Rapport de Stage Step El Kerma

RAPPORT DE STAGE STEP EL KERMA UNIVERSITE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES D'ORAN

Sommaire

I. INTRODUCTION GÉNÉRALII. GENERALITE

1 La Société de l'eau et de l'Assainissement d'Oran (SEOR) 2 Station d'épuration d'El Kerma 3 Sa classification géographique et technique.

III. PROCESS 1 Introduction 2 Données de base du dimensionnement

2.1 Charge hydraulique.2.2 Charges polluantes 2.3 Objectif de traitement

3 Description des installations de la station d’épuration 3. 1 Dégrillage 3.2 Dessablage déshuilage 3.3 Traitement des graisses 3.4 Décantation primaire 3.5 Traitement à boues activées 3.6 Décantation secondaire 3.7 Désinfection 3.8 By-pass général 3.9 Poste de pompage des boues de recirculation et des boues en excès 3.9.1 Recirculation des boues 3.9.2 Evacuation des boues en excès 4 Description du traitement des boues 4.1 Traitement de la boue primaire 4.2 Digestion anaérobie de la boue 4.3 Épaississement secondaire (bac de boue pour la déshydratation des boues) 4.4 Installations de gaz 4.5 Chauffage 4.6 Déshydratation des boues 5 Traitement de l’air 5.1 Au poste de dégrillage mécanique 5.2 Au poste de déshydratation mécanique 6 Réseau d’eau de service 7 Qualité du traitement 7.1 Qualité de l’effluent rejeté 7.2 Qualité des boues 8 Capacité du traitement 8.1 Effluent 8.2 Boues

IV. CONCLUSION

Technique de l’eau et environnement 1 2012/2013


I. Introduction Général:

Le traitement des eaux usées est une nécessité pour la protection du milieu naturel, le

bien-être de tous et la qualité de l'environnement qui nous entoure.

Pourquoi a-t-on besoin d'une station d'épuration?

Le milieu naturel n'est souvent plus capable de traiter toute la pollution produite à l'intérieur de

nos villes.

C'est pourquoi le traitement des polluants contenus dans les eaux usées nécessite la

construction de stations d'épuration.

La SEOR, pour gérer les eaux usées de la wilaya d’Oran, exploite actuellement 60 stations de

relevage.

Pour remédier aux problèmes de pollution de l’environnement que provoquait le rejet des eaux

usées directement dans la nature (principalement dans la mer), les pouvoirs publics ont

entrepris un projet de grande envergure pour traiter et épurer toutes les eaux usées de la wilaya

d’Oran. Ainsi s’agit-il de réaliser 11 stations d’épuration sur le territoire de la wilaya.

La Station d’Epuration du Groupement Urbain d’Oran, réalisée en bordure de la grande

Sebkha, à hauteur d’El-Kerma donne déjà ses premiers résultats. Nous n’en voulons, comme

illustration, que l’assainissement de la Dhaya Mosrly (Petit Lac) dont les eaux usées

empestaient le milieu naturel au sud de la ville. Débarrassées des rejets domestiques et

industriels, les eaux pluviales, qui s’accumulent dans cette dépression, commencent à connaître

la fréquentation des oiseaux migrateurs, qui, auparavant, évitaient le site. L’exploitation de

cette station d’épuration sera confiée, dès mai 2011 à la SEOR.



II. GENERALITE

Mon stage s’inscrit dans le cadre de l’étude du processus de traitement des eaux usées dans la station d’épuration du groupement urbain d’Oran.

1 La Société de l'eau et de l'Assainissement d'Oran (SEOR) :

La Société de l'eau et de l'Assainissement d'Oran (SEOR), société par actions, dont les actionnaires sont l'Algérienne des Eaux (ADE) et l'Office National de l'Assainissement (ONA), mise en place le 1er avril 2008, a pris en charge la gestion déléguée de l'eau et de l'assainissement de la wilaya d'Oran, avec pour objectif principal, l'amélioration de la qualité du service d'alimentation en eau potable.Au titre des missions, la SEOR s’est fixée celle d’assurer une plus grande discipline dans la gestion des services publics de l’eau potable et de l’assainissement, afin d’améliorer la qualité de vie des citoyens, et de développer l’alimentation en eau au niveau des communes de la wilaya d’Oran.Outre le volet qualitatif, la mission de la SEOR consiste à donner une impulsion quantitative à la gestion de l'eau puisqu'elle doit assurer la disponibilité de l'eau en H/24 dans les robinets en moins de 3 ans, conformément à ses engagements contractuels.La SEOR est également chargée de procéder à la maintenance préventive et la remise à niveau des infrastructures d'assainissement.Visant l’efficacité du point de vue technique, économique et environnemental, la SEOR, pour atteindre ses objectifs, s’est proposée de développer les moyens humains et matériels et d’introduire de nouvelles technologies. Ainsi cette mission s'est trouvée complétée par la formation, dispensée au personnel local, à la technologie apportée par Agbar, entreprise espagnole, qui a obtenu, par contrat, la gestion de la SEOR pour une période de 5 ans et demi.

