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Paris « pour poursuivre des recherches systématiques a une échelle intermédiaire entre les essais de laboratoire et, le stade définitif de la réalisation » avaient installé dès 1924 à Colombes une station expérimentale d'épuration. Cette station d'essais était capable d’épurer au total 30.000 mètres cubes par jour, un tel cube représentant leffluüent d'une ville près de 100.000 habitants, alimentés en eau à raison de 300 litres par tête et par jour. Les essais pratiqués dans cette station ne portaient que sur un seul procédé d'épuration des eaux usées, celui dit des « boues activées », le but des essais étant surtout de trouver la réalisation technique la plus avantageuse. L'enseignement tiré de ces essais permit de concevoir la station d'épuration biologique d’Achères dans les conditions les plus satisfaisantes, du point de vue de l'hygiène, du rendement et du point de vue de l'exploitation.
La station d'épuration biologique d’'Achères
Les travaux de construction commencèrent en 1937 et furent terminés fin 1940. Lés premiers essais eurent lieu dès 1941 et depuis 1943, la station est considérée comme étant en état de marche.
En résumé, l'évacuation des eaux usées de l’agglomération parisienne est ainsi passée depuis le début du x1x° siècle par plusieurs étapes.
— Construction d’un système d’égouts et de collecteurs assurant le déversement dans la Seine en aval de la ville.
— Etablissement d’un plan général d’assainissement de la région parisienne. |
— Choix d’un procédé optimum à la station expérimentale de Colombes.
— Construction, puis mise en service de la station d'épuration biologique d’Achères.
Examinons maintenant,commentse pratique actuellement l’épuration des eaux d’égouts parisiens dans les installations
situées à Achères.
= d'environ 1 million de mètres cubes, les eaux sont refoulées
Sauf en ce qui concerne le écllectèur Noïd: dont les eaux . envoyées directement à Gennevilliers, tous les collec teurs parisiens aboutissent à un premier jalon : l'usine de Clichy. De cette usine, qui. reçoit journellement un cube.
vers Gennevilliérs et surtout pour leur plus grande part vers Colombes. Mais avant d’être aspirées par les pompes de l'usine de Clichy pour être refoulées dans les conduites aboutissant à Colombes, les eaux amenées par les collecteurs doivent être débarrassées des matières flottantes et des matières lourdes, c’est-à-dire les « fumiers », les sables et les particules de déchets organiques. À cette fin, les eaux vont subir trois opérations différentes : le dégrillage, le dessablement, la décantation. e.
Tout d’abord, une série de grilles fixes et de grilles mobiles retiennent les fumiers légers, les déchets de légumes, les papiers, etc. c’est le dégrillage.
Puis en second lieu les eaux passent dans des bassins + où s'effectue le dessablement. Pour cela il suffit que dans ces bassins la vitesse d'écoulement soit telle que seules les matières lourdes, les sables tombent au fond, tandis que les menus déchets organiques plus légers sont entrainés par le courant.
Dans les bassins de décantation, les eaux séjournent plus
missaire général. Get émissaire général d'une longueur de
branches secondaires alimentant les diverses régions d’irri- __ gation, la branche d’Achères ayant son origine à Herblay __et traversant la Seine en siphon, la branche de Méry et enfin la branche de Carrières tandis que l’émissaire général se - poursuit jusqu'aux champs d'épandage de Triel.
De plus, un nouvel émissaire se trouve en construction, émissaire dit « Sèvres-Achères » partant du pont de l’Alma, recevant les égouts de la rive gauche, traversant Sèvres et devant aboutir à Achères même, juste à la station d’épuration biologique dont il doit assurer l'alimentation. En attendant la fin des travaux, la station d'épuration prend ‘son alimentation sur les eaux destinées aux champs d'épandage du domaine municipal d'Achères.
| Nous trouvons à Achères, deux méthodes d'épuration,
= réunies côte à côte, d’une part, les champs d'épandage du Parc agricole, d'autre part la station d'épuration biolo- - gique.
con ie rs traversant la Seine 4 à ie d'e où part Fe
22 kilomètres suit la rive droite de la Seine et fournit des =
LES CHAMPS D’ÉPANDAGE
Le principe du champ d'épandage consiste en un déver- sement sur de grandes étèndues de terrain des eaux usées, l'eau filtrant en abandonnant ses matières azotées qui en-. richissent le sol.
Pour une consommation de 150 litres d'eau par habitant, la consommation de l’eau d’égout est sensiblement la suivante par mètre cube :
décantables 200 g.
.{ colloïdales 100 g.
| dissoutes 150 g.
décantables 90 g.
Matières minérales 420 g. { colloïdales 30 g. dissoutes 300 çg.
Matières organiques 450 g
Les matières organiques composées de carbone, d’oxysène, d'azote, de soufre, de phosphore formant avec la chaux, le manganèse, le fer, la potasse, la soude, des combinaisons organo-métalliques complexes, vont se transformer et se décomposer sous l’action de diastases et de nombreuses bactéries ; l’action des microorganismes assurera le retour aux corps simples de leurs constituants. Ces réactions débutent dans l’eau d’égout elle-même et s’achèvent sur le sol du terrain d'épandage. En ne tenant compte que des matières susceptibles d’être assimilées par les plantes, un mètre cube d’eau d’égout dans les conditions normales de 150 litres d’eau par habitant contient :
— de 40 à 50 g. d'azote, — de 10 à 20 5. d'acide phosphorique, — de 40 à 60 g. de potasse.
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Cette forte proportion de potasse, d'acide phosphorique et d'azote explique la valeur fertilisante de l’eau d'égout. Des expériences furent tentées à ce sujet en Amérique : le développement de certains végétaux cultivés sur les terrains des champs d'épandage était de 25 % supérieur à celui des mêmes végétaux arrosés avec de l’eau normale.
Les champs d'épandage d’Achères occupent une superficie de 1396 hectares dont 250 ha appartiennent à la: ville de Paris.
A titre comparatif, les autres champs d'épandage de la région parisienne réalisent une survase de :
— 540 ha (en 1939) pour Gennevilliers, — 2010 ha pour Mery Pierrelaye :
— dont 501 ha au domaine municipal, — et 1510 ha aux particuliers.
— 810 ha pour Carrières Triel :
— 95 ha à la ville de Paris, — 785 ha à des particuliers.
Au point de vue technique, des usines élévatoires amènent les eaux d'égout sur le terrain, celles-ci filtrent à travers le sol et sont recueillies par un système de drainage qui ramène l’eau épurée à la Seine. Un réseau de conduites répartit les eaux dans chaque région, des robinets vannes divisant chaque réseau en plusieurs zones ou secteurs. Des sillons réguliers sont creusés dans les champs, de sorte que l’eau d'irrigation vient baigner les racines des différents végétaux qui y sont cultivés.
Les terrains sont constitués en domaines pourvus de fermes et de bâtiments agricoles. Dans le,-pare agricole d'Achères, appartenant à la ville de Paris, un plan d’assolement fixé par l'administration réglemente la nature des cultures maraîchères. Il comprend pour Achères des cultures maraîