Cette filière par filtre bactérien, comprend au moins trois étapes distinctes :
Cette filière par filtre bactérien, comprend au moins trois étapes distinctes :
Le prétraitement constitue un étage aujourd’hui reconnu comme incontournable, même pour une station de petite capacité.
Il comprend au moins un ouvrage de dégrillage manuel, ou pour des capacités supérieures à 400-500 Eqh, un ouvrage de dégrillage à grille courbe ou un ouvrage de dégrillage à vis lorsque certaines contraintes le rendent nécessaire :
Il est devenu incontournable car la notion de « tout à l’égout », les habitudes alimentaires, les procédés d’emballage ont transformé les eaux résiduaires domestiques en véritable « poubelle hydraulique ».
Il est devenu impératif de protéger les éléments aval de la filière et en particulier les équipements de décantation dont la seule fonction est la séparation des matières organiques lourdes ou décantables de la partie « eau » de l’effluent.
Dans le cas d’alimentation directe par poste de relèvement ou refoulement, le panier de dégrillage placé au fond de la bâche de pompage assurera partiellement cette fonction car il est de petite dimension et la place disponible, lorsque l’équipement comprend deux groupes électropompes, devient très réduite.
Le panier est donc en général de faible capacité avec surtout un entrefer semblable aux groupes à « section de passage intégrale ».
Seul le cas de poste équipé de groupes électropompes dilacératrices permet dans certaines conditions de se dispenser d’un ouvrage de dégrillage spécifique.
Les filasses, plastiques, produits d’hygiène, etc… ne peuvent être bloqués qu’avec un entrefer réduit, provoquant un effet de colmatage partiel de la grille.
Le volume des refus de dégrillage est très variable d’une station à l’autre, selon la situation géographique, le type d’habitation ou les habitudes de vie.
La capacité du bac de récupération doit permettre un stockage hebdomadaire où l’écoulement des eaux permettra une réduction du volume des refus pour une mise en décharge aisée.
Le premier étage de traitement est constitué par un ouvrage de décantation.
La distinction entre décanteur primaire ( appellation ABT) ou fosse toutes eaux (appellation générique) et décanteur digesteur, doit être faite car les contraintes d’exploitation et les rendements sont différents.
Notre décanteur primaire comprend trois dispositifs originaux :
Les rendements moyens obtenus et garantis sur nos appareils pour un débit d’alimentation de 7 m3/h sont :
NOTA : l’Agence de l’eau SEINE NORMANDIE impose l’équivalent de 2,5 jours de temps de séjour, soit un volume unitaire de 375 l par Eqh.
Les boues extraites sont alors totalement inertes et ont une destination essentiellement agricole.
Une adaptation originale consiste, lorsque le terrain est adapté, à envoyer régulièrement ces boues (1 à 2 fois par mois) vers un filtre planté de roseaux dont le dimensionnement peut être sur la base de 10 Eqh par mètre carré.
Les filtrats doivent obligatoirement être renvoyés en tête de station ou directement sur le filtre à sable mais en aucun cas dans le milieu naturel.
Le dimensionnement peut alors être identique à celui du décanteur digesteur, soit 200 l par Eqh.
Notre décanteur digesteur comprend les mêmes dispositifs et se réalise en version décanteur à fond plat ou décanteur à fond conique.
Les rendements moyens obtenus et garantis sur nos appareils pour un débit d’alimentation de 7 m3/h sont :
Le dimensionnement actuel (Capacité utile) que nous préconisons, se décompose ainsi :
Une adaptation originale consiste, lorsque le terrain est adapté, à envoyer régulièrement ces boues (1 à 2 fois par mois) vers un filtre planté de roseaux dont le dimensionnement peut être sur la base de 10 Eqh par mètre carré.Les filtrats doivent obligatoirement être renvoyés en tête de station ou directement sur le filtre à sable mais en aucun cas dans le milieu naturel.
