PHASE 1 : DIAGNOSTIC DE LA STATION D’EPURATION DE LA...

HYDRATEC IMMEUBLE L’ORIENT

10, PLACE CHARLES BERAUDIER – 69428 LYON CEDEX 03 TEL. : 04 27 85 48 80 FAX : 04 27 85 48 81 E-MAIL :[email protected]

PHASE 1 :

DIAGNOSTIC DE LA STATION D’EPURATION

DE LA MENOGE

Rapport

R – N° 25415 / GLI – ind. B Novembre 2009

Annemasse Agglo

Etude préalable et comparative

HYDRATEC – Annemasse Agglo – R–25N° affaire GLI – ind. B – NOVEMBRE 2009 1 PHASE 1 : DIAGNOSTIC DE LA STATION D’EPURATION DE LA MENOGE

SOMMAIRE

Page

1 PREAMBULE ________________________________________________ 3

2 DIAGNOSTIC STATION D’EPURATION DE LA MENOGE _____________ 5

2.1 DESCRIPTION GENERALE DE LA STATION D’EPURATION _____________________ 5

2.1.1 CARACTERISATION DU SYSTEME D’ASSAINISSEMENT ________________________ 5

2.1.1.1 LES RESEAUX D’ASSAINISSEMENT ET LA ZONE DE COLLECTE ____________ 5

2.1.1.2 LOCALISATION DE LA STATION D’EPURATION ___________________________ 6

2.1.1.3 ESTIMATION DES CHARGES THEORIQUES ACTUELLES ___________________ 7

2.1.2 CHARGES ET DEBITS DE DIMENSIONNEMENT – DONNEES CONSTRUCTEUR ___ 10

2.1.3 NIVEAUX DE REJET _______________________________________________________ 10

* NOTONS TOUTEFOIS QUE CRANVES SALES NE SITUE NI EN ZONE SENSIBLE A

L’EUTROPHISATION, NI EN ZONES VULNERABLES AUX NITRATES. __________________ 10

2.2 ANALYSE DES FLUX ACTUELS REÇUS PAR LES OUVRAGES __________________ 11

2.2.1 METHODOLOGIE __________________________________________________________ 11

2.2.2 CHARGES ET DEBITS ACTUELS _____________________________________________ 12

2.2.2.1 ANALYSE STATISTIQUE GLOBALE _____________________________________ 12

2.2.2.2 DEPASSEMENTS DES CAPACITES NOMINALES DES OUVRAGES ___________ 14

2.2.3 RAPPEL DES EXIGENCES REGLEMENTAIRES ________________________________ 15

* NOTONS TOUTEFOIS QUE CRANVES SALES NE SITUE NI EN ZONE SENSIBLE A

L’EUTROPHISATION, NI EN ZONES VULNERABLES AUX NITRATES. __________________ 15

AINSI LA STATION D’EPURATION ACTUELLE N’A PAS ETE CONÇUE POUR TRAITER

L’AZOTE ET LE PHOSPHORE. _____________________________________________________ 15

2.2.4 ANALYSE DES CONFORMITES ______________________________________________ 16

2.3 FONCTIONNEMENT DE LA FILIERE BOUES __________________________________ 17

2.4 DETERMINATION DES DEBITS ET CHARGES FUTURS A TRAITER _____________ 20

2.4.1 ESTIMATION DES CHARGES A PRENDRE EN COMPTE ________________________ 20

2.4.1.1 LES DEBITS ET CHARGES POLLUANTES D’ORIGINES DOMESTIQUES ET

INDUSTRIELLES ACTUELLEMENT TRAITEES SUR LA STATION D’EPURATION

EXISTANTE ___________________________________________________________________ 20

2.4.1.2 BASCULEMENT DES EFFLUENTS DE FILINGES ET D’UNE PARTIE DE

CRANVES-SALES DE LA STATION DE LA MENOGE SUR LES STATIONS DE

BELLECOMBE ET OCYBELE. ____________________________________________________ 21

2.4.1.3 LES PERSPECTIVES D’EVOLUTION DE LA POPULATION SUR LA ZONE

RACCORDEE EN 2030 __________________________________________________________ 22

2.4.1.4 LE TRAITEMENT DE LA POLLUTION GENEREE PAR LA PLUIE. ____________ 23

2.4.2 DETERMINATION DES DEBITS A TRAITER ___________________________________ 24

Annemasse Agglo

Etude préalable et comparative

HYDRATEC – Annemasse Agglo – R–25N° affaire GLI – ind. B – NOVEMBRE 2009 2 PHASE 1 : DIAGNOSTIC DE LA STATION D’EPURATION DE LA MENOGE

2.4.3 DETERMINATION DES CHARGES POLLUANTES A TRAITER ___________________ 26

2.4.4 SYNTHESE DES DEBITS ET CHARGES A TRAITER ____________________________ 27

2.5 DIAGNOSTIC DES OUVRAGES _______________________________________________ 28

2.5.1 METHODOLOGIE __________________________________________________________ 28

2.5.2 FILIERE EAU ______________________________________________________________ 31

2.5.2.1 FONCTIONNEMENT ___________________________________________________ 31

2.5.3 DIAGNOSTIC DES OUVRAGES ______________________________________________ 33

2.5.4 FILIERE BOUES ___________________________________________________________ 36

2.5.4.1 FONCTIONNEMENT ___________________________________________________ 36

2.5.5 DIAGNOSTIC DES OUVRAGES FILIERE BOUES _______________________________ 38

2.5.6 CONCLUSIONS ____________________________________________________________ 40

2.6 CALCUL DE DILUTION DANS LA MENOGE EN SITUATION FUTURE ___________ 41

2.6.1 RESULTATS DES CAMPAGNES DE MESURES _________________________________ 41

2.6.2 RAPPEL DE LA REGLEMENTATION _________________________________________ 43

2.6.3 CALCULS DE DILUTION____________________________________________________ 43

2.7 CONCLUSIONS DIAGNOSTIC STATION D’EPURATION DE LA MENOGE ________ 46

HYDRATEC – Annemasse Agglo – N°25415 - GLI – ind. B – NOVEMBRE 2009 3 PHASE 1 : DIAGNOSTIC DE LA STATION D’EPURATION DE LA MENOGE

1 PREAMBULE

L’agglomération annemassienne assure la compétence assainissement sur les douze

communes qui la composent, à savoir :

• Lucinges,

• Bonne,

• Cranves sales,

• Juvigny

• Machilly,

• Saint-Cergues,

• Ambilly

• Annemasse,

• Etrembières,

• Gaillard,

• Vétraz-Monthoux,

• Ville-la-Grand.

La station d’épuration de la Menoge est gérée par Annemasse Agglo. Elle traite les effluents

des communes suivantes :

• Lucinges,

• Bonne,

• Cranves Sales,

• Fillinges : commune faisant partie du syndicat de Bellecombe (seuls 60 % des

effluents sont traités sur la station d’épuration de la Menoge : les secteurs d’Arpigny

et de la zone d’activités économiques de Findrol traités par le Syndicat

d’Assainissement de Bellecombe).

La station d’épuration de la Menoge a été construite par Degrémont avec une mise en

service en 1981. Au vu des nombreux dysfonctionnements rencontrés et des surcharges

hydrauliques et polluantes en entrée de station, Annemasse Agglo a mandaté Hydratec pour

la réalisation d’une étude préalable et comparative.

Cette étude devra prendre en compte les travaux déjà engagés par le maitre d’ouvrage, à

savoir :

• Basculement des effluents de la commune de Fillinges vers la station d’épuration du

syndicat de Bellecombre. Actuellement environ 60% des effluents de Fillinges sont

raccordés à la station de la Menoge.

• Basculement d’une partie des effluents de Cranves Sales vers la station d’épuration

d’Ocybèle.


Afin de définir les meilleurs scénarios de requalification (réhabilitation, construction, …) de la

station d’épuration de la Menoge, il est nécessaire d’étudier les différents paramètres

rentrant en jeu dans le cadre d’un tel projet. Ainsi, l’étude s’articule autour de différentes

phases complémentaires qui permettent de prendre en compte les différents facteurs

influents et leurs évolutions :

• Phase 1 : Diagnostic de la station d’épuration de la Menoge

Cette première étape permettra de dresser un état des lieux des ouvrages de la station de la

Menoge, de vérifier les caractéristiques dimensionnelles afin de définir les capacités

épuratoires attendues, et de mener un diagnostic complet de son fonctionnement permettant

la définition des performances réelles des ouvrages. Ces analyses nous permettront de

mettre en évidence les points faibles du système, les dysfonctionnements, les points à

modifier et/ou à améliorer, … En parallèle, les charges futures à traiter seront estimées et

des analyses sur le milieu récepteur seront réalisées.

