Mesure de dbitPrtraitementsDgrillageDssablageDshuilageEgalisation bassin tampon(Relevages)Traitement primaire dcanteur ITraitement secondaireBassin biologique arobieClarificateurTraitement tertiaireBassins biologiques anarobie et arobie PBassins biologiques arobie et anoxique NClarificateurTraitement des bouesMesure de dbitEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Mesures de dbitsCfr supraJaugeurs Venturi (www.aide.be)

Fonction : protger la stationProtection hydrauliqueencombrementbouchagesgrippage pompescorrosionProtection biologique coupsconcentrations / dilutionEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / PrtraitementsPige caillouxPrdgrillage DgrillageDssablageDshuilageBassin tampon (=bassin d'orage)

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Pige caillouxPIEGE A CAILLOUX Manuel Automatique asservi au temps ou au poids ou au niveau d'eauExtraire les lments volumineux et lourds

Prdgrillage : espacement > 6 mmDgrillage : 2 mm < espacement < 6 mmDgrillage fin : espacement < 2 mm

Grille droite ou courbeStep by stepEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / DgrillageDEGRILLAGEExtraire les lments volumineuxSurface de la grille : Q = dbit inv = vitesse du fluxo = coefficient de colmatage (0,3 si dgrillage manuel ; 0,5 si automatique)c = espace libre entre barreaux / (espace libre + paisseur des barreaux)http://lycees.ac-rouen.fr

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / DgrillageDchets mnagers

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / DgrillageGrille courbeGrille droite

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EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dgrillage"step"

FONCTIONSDssablage extraire les Matires dcantables = particules denses, susceptibles de dcanter avant les dcanteursDshuilage extraire les lments lgers non retenus au dgrillageEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage - dgraissageDESSABLAGE DESHUILAGE (= DEGRAISSAGE)

PRINCIPEDcantation simpleParticules denses Particules lgres Dcantation amliore injection d'air (moyennes bulles)agitation sparation particules gangue organique ! dcantation ??? zone de tranquillisation densit eau+air meilleure dcantation flottation entranement vers le haut de particules adsorbes sur les bullesEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage - dshuilage

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage - dshuilageDcantation simple

1. Alimentation2. Sortie3. Racleur4. Fosse sables5. Reprise des sables6. Classificateur3. Elimination sables4. Retour eau vers tte d'ouvrageEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage-dshuilageDssablage (hydrocyclone)

Injection de bulles agitation des sables dsorption des matires organiques flottation (= entrainement vers le haut) des particules lgres cume en surfaceReprise des flottantsSdimentation des particules lourdes (sables)Fosse sablesEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage - dshuilageDcantation amliore

www.europelec.comZone areTranquillisationLongitudinalCirculaireEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage-dshuilage

Classificateur sablesEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Dssablage-dshuilageEgouttage et essorage

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Bassin tamponBASSIN TAMPONFONCTIONS Egaliser les dbits stockage des eaux de 1re pluie (mQ18 < Q < nQ18) Egaliser les concentration stockage des eaux "exceptionnelles" Simple dcantation (cfr dcanteurs) By pass si Q > nQ18

La ligne d'eau (ligne pizomtrique)Position des step :Partie basse du bassin technique pour faciliter l'coulement gravitaire dans le rseau d'gouts ;En fond de valle pour tre proche d'un cours d'eau rcepteur.Peu de dnivel entre cote entre et cote sortieEcoulement au travers de la step (tuyauteries, ouvrages, rigoles, )Pertes de charge +++Relevage(s)EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / RelevagesRELEVAGE

Pertes de charge quelques formulesTenir compte de En charge ou nonRugosit des paroisRisque de sdimentsAdditionner toutes les pertes de charge partir de l'exutoireDduire la ncessit, la position et la hauteur du (des) relevage(s)EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Relevages

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Prtraitements / Relevages

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaireTRAITEMENT PRIMAIREFONCTIONS Extraire les Matires En Suspension (MES)Particules fines ( 0,45 m)Minrales et organiquesFermentation possible odeurs Boues primaires Dcantation

CollecteurMesure dbitBassin arobieDgrillageDssablageDshuilageBassin anarobieBassin anoxiqueMesure dbitEcosystme rcepteurboues primairesboues secondairesMESMvSEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire

PRINCIPESparation solide / liquideProcessus purement physiqueAction exclusivement gravitaireIntervention en stepDssableur extraction particules denses (matires dcantables)Dcanteur primaire extraction particules fines (MES)Clarificateur extraction bioflocs (MVS)Epaississeur boues augmentation de la [Matires sches]EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire / Dcantation

