de réactif la moyenne des quantités obtenues par les deux
méthodes de calcul à savoir, 33,9 g/m3 pour le CO2 et 73,6 g/m3 pour le CaCO3.
AN :
CO2quotidiennne = 33,9 x 100 x 20
= 67 800 g/j Consommation CO2 quotidienne = 68 kg/j
= 67,8 kg/j
AN :
CaCO3 quotidien = 73,6x100x20
=147 200 g/j
Consommation CaCO3 quotidienne = 148 kg/j
= 147,2 kg/j CaCO3
Remarque :
La lyonnaise des Eaux utilise la formule suivante pour déterminer à partir de la dose de CO2
appliquée la quantité de neutralite consommée (ST LAURENT DONNESSE, 2005):
AN :
A = (2,2x33,9x2000)/1000
= 149,16 kg/j
En utilisant cette formule j’obtient une quantité de neutralite quotidienne de 149,16 kg/j proche
des 148 kg/j calculés précédemment.
Consommation annuelle
V
NOTE DE CALCULS III : Calcul de la surface de percolation
nécessaire et de la fréquence de réapprovisionnement des filtres
Données initiales :
Hmax = 1,5 m
Hmin = 1 m
Tc = 10 mn
Débit de pointe à percoler = 100 m3/h
A = 148 kg/j
Dans la configuration la plus défavorable (1 mètre de neutralite) la vitesse de passage doit être
d’au moins 10 minutes.
On a donc 10 mn pour 1m soit X m pour 1 heure soit 60 mn.
V de percolation = X = (60x1)/10 = 6 m/h
S = Q/v
AN :
S= 100/6 = 16,7 m2
AN:
B = ((148/2)/1,08/1000/8,3)
= 0,82 cm/j/filtre
VI
Durée entre deux rechargement
AN:
C = (1,5-1)/0,82x100
= 60,97 jours
= 61 jours soit environ 2 mois de fonctionnement
VII
NOTE DE CALCULS IV : calcul de la quantité de boue produite par
une station de traitement d’eau potable d’après l’étude inter-agence
n°35
Données initiales :
Les analyses effectuées lors des cinq dernières années révèlent une turbidité moyenne de 1,8
NTU.
AN :
MS = (1,8 + 0,81)/80 + (0,2 x 0,168 x 1,8 - 0,04)/1 000
= 0,03264548 g/l
= 32,65 g/m3
MS quotidienne = 32,65 x 960 = 31,344 kg/j
MS hebdomadaire = 31,4 x 7 = 219,8 kg/semaine
MS annuelle = 219,8 x 52 = 11 430 kg/an ≈ 11,5 tonnes/an
MS annuelle ≈ 11,5 tonnes/an
V boue = MS / [boues]
AN :
V boue hebdomadaire = 219,8 / 30
= 7,33 m3/semaine
V boue annuel = 7,33 x 52
= 381,16 m3/an V boue annuel ≈ 381,2 m3/an
VIII
NOTE DE CALCULS V : Dimensionnement des lagunes du SIAEP
Données initiales :
Rapport L/l =2
H à respecter = 2m dont 1,50 m de stockage et 0,50 m de clarification
Capacité de stockage de 3 ans
V = q / [C]
AN :
V = (11 500 / 30) * 3 = 1 150 m3/an
V=HxLxl=HxLx(L/2)
AN :
L = 39,2 m
L = (2 * 1150 / 1,50)^( ½ ) = 39,2 m
l = 19,6 m
l = (39,2/ 2) = 19,6 m
Vutile = 1 152 m3
Vutile = 39,2 * 19,6 * 1,50 = 1152 m3
IX
NOTE DE CALCULS VI : Dimensionnement des lits de séchage du
SIAEP
Données initiales :
Nous partons sur l’hypothèse de deux files de lits de séchage soit deux lit en
fonctionnement simultanés et quatre lits au total.
Les deux premiers lits sont remplis une fois par semaine et on réalise 10 remplissages. La
masse de boue à épandre par rotation de 10 semaines est donc de :
M 10 semaines = MS hebdomadaire x 10
AN :
M 10 semaines = 219,5 x 10 = 2 195 kg/rotation soit 1 097,5 kg/rotation/lit
AN :
S = 1 097,5 / 28 = 39,2 m2
S=Lxl
L/l = 2 l = (S / 2) (0,5)
AN :
l = (40 / 2) (0,5) = 4,5 m
L = 2 x 4,5 = 9 m
X
ANNEXES
Table des annexes
traitement d’Olette
de la DDASS)
(rapport de la DDASS)
préfiltration proposé
Légende :
Champs d’action de GAEA Groupe
Champs d’action de GAEA Ingénierie
I
ANNEXE II : Localisation des communes traitées dans le rapport
Commune de Formiguère
IGN 2249ET Font-Romeu/Capcir
II
ANNEXE III : Planche photographique du champ captant du
Cabrils et de la chambre de captage annexe (rapport de visite de
la DDASS)
III
ANNEXE IV : Planche photographique de la station de traitement
d’Olette (rapport de visite de la DDASS)
IV
ANNEXE V : Schéma du principe de fonctionnement de la nouvelle station de traitement d’Olette
Bache de 200 m3
Mise en distribution
V
ANNEXE VI : Planche photographique du captage du ravin de
Pons (rapport de la DDASS)
VI
ANNEXE VII : Planche photographique de l’unité de traitement
d’Evol (rapport de la DDASS)
VII
ANNEXE VIII : Schéma technique de l’ouvrage de décantation et de préfiltration proposé
VIII
ANNEXE IX : Devis estimatif des travaux à réaliser
IX
X
ANNEXE X : Analyse des eaux de Formiguères
XI
XII
XIII
XIV
ANNEXE XI : Détermination de la filière de déshydratation
XV
Ecole Nationale du Génie de l’Eau et Université Louis Pasteur
de l’Environnement de Strasbourg
Auteur
Arnaud LAINE Année : 2006
Titre
Diagnostique de stations de traitement d’eau potable : réhabilitation
de filières existantes et étude de filières à mettre en place
Structure d’accueil
GAEA Ingénierie
Siège social
Tecnosud – 574 rue Félix Trombe
66 100 PERPIGNAN
Résumé
Les Pyrénées Orientales et l’Aude sont deux départements qui accueillent une grande quantité de
petites collectivités rurales. Bon nombre de leurs installations de traitement d’eau potable sont
aujourd’hui obsolètes et requièrent une réhabilitation. Quatre études ont été menées de front, à
savoir :
• Le dimensionnement d’une filière complète avec filtration (bicouche) et double
désinfection (UV + chlore)
• La réhabilitation d’un captage d’eaux superficielles
• Le dimensionnement d’une filière de reminéralisation par injection de CO2 et
percolation sur neutralite
• Le dimensionnement d’une filière de déshydratation des boues par lagunage ou lit de
séchage
97 mots
Mot- clés
DUP, filtre bicouche, générateur UV, reminéralisation, CO2, neutralite, déshydratation, boue,
lagune, lit de séchage