• Phases 2 et 3 : Proposition de plusieurs scénarii « station »

En fonction des éléments mis en exergue lors de la phase 1, plusieurs scénarii pourront être

proposés afin de mettre à niveau ce système d’assainissement. Pour chacun d’entre eux,

différents types de travaux complémentaires seront proposés : réhabilitation, extension,

renouvellement, reconstruction… Une analyse technico-économique sera menée sur ces

différents scénarii.

• Phase 4 : Comparaison des solutions « station » et « raccordement total sur Ocybèle »

En parallèle, l’étude « raccordement total sur Ocybèle » est réalisée par le service

Assainissement Réseaux d’Annemasse Agglo. A l’issue de des phases précédentes,

Hydratec réalisera une analyse comparative entre l’étude réalisée par Annemasse Agglo et

celles étudiées par Hydratec en phases 2 et 3.

L’objet du présent rapport est la présentation de la phase 1.


2 DIAGNOSTIC STATION D’EPURATION DE LA MENOGE

2.1 DESCRIPTION GENERALE DE LA STATION D’EPURATION

2.1.1 Caractérisation du système d’assainissement

2.1.1.1 Les réseaux d’assainissement et la zone de collecte

D’une longueur d’environ 90 kms, les réseaux d’assainissement d’Annemasse Agglo

raccordés sur la station d’épuration de la Menoge sont constitués majoritairement de

réseaux de type séparatif.

Une étude de diagnostic des réseaux d’assainissement a été initiée par la Collectivité, de

sorte à caractériser le fonctionnement des réseaux, notamment par temps de pluie. En effet,

le réseau est à tendance séparative avec des pointes pluviales. Par ailleurs, les réseaux

collectent des eaux claires parasites permanentes (ECPP) en quantité non négligeable.

Des campagnes de mesures sont réalisées pour déterminer ces ECPP et pour définir

également les charges des effluents qui seront basculées prochainement de la station de la

Menoge vers la station d’Ocybèle d’une part et vers la station de Bellecombe d’autre part.

Dans le cas de la station d’épuration de la Menoge, il est donc nécessaire d’intégrer

les résultats de la campagne de mesures notamment pour la définition des débits et

charges futurs à traiter.


2.1.1.2 Localisation de la station d’épuration

La station d’épuration de la Menoge se situe en rive droite de la Menoge. Elle est implantée

chemin des Iles sur la commune de Cranves-Sales.

Figure 1 : Plan de localisation de la station d’épuration de La Menoge

Station d’épuration


2.1.1.3 Estimation des charges théoriques actuelles

Le tableau ci-dessous récapitule les populations communales d’Annemasse Agglo raccordés

à la station d’épuration de la Menoge.

Ce dernier est issu en partie du rapport de la phase 1 de « l’étude diagnostique des réseaux

d’assainissement de l’agglomération annemassienne » réalisée par Hydratec en 2009.

Sont présentées les données sur la population totale pour les années 1990, 1999 et 2006

ainsi que les variations des communes concernées.

Concernant la commune de fillinges, seuls 60 % des effluents sont traités à la station

d’épuration de la Menoge, aussi les données présentées dans le tableau sont égales à 60 ù

des données de population totale.

Données population raccordées actuellement à la step de la Menoge pour les années 1990-

1999-2006 avec les variations

Population totale

Nom de la

commune 1990 1999 2006

Variation

inter-

annuelle de

population

entre 1999

et 1990 (%)

Variation

inter-

annuelle de

population

entre 2006 et

1999 (%)

Bonne 1 889 2 276 2 674 2.09% 2.33%

Cranves-Sales 3 946 4 473 5 131 1.40% 1.98%

Lucinges 887 1 240 1 474 3.79% 2.50%

Fillinges (60%) 1 203 1 465 1 785 2.21% 2.87%

TOTAL 7 925 9 454 11 064 1.98% 2.27%

Source : site internet Insee et Hydratec, juin2009

Le taux de croissance démographique entre les deux derniers recensements est de

l’ordre de 2.27 %/an pour toute la zone, il s’agit d’une croissance importante.

Il est à noter qu’en situation future, les effluents de Fillinges ne seront plus raccordés

à la station d’épuration de la Menoge ainsi qu’une partie des effluents de Cranves-

Sales et de Bonne.


Charges domestiques

La pollution domestique est estimée à :

Charges DBO5 DCO MES NK Pt

Ratio g/EH/j 60 120 90 15 4

STEP MENOGE

Charges domestique (Kg/j) 663.8 1327.7 995.8 166.0 44.3

Les charges induites par l’activité touristique sont estimées à l’aide des éléments issus du

rapport de la phase 1 de « l’étude diagnostique des réseaux d’assainissement de

l’agglomération annemassienne » réalisée par Hydratec en 2009.

Dans le secteur de l’étude, on dénombre :

• 258 lits de chambres d’hôtel et chambre d’hôtes : ratio pris en compte 1 EH/lit

Les pollutions touristiques suivantes sont alors à rajouter :

Charges DBO5 DCO MES NK Pt

Charges

touristiques

Kg/j 15.5 31.0 23.2 3.9 1.0

Charges industrielles

Un seul établissement industriel est actuellement raccordé à la station d’épuration. Il s’agit

de la Coopérative Laitière de Bailard à Fillinges.

Le déversement des eaux usées de cette coopérative dans le réseau d’assainissement

s’effectue en vertu d’une convention. Les normes de rejet fixées sont présentées ci-après :

Paramètres Flux maximum par litre de

lait transformé

Flux maximum journalier

Débit d’eaux usées 30 litres 150 m3

DBO5 6 g 30 kg

DCO 12 g 60 kg

MES 0.7 g 3.5 kg

NK 0.2 g 1 kg

Pt 0.1 g 0.5 kg


Charges totales

Une estimation théorique des charges actuelles totales reçues à la station d’épuration de La

Menoge est donc de :

STEP MENOGE DBO5 DCO MES NK Pt

Charges domestiques en Kg/j 663.8 1327.7 995.8 166.0 44.3

Charges touristiques en Kg/j 15.5 31.0 23.2 3.9 1.0

Charges industrielles en Kg/j 30 60 3.5 1 0.5

Charges totales en Kg/j 709.3 1418.7 1022.5 170.9 45.8

Soit une charge polluante de l’ordre de 11 800 Equivalents-habitants (par rapport à la

DBO5).


2.1.2 Charges et débits de dimensionnement – données constructeur

Cette station a été mise en eau en 1981 sur la base de dimensionnement suivante :

Paramètres Dimensionnement

Volume journalier 734 m3/j

Débit de pointe de temps sec 108 m3 /h

DBO5 417 kg/j

DCO 1 026 kg/j

MES 645 kg/j

NK 104 kg/j

Pt 28 kg/j

La capacité de la station est de 7 000 Equivalents Habitants (EH) par rapport à la DBO5.

On note un rapport DCO/DBO5 = 2,46. Ce rapport élevé dénote de la présence de

raccordement d’industriels prévus lors du dimensionnement.

Par ailleurs on note une différence significative entre le nombre d’EH théorique et le nombre

d’EH du constructeur. Cette différence se retrouve également après analyse des données

d’autosurveillance ce qui justifie le déchargement de la station prévu par Annemasse Agglo.

2.1.3 Niveaux de rejet

La station doit respecter les niveaux de rejet de l’arrêté du 22 juin 2007.

Le milieu récepteur est la Menoge.

Paramètres Concentrations

maximales sur 24 h

DBO5 25 mg/l

DCO 125 mg/l

MES 35 mg/l

NGL* 15 mg/l

Pt* 2 mg/l

* Notons toutefois que Cranves Sales ne situe ni en zone sensible à l’eutrophisation, ni en zones vulnérables aux nitrates.


2.2 ANALYSE DES FLUX ACTUELS REÇUS PAR LES OUVRAGES

2.2.1 Méthodologie

Le chapitre suivant présente les analyses statistiques qui ont été menées sur la base des

données d’autosurveillance disponibles afin de caractériser les différentes conditions de

fonctionnement actuel de la station d’épuration de la Menoge.

Les données prises en compte par Hydratec sont les données d’autosurveillance à partir de

septembre 2008 en raison du « double » comptage des eaux issues du poste toutes eaux

(préleveurs situés après arrivée des eaux du poste toutes eaux) effectué auparavant. En

effet à partir d’août 2008, Annemasse Agglo a réalisé des travaux de sorte à décaler l’arrivée

des eaux issues du poste toutes eaux après le préleveur d’entrée.