Forces agissant sur une particule en suspension GAFA = pousse d'Archimde = V L gchute G > A + FV S g > V L g + 6 r vlF = forces de frottement (f(viscosit ; vitesse)) Stokes 6 r vlG = force gravitaire = V S gavecV = volume de la particule r = rayon de la particuleS et L = densits de la phase solide (particule) et de la phase liquide (eau)g = acclration gravitaire = viscosit de la phase liquide (eau)vl = vitesse (de chute) limite (constante) atteinte l'quilibreD = diamtre de la particule Particules sphriques et indpendantes Fluide immobileEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire / Dcantation

vl = f(D) augmenter D floculationavec C = coefficient de traine = a x Re-n a et n = constantes dpendant du type d'coulementRe = nombre de Reynolds =vl = f(S) lester les flocsEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire / DcantationBUT : maximiser vitesse de chute

Types de particulesparticules grenues loi de Stokesparticules floculantes loi de Stokes mais acclration car D particules groupes loi de Kynch v de chute = f(concentration)EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire / Dcantationvl dpend du type de particules

Principes de Kynchvv = f(concentration)concentration dpend de la profondeurEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire / Dcantation Si caractristiques des particules est inconnue essais En puration EUU caractristiques connues et constantes Kynch

Types de dcanteursFlux vertical vv > v ascensionnelleFlux horizontal dcanteur de HazenPour retenir une particule : temps de chute (h/vverticale) temps de sjour (L/vhorizontale)EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire / DcantationA = Aire du dcanteurVv = "vitesse ascensionnelle" = charge hydraulique superficielle

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaireVv = Q / A A = Q / VvQ = dbit connuVv = vitesse ascensionnelle impose par cahier des chargesA = Aire du dcanteurN. B. : Si dcanteur longitudinal, en gnral L (Longueur) = 6 x l (largeur)t = V / Q V = Q x tt = temps de sjour impos ou dtermin par l'exprience (< 3 h sinon risque de fermentations remontes de boues)Q = dbit connuV = Volume du dcanteur

A : arrive des eaux brutesB : fosse bouesC : jupe siphodeD : radierE : raclette de fondF : purge des bouesG : GoulotteH : support du bras racleurI : fosse flottantsDcanteur circulaireEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire

Vers traitement des bouesA partir du prtraitementJupe siphodeGoulotte de dbordementEPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire

Dcanteur longitudinal chane(Degrmont : Memento de l'eau)Dcanteur longitudinal pont racleur(Degrmont : Memento de l'eau)EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaire

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement primaireJupe siphodeAlimentationRaclette de fondFosse bouesGoulotteLame siphodeFosse flottantsRaclette de surface

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement secondaireTRAITEMENT SECONDAIREFONCTIONS Extraire la charge organique (DCO & DBO5)Carbone soluble Boues secondaires Dcantation

EPURATION DES EAUX / La station d'puration / Etapes / Traitement secondaire

Les jaugeur "venturi" sont conus pour que la vitesse de l'eau soit constante au point de mesure de la hauteur d'eau. Dans ces conditions le dbit est directement proportionnel cette hauteur, tenant compte de coefficients lis la gomtrie de l'ouvrage.Grilles droites ou courbes. Les grilles courbes prsentent une plus grande surface pour le mme encombrement qu'une grille droite. Le colmatage est donc lgrement diffr puisque plus de matire peut s'y accumuler. L'automatisation du nettoyage des grilles (asservi la hauteur d'eau en amont de la grille) rend insignifiant le choix entre grille courbe ou droite.Refus du dgrillage = ordures mnagres CET classe 2Dans la conception d'une step, outre le problme de l'puration proprement dite, se pose celui du mouvement de l'eau dans la station. En effet, tous les quipements que l'eau va traverser vont entraner des pertes de charges. Celles-ci se traduisent par des hauteurs d'eau dont il faut tenir compte dans la disposition des quipements si l'on cherche un coulement gravitaire. Ainsi, dans le cahier des charges ralis par le matre de l'ouvrage, apparatront la cote de rejet (point bas) et la cote d'entre (niveau d'arrive du collecteur). Si les pertes de charges cumules en remontant le trajet de l'eau partir du point de rejet imposent un point haut plus lev que la cote d'entre, un relevage sera ncessaire. Dans certaines step, il peut mme y avoir plusieurs oprations de relevage. Le profil du trajet de l'eau tenant compte de toutes les pertes de charge est souvent appel la "ligne d'eau" de la step.Vis d'Archimde : rustiques et peu sujettes colmatage ou abrasion, mme si dgrillage grossier.Autre types, installer en aval du dessablage.