2 Station d'épuration d'El Kerma

Présentation de la zone d'emprunt :

Le bureau d'études français SOGREAH, a été retenu dans le cadre d'un appel d'offres lancé en 2002 pour une étude d'aménagement intégré de la Grande Sebkha d'Oran, celle-ci a été pendant plusieurs années, le milieu récepteur de 84 millions de mètres cubes d'eau dont plus de 52 millions de mètres cubes d'eaux usées provenant des galeries d'assainissement.L'aménagement de cette zone humide d'importance mondiale a été retenu pour abriter la plus grande station d'épuration du Maghreb vue de l'Afrique en vue de la récupération et du traitement des eaux usées du groupement urbain d'Oran constitué des communes : Oran, Bir El Djir, Es-Sénia, Sidi Chahmi et El Kerma, avec 8 stations de relevage.



3 Sa classification géographique et technique : Situation de la STEP :

Wilaya : ORAN, Commune : Kerma,Zone géographique : au sud de la wilayaRégion hydrographique : au bord de la Sebkha d'OranNom de la STEP : Station d'épuration du groupement urbain d'OranLes agglomérations raccordées à la STEP : partie d'Oran, Bir El Djir, Es Senia et El KermaNature des eaux usées : Urbaine

Figure 1 : Plan de masse de la méga station d'épuration à boue activée d'El Karma (Oran)

La station se compose de :

D'une sale de contrôle : c'est point on ou nous donne une vue générale sur la station. Le Schéma synoptique (fig2), qui nous indique sur l'état de fonctionnement de chaque étape de la station relié aux ordinateurs avec un logiciel de base « wincc ». S’il y a un problème dans la station il y aura un signale rouge sur le schéma. La couleur jaune : certaines vannes leur apparait sont fermées. la couleur verte : les équipements sont on marche.

Figure 2 : salle de contrôle



Laboratoire de la station: des analyses quotidiennes sont réalisés pour plusieurs échantillons de l’eau et de la boue. Par exemple: L’eau usées (brute) et l'eau après le traitement.

Désignation Signification / Méthode de mesureMES (g ou mg/L) Matières en suspension

Particules retenues par filtration sur 0.45 à 1.2 um, évapo 105°C.

DCO (mgO2/L)Demande Chimique en Oxygène

Quantité d'oxygène consommée par les matières oxydables dans des conditions d'oxydation chimique forte (bichromate de K, H2SO4, catalyseur Ag, ébullition 2H).

DBO5 (mgO2/L)Demande Biologique en Oxygène

Quantité d'oxygène consommée par les bactéries aérobies pour dégrader les composés biodégradables en 5 jours (pollution carbonée essentiellement), à 20°C, dans l'obscurité.

NTK (mgN/L) Azote Total Kjeldahl

Azote réduit (organique et ammoniacal), mesuré après minéralisation et entraînement à la vapeur en présence de soude.

NO3- et NO2

- (mgN/L, mg/l) Nitrates et Nitrites

Azote sous forme oxydée.

NGL (mgN/L) Azote global (somme du NTK, des nitrates et nitrites)Pt (mgP/L, mg/L) Phosphor total Phosphore organique, polyphosphates et orthophosphates mesurés

après minéralisation.

Tableau 1 : différentes analyses réalisés au laboratoire de la station

Figure 3 : laboratoire d’analyse

Alimentation de la station d'El karma :La ville d'Oran est accordée à un réseau d'assainissement relié à la station de pompage (petite lac). Cette dernière pompe les eaux usées vers la station d'El kerma. Malheureusement, pas tous les réseaux d'assainissement d’Oran ne sont reliés à la station de pompage.Il Faudra un débit de Q=270.100 m3 /j pour que la station soit opérationnelle à 100%. Mais, actuellement elle fonctionne avec un débit Q=80.000 m3 /j.



III. PROCESS :

1 Introduction :

La Station d’épuration est prévue pour traiter les eaux usées du groupement urbaind’ORAN en Algérie.

Les débits, les charges polluantes et les objectifs de traitement sont donnés dans ledossier d’appel d’offres et forment la base du dimensionnement, Pour parvenir aux objectifs de traitement, il a été prévu la réalisation d’une station d’épuration biologique à moyenne charge avec une stabilisation des boues.En amont du prétraitement, il est prévu:

un bassin de dissipation de l’énergie un échantillonneur automatique une station de prétraitement mécanique et de dépotage des matières de vidange

Le prétraitement est composé des étapes suivantes: Dégrillage Dessablage - déshuilage Décantation primaire

Le traitement des résidus récupérés par dégrillage et dessablage - déshuilage est compose de: Classification et lavage des sables récupérés par dessablage Compactage des refus de dégrillage. ensachage et stockage dans une benne

Le traitement biologique sera réalisé avec le procédé des boues activées par: un ensemble de bassins d’activation biologique un ensemble de décanteurs secondaires

Une désinfection des eaux traitées au chlore est prévue.