La station de la Menoge étant dimensionnée pour traiter 417 Kg/j de BDO5, ses ouvrages

sont donc soumis à l’arrêté du 22/12/1994 qui fixait les conditions de mise en œuvre de

l’autosurveillance (obligations retranscrites dans l’arrêté du 22 juin 2007).

Les données analysées correspondent à l’entrée générale des effluents en station

d’épuration.

Différentes analyses statistiques ont été menées :

• Tous temps confondus,

• En période de temps sec

• En période de temps de pluie.


Pour chacune de ces situations étudiées, nous avons mené des analyses statistiques afin de

déterminer les valeurs maximales, minimales, moyennes, de centile 95…

Distinction du temps sec / temps de pluie

Les valeurs à partir de septembre 2008 ont été analysées avec une attention toute

particulière sur les périodes de temps de pluie afin de caractériser les réactions des réseaux

à ces phénomènes de sollicitation hydraulique.

L’observation de ces phénomènes a révélé la complexité de cette analyse, et le fait

qu’aucune relation unilatérale ne puisse être mise en exergue entre la pluviométrie reçue par

les bassins versants et les charges et volumes entrés en station. Différentes raisons

viennent expliquer cela :

� La pluviométrie enregistrée sur le site actuel de la station n’est pas systématiquement

représentative de la pluviométrie globale et pondérée reçue sur la surface du bassin

versant.

� Les observations faites ont permis de souligner les phénomènes de restitution, lors

d’épisodes pluvieux, des matières décantées dans les réseaux. Or, ce phénomène

dépend de l’intensité de l’épisode lui-même mais également du type de période

antérieure (temps sec / pluie, de forte intensité ou longue durée…).

Ont ainsi été classés en jours de pluie les journées pour lesquelles la pluviométrie était

supérieure à 1 mm. En effet, les phénomènes pluvieux mineurs n’entraînent que de très

légers volumes de pluie reçus par les bassins versants et directement absorbés par les

terrains et sols sans générer de ruissellement ; ce phénomène ne peut donc être classé

comme temps de pluie.

2.2.2 Charges et débits actuels

2.2.2.1 Analyse statistique globale

Sur la période de septembre 2008 à octobre 2009, l’ensemble des valeurs a été analysé, de

sorte à définir les valeurs caractéristiques suivantes : valeurs moyennes et de centile 95.

L’étude des centiles 95 (valeurs non dépassés 95% du temps) est très intéressante ; cette

limite se réfère à la réglementation qui prévoit un nombre d’échantillons non-conformes

(annexe II de l’arrêté du 22 décembre 1994, retranscrit dans le Code de l’Environnement)

pour des tailles de station importante. Dans le cas de la station d’épuration de la Menoge

(pour une capacité de l’ordre de 10 000 EH), le nombre de non-conformité toléré est de 3 sur

24 échantillons prélevés soit 12.5%. Par mesure de sécurité, la notion de 95% de conformité

pour les systèmes de traitement est conservée pour la station de la Menoge.


Nombres de données disponibles analysées

Nombres de données disponibles

Temps sec Temps de pluie Tout temps confondu

Débit 324 91 424

DBO5 92 34 128

DCO 99 35 136

MES 98 34 134

NK 28 11 42

Pt 29 11 43

On note un nombre de données plus faible par temps de pluie mais tout de même

représentatif.

Charges et débits observés de septembre 2008 à octobre 2009

Temps sec Temps de pluie Tout temps confondu

moyenne centile 95 moyenne centile 95 moyenne centile 95

Débit en m3/j 1 691 2993 2 693 5930 1 925 4155

DBO5 en kg/j 400 599 405 574 420 603

DCO en kg/j 1 007 1410 1 096 2062 1 048 1541

MES en kg/j 503 734 635 1077 560 862

NK en kg/j 102 137 97 135 105 153

Pt en kg/j 13 17 19 49 16 20

On note que par temps de pluie (pluie > 1 mm), les charges en MES et DCO sont

significativement supérieures aux charges en DCO et MES rencontrées par temps sec. Cette

différence s’explique notamment par le phénomène de ressuyage des réseaux par temps de

pluie et plus particulièrement en cas d’événements pluvieux intenses.


2.2.2.2 Dépassements des capacités nominales des ouvrages

Nous avons ensuite compléter ces analyses par l’étude du nombre et de l’occurrence des

dépassements des valeurs en entrée station réellement observées par rapport aux valeurs

nominales des ouvrages.

Les résultats sont présentés dans le tableau suivant :

% dépassements

Valeurs

constructeurs

Temps sec Temps de pluie Tout temps

confondu

Débit 734 m3/j 100% 100% 100%

DBO5 417 kg/j 39% 35% 40%

DCO 1 026 kg/j 42% 43% 44%

MES 645 kg/j 16% 32% 22%

NK 104 kg/j 43% 45% 48%

Pt 28 kg/j 0% 9% 5%

�� Les dépassements des valeurs nominales sont très fréquents pour tous les

paramètres que ce soit par temps sec ou par temps de pluie.

On note toutefois, des dépassements encore plus nombreux par temps de pluie pour le

paramètre MES (phénomène de ressuyage des réseaux).

D’un point de vue hydraulique, la station reçoit des volumes journaliers trop importants 100%

du temps. Ceci est en grande partie expliqué par les phénomènes en cours d’étude dans le

cadre de l’étude diagnostique des réseaux d’assainissement :

• d’une part, les réseaux drainent d’importants volumes d’eaux claires parasites

permanentes

• d’autre part, une surcharge polluante et donc hydraulique associée.

Les charges de pollution sont en effet également très importantes, avec des dépassements

de la capacité nominale observée :

• Environ 40% à 50% du temps pour les paramètres DBO5, DCO et NK

• Environ 20% à 30% du temps pour le paramètre MES.


2.2.3 Rappel des exigences réglementaires

En l’absence d’arrêté préfectoral d’autorisation de rejet, les niveaux de rejet considérés sont

ceux issus de l’arrêté du 22 juin 2007 :


maximales sur 24 h

DBO5 25 mg/l

DCO 125 mg/l

MES 35 mg/l

NGL* 15 mg/l

Pt* 2 mg/l


Ainsi la station d’épuration actuelle n’a pas été conçue pour traiter l’azote et le phosphore.


2.2.4 Analyse des conformités

Cette analyse est menée sur les données de concentrations disponibles en sortie de station

d’épuration de septembre 2008 à octobre 2009.

Analyses données sortie step de septembre 2008

à octobre 2009

Paramètres Niveaux de rejet

en mg/l

Moyenne en

mg/l

Nb de valeurs %

dépassements

DBO5 25 16 133 17%

DCO 135 70 137 11%

MES 35 28 135 25%

NK - 15 42 -

NGL 15 19 44 43%

Pt 2 4 44 93%

�� Le nombre de non conformités en concentrations est important, notamment pour le

paramètre MES.

Rappelons que le nombre de conformités tolérées dans le cas de la station

d’épuration de la Menoge est de 16.7 % maximum (pour une capacité de 7 500 EH) et

de 12.5% maximum (pour une capacité de 10 000 EH).

La filière actuelle entraîne donc de fréquents dépassements du niveau de rejet par

rapport aux exigences imposées sur les concentrations de rejet.


2.3 FONCTIONNEMENT DE LA FILIERE BOUES

Les boues de la station d’épuration de la Menoge sont soutirées au niveau du clarificateur,

et, soit renvoyées sur le bassin biologique pour assurer la recirculation, soit, extraites vers la

filière boues.

Les quantités totales de boues extraites par mois sont consignées dans le tableau ci-

dessous :

Kg MS

sept-08 17 201

oct-08 17 778

nov-08 10 023

déc-08 17 666

janv-09 14 210

févr-09 15 264

mars-09 16 564

avr-09 16 254

mai-09 24 903

juin-09 21 515

juil-09 15 122

août-09 18 835

sept-09 14 888

Moyenne par mois 16 940

Moyenne par an 203 283

�� En moyenne mensuelle, le traitement des pollutions contenues dans les effluents

génère la production de quelques 17 tonnes de MS à traiter chaque mois sur la filière

boues.

On compte environ 20 kgMS/EH.an (ratio communément employé pour ce type de station),

or la production de boues annuelle est d’environ 203 T MS/an ce qui correspond à la

production de boues d’environ 10 200 EH.