Dans la conception d'une step, outre le problme de l'puration proprement dite, se pose celui du mouvement de l'eau dans la station. En effet, tous les quipements que l'eau va traverser vont entraner des pertes de charges. Celles-ci se traduisent par des hauteurs d'eau dont il faut tenir compte dans la disposition des quipements si l'on cherche un coulement gravitaire. Ainsi, dans le cahier des charges ralis par le matre de l'ouvrage, apparatront la cote de rejet (point bas) et la cote d'entre (niveau d'arrive du collecteur). Si les pertes de charges cumules en remontant le trajet de l'eau partir du point de rejet imposent un point haut plus lev que la cote d'entre, un relevage sera ncessaire. Dans certaines step, il peut mme y avoir plusieurs oprations de relevage. Le profil du trajet de l'eau tenant compte de toutes les pertes de charge est souvent appel la "ligne d'eau" de la step.Dgrillage : limination de particules adsorbes sur les objets retenus sur la grille.Dssablage : les sables font partie des MES (ils seraient retenus sur un filtre 0,45 m), mais les dssableurs ne sont pas conus pour liminer les particules fines.Dshuilage : limination de particules adsorbes sur les bulles d'air injectes pour la flottation (formation d'cume en surface) ou emprisonnes dans des gouttelettes de matire flottante.Dcanteur primaire : dispositif conu pour extraire un maximum de particules fines.Boues primaires constitues de matires minrales et organiques non oxydes risque lev de fermentation et de dgagements d'odeurs.

Bassins biologiques : transformation d'une partie des polluants solubles en cellules (= particules vivantes MES).Bassins anarobie et anoxique : croissance lente taux de production de cellules faibleBassin arobie : croissance plus rapide (fonction du mode de conduite de la step [forte charge / faible charge]) taux de production de cellules plus lev.Clarificateur : dispositif conu pour extraire un maximum de particules fines.Boues secondaires = boues biologiques = biomasse purge.

N. B. : Q / S = charge hydraulique superficielle = vitesse ascensionnelleRefus du dessablage CET 1 (dchets industriels) ou CET 3 (dchets inertes).Les eaux d'gouttage des sables retournent en tte de station.Refus du dessablage CET 1 (dchets industriels) ou CET 3 (dchets inertes).Les eaux d'gouttage des sables retournent en tte de station.La dcantation primaire est indispensable en cas de biomasse fixe (lits bactriens et biodisques) sinon risques de colmatage du lit ou d'encombrement des auges dans lesquelles tournent les biodisques. Par contre en lagunage, c'est en gnral le premier bassin qui fait office. Et en boues actives, si l'eau brute n'est pas excessivement charge en MES, l'ensemble de la dcantation s'opre dans le clarificateur, avec, de ce fait, mlange des boues primaires et secondaires. En effet, il s'avre que les prtraitements et le traitement primaire liminent dj +/- 30% de la charge organique. Ce qui pourrait induire un dficit de charge pour assurer une bonne efficacit de l'puration biologique dans les bassins d'aration.Forme habituelle des dcanteurs : cylindro-conique. Le bras supportant les raclettes destines repousser les boues vers la fosse boues centrale est soit radial soit diamtral. Dans ce dernier cas, le raclage est 2 x plus frquent, ce qui se justifie si la [MES] est leve.On rencontre aussi des dcanteurs longitudinaux, dans lesquels l'eau brute entre une extrmit et sort l'autre. Un pont racleur parcourt la longueur du bassin en permanence en raclant les boues vers la fosse boues place une extrmit du bassin.En gnral les boues sont racles mais dans certains cas elles sont suces. C'est la cas lorsqu'on opre une dphosphatation biologique. En effet, dans ce cas-l il faut tout prix viter que les boues secondaires n'entrent en anarobiose de peur d'assister un relargage du PO4--- vers l'eau de rejet. C'est pourquoi, plutt que de les laisser s'accumuler dans la fosse boues, elles sont aspires en permanence et ainsi immdiatement spares de l'eau du clarificateur.Les ponts racleurs sont aussi munis de raclettes de surface destines repousser les "flottants" (boues ayant tendance remonter en surface = dfaut de fonctionnement du dcanteur li une mauvaise conception de celui-ci ou au dveloppement de bactries filamenteuses (dfaut d'aration et boues trop ges) ou de la dnitrification dans le clarificateur (boues "gazes" et adsorbes sur des bulles de N2) vers une "fosse flottants".