N° 1 L'ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOUT LA DÉCANTATION Résultats obtenus à la station de Mesly. Théorie, essais et expériences. Procédés divers de décantation. PAR H. VERRIÈRE Ingénieur des Ponts et Chaussées. La station d'épuration installée à Mont-Mesly (près Créteil) pour traiter par la méthode bactérienne les eaux des égouts de la région située sur la rive gauche de la Seine, en amont de Paris, est actuellement la plus importante de son genre en France. Elle peut purifier 20 à 22.000 mètres cubes d'eau par jour, et des travaux sont en cours pour porter ce cube à 32.000 mètres cubes en temps sec, et à 44.000 mètres cubes en temps de pluie modérée, avec un maximum horaire possible en cas d'orage de 3.060 mètres cubes correspondant à 73.400 mètres cubes par jour. Mais si considérable que soit déjà par lui-même cet établissement, il est surtout intéressant parce qu'il représente en outre une expérience d'une très grande amplitude, entreprise dans le but d'en étendre les résultats, s'ils étaient satisfaisants, à l'épuration des eaux usées de toute la Banlieue du Département de la Seine dont le cube journalier est évalué à 400000 mètres cubes (1). Chargé, sous la haute autorité de M. l'Inspecteur général Hétier, puis de M. l'Ingénieur en Chef Viennot, d'un service qui comportait l'exploitation de cette station et, pour partie, l'étude de l'extension du procédé à tout le Département, nous avons été naturellement conduit à faire des expériences nombreuses et prolongées sur les moyens d'améliorer le fonctionnement d'un établissement de ce genre et d'en réduire les dépenses de construction et d'exploitation au minimum compatible avec les exigences de l'hygiène, exigences naturellement très grandes aux abords d'une grande ville comme Paris. Ces expériences, entreprises avec le concours de MM. Grimaux et Bourgeois, Conducteurs des Ponts et Chaussées, et Cavel, Ingénieur Chimiste, ont été de deux sortes bien différentes correspondant aux deux grandes divisions à faire dans le processus de l'épuration biologique, qui sont : 1o L'élimination des matières en suspension dans l'eau, ou décantation; 2o L'élimination ou la transformation des matières dissoutes. C'est à examiner les résultats de ces études et de ces expériences en ce qui concerne la décantation qu'on consacrera les pages qui vont suivre. Cet examen nous amènera d'ailleurs tout naturellement d'une part, à exposer au sujet de la décantation des essais de théorie auxquels nous nous sommes arrêté, mais en ne leur attribuant qu'un caractère provisoire; d'autre part, à passer en revue diverses solutions imaginées pour séparer de l'eau les matières en suspension, et enfin à exposer dans quelle mesure la décantation des eaux d'égout est nécessaire. (1) L'instruction de ce projet touchait à sa fin avant la guerre. La grande majorité des Communes, la Chambre de Commerce, se sont déclarées favorables au projet. Les avis favorables de la Commission d'enquête, des Commissions d'Hygiène et du Conseil d'Hygiène du Département de la Seine ont réuni l'unanimité. La seule opposition faite au projet l'a été par des communes du département de Seine-et-Oise. Enfin en juillet 1914, le Conseil général du département de la Seine a approuvé le projet dans une limite de dépenses de 72.500.000 francs à couvrir par un emprunt spécial. I. RÉSULTATS OBTENUS DANS LE FONCTIONNEMENT DE LA STATION DE MESLY EN CE QUI CONCERNE LA DÉCANTATION. 1. Diverses sortes d'impuretés contenues dans les eaux d'égout. --Les eaux d'égout contiennent des impuretés qu'on peut classer en quatre grandes catégories : dès Les matières lourdes qui se déposent rapidement, c'est-à-dire que la vitesse du courant tombe en dessous de o m. 20 environ par seconde ; Les matières flottantes: Les matières en suspension; Les matières en solution. A titre d'indication, voici des chiffres qui représentent assez bien la moyenne de chacune de ces catégories d'impuretés, supposées pesées à l'état sec, rapportées à un habitant et à un jour : La masse des trois premières classes de ces matières, et par suite leurs volumes, dépendent non seulement des poids à sec, mais aussi de leurs teneurs en eau. Pour les matières lourdes et les matières flottantes, ces teneurs sont assez basses: 33 o/o et 20 0/0, avec des densités de 1,200 et 0,960, de sorte que les volumes sont o litre 025 et o litre