Les caractéristiques de ces boues en sortie déshydratation sont consignées dans le tableau

suivant :

Siccité sortie

déshydratation

en %

sept-08 23.4

oct-08 20.4

nov-08 19.6

déc-08 21.5

janv-09 20.6

févr-09 21.4

mars-09 23

avr-09 18.1

mai-09 19.1

juin-09 20.2

juil-09 21.1

août-09 25.3

sept-09 19.8

oct-09 19.8

Moyenne par mois 21.0

�� La siccité des boues déshydratées est de 21 %


En 2008, les boues de la station d’épuration ont été évacuées comme représenté sur le

schéma si après :

Répartition de l’évacuation des boues en 2008

En 2009 (jusqu’en octobre), les boues de la station d’épuration ont été évacuées comme

représenté sur le schéma si après :

Répartition de l’évacuation des boues en 2009 (jusqu’en octobre)

Rappelons qu’en fonctionnement « normal », les boues sont déshydratées et évacuées soit en épandage soit en compostage.


2.4 DETERMINATION DES DEBITS ET CHARGES FUTURS A TRAITER

2.4.1 Estimation des charges à prendre en compte

L’estimation des débits et charges polluantes futurs prend en compte :

� Les débits et charges polluantes d’origines domestiques et industrielles actuellement

traitées sur la station d’épuration existante (cf. Chapitre précédent).

� Le basculement des effluents de Filinges vers la station de Bellecombe

� Le basculement d’une partie des effluents de Cranves Sales vers la station

d’épuration d’Ocybèle

� Les perspectives d’évolution de la population sur la zone raccordée

� Le traitement de la pollution générée par la pluie.

En situation future, seule la zone 3 (représentée sur la carte jointe en annexe) sera

raccordée à la station d’épuration de la Menoge.

2.4.1.1 Les débits et charges polluantes d’origines domestiques et industrielles actuellement traitées sur la station d’épuration existante

Les débits et charges considérées dans le cadre du dimensionnement de la future station

d’épuration de la Menoge sont les centiles 95, à savoir :

Temps sec

Débit en m3/j centile 95 2993

Débit en m3/j moyen 1691

DBO5 en kg/j 599

DCO en kg/j 1410

MES en kg/j 734

NK en kg/j 137

Pt en kg/j 17


STC4 Débit

CVS8 Débit + Pollution domestique

Débit + Pollution industrielle

PL1 Pluviomètre

LUC2

CVS4 CVS2 LUC1

PL2

CVS8 CVS5 CVS3 BON4 BON3 BON2

CVS6 CVS1 BON1 BON6

CVS7 BON5

2.4.1.2 Basculement des effluents de Filinges et d’une partie de Cranves-Sales de la station de la Menoge sur les stations de Bellecombe et Ocybèle.

Pour estimer les charges et débits induits par les futurs basculements des effluents de

Filinges (60%) et d’une partie de Cranves-Sales, nous avons pris en compte les résultats de

la campagne de mesures réalisées en septembre 2009 par Hydratec.

En effet, dans le cadre de l’étude diagnostique des réseaux d’assainissement, Hydratec a

réalisé une campagne de mesures de temps sec les 28/29 septembre 2009 aux points

suivants :

Les effluents de Filinges qui seront raccordés en situation future sur la station de

Bellecombe, sont déterminés par les points suivants :

• BON5

• BON6

Les effluents de Cranves-Sales qui seront basculées en situation future sur la station

d’Ocybèle, sont déterminés par les points suivants :

• CVS5

• CVS6


Les résultats des analyses pour ces différents points sont présentés dans le tableau ci-

après :

BON5* BON6* CVS5 CVS6

Débit journalier

en m3/j

0 137 201 82.5

DCO en mg/l 1 100 1 100 1 200 647

DBO5 en mg/l 350 350 420 270

MES en mg/l 380 380 410 240

NK en mg/l 44 44 104 92

Pt en mg/l 2.4 2.4 2.9 2.0

*les concentrations prises en compte sont celles de BON1.

Soit en termes de flux :

BON5 BON6 CVS5 CVS6 TOTAL En EH

Débit

journalier en

m3/j

0 137 201 82.5 420.5 m3/j 2803 EH

DCO en kg/j 0 151 241 53 445 kg/j 3711 EH

DBO5 en kg/j 0 48 84 22 155 kg/j 2577 EH

MES en kg/j 0 52 82 20 154 kg/j 1714 EH

NK en kg/j 0 6 21 8 35 kg/j 2301 EH

Pt en kg/j 0 0 1 0 1 kg/j 269 EH

Le ratio DCO/DBO5 est élevé : 2.9, ce qui confirme la présence d’industriels notamment aux

points CVS5 et BON6 et d’éventuels dépotages sauvages.

2.4.1.3 Les perspectives d’évolution de la population sur la zone raccordée en 2030

Pour calculer les perspectives d’évolution de la population sur la zone raccordée (zone 3 =

Lucinges + Bonne + partie Cranves Sales), nous avons considéré un taux de croissance

démographique de 2.3 %/an pour toute la zone, à compter de 2006.

Afin d’estimer la population associée à chaque zone, nous avons procédé par ratio de

surfaces :


Surface en m2

surface totale en m2

Zone 1 1 017 278

2 455 622 Zone 2 1 438 344

Zone 3A 1 665 846

6 160 870

Zone 3B 1 659 706

Zone 3C 2 803 318

Zone 3D 32 001

Les zones 1 et 2 représentent environ 30% des populations de Cranves-Sales, Lucinges et

Bonne.

Aussi nous avons considéré une population en zone 3 de 9279 habitants x 70%=6495

habitants.

Ainsi le nombre d’habitants supplémentaires à prendre en compte pour l’horizon 2030 est de

4 650 habitants que nous arrondissons donc à 4 700 soit 4 700 Equivalents Habitants à

prendre en compte.

2.4.1.4 Le traitement de la pollution générée par la pluie.

En accord avec la Police de l’eau, la pluie à traiter dans le cadre du présent projet est une

pluie de période de retour 1 mois.

Suite aux campagnes de mesures par temps de pluie réalisées par Hydratec dans le cadre

de l’étude diagnostique des réseaux en octobre / novembre 2009, il a été estimé un temps

de réponse de la pluie sur le réseau de l’ordre d’une heure.

Ainsi, la pluie retenue pour le projet de la station d’épuration de la Menoge est la pluie de

période de retour 1 mois et de durée 1 heure.

Hydratec a réalisé une note spécifique jointe en annexe.

La hauteur de pluie de la pluie de période de retour 1 mois et de durée 1 h est de 6.04 mm.

En situation future, la surface active totale raccordée sur le bassin de collecte de la future

station a été estimée dans le cadre du diagnostic des réseaux à :

CVS7 BON5 BON6 CVS5 CVS6 Total

SA

(ha)

5.14 -0.03 -0.63 -0.56 -0.51 3.41 Ha

Le volume généré par la pluie retenue est donc de 206 m3.


2.4.2 Détermination des débits à traiter

� Débits de temps sec

Le tableau ci-dessous présente les valeurs de débit journalier de temps sec à traiter sur les

futures installations :

Débit moyen futurs de

temps sec

(m3/j

Débit d’EU moyen actuel en entrée de la STEP (y compris ECPP) 1691

Déchargement de la station* (Filinges) -137

Déchargement de la station* (Cranves Sales) -283

Perspectives d’urbanisation** 705

TOTAL 1 976

* débits issus de la campagne de mesure de temps sec du 28-29 septembre 2009 réalisée par Hydratec

** débits calculés d’après le ratio théorique suivant : 150 l/j/EH

L’instruction technique de 1977 fournit une méthode de calcul du débit de pointe :

Qpointe = Qmoyen

+

moyenQ

2,5 1,5 où les débits sont exprimés en l/s

Par ailleurs, suite à la campagne de mesures réalisée par Hydratec dans le cadre de l’étude diagnostique, il a été déterminé, en situation actuelle, un coefficient de pointe entre Qmoy et Q de pointe des eaux usées strictes de 1,92.

Ce coefficient sera donc considéré dans le cadre de la présente étude.

Le volume d’ECPP a été estimé par Hydratec dans le cadre de l’étude diagnostique à :

• 25 m3/h pour les mois de mai à octobre en période de nappe haute

• 50 m3/h pour les mois de novembre à avril en période de nappe haute

• 8,55 m3/h en période de nappe basse => valeur issue de la campagne de mesures oct-nov 2009 réalisée par Hydratec

Valeurs issues de

l’analyse données

d’autosurveillance

d’avril 2008 à mars

2009


Dans le cas présent le volume d’ECPP est estimé en prenant les hypothèses suivantes :

• Septembre 2008 à avril 2009 : nappe haute

• Mai à octobre 2009 : nappe basse

Ainsi, le volume moyen journalier d’ECPP considéré est de 695 m3/j. Rappelons qu’en situation future seuls 70% du réseau actuel seront raccordés à la step de la Menoge : le volume d’ECPP à déduire en situation future est donc de 486 m3/j.