Le traitement des boues sera composé de: L’épaississement gravitaire des boues primaires L’épaississement mécanique des boues activées en excès La digestion anaérobie Le stockage des boues digérées La déshydratation mécanique des boues digérées et le stockage des boues déshydratées Le chaulage des boues déshydratées et le convoyage des boues chaulées

2 Données de base du dimensionnement

2.1 Charge hydraulique

Pour l’an 2015, le débit de pointe horaire en temps de pluie du dégrillage et du dessablage - déshuilage sera de 16.200 m3/h.Le débit de pointe horaire du temps de pluie pris en compte pour le dimensionnement des décanteurs primaires et le traitement biologique est de 15.400 m3/h.Le débit nominal journalier sera de 270.100 m3/j.



2.2 Charges polluantes

Selon le dossier d’appel d’offres, les charges polluantes attendues pour l’année 2015 sont:

DBO5 91.500 kg/jDCO 228.910 kg/jMES 96.860 kg/j

Ces charges massiques représentent la pointe hebdomadaire.

Ces charges massiques hebdomadaires sont la base du dimensionnement des installations de traitement mécanique et biologique, et de la désinfection. Le dimensionnement des installations de digestion et de déshydratation sera cependant basé sur les charges de pointe mensuelles.

2.3 Objectif de traitement

L’objectif de traitement est d’atteindre les principales valeurs récapitulées dans le tableau ci-dessous.

concentration maximale≥ 340 jours/an

concentration maximale≤ 25 jours/an

DBO5 25 mg/l 50 mg/lDCO 125 mg/l 250 mg/lMES 35 mg/l 85 mg/lNTK 15 mg/l (eau > 19°C)NTK 10 mg/l (eau > 19°C)NGL 35 mg/l (eau > 19°C)NGL 30 mg/l (eau > 19°C)

Ces concentrations sont définies comme échantillons moyens journaliers Les concentrations en azote s’appliquent sur la base de 10 g N/(EH.j) en entrée.

3 Description des installations de la station d’épuration

3.1 Dégrillage

Le dégrillage est composé de 4 chenaux de dégrillage équipés des dégrilleurs fins (espacement entre les barreaux = 10 mm).

Les grilles mécaniques sont inclinées de 75 degrés offrant une grande surface de passage ; leur nettoyage s’effectue d’une manière très simple par une racle rigide qui épouse la forme des barreaux de la grille.

Les grilles sont disposées sur un même axe perpendiculaire à l’axe du chenal d’amenée.



Pour l’isolement des grilles en cas de panne et/ou d’entretien, il est prévu d’installer des batardeaux à l’amont et à l’aval des appareils. Le dimensionnement des canaux de dégrillage est tel que le débit de pointe du temps de pluie peut passer à travers trois grilles au cas où une des 4 grilles est en panne.

L’opération automatique des dégrilleurs est contrôlée par une mesure différentielle du niveau d’eau en amont et en aval du dégrillage.

Les refus des dégrilleurs seront déchargés sur une bande transporteuse commune qui les transporte vers une presse laveuse. Les refus de dégrillage seront lavés, ensachés et déchargés dans une benne.

Les dégrilleurs seront couverts. L’air pollué sera traité par biofiltre.

3.2 Dessablage déshuilage

Un chenal de sortie fait suite au poste de dégrillage en amenant les eaux dégrillées vers quatre chenaux de dessablage - déshuilage.

C’est la lame de débordement, à la sortie des dessableurs, qui impose la cote du plan d’eau vers l’amont, et notamment dans le chenal d’amenée assurant une équi-répartition du débit entre les ouvrages lorsqu’ils sont utilisés en parallèle.

L’entrée des dessableurs - déshuileurs est équipée de batardeaux.

Chaque dessableur - déshuileur aura une longueur de 50 m, exécuté en béton armé de section trapézoïdale avec un baffle ajouré, commun aux deux ouvrages et un autre étant pentu du côté extérieur.

Dans chaque chenal, un baffle à claire voie installé parallèlement à l’axe principal délimite deux zones distinctes du point de vue fonctionnel : une zone turbulente de dessablage d’une largeur de 4,8 m (via l’action de bulles d’air) et une zone calme pour le déshuilage d’une largeur de 2,0 m. Cet apport d’air a pour effet d’empêcher la sédimentation des matières plus légères lavées (matières organiques et autres en suspension) et assure une vitesse d’écoulement constante.



Les sables décantent et se retrouvent au fond de l’ouvrage dans une partie approfondie. Les grains de sables ainsi décantés dans la fosse sont extraits par le système air lift.L’autre zone située à l’opposé de l’axe d’installation des rampes d’air est séparée de la zone de dessablage par un baffle ajouré installé sur toute la longueur de l’ouvrage.

L’ouvrage est équipé de ponts racleurs suceurs jumelés animés d’un mouvement de “va-et-vient” destinés à extraire les sables déposés au fond de l’ouvrage; qui seront transportés par la suite dans une rigole centrale qui débouche vers une fosse collectrice. Le mélange eau et sable sera transporté vers un calibreur de sable situé à côté du dessableur. Le sable est asséché puis déchargé dans une benne.