Les Maîtres d’œuvre et les exploitants s’accordent aujourd’hui à reconnaître la nécessité d’inclure un ouvrage décolloïdeur dans la filière, constituant un véritable dispositif d’alarme et de protection du massif filtrant.
Le dimensionnement appliqué couramment est de : 80 à 100 Equivalents Habitants par m3 de pouzzolane, sous une hauteur de 1 m.
Cette masse de matériau à structure alvéolaire agit comme un filtre grossier et permet retenir les particules en suspension.
Placés après décanteurs (primaires ou digesteurs), il est souhaitable de prévoir un ouvrage par ligne de traitement afin de conserver un fonctionnement normal pendant la période d’exploitation.
Le filtre bactérien constitue l’étage de traitement secondaire de cette fillière appelée : «CULTURE FIXEE SUR SUPPORT GROSSIER» (FNDAE N° 22).
Ce filtre peut être conçu selon deux procédés :
Alimentation par chasse hydrostatique et sprinkler, sur un support composé généralement de pouzzolane (granulométrie moyenne 40/60), sans clarificateur, pour un rejet équivalent au niveau D2.
Alimentation par groupe électropompe pour une reprise partielle des eaux décantées avec plusieurs combinaisons selon le niveau de rejet recherché.
Ce procédé a été utilisé par ABT jusqu’en 97/98 avant le développement des filières extensives, type « filtre à sable ».
Les modules de filtre sont conçus selon deux techniques :
L’alimentation du filtre est assurée, par des buses à effet VORTEX qui forment une gerbe régulière couvrant la surface du garnissage.
La matière organique, contenue dans l’eau résiduaire, est ainsi oxydée en aérobiose par la biomasse, ou bio-film épurateur, fixée sur les supports de garnissage, puis assimilée lors de la synthèse cellulaire.
Le support breveté utilisé est réalisé en polypropylène moulé, constitué d’alvéoles en nid d’abeille, associant à la fois,
les avantages du support à structure ordonnée :
et les avantages du support en vrac :
Le poids moyen en charge de ce support est 400 Kg/m3.
Les valeurs à prendre en compte pour les dimensions du filtre, sont :
Dans ces conditions pour l’abattement de la pollution carbonée nous retenons les valeurs suivantes :
soit un ratio de 10 à 12 Eqh/m3 de garnissage.
Son rôle est de favoriser la décantation des boues biologiques issues de la percolation au travers du filtre bactérien.
Il est constitué d’une cuve cylindrique à fond conique qui supporte le filtre et d’un fût central où sont aménagées deux chambres de mélange ayant pour rôle :
Il comporte une zone de filtration destinée à retenir les boues issues du filtre bactérien qui seront régulièrement renvoyées en tête par le groupe électropompe de recirculation.
Le rejet s’effectue par un déversoir immergé éliminant le départ des flottants.
L’arrivée des eaux décantées se situe dans une chambre de mélange, placée sous le niveau d’eau du clarificateur.
Le compartiment de dilution de l’effluent brut avec l’effluent traité assure, par l’intermédiaire d’un groupe électropompe immergé, l’alimentation du filtre bactérien.
La concentration moyenne de l’effluent en DBO5 ainsi obtenue est inférieure à 150 mg/l.
Un dispositif de contrôle permet de faire varier automatiquement le taux de recirculation en fonction du débit entrant :
L’arrivée des eaux décantées se situe dans une chambre de mélange, placée sous le niveau d’eau du clarificateur.
Elle constitue le réservoir permettant de réaliser la dilution de l’effluent brut et d’assurer, par l’intermédiaire d’un groupe électropompe immergé, l’alimentation du premier étage du filtre bactérien.
La caractéristique de ce groupe est choisie de telle sorte que le débit de pompage est supérieur au débit de pointe ou au débit régulé.
Après la percolation au travers du premier étage, les eaux sont ensuite introduites dans une seconde chambre où elles se séparent des boues biologiques qui descendent au fond du clarificateur.
Les eaux ainsi décantées sont reprisent par un groupe électropompe identique qui alimente le second étage du filtre.