Le débit de pointe de temps sec futur pour les Eaux Usées strictes est estimé à 120 m3/h.

D’après le diagnostic des réseaux réalisé par Hydratec, le débit horaire d’ECPP maximal à rajouter est donc de 50m3/h x 70% soit 35 m3/h soit un débit de pointe de temps sec maximal voisin de 155 m3/h.

� Débits de temps de pluie

La classe de pluie prise en compte pour le calcul du sur-volume d’une part et du sur-débit

d’autre part induits par la pluie est une pluie de période de retour 1 mois.

Le sur-débit de pointe horaire d’eaux pluviales généré par la pluie mensuelle est de l’ordre

de 410 m3/h en considérant une pluie simple triangle avec une intensité maximale de 12

mm/h.

Ainsi, si l’on considère par sécurité que la pointe de la pluie arrive lors de la pointe des rejets

d’eaux usées, le débit de pointe horaire transité par le réseau lors d’une pluie

mensuelle est estimé à environ 565 m3/h.

� Débit de dimensionnement

La réalisation d’un bassin de stockage est nécessaire pour écrêter les pointes de débit par

temps de pluie. Ce dernier servira de réservoir tampon des eaux pluviales, pour les restituer

ensuite sur la filière de traitement des eaux.

L’ouvrage de rétention est dimensionné pour permettre d’écrêter une pluie mensuelle selon

la méthode des pluies : il est ainsi proposé la mise en place d’un bassin de stockage de

volume utile 200 m3 pour un débit maximal admissible en entrée de station de 200 m3/h (cf

annexe).

Deux débits de dimensionnement seront donc à prendre en considération :

� A l’amont du bassin de stockage, où les variations de débits instantanés ont de très

grandes amplitudes. Dans ce cas, le débit de pointe horaire considéré est le débit de

pointe généré par une pluie mensuelle : 565 m3/h.

� A l’aval du bassin d’orage, où les variations sont moins fortes, le bassin lissant les

débits. Le débit de pointe admissible a été estimé à 200 m3/h.


2.4.3 Détermination des charges polluantes à traiter

� Charges polluantes futures issues du réseau collectif

Le tableau ci-dessous présente les valeurs de charges polluantes amenées par le réseau

par temps sec :

Charges polluantes de temps sec

DBO5

(kg/j)

DCO

(kg/j)

MES

(kg/j)

NK

(kg/j)

Ptot

(kg/j)

Charges de dimensionnement actuelles en entrée

de la station (centile 95)

599 1410 734 137 17

Déchargement de la station* (Filinges) -48 -152 -52 -6 -0.3

Déchargement de la station* (Cranves Sales) -106 -294 -102 -29 -0.9

Perspective d’urbanisation (4 700 EH)** 282 564 423 70.5 18.8

TOTAL temps sec 727 1528 1003 172.5 34.6

* Charges issues de la campagne de mesure de temps sec du 28-29 septembre 2009 réalisée par Hydratec

** Charges calculées d’après les ratios théoriques standards suivants : DBO5 : 60 g/j/EH ; DCO : 120 g/j/EH ;

MES : 90 g/j/EH ; NK : 15 g/j/EH ; Ptot : 4 g/j/EH

La capacité de la station d’épuration par temps sec est de 12 100 EH par rapport à la DBO5.

Les surcharges de pollution générées par une pluie de fréquence mensuelle ont été

estimées d’après la mesure réalisée par temps de pluie lors de l’étude diagnostique. Les

charges polluantes à prendre en compte par temps de pluie sont indiquées dans le tableau

ci-dessous :

Pollution par temps de pluie DBO5 DCO MES NK Ptot

Concentrations par temps de pluie en mg/l 150 407 236 36 7

Charges des eaux pluviales (pluie mensuelle 1h) en kg/j 31 84 49 7 1


Charges polluantes de temps de pluie

DBO5

(kg/j)

DCO

(kg/j)

MES

(kg/j)

NK

(kg/j)

Ptot

(kg/j)

Charges futures de temps sec 727 1528 1003 172.5 34.6

Charges des eaux pluviales 31 84 49 7 1

TOTAL 758 1612 1052 179.5 35.6

2.4.4 Synthèse des débits et charges à traiter

Les débits et charges de dimensionnement proposés sont les suivants :

Charges hydrauliques attendues sur la future station d’épuration

Débit moyen journalier de temps sec 1976 m3/j

Débit moyen horaire de temps sec 82 m3/h

Débit de pointe de temps sec 155 m3/h

Débit de pointe de temps de pluie 565 m3/h

Débit maximum admissible sur la station 200 m3/h

Charges polluantes attendues sur la future station d’épuration

Charges de pointe

de temps de pluie

DBO5 en kg/j 758

DCO en kg/j 1 612

MES en kg/j 1 052

NK en kg/j 180

Ptotal en kg/j 36

La capacité nominale de la station s’élève ainsi à environ 12 700 EH.


2.5 DIAGNOSTIC DES OUVRAGES

Hydratec a réalisé une visite des ouvrages en juillet 2009.

Le diagnostic est présenté ci-dessous, il reprend une présentation et une analyse des

ouvrages eux-mêmes, de leur capacité à traiter les charges reçues. Le dimensionnement de

chacun est réétudié et validé, le cas échéant, les insuffisances sont mises en exergue.

Nous étudions successivement les filières Eau puis la filière Boues, et tous les ouvrages

constitutifs « au fil de l’eau ».

2.5.1 Méthodologie

La figure présentée en page suivante représente un schéma de la station d’épuration et

l’implantation des différents ouvrages. Ceux-ci sont numérotés, ces numéros sont ensuite

repris dans l’analyse exhaustive de chacun d’entre eux.

Ce schéma a été remis par les Services d’Annemasse Agglo.


2.5.2 Filière eau

2.5.2.1 Fonctionnement

La station d’épuration actuelle de La Menoge est une filière type boues activées et clarificateur, précédée d’un dégrillage et d’un prétraitement de

dessablage – déshuilage.

Le dégrillage d’origine (10mm) a été remplacé par une dégrillage de même entrefer. Ce nouvel ouvrage a été mis en place courant août 2009

pour améliorer et fiabiliser l’étape de dégrillage.

Le synoptique de la filière eau de la station d’épuration est présentée sur le synoptique de la page suivante.


Figure 2 : Synoptique filière EAU Step de la Menoge

Arrivée eaux brutes

gravitaire

Dégrillage de 10 mm Refus dégrilleur : compactage et ensachage

graisses

Dessableur déshuileur

pour Qp=243 m3/h air process

Extraction des sables vers laveur à sables

retours poste toutes eaux

Boues activées

V = 1 340 m3

air process

taux de recirculation : 40 %

Clarificateur

S = 248 m 2 Extraction des boues (7 à 11 g/l)

Eau épurée

comptage canal venturi

la Menoge

Canal de sortie

Arrivée des

effluents

Puits de recirculation

et d'extraction

1+1 ppes 80 et 20

m3/h

Traitement

biologique et

secondaire

Prétraitement


2.5.3 Diagnostic des ouvrages

2.5.3.1.1 Entrée station d’épuration et prétraitements

Type ouvrage Principales caractéristiques Données dimensionnantes Observations Pistes amélioration

Ouvrage

d’arrivée

Arrivée gravitaire des effluents

Ouvrage rectangulaire

Equipé d’un dégrilleur courbe

d’entrefer 10 mm

Dégrilleur changé en août

2009, entrefer de 10 mm

et Q dim de 400m3/h

(


2.5.3.1.2 Le bassin d’aération


Bassin

d'aération

V = 1 340 m3

L = 15 m, l = 30 m

H = 3.8 m

aération : 2 turbines

Capacité d'oxygénation = 57.6

kg O2/h

Q recirculation = 80m3/h +

20m3/h possible

Turbines de 1981

En situation actuelle :

417 kg DBO5/j, Cboues max de 4 g/l

MVS = 80 %

on a :V tot théorique = 1700 m3

�� Volume bassin actuel limite

En situation future :

800 kg DBO5/j, Cboues max de 4 g/l

MVS = 80 %

on a : V tot théorique = 3200 m3

�� Volume bassin actuel trop faible

Besoin oxygène théorique :

En situation actuelle = 70 kgO2/h ��

Dimensionnement faible

En situation future = 135 kgO2/h ��

Dimensionnement trop faible

Dimensionnement bassin

d'aération limite en

situation actuelle sur la

base des données

constructeurs

Besoin en oxygène limite

Taux de recirculation de

l’ordre de 40% en

situation actuelle =>

insuffisant pour maintenir

concentration boues dans

BA et des boues à extraire

- ajout d’une zone de contact pour

limiter la formation de filamenteuses

- augmenter capacité d’oxygénation

- augmenter taux de recirculation :

ajouter pompes ou augmenter

capacité des pompes existantes : pb

de génie civil (poste trop exigu)

Améliorations difficiles à mettre en

œuvre au vu du génie civil et de la

vétusté des équipements : le bassin

biologique ne peut être réutilisé

comme bassin biologique en

situation future dans le cas d’une

station en 1 seule file.