Sur la base du DAO qui exige une charge surfacique maximale de 12 m/h, un dessablage composé de 4 lignes est réalisé. Les dimensions d’une ligne sont:

Longueur = 50 mLargeur Dessablage = 4,8 mLargeur Déshuilage = 2,0 mProfondeur utile Dessablage = 4,6 m

Le temps de séjour dans le dessablage correspondant au débit hydraulique maximal est d’environ 15 min. Le taux de séparation des granulés de 150 micromètres sera donc de l’ordre de 95%.

3.3 Traitement des graisses

Les matières flottantes et les graisses s’accumuleront à la surface du déshuilage et seront raclées jusqu’à l’entrée d’un puits à graisses. Ces matières peuvent au besoin avec un clapet être entreposées dans le puits. Les matières peuvent être régulièrement retirées de ce puits dans un réservoir mobile (tonne â lisier) et transportées vers les digesteurs. Cette boue grasse est transportée à l’aide d’une pompe à vis excentrée vers le système d’envoi vers les digesteurs. Dans les digesteurs une grande partie organique est transformée de faon anaérobie en biogaz.

3.4 Décantation primaire

Les eaux troubles provenant du traitement des boues sont envoyées après le dessablage/déshuilage L’eau usée coule ensuite vers une décantation primaire. Une partie des MES se déposent et réduit donc la charge massique de DBO5 et DCO.

Nous avons prévu 4 décanteurs primaires, équipés de ponts racleurs. Les décanteurs primaires sont dimensionnés sur la base du dossier d’appel d’offres pour une charge hydraulique de 1.5 m/h, éventuellement 2,5 m/h. Les dimensions de chaque décanteur primaire sont récapitulées ci-après:



Diamètre : 48,9 m Hauteur d’eau moyenne : 2,56 m

Les eaux à la sortie des décanteurs primaires sont dirigées vers deux puisards communs où seront également collectées les boues de retour des décanteurs secondaires.

Le taux d’élimination estimatif dans la décantation primaire est: DBO5 = 33% DCO = 29% MES = 63%.

III.5 Traitement à bouesactivées

Afin d’assurer les objectifs de traitement, il a été prévu un traitement par boues activées à moyenne charge. La règle de base dans le dimensionnement est de respecter la charge massique sur la base du dossier d’appel d’offres. Cette charge est calculée sur la masse totale de boues présentes dans le bassin d’aération et permet de parvenir aux objectifs de rejet dont la réduction de la pollution azotée en période d’été par la mise en place de la nitrification.

Le traitement à boues activées sera composé de 4 bassins en béton, qui seront équipés d’aérateurs de surface.

Opération avec 4 lignes: Nombre d’ouvrage : 4 volume d’un basin :

10.584 m3

charge massique des boues : 0,35 kg DBO5/(kg MES x j) nombre de cascades pour ouvrage: 4

L’alimentation des bassins d’aération sera réalisée par une conduite en béton débouchant dans un canal de répartition situé en amont. Dans le cas où un bassin est hors service, les eaux seront distribuées vers les trois autres bassins en service.

Pour la vidange éventuelle des bassins d’aération, deux pompes sont prévues à la sortie des bassins.

Le bassin d’aération sera conçu pour assurer un brassage homogène de la boue. Éviter les dépôts de matières en suspension et l’érosion du fond ou des parois de l’ouvrage.

Les bassins d’aération seront équipés d’aérateurs de surface de type à axe vertical et a vitesse de rotation lente. Chaque aérateur est monté sur une passerelle en béton armé avec garde-corps Les passerelles reposent sur 4 poteaux en béton armé.



Un compartiment de dégazage sera accolé à chaque bassin à boues activées, équipé d’un dispositif de rabattement des mousses. Les mousses peuvent être au besoin récupérées dans un puits de pompage d’où la mousse sera dirigée vers la déshydratation mécanique ou vers le puisard d’aspiration de la station de pompage de la boue de retour. 3.5.1 Les aérateurs de surface

Les bassins d’aération seront équipés des aérateurs de surface de type à axe vertical et à vitesse de rotation lente. Chaque aérateur est monté sur une passerelle en béton armé avec garde-corps Les passerelles reposent sur 4 poteaux en béton armé.

Afin de pouvoir adapter l’apport en oxygène par les aérateurs, les bassins seront munis de lames de débordement réglables, Celles-ci permettront de changer la profondeur d’immersion des aérateurs de surface.

La hauteur d’eau dans un bassin, équipé des aérateurs de surface étant limitée, les dimensions des bassins à boues activées (bassins d’aération) sont récapitulées ci-après:

Longueur: = 89.80 mLargeur: = 22,45 mHauteur d’eau:= 5,25 m.

Pour que la capacité d’aération puisse être adaptée aux besoins réels, les aérateurs de surface sont équipés de variateurs de vitesse. La variation de vitesse des aérateurs sera tributaire de deux mesures d’oxygène dissous.

Un compartiment de dégazage sera accolé à chaque bassin à boues activées, équipé d’un dispositif de rabattement des mousses Les mousses seront récupérées dans un puits de pompage à côté de la rigole.