De nouveau les eaux percolées sont transférées vers la partie inférieure du clarificateur où les eaux traitées traverseront le massif filtrant et les boues restantes se décanteront.
La concentration moyenne de l’effluent sur le deuxième étage en DBO5 ainsi obtenue est inférieure à 50 mg/l, ce qui permet une nitrification poussée.
Cette disposition permet de n’utiliser que le premier étage du filtre pendant la période de démarrage.
Un dispositif de contrôle permet de faire varier automatiquement le taux de recirculation en fonction du débit entrant :
La recirculation des boues est assurée par un groupe électropompe immergé, situé en fond de clarificateur, sous la couche de matériaux filtrants type « pouzzolane ».
Elles sont relevées, puis envoyées gravitairement vers l’ouvrage de tête.
Leur temps de séjour est très court pour éliminer tous risques de dénitrification, ou de fermentation, qui provoqueraient des remontées de masses flottantes.
Ils sont suspendus, chacun à une canalisation de refoulement en PVC série PRESSION DN 50, accessibles par la cheminée et démontables par un raccord type « UNION ».
Leur construction, réalisée en acier inoxydable embouti, avec un impulseur semi-ouvert à flasque interchangeable, garantit, avec une section de passage de 10 mm, un fonctionnement silencieux et fiable dans le temps.
Ils sont insensibles à la corrosion des eaux résiduaires.
Ces groupes sont identiques pour la recirculation des eaux afin de faciliter l’entretien et le renouvellement des pièces d’usure.
Ils ont une durée de vie moyenne de 3 ans, pour un fonctionnement normal, tel que prévu dans nos spécifications, soit environ 20 000 heures de marche.
Le réglage du débit d’alimentation des buses de chaque compartiment est effectué par une vanne à boisseau placée à la partie supérieure, accessible sous le capot du filtre.
L’enceinte du filtre est fermée par des capots rabattables et étanches.
L’oxygène nécessaire pour la dégradation de la matière organique, est introduit au moyen d’un ventilateur produisant un flux dans le même sens que celui du fluide, à un débit moyen de 40 m3/h, et en légère surpression, afin de garantir une circulation de l’air en tous points du garnissage.
La température est maintenue à une valeur optimale, grâce à l’isolation thermique réalisée par les capots étanches, la double paroi avec sandwich de polystyrène et le recyclage de l’air pris en fond de filtre, qui garantit le maintien de l’activité bactériologique pendant les périodes de froid.
L’armoire de commande est réalisée en conformité avec :
Elle comprend les organes de sectionnement, de protection et de signalisation des groupes électropompes et des ventilateurs.
L’automatisme du fonctionnement de chaque groupe de recirculation est réalisé par un module de temporisation permettant de régler séparément le temps de marche et d’arrêt.
La réalisation des principaux équipements en ensembles monoblocs préfabriqués, utilisant le polyester armé à la fibre de verre, garantit une mise en place simplifiée, une tenue dans le temps et une meilleure résistance à la corrosion.
Le principe de l’alimentation forcée en air de l’enceinte, garantit l’absence totale d’odeur et particulièrement par forte chaleur, l’absence d’insectes spécifiques au procédé d’épuration par lit bactérien.
Le choix de groupes électropompes immergés garantit l’absence totale de bruit et de vibration.
Ce type de filière dite « intensive » permet une emprise au sol réduite et s’implante sur un terrain plat, sans pente.
Le décanteur primaire et le filtre bactérien sont semi-enterrés et les terres de déblais constituent une plate-forme de manœuvre pour les opérations de maintenance.
La couleur verte de l’enceinte réalisée en polyester teinté dans la masse, facilite l’intégration en milieu rural.
Le partage du filtre en deux étages permet :
Les opérations régulières de maintenance concernent le contrôle :
Les opérations particulières de maintenance concernent l’extraction des boues, selon le procédé de traitement primaire retenu.
La consommation électrique moyenne ramenée à l’Equivalent Habitant est de 100 Wh/jour, soit un coût inférieur à 4 €/an.