3


2.5.3.1.3 Clarificateur

Type ouvrage Principales caractéristiques Données

dimensionnantes Observations Pistes amélioration

Clarificateur Avec pont racleur

S = 248 m2, l=7.30 m et L = 34 m

H = 2.20 m

Pont racleur de 1981

En sortie débitmètre par canal venturi

avec barreaux tranquilisateurs

Pour :

V sup = 0.6 m/h

on a :

Q max = 150 m3/h

�� dimensionnement

insuffisant car

Q max future = 250m3/h

Pb important de

remontées de boues

Pas de dégazeur : pb de

remontées des boues

Pb de gestion des à-coups

hydraulique (H clarif de

2.2 m très limite)

Surface du clarificateur

insuffisante

- rajouter dégazeur

Améliorations difficiles à mettre en

œuvre car dimensionnement

insuffisant : le clarificateur ne peut

être réutilisé comme clarificateur en

situation future au vu de sa surface

et sa hauteur d’eau très faible.

4


2.5.4 Filière Boues

2.5.4.1 Fonctionnement

La filière boues se compose des ouvrages suivants :

Caractéristiques des ouvrages la filière boues de la Step de la Menoge

Ouvrages Caractéristiques techniques

Silo concentreur Volume de boues stockées – 430 m3,

Concentration : 80 g/l

Stockage, préparation et dosage automatique des polymères

Cuve polyester de 1000 litres,

Un agitateur basse vitesse,

Une pompe de distribution de polymère.

Déshydratation mécanique Type : centrifugation,

Débit massique : 100 kg/h MS,

Siccité : 20%

Transfert des boues vers chaulage Une vis convoyeuse sans âme,

Une trémie de reprise,

Une pompe gaveuse,

Un dispositif dévouteur-malaxeur,

Siccité des boues chaulées : 33%.

Stockage des boues En bennes de 15 m3 et fosse de 200 m3

Stockage de chaux Silo de 33 m3

* Source : Annemasse Agglomération, service assainissement, juillet 2009 *

Le silo épaississeur n’est plus utilisé comme épaississeur mais comme un stockage tampon

entre l’extraction et la déshydratation.

Le chaulage est hors service et sera remis en fonctionnement pour 2010. Les boues produites sont déshydratées à une siccité de l’ordre de 20% avant envoi soit en compostage soit en épandage.


Figure 3 : Synoptique filière BOUES de la station d’épuration de la Menoge

Silo concentrateur util isé

comme stockage tampon

Polymère

Chaux

Evacuation en épandage et compostage

Extraction des

boues

Epaississement

utilisé comme

stockage tampon

Déshydratation

Chaulage

Stockage

Evacuation

Chaulage non uti l isé à ce jour

Stockage des boues

Autonomie de stockage : V=200 m3

Siccité = 20 %

Extraction des boues

C = 7 à 11 g/l

1 centrifugeuse

100kg MS/h


2.5.5 Diagnostic des ouvrages filière boues


Extraction

boues

1 ppe de 20 m3/h

Ppes immergées dans poste de

recirculation

Pour :

- 580 kg MS/j en moyenne

- Cboues ≈ 8 g/l (donnée

exploitant)

on a :

tps fonct.ppe ≈4 h

Pas de secours installé Impossibilité d’ajouter une

pompe de secours installée au vu

du génie civil du poste (poste

trop exigu)

Silo

épaississeur

Silo

V = 430 m3

Agitateur

Silo utilisé pour stockage

Autonomie de stockage sur la

base de 580 kgMS/j est de 6

jours.

Presque plus utilisé comme

épaississeur : envoi direct en

centrifugation.

7

8



Centrifugation 1 centrifugation de 100 kg MS/h

injection polymère :10kg/TMS

Siccité : 20 %

Pour :

- 580 kg MS/j en moyenne

- Cboues de 8 g/l

on a :

tps fonct.centrif = 6 h à capacité

max

Equipement pouvant être

réutilisé

RAS

Chaulage et

Stockage

boues

1 malaxeur

1 silo à chaux 33m3

1 fosse de stockage de 200 m3

Bennes de stockage

Equipements vétustes

Chaulage non en service

Il est prévu le remplacement des

équipements et le redémarrage

de la filière chaulage en 2010.

4


2.5.6 Conclusions

L’étude détaillée de chaque ouvrage a permis de mettre en exergue les caractéristiques

principales de chaque ouvrage et de souligner leurs principales faiblesses dans le

dimensionnement ou dans le fonctionnement :

� La filière eau est sous-dimensionnée. Les volumes et surfaces respectivement du

bassin d’aération et du clarificateur sont insuffisants en situation actuelle et donc ne

pourront être utilisés en situation future dans le cas d’une station à une file. Certains

équipements et notamment les turbines d’aération et le pont racleur du clarificateur

sont d’origine (1981) et leur remplacement entrainerait une modification possible du

génie civil.

� La filière boues est correctement dimensionnée. L’épaississeur n’est plus utilisé en

tant que tel mais comme stockage tampon entre le clarificateur et la déshydratation.

La centrifugation pourra être réutilisée en situation future. Le chaulage sera remis en

fonctionnement pour 2010.


2.6 CALCUL DE DILUTION DANS LA MENOGE EN SITUATION FUTURE

Dans le cadre de la présente étude, Hydratec a réalisé 2 campagnes de mesures sur la

Menoge en amont et en aval du point de rejet de la station d’épuration de la Menoge.

Les conditions de réalisation sont les suivantes :

• Mesure du débit instantané de la rivière,

• Réalisation de 2 échantillons, l’un en amont, l’autre en aval du rejet de la step.

• Analyse physico-chimique des principaux paramètres : O2 dissout, taux de saturation, DBO5, DCO, NH4, NO2, NO3, PO4, Pt, MES, Température (in situ) et pH.

Les campagnes de mesures ont été réalisées :

• Le 19 août 2009

• Le 15 octobre 2009.

Rappelons que la période d’étiage de la Menoge se situe en août. Ainsi le débit d’étiage a

été estimé lors de la mesure d’août 2009.

2.6.1 Résultats des campagnes de mesures

Les résultats des 2 campagnes de mesures réalisées par Hydratec sont présentés page

suivante :


DébitTempérature pH Conductivité

Saturation

O2

O2

dissoutMES DCO DBO5

Phosphore

totalAzote

Ammoniacal

Azote

KjeldalNitrites Nitrates Ortho-

phosphates

m3/h °C u pH µS/cm % mg/l mg/l mg O2/l mg O2/l mg P2O5/l mg NH4+/l mg Nk/l mg NO2

-/l mg NO3-/l mg PO4

3-/l

AMONT mer 19/08/09 1436 19.2 8.63 820 122.4 11.30 < 2 15.34 < 3 0.022 < 0.05 < 1 < 0.04 1.66 < 0.10

AVAL mer 19/08/09 1533 19.4 8.55 830 109.0 10.04 < 10 17.07 < 3 0.397 0.19 < 1 0.09 1.79 1.79

REJET mer 19/08/09 97 20.5 7.84 1254 72.9 6.59 - - - - - - - - -

AMONT jeu 15/10/09 2110 10.3 8.30 < 2 < 5 < 3 0.053 0.23 < 1 < 0.04 4.56 0.12

AVAL jeu 15/10/09 2159 10.2 8.50 3.8 6 < 3 0.062 < 0.05 < 1 < 0.04 7.80 1.79

REJET jeu 15/10/09 49 13.8 7.90 4 38 3 1.84 6.3 6.3 1.79 50.9 4.42

Paramètres

Echantillon Date

On note une très légère dégradation du milieu naturel en aval du rejet. « Le bon état » en aval du point de rejet est respecté lors des 2

campagnes de mesures.


