2 Le réseau d’assainissement collectif unitaire 8





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2.5Du branchement au système de traitement



Les eaux de toitures, de cours, de terrasses et de toutes zones partiellement perméables sont collectées avec les eaux usées.

Ainsi selon les conditions météorologiques :

  • les eaux sont concentrées en pollution par temps sec ;

  • Les eaux sont diluées par temps de pluie.


Par pluies violentes ou de longues durées, le système de collecte peut saturer. Il est prévu, sur le parcours, de délester vers le milieu naturel les volumes non transportables sans créer d’inondation.

Différents système de déversoirs appelés déversoir d’orage permettent cet écrêtement des volumes. Il existe aussi des trop pleins au niveau des bâches de poste de refoulement.
Durant ce parcours la quantité et qualité de l’eau évolue.
Les charges et volumes sont étudiés pour étudier la performance d’un réseau.

2.5.1L’équivalent habitant


La pollution générée par un habitant moyen est appelée l’équivalent habitant.
Les charges de pollutions émises par un équivalent habitant sont communément :

Paramètre

Symbole

Valeurs moyenne

Demande Chimique en Oxygène

DCO

120-140 mg O2/l

Demande Biochimique en Oxygène à 5 jours

DBO5

60 mg O2/l

Matière en suspension

MES

90 mg/l

Azote total khjeldal

NTK

10-15 mg/l

Phosphore total

Pt

3-4 mg/l


Texte réglementaire : français et européen
http://grenoble.eau.pure.free.fr/normes.htm

2.5.2Mesures de pollution



La mesure de pollution consiste à compter les volumes d’eau qui transitent par un point du réseau et à effectuer des prélèvements en parallèle. Des analyses sur certains paramètres sont effectuées sur les échantillons prélevés.
La mesure de débit est effectuée à la demande des collectivités, des industriels ou des administrations (Agence de l’eau, DREAL, DDEA, etc.).
La mesure de pollution est la première étape de la connaissance d’un réseau.

2.5.3Calculs de charges sur les réseaux



Les débits mesurés et les concentrations analysées permettent de calculer les flux de polluants par simple multiplication du débit par la concentration. On obtient alors le débit massique, exprimé en kg/j du paramètre en question.
Ce débit massique peut aussi être exprimé en Equivalent habitant (EH) pour chaque paramètre.
La charge massique souvent exprimé en kg/j ou EH, est un élément de caractérisation du réseau.

2.5.4La collecte des effluents: taux de collecte



Sur un secteur donné on peut comparer la pollution domestique attendue, qui est générée par le nombre d’habitant, à une mesure de pollution exprimée en EH.
Le ratio ainsi trouvé peut donner une indication précieuse sur le taux de raccordement des habitations, sur la présence de fosses septiques captant la pollution, sur la véracité des plans utilisés, sur la capacité du réseau à l’autoépuration ou au stockage en contre-pentes.
Le taux de collecte est un indicateur de la performance du réseau.

2.5.5La dilution par drainage phréatique : taux de dilution


La dilution est due aux eaux claires parasites (ECP).

Le réseau est enterré dans un sol qui présente une certaine propension à stocker de l’eau interstitielle. Cette eau représente une aquifère ou nappe phréatique.

Le réseau qui est rarement parfaitement étanche (parfois lorsqu’il est neuf) joue alors le rôle de drain. Une part non négligeable de volume phréatique est alors, selon les secteurs traversés, drainé par les canalisation.

Par temps sec on trouve arrive à des volumes d’eau drainée de plusieurs fois les eaux usées domestiques. Soit par exemple pour un volume d’eau usée domestique de 100m3 par jour il n’est pas rare de constater un volume drainé de 200, 300 400 m3.
Le rapport du volume drainé par le réseau et du volume domestique attendu est le taux de dilution. 90 m3/j d’eau usée de dilution de 200% correspond à un volume de drainage de 60 m3/j double de celui domestique soit 30 m3/j.
Taux de dilution = débit infiltré / débit strictement domestique = QECP/Qdom
La lutte contre la dilution est essentielle au bon traitement et rendement énergétique des systèmes.

2.5.6L’autoépuration en réseau



Les réseaux très pentus brassent les effluents. En effet, il arrive que des chutes d’eau oxygènent l’effluent. Par temps chaud on remarque un abattement sensible de charges polluantes avant entrée dans le système de traitement.

Cette épuration est due aux bactéries naturellement présentes dans les excréments.

On peut considérer le réseau comme un réacteur qui possède, selon ses caractéristiques de pente et la température, un certain rendement d’abattement de charge.

2.5.7Formation de sulfure d’hydrogène, H2S



Les conditions d’écoulement en présence d’oxygène ou non vont influer sur l’évolution des microorganismes présents.

L’oxygénation, en écoulement à surface libre, va favoriser les bactéries aérobies. L’oxygène étant présent il y a peu de formation de sulfure d’hydrogène.
En cas de transport via un poste de refoulement, l’absence d’oxygène peut être assez marquée, surtout si des longs linéaires ou des cascades de postes sont nécessaires. Dans ce cas l’oxygène est rapidement consommé.

Ce sont alors les bactéries sulfito-réductrices qui se développent. Elles utilisent le souffre présent pour leur voie métabolique d’oxydation. Il y a formation de sulfure d’hydrogène.
Le sulfure d’hydrogène est un gaz odorant (oeuf pourri, bombe puante). Il est rapidement toxique et mortel par inhibition de l’influx nerveux qui entraîne l’asphyxie par arrêt respiratoire.


Dans les usines ou les raffineries, la réglementation fixe le seuil maximum à 5 ppm en milieu confiné.

Tant qu’on sent le gaz, la concentration n’est pas excessive (<15 ppm). Quand on ne le sent plus la concentration devient toxique et provoque la paralysie du nerf olfactif. Le danger est alors important. Nos sens ne nous renseignent plus efficacement.

Il existe des détecteurs de gaz avec alarme, permettant de mesurer les concentrations de H2S. Leur utilisation est obligatoire avant toute descente dans un réseau. Un étalonnage annuel des capteurs est nécessaire.


Figure 14 : Détecteur de H2S monogaz.

En milieu oxygéné (présence de nitrate), le sulfure d’hydrogène se transforme en acide sulfurique (diacide fort) selon :
H2S+HNO3 = H2SO4 + NO +H2O
La dégradation des métaux et béton est très visible et signe d’activité anaérobie.
On remarque la forte présence de H2S par l’état de corrosion des métaux ferreux en station d’épuration.

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