L’émission d’aérosols est réduite par des jupes souples conçues en outre pour réduire la formation de mousses flottantes. Les moteurs des turbines seront capotés pour limiter les nuisances sonores.

3.6 Décantation secondaire

La clarification des effluents est une étape essentielle dans le procédé biologique d’épuration. L’efficacité de la séparation de la liqueur mixte, en boues concentrées et en eau traitée, a une influence directe sur les conditions de fonctionnement du système et sur le rendement d’épuration. Le rôle de la décantation secondaire est donc d’assurer une meilleure séparation de la



biomasse de l’eau traitée et de permettre par ailleurs un premier épaississement des boues biologiques décantées.

Il a été projeté de construire 8 décanteurs secondaires circulaires, chaque ensemble de 4 décanteurs formant un groupe fonctionnel. Entre ces deux groupes sera situé l’ouvrage de répartition des décanteurs secondaires, équipé d’un canal central à déversoir bilatéral. Chaque canal débouchera dans un puits d’où partira la conduite d’alimentation du décanteur secondaire concerné.

Le décanteur secondaire aura les dimensions suivantes:

nombre d’ouvrage: 8 diamètre: 56,5 m hauteur utile à 2/3 du diamètre: 3,4 m

Les boues décantées seront pompées dans un puits à boues commun pour chaque ensemble de 4 décanteurs secondaires et acheminées vers la station de pompage des boues de retour. La boue surnageante produite est envoyée dans deux puits pour être également acheminée vers la déshydratation mécanique ou bien vers la station de pompage des boues de retour

L’eau claire des décanteurs secondaires s’écoule gravitairement vers le chenal des orties de la station d’épuration.

3.7 Désinfection

La désinfection des effluents a pour objectif principal d’améliorer la qualité bactériologique de l’effluent épuré afin de protéger la zone de rejet.

Sur la base d’un temps de séjour de 30 min pour le débit de pointe du temps de pluie, le bassin de contact présente un volume utile de 7.700 m3.Le bassin de contact sera de type à chicanes et aura les dimensions suivantes:

- Nombre d’ouvrage : 2-Longueur : 100m-Largeur : 10m- Hauteur d’eau : 4,05 m

Les eaux épurées à la sortie de la station d’épuration seront rejetées dans la Grande Sebkha.

3.8 By-pass général

En amont du dégrillage l’ouvrage d’entrée comprend deux déversoirs qui donnent sur un puits de départ du by-pass général. Le by-pass est opérationnel quand le niveau en amont les dégrilleurs dépasse un seuil haut.

3.9 Poste de pompage des boues de recirculation et des boues en excès



3.9.1 Recirculation des boues

Les boues décantées sont acheminées par une tuyauterie vers deux fosses de pompage des boues de recirculation et des boues en excès.

Pour assurer un traitement biologique efficace, il faut maintenir un taux de MES stable dans le bassin d’aération. Pour cela, il est nécessaire de faire recirculer une partie des boues qui sont extraites du décanteur secondaire vers l’entrée du bassin d’aération. Ces boues sont appelées boues de retour o de recirculation

Le choix est porté sur quatre pompes à vis d’Archimède pour relevage des boues de retour dans un canal. Ces boues seront acheminées par la suite gravitairement vers les bassins à boues activées. Les moteurs d’entraînement des pompes à vis seront mis sous boîtiers.

Pour des travaux de montage et de démontage nous avons prévu une poutre de roulement qui sera positionnée au-dessus des moteurs d’entraînement des pompes à vis.

Un vanne murale est placée sur la conduite d’arrivée a la fosse permettant d’isoler la station de pompage.

3.9.2 Evacuation des boues en excès

La biomasse augmente quotidiennement, avec la quantité de pollution traitée. Il est donc nécessaire d’extraire régulièrement les boues excédentaires pour maintenir un taux de MES stable dans le bassin d’aération.

Le volume de boues envoyé à l’épaississement est mesuré avec un débitmètre électromagnétique sur la conduite de refoulement des boues en excès, Il sera accompagné d’un transmetteur de signaux continu avec une sortie analogique qui transmettra ce signal au système de gestion de a station où sera registré également la valeur instantanée du débit et le cumul (totalisation) des volumes des boues en excès.

On installe 3 pompes submersibles dans le même puisard d’aspiration de la station de pompage des boues de retour (2 en fonctionnement et 1 en réserve).

4 Description du traitement des boues

4.1 Traitement des boues primaires et des boues en excès

La boue primaire des 4 bassins de décantation est prélevée plusieurs fois par jour puis transportée dans un collecteur de pompage. La mise en œuvre du transport est automatique avec



un contrôle visuel possible. Les bassins de décantation sont débourbés l’un après l’autre pour donner la possibilité d’un prélèvement quasi continu en relation avec le volume d’accumulation du collecteur.