2.6.2 Rappel de la réglementation

Les niveaux de rejet à considérer au minimum sont ceux issus de l’arrêté du 22 juin 2007 :


maximales sur 24 h

DBO5 25 mg/l

DCO 125 mg/l

MES 35 mg/l

NGL* 15 mg/l

Pt* 2 mg/l


2.6.3 Calculs de dilution

A partir des résultats des différentes campagnes de mesures, nous avons réalisé plusieurs

types de calculs de dilution permettant le respect du « Bon Etat » :

1. Calculs de dilution avec Qétiage mesuré par Hydratec et résultats de la campagne

d’août 2009,

2. Calculs de dilution avec Qétiage mesuré par Hydratec et résultats de la campagne

d’octobre 2009,

3. Calculs de dilution avec QMNA5 de la Menoge à Bonne issu de la banque Hydro et

résultats de la campagne d’août 2009,

4. Calculs de dilution avec QMNA5 de la Menoge à Bonne issu de la banque Hydro et

résultats de la campagne d’octobre 2009.

En effet, l’objectif est de déterminer les niveaux de rejet minimum exigibles pour la future

station d’épuration.

Par sécurité, le débit de rejet de la future station d’épuration retenu pour les calculs est le

débit de pointe admissible à savoir 200 m3/h soit 55.5l/s.

D’après la banque Hydro, QMNA5 de la Menoge = 570 l/s à Bonne.


Les tableaux de calculs de dilution sont présentés ci-après :

Cas 1 : débit étiage mesuré par Hydratec et concentrations des mesures d’août 2009

Aout 2009 étiage Déduit 3 Déduit 2 Imposés Déduit 1 Imposés

Paramètre unités mg/lConc.

en g/lFlux en g/s mg/l Flux en g/s mg/l Flux en g/s

Classe de

qualité

DBO5 mg / l O2 3.00 0.0030 1.197 22.7 1.257 5.4 2.454 BE 3 6 10

MES mg / l 2.00 0.0020 0.798 354.1 19.655 45.0 20.453 BE 25 50

DCO mg / l O2 15.34 0.0153 6.121 110.8 6.151 27.0 12.272 BE 20 30 40

NTK mg / l N 1.00 0.0010 0.399 7.6 0.419 1.8 0.818 BE 1 2 4

NH4 mg / l NH4 0.05 0.0001 0.020 3.3 0.185 0.5 0.205 BE 0.1 0.5 2

NO3 mg / l NO3 1.66 0.0017 0.662 356.6 19.790 45.0 20.453 BE 10 50

NGL mg / l N 1.39 0.0014 0.553 88.8 4.928 12.1 5.481 BE 3.3 13.4

Pt mg / l P 0.05 0.0001 0.020 1.1 0.062 0.2 0.082 BE 0.05 0.2 0.5

Qualité

mauvaise

SEQ-Eau

Seuil

Haut

(TBE)

Seuil Bas

(BE)Débit en l/s 399 56 455

LocalisationMenoge Amont débit étiage

mesuré HYDRATECRejet Step Menoge Aval

Cas 2 : débit étiage mesuré par Hydratec et concentrations des mesures d’octobre

2009

Octobre 2009 Déduit 3 Déduit 2 Imposés Déduit 1 Imposés



Classe de

qualité

DBO5 mg / l O2 3.00 0.0030 1.197 22.7 1.257 5.4 2.454 BE 3 6 10

MES mg / l 2.00 0.0020 0.798 354.1 19.655 45.0 20.453 BE 25 50

DCO mg / l O2 5.00 0.0050 1.995 185.2 10.277 27.0 12.272 BE 20 30 40

NTK mg / l N 1.00 0.0010 0.399 7.6 0.419 1.8 0.818 BE 1 2 4

NH4 mg / l NH4 0.23 0.0002 0.092 2.0 0.113 0.5 0.205 BE 0.1 0.5 2

NO3 mg / l NO3 4.56 0.0046 1.819 335.7 18.633 45.0 20.453 BE 10 50

NGL mg / l N 2.04 0.0020 0.814 84.1 4.667 12.1 5.481 BE 3.3 13.4

Pt mg / l P 0.05 0.0001 0.021 1.1 0.061 0.2 0.082 BE 0.05 0.2 0.5

Qualité

mauvaise

SEQ-Eau


mesuré HYDRATECRejet Step Menoge Aval

Seuil

Haut

(TBE)

Seuil Bas


Cas 3 : QMNA5 et concentrations des mesures d’août 2009

Aout 2009 étiage Déduit 3 Déduit 2 Imposés Déduit 1 Imposés



Classe de

qualité

DBO5 mg / l O2 3.00 0.0030 1.710 30.0 1.668 5.4 3.378 BE 3 6 10

MES mg / l 2.00 0.0020 1.140 486.6 27.008 45.0 28.148 BE 25 50

DCO mg / l O2 15.34 0.0153 8.744 146.8 8.145 27.0 16.889 BE 20 30 40

NTK mg / l N 1.00 0.0010 0.570 10.0 0.556 1.8 1.126 BE 1 2 4

NH4 mg / l NH4 0.05 0.0001 0.029 4.6 0.253 0.5 0.281 BE 0.1 0.5 2

NO3 mg / l NO3 1.66 0.0017 0.946 490.1 27.201 45.0 28.148 BE 10 50

NGL mg / l N 1.39 0.0014 0.791 121.7 6.753 12.1 7.544 BE 3.3 13.4

Pt mg / l P 0.05 0.0001 0.029 1.5 0.084 0.2 0.113 BE 0.05 0.2 0.5

Qualité

mauvaise

SEQ-Eau

Seuil Bas



Banque HYDRO à BonneRejet Step Menoge Aval

Seuil

Haut

(TBE)


Cas 4 : QMNA5 et concentrations des mesures d’octobre 2009

Octobre 2009 Déduit 3 Déduit 2 Imposés Déduit 1 Imposés



Classe de

qualité

DBO5 mg / l O2 3.00 0.0030 1.710 30.0 1.668 5.4 3.378 BE 3 6 10

MES mg / l 2.00 0.0020 1.140 486.6 27.008 45.0 28.148 BE 25 50

DCO mg / l O2 5.00 0.0050 2.850 252.9 14.039 27.0 16.889 BE 20 30 40

NTK mg / l N 1.00 0.0010 0.570 10.0 0.556 1.8 1.126 BE 1 2 4

NH4 mg / l NH4 0.23 0.0002 0.131 2.7 0.150 0.5 0.281 BE 0.1 0.5 2

NO3 mg / l NO3 4.56 0.0046 2.599 460.3 25.548 45.0 28.148 BE 10 50

NGL mg / l N 2.04 0.0020 1.163 115.0 6.381 12.1 7.544 BE 3.3 13.4

Pt mg / l P 0.05 0.0001 0.030 1.5 0.082 0.2 0.113 BE 0.05 0.2 0.5

Seuil Bas


Qualité

mauvaise

SEQ-Eau


Banque HYDRO à BonneRejet Step Menoge Aval

Seuil

Haut

(TBE)

Niveaux de rejet prévisibles

Par mesure de sécurité, nous considérons donc les niveaux de rejet les plus restrictifs à

savoir :


maximales sur 24 h

DBO5 22 mg/l

DCO 110 mg/l

MES 35 mg/l

NH4+ 2 mg/l

NGL 10 mg/l

Pt 1.1 mg/l

Ces niveaux de rejet sont poussés voire très poussés (notamment pour le paramètre NH4+)

mais restent atteignables par des procédés épuratoires classiques de type boues activées

faible charge. Le projet ne situant pas en zone sensible à l’eutrophisation, les niveaux de

rejet pour le phosphore ne seront pas imposés par la Police de l’Eau, toutefois, il pourrait

être prévu un traitement biologique du phosphore pour abattre 50% du phosphore.


2.7 CONCLUSIONS DIAGNOSTIC STATION D’EPURATION DE LA MENOGE

L’état des lieux et le diagnostic menés sur la station d’épuration de la Menoge ont permis

d’analyser en détail la filière de traitement et son mode de fonctionnement. Ainsi, ont été

successivement analysés :

• les charges et débits entrants sur filière, sur la base des données d’autosurveillance

disponibles,

• les rejets et leur nature, avec étude de leur conformité vis-à-vis des normes de rejet

fixées par l’arrêté préfectorale autorisant la filière,

• les ouvrages, leur état et leurs caractéristiques dimensionnelles.

Ces différentes analyses menées en parallèle permettent de conclure à une saturation

de la filière eau.

�� Cette filière est surchargée. De plus, en terme de conformité des rejets, de

nombreux échantillons se révèlent être non-conformes.

La future station d’épuration devra donc proposer un traitement fiabilisé et optimale,

tenant compte des niveaux de rejet prévisibles.

ANNEXES

• Annexe 1 : Répartition actuelle te future des eaux usées des territoires d’Annemasse Agglo et du Syndicat de Bellecombe

• Annexe 2 : Note temps de pluie Hydratec

• Annexe 3 : Calcul du volume du bassin d’orage selon la méthode des pluies

Annexe 1 : Répartition actuelle et future des eaux

usées des territoires d’Annemasse Agglo et du Syndicat de Bellecombe

Voir plan : Répartition actuelle et future des eaux usées des territoires d’Annemasse Agglo et du Syndicat de Bellecombe - Auteur : Service Assainissement – Réseaux d’Annemasse Agglo – Date : 21/07/2008

Annexe 2 : Note temps de pluie Hydratec

HYDRATEC IMMEUBLE L’ORIENT 10, PLACE CHARLES BERAUDIER – 69428 LYON CEDEX 03

TEL. : 04 27 85 48 80 FAX : 04 27 85 48 81 E-MAIL :[email protected]

ETUDE DIAGNOSTIQUE DES RESEAUX D’ASSAINISSEMENT DE L’AGGLOMERATION

ANNEMASSIENNE

NOTE TEMPS DE PLUIE « MENOGE »

R – N° 25 149 3 Décembre 2009

HYDRATEC – Annemasse Agglo – 2 DEC. 2009 2 NOTE TEMPS DE PLUIE MENOGE

1 TEMPS DE REPONSE DU BASSIN VERSANT « EP (SURFACE ACTIVE) » A L’ENTREE DE LA MENOGE

Les mesures de temps de pluie enregistrées au point CVS7 à l’arrivée sur la STEP de la Ménoge déterminent un temps de réponse de l’ordre de 60 minutes (voir analyse sur 6 pluies caractéristiques mesurées lors de la campagne de mesure – Annexe 1).

Par ailleurs, le traitement des données mesurées permettent d’estimer à 5.14ha la surface « active » raccordée à la station (voir synthèse des mesures au point CVS7 – Annexe 2).

Ainsi le bassin de collecte Eu drainé vers la station d’épuration de la Ménoge se comporte comme un bassin versant EP de surface imperméabilisée de 5.14ha et de temps de réponse 1heure.

Il peut donc être représenté (modélisé) comme tel pour un calcul de modélisation hydrologique (transformation pluie brute pluie nette débit) ; il conviendra de retenir une formulation de transformation pluie nette>débit donnant bien un temps de concentration de l’ordre de 60 minutes, soit que le logitiel employé permette de forcer ce paramètre, soit en « trichant » sur les données de définition du bassin versant, notamment en jouant sur sa pente et sa longueur ou même sur la valeur de C et S pourvu que CxS=5.14ha.

2 CHOIX DES PLUIES DE PROJET

La pluie de projet donnant un débit maximum pour une période de retour donné en entrée station est choisie avec une durée caractéristique équivalente au temps de réponse du bassin versant, ici 1 heure.

Les données issues des traitements de Météo Suisse permette de connaître l’évolution de l’intensité d’une pluie en fonction de sa durée pour les fréquences 1mois, 1 an et supérieure.

Ces données sont présentées sous forme graphique et tabulées en annexe3.

Pour une période de retour donnée, par exemple mensuelle, plusieurs choix de typologie de pluie sont possibles suivant les attendus ; on peut choisir :

• Une pluie simple triangle de durée 1heure ; dans ce cas, l’intensité maximum de la pluie de projet sera de 12mm/h (hauteur d’eau de 6mm sur 1heure)

• Une pluie double triangle de durée intense 1h et de durée totale que l’on pourrait proposée du double (2h),

HYDRATEC – Annemasse Agglo – 2 DEC. 2009 3 NOTE TEMPS DE PLUIE MENOGE

Dans ce cas l’intensité maximum serait de 8.6mm/h, la hauteur d’eau sur la durée intense (1h) de 6mm et la hauteur totale de 7.7mm (hauteur mensuelle sur 2 heures d’après abaque IDF pour Annemasse) ;

Double triangle - Fréquence 1 mois

0

2

4

6

8

10

0 30 60 90 120

durée en mn

I(mm

/h)

3 CALAGE DU MODELE HYDROLOGIQUE

Avant de simuler les pluies de projets, il serait possible de valider le modèle de production pluie-débit en simulant quelques pluies réelles enregistrées pendant la campagne de mesures.

I (mm/min) = a* t(min)^ (-b) I (mm/min) = a* t(min)^ (-b) 5 10 15 20 30 60 120 180 720 1440( t de 0 à 30 min) ( t de 30mn à 24h) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

a b a b 2 ans 157.2 94.1 69.7 56.4 41.7 25.0 15.0 11.1 4.0 2.45 ans 223.5 131.0 95.9 76.8 56.2 33.0 19.3 14.2 4.9 2.9

2 ans 8.6 0.740 2 ans 8.6 0.740 10 ans 270.9 158.9 116.3 93.2 68.2 40.0 23.4 17.2 5.9 3.55 ans 12.9 0.770 5 ans 12.9 0.770 1 an 68.7 43.9 33.7 28.0 21.5 13.7 8.8 6.7 2.7 1.810 ans 15.6 0.770 10 ans 15.6 0.770 1 mois 29.8 19.1 14.7 12.2 9.4 6.0 3.8 3.0 1.2 0.8

1 an 3.3 0.648 1 an 3.3 0.6481 mois 1.4 0.644 1 mois 1.4 0.644

5 10 15 20 30 60 120 180 720 14400.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

2 ans 13.1 15.7 17.4 18.8 20.9 25.0 29.9 33.3 47.7 57.15 ans 18.6 21.8 24.0 25.6 28.1 33.0 38.7 42.5 58.4 68.510 ans 22.6 26.5 29.1 31.1 34.1 40.0 46.9 51.5 70.8 83.0

1 an 5.7 7.3 8.4 9.3 10.8 13.7 17.5 20.2 32.9 42.11 mois 2.5 3.2 3.7 4.1 4.7 6.0 7.7 8.9 14.6 18.7

0.13 0.15 0.15 0.16 0.17 0.18 0.20 0.21 0.25 0.27

1.72 1.69 1.67 1.65 1.63 1.60 1.57 1.55 1.48 1.45

1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21

Durée de la pluie en minutes


rapport P10/P2=

rapport P10/P5=

rapport P100/P10=

INTENSITE EN mm/h

HAUTEUR EN mm

hydratec - 2009 coeff_montana_ANNEMASSE.xls 1

courbe Intensité-Durée-Fréquence

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 15 30 45 60 75 90 105 120


Inte

nsité

en

mm

/h

T2ans T5ansT10ans 1mois1an

courbe Hauteur-Durée-Fréquence

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 15 30 45 60 75 90 105 120


haut

eur p

réci

pité

e en

mm

T2ans T5ans T10ans

1 an 1 mois

courbe Intensité-Durée-Fréquence

0

5

10

15

20

25

120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440Durée de la pluie en minutes

Inte

nsité

en

mm

/h

T2ans T5ans T10ans

1 an 1 mois

courbe Hauteur-Durée-Fréquence

0

10

20

30

40

50

60

70

80

120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440


haut

eur p

réci

pité

e en

mm

T2ans T5ansT10ans 1an1 mois

hydratec - 2009 coeff_montana_ANNEMASSE.xls 2

Annexe 3 : Calcul du volume du bassin d’orage

selon la méthode des pluies

Coeff de Montana - T=1 mois

tps de concentration a= 1.40 b= 0.64

t en minutes et I en mm/min

Nom du bassin

versant

Surface

(ha)C

Surf Active

(ha)Q fuite (m³/s)

qs fuite

(mm/h/ha)

Hauteur d'eau

à stocker (mm)

Volume de la

retenue (m³) -

T1mois

STEP Menoge 3.41 1.00 3.41 0.01 1.17 5.40 184.17

STEP MENOGE

CALCUL DU VOLUME DE RETENUE POUR LA PERIODE DE RETOUR MENSUELLE

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360

Vo

lum

e /

Surf

ace a

ctive (m

m)

Durée de la pluie (min)

Calcul du Volume de stockage

Volume de pluie Volume sortant

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