o6o. Pour les matières en suspension qui se présentent après séparation à l'état de boues, les teneurs en eau sont extrêmement variables, et d'autant plus grandes que le dépôt est effectué depuis moins de temps et que la boue a subi moins de transformation. Parallèlement la densité variera en sens contraire du pourcentage d'eau. la Par exemple, si le dépôt date de un jour la boue pourra avoir une teneur de 98 0/0 et une densité de 1010, tandis que pour boue qui a subi pendant plusieurs mois les actions physiques et chimiques qui se produisent dans les fosses septiques, le pourcentage baissera jusqu'à 80, et la densité s'élèvera jusqu'à 1080. Le volume de la boue correspondant aux 60 grammes de matières fournies par un habitant sera de trois litres dans le premier cas, et de o litre 27 dans le deuxième. On voit quelle importance peut avoir la teneur en eau lorsqu'il s'agit du volume des résidus de la décantation. 2. Différentes phases de l'épuration des eaux d'égont. Nature des eaur polluées arrivant à Mesly. L'épuration des eaux d'égout consiste à les débarrasser plus ou moins complètement des impuretés des quatre catégories énumérées ou à transformer ces produits en d'autres qui soient inoffensifs. Pour nous contenter d'une approximation évidemment un peu grossière, on peut dire que dans une station d'épuration par la méthode biologique, à chacune de ces catégories correspond un organe spécial de séparation ou de transformation : Aux matières lourdes, les chambres à sable; Aux matières en suspension, les appareils de décantation; Le fonctionnement de ces organes dépend de la nature de l'eau qu'ils ont à traiter. C'est une notion évidente mais qui est perdue souvent de vue. On dit couramment par exemple : la durée du passage de l'eau dans une fosse septique doit être de 24 heures; on peut distribuer 1 mètre cube d'eau par mètre carré de lits bactériens, l'épuration d'un mètre cube d'eau coûte tant, etc... Ces données peuvent avoir une certaine valeur, mais il ne faut pas oublier qu'elles ne sont que des premières approximations souvent assez grossières. Vraies pour une eau, elles seront fausses pour une autre de nature différente. Cependant, au cours de ce qui va suivre, nous nous référerons constamment à la station de Mesly et il convient par conséquent de se demander en commençant jusqu'à quel point l'eau d'égout qui est à Mesly peut être prise pour type. · Disons (1) d'abord que les égouts dont l'eau est épurée dans cette station sont du type unitaire. Ils desservent une population de 60.000 habitants pour laquelle le débit journalier est exceptionnel puisqu'il atteint environ 335 litres par jour et par habitant, alors que la consommation de 150 litres est déjà élevée et souvent prise comme une donnée d'avant projet suffisamment prudente. Par conséquent même en admettant que le tout à l'égout fût la règle générale dans la région desservie pour l'évacuation des immondices, et cette pratique n'est pas encore suivie partout, il s'en faut, le degré de la pollution causée aux eaux par les habitants serait masqué par une grande dilution. Mais par ailleurs la région est très industrielle et des usines ou des établissements insalubres de tous genres déversent dans les égouts une quantité d'eau à peu près égale à la moitié de ce qui provient des habitants. C'est une proportion qui est rarement atteinte. Pour nous borner aux matières en suspension dont nous nous occuperons spécialement ici, voici comment peut s'établir le bilan de cette catégorie d'impuretés pour 1 mètre cube d'eau : 670 litres de provenance ménagère correspondant à deux habitants fournissant chacun environ 50 grammes (2) par jour de matières en suspension évaluées à l'état sec 330 litres de provenances industrielles variées contenant une quantité de matières pesées à 100 grammes 200 300 Voici, en regard, le bilan pour une ville ordinaire où il n'y aurait que 10 0/0 d'eaux industrielles, où le tout à l'égout serait complètement réalisé et où la pollution domestique ne porterait que sur 150 litres par habitant. 900 litres provenance ménagère, correspondant à 6 habitants : 6 X 60 = . 100 litres provenance industrielle Total. 360 grammes 60 420 (1) La lecture des passages en caractères serrés n'est pas indispensable à l'intelligence du reste. (2) Le chiffre de 60 grammes est réduit parce que le tout à l'égout n'est pas général. |