Le prélèvement se fait par deux pompes (plus une en réserve) à vis excentrée qui transportent la boue primaire du collecteur vers les épaississeurs de boue primaire. Ces deux épaississeurs de boue primaire fonctionnent comme un épaississeur continu. Le chargement s’effectue parallèlement entre chacun des deux épaississeurs.La boue primaire est compressée dans l’épaississeur de boue primaire d’environ 3 % à en moyenne 5 %. La boue primaire compressée est également retirée tour à tour des deux épaississeurs au moyen d’une pompe à vis excentrée avec broyeurs intégrés puis transportée dans le bassin d’homogénéisation.

L’eau trouble provenant de l’épaississeur de boue primaire est envoyée vers la station de pompage des eaux troubles.

La boue en excès est continuellement prélevée du puisard d’aspiration de la station de pompage de la boue de retour au moyen de pompes à moteur submersibles à fréquence réglable qui alimentent directement par deux conduites à haute pression la station mécanique d’épaississement de la boue en excès. La boue en excès est épaissie par 3 épaississeurs à bandes (2 en fonctionnement et 1 en réserve) d’une teneur en matières solides d’environ 0,8 à environ 6 % en ajoutant des polymères.La boue en excès épaissie est transportée à l’aide de pompes à vis excentrée vers le bassin d’homogénéisation pour l’approvisionnement des digesteurs par pompage.

Pour [épaississement mécanique de la boue en excès, le floculant nécessaire est préparé dans une station de préparation de floculant puis pompé par une pompe de dosage et dilué à nouveau à l’aide d’un dispositif de post dilution.

Le filtrat produit par l’épaississement mécanique de la boue en excès est emmené à l’entrée des bassins d’aération.

On construit un bassin d’homogénéisation d’un volume d’environ 200 m3. Ce bassin sert à la formation de boues brutes à partir de boues primaires et de boues en excès.On installe un moteur submersible pour l’homogénéisation. Il fait en plus office de réservoir de compensation pour pouvoir approvisionner les digesteurs continuellement pendant 24 h.

L’approvisionnement des digesteurs s’effectue au moyen de pompes à vis excentrée.A chaque fois, deux réservoirs de boues digérées réunis en un groupe sont approvisionnés en boues brutes par une conduite à haute pression commune. La répartition s’effectue à l’aide d’une vanne entraînée par un moteur électrique.

Une pompe à vis excentrée introduira les graisses dans les digesteurs, les matières organiques des graisses seront digérées avec celles des boues primaires et des boues en excès.

4.2 Digestion anaérobie de la boue



La stabilisation de la boue s’effectue er milieu mésophile dans des digesteurs anaérobies d’une température d’environ 37°C et d’un volume de 9605 m3. Pour un volume total de 38.420 m3, on obtient un temps de séjour de 21 .6 jours. Ce temps de séjour permet une bonne stabilisation pour les boues brutes communales habituelles.

Il est prévu que la forme du digesteur soit cylindrique au milieu avec deux parties coniques au-dessus et en dessous. La circulation importante dans le digesteur nécessaire au processus de digestion a lieu grâce à un mélangeur de boues. Les réservoirs sont construits en béton. Il n’est pas prévu de jupe isolante pour l’isolation thermique en raison des conditions climatiques en Algérie.

Le chauffage du digesteur s’effectue grâce à un système de circulation de boue chaude qui comprend des pompes de circulation de boue chaude, un injecteur à mélange pour l’introduction de boue brute et un échangeur thermique Pour ce système de circulation de boue chaude, on apporte l’énergie thermique nécessaire pour chauffer la boue brute à la température de 37°C ainsi que pour couvrir la perte de rayonnement dans le digesteur. Ce système de circulation de boue chaude est utilisé pour deux digesteurs à chaque fois. La circulation de boue chaude commute d’un groupe de digesteurs a l’autre après un intervalle de temps choisi, de sorte que chaque digesteur puisse être chauffé 12 heures par jour. L’approvisionnement en boue brute de chaque digesteur a lieu à chaque fois en même temps que la circulation de boue chaude.

Les digesteurs servent de réservoirs continus, c’est-â-dire que pour approvisionnement en boue brute, une quantité adéquate de boue digérée est déplacée du système d’extraction de boue. Pour l’extraction de la boue, deux possibilités sont envisagées: une extraction classique de la boue à partir du sommet du cône inférieur dans le puits de boue supérieur vers une conduite d’écoulement de boue avec télescope ou une extraction de surface, par laquelle la boue dans la tête du digesteur est déplacée de la surface. Cette extraction de surface peut être aussi utilisée pour l’extraction de boues surnageates. Une extraction de l’eau trouble n’est pas attendue car pour une teneur importante en matières solides de la boue brute, aucun autre épaississement n’est attendu. Cependant, une station d’extraction d’eaux troubles est prévue en cas d’urgence

Pour éviter de plus gros dépôts, les digesteurs sont équipés d’un exutoire par le quelles dépôts éventuels peuvent être transportés au point le plus bas du cône. L’exutoire est raccordé à la conduite à haute pression de boue chaude pour pouvoir, le cas échéant, rincer la conduite avec la pression des pompes de circulation de boue chaude.

4.3 Épaississement secondaire (bac de boue pour la déshydratation des boues)

La boue ôtée du digesteur s’écoule gravitairement vers deux épaississeurs qui peuvent être approvisionnés mutuellement. Ces réservoirs ne sont pourtant pas utilisés comme épaississeurs car après un large épaississement antérieur de la boue brute aucun épaississement



supplémentaire notable n’est à prévoir. Les réservoirs servent à la compensation entre la production quotidienne de boue putréfiée et la station de déshydratation de la boue qui ne fonctionne que 5 jours par semaine Avec les volumes disponibles, on ne peut pallier qu’à 3,5 jours de non activité de la station de déshydratation.

Les réservoirs sont équipés d’un mélangeur de boue pour apporter à la station de déshydratation des boues pendant le temps total de fonctionnement un mélange de boues putréfiées homogène.

4.4 Installations de gaz

Le biogaz produit pendant le processus de stabilisation anaérobie est conduit de la tête du réservoir vers le gazomètre par un système de canalisation de la production de gaz et quatre filtres à gravier qui servent à la séparation de l’eau et à un premier assainissement du biogaz. La production de chacun des quatre digesteurs est comptée séparément. Le gazomètre sert à la compensation entre la production et le besoin de gaz.

Pour le gazomètre il s’agit d’un gazomètre sec à basse pression équipé d’une membrane à contrepoids Cette membrane est soumise à une pression dans le système de gaz d’environ 35 mbar. Cette pression est suffisante dans les bonnes conditions pour conduire le gaz vers la chaufferie sans augmenter la pression du gaz

La torchère sert de torche de sécurité au cas où il n’y a pas de consommation de gaz dans la chaufferie, ou que tout le biogaz produit doit être brûlé. Dans ces cas, la torchère est prévue pour une quantité 1,5 fois plus grande que la consommation moyenne de gaz par heure.

4.5 Chauffage

Pour la mise à disposition de l’énergie thermique nécessaire au chauffage du digesteur, le biogaz est brûlé à un niveau de température de 90170°C dans une chaufferie de trois chaudières pour la production d’eau chaude.

La chaufferie comprend trois chaudières. Les chaudières sont équipées de brûleurs binaires biogaz/diesel. L’énergie secondaire diesel est utilisée pour la mise en place de la digestion tant qu’il n’y a pas de biogaz à disposition.

L’eau chaude est redistribuée vers les consommateurs d’énergie (échangeur thermique) au moyen de pompes de circulation d’eau chaude et un système de canalisation.

4.6 Déshydratation des boues

Pour la déshydratation des boues on prévoit en tout 8 filtres à bandes presseuses.



L’installation des filtres à bandes presseuses se fait dans le même bâtiment que l’épaississement mécanique des boues en excès. Le floculant utilisé pour la déshydratation est préparé dans deux stations de préparation de floculants dans les concentrations exigées Pour la préparation de floculant pulvérulent, il est possible de stocker le volume nécessaire pour trois mois dans un entrepôt à l’intérieur du bâtiment.

Les filtrats de la déshydratation sont renvoyés en amont des décanteurs primaires

L’extraction et le chaulage de la boue digérée déshydratée est prévue sur deux files, pour qu’à chaque fois 3 ou 4 racleurs enlèvent la boue de la bande de filtration qui tombe alors sur une bande d’extraction et reprise par deux pompes haute pression qui au choix alimente un des quatre silos de boue humide d’un volume de 500 m3 ou un des deux malaxeurs à chaux. Les deux silos à chaux sont prévus pour un stockage d’environ un mois.

Le but de la déshydratation est l’obtention d’une teneur en substances sèches d’au moins 25 %. La boue digérée déshydratée et chaulée est évacuée dans la benne d’un camion.

5 Traitement de l’air

5.1 Au poste de dégrillage mécanique

Il est prévu de couvrir les dégrilleurs en tête de station dans le but de piéger les gaz malodorants et de les faire évacuer par un extracteur vers un biofiltre conçu pour le traitement des odeurs. La technique du biofiltre consiste à faire circuler les gaz pollués et malodorants à travers un lit filtrant constitué d’un matériau perméable à l’air et possédant une grande capacité de rétention d’eau.

L’ouvrage sera réalisé en construction modulaire avec une surface de filtration de20 m2 et disposera d’un pré laveur intégré qui fonctionnera à courants inverses.Horizontalement, l’air pollué passera au préalable dans un pré laveur.

L’air pollué sera aspiré par un ventilateur extracteur et amené vers la biofiltration. Le débit d’air total est de 2.500 m3/h, correspondant à un taux de renouvellement d’air de10 h-1.

5.2 Au poste de déshydratation mécanique



Pour le traitement de l’air pollué extrait du bâtiment de déshydratation et de la salle de bennes, il est prévu un système de lavage chimique. Un ventilateur installé à l’extérieur aspirera l’air pollué du bâtiment.

Le débit d’air aspiré vers le laveur chimique sera de 69.500 Nm3/h et correspondra donc à un taux de renouvellement d’air de 10 h-1.L’air pollué passera à travers ce laveur horizontalement. Afin d’optimiser le taux d’absorption des polluants, il est possible d’ajouter de l’acide sulfurique à 78 % à l’eau de lavage circulant vers le bas dans la première phase de lavage. La seconde phase de lavage peut être optimisée par l’addition de soude caustique à une concentration de 50 % et de peroxyde d’hydrogène à une concentration de 30 %, ce qui améliorera l’élimination des composants acides.

6 Réseau d’eau de service

Il est prévu un groupe hydrophore complet comprenant trois (03) électropompes de capacité 40 m3/h HMT= 50 m CE, y compris un ballon de 2500 L, un compresseur et son coffret autonome, pour l’alimentation en eau de service, le nettoyage, et l’arrosage.Dans la même station seront installées deux pompes de transfert de l’eau pour le lavage des toiles, d’une capacité de 240 m3/h HMT= 10 m CE.

Le bâtiment où seront abritées ces pompes est prévu à côté des décanteurs secondaires. L’eau de service est prise à la sortie des décanteurs secondaires.

Il est prévu 10 points de distribution d’eau de service dans l’ensemble de la station, constitués de tuyauteries coudées et de vannes avec raccords rapides.

7 Qualité du traitement

7.1 Qualité de l’effluent rejeté

La concentration de l’effluent rejeté en matières polluantes est ingénieure ou égale aux valeurs suivantes:Matières en Suspensions Totales

Concentration moyenne sur 24 heures: 35 mg/l

Demande Biochimique en Oxygène Concentration moyenne sur 24 heures: 25 mg/l

Demande Chimique en Oxygène Concentration moyenne sur 24 heures: 125 mg/l

Azote Global (NGL) Concentration moyenne sur 24 heures, sur la base de 10 g N/(EH.j) :

- (eau > 19°C): 35 mg/l- (eau > 22°C): 30 mg/l

Azote Kjeldahl (NTK)



Concentration moyenne sur 24heures, sur la base de 10 g N/(EH.j) :- (eau> 19°C): 15 mg/l- (eau > 22’C): 10mg/l

Phosphore Total (Pt) Concentration moyenne sur 24 heures: sans objet

7.2 Qualité des boues

Boues épaissies par épaississeurs primaires et épaississeurs mécaniques

La concentration moyenne sur 24 h en matières sèches est supérieure ou égale à: 50 g/l La concentration moyenne sur 24 h de matières sèches en sortie de clarificateur est

supérieure ou égale à: g/l

Boues stabilisées par voie anaérobie

La diminution des matières volatiles résultant du passage à travers les digesteurs n’est pas inférieure à: (en moyenne mensuelle): 45 %

Boues après déshydratation (valeurs en moyenne annuelle)

Solution de base: Siccité minimale des boues traitées en moyenne sur 24 h: 23 + 25% Après chaulage: Siccité minimale des boues traitées en moyenne sur 24 h: 28+30%

8 Capacités du traitement

8.1 Effluent

Charge nominale en DBO5:91.560 kg/j Charge nominale en DCO:228.910 kg/j Charge nominale en NGL: 16.786 kg/j Charge nominale en Pt: 2.747 kg/j Débit journalier nominal:270.100 m3Ij Débit horaire maxima! nominal:

- prétraitements (dégrillage, dessablage) 16.200 m3Ih- autre (+eaux troubles recirculées) 15.400 m3/h

8.2 BOUES

Capacité d’épaississement ou autre:- Epaississement des boues primaires et des boues en excès: 109.6 T/j de MS- Digestion anaérobie (en moyenne mensuelle): 98,6 T/j de MS

Capacité de déshydratation mécanique: 94,5 T/j de MS



IV. CONCLUSION

En guise de conclusion, je tiens à préciser que mon stage au sein de la

Station d'épuration du groupement urbain d'Oran a été très bénéfique, il m’a

permis de profiter des connaissances et de l’expérience professionnelle des

personnes avec qui j’ai été en contact. Les informations acquis compléteront mes

connaissances théoriques on pratique.

Si l’idée de réutilisation des eaux usées épurées est, généralement, admise

comme étant une hypothèse sérieuse pour une augmentation substantielle des

volumes disponibles pour satisfaire des domaines divers comme l’irrigation,

l’industrie...

Cette hypothèse est devenu une réalité grâce au développement et à la qualité des

eaux traités par la station d’épuration d’El kerma, pour cela l’état vise a réalisé le

projet de la plaine de M’leta (Oran).

L’aménagement hydro-agricole de ce projet confié aux entreprises

algériennes Cosider-canalisation et le groupement Chiali-Amenhyd et

Trans-Canal sera desservi par des stations de pompage et la mobilisation des eaux

traitées de la STEP d’El Kerma, des lagunes et autres adductions, a expliqué,

pour sa part, le directeur des ressources en eau de la wilaya.

Je tiens aussi à remercier tous les techniciens et ingénieurs qui ont été un soutien

pratique durant le stage de courte durée effectuer à la STEP d’El kerma.


Rapport de Stage Step El Kerma

Documents

Transcript of Rapport de Stage Step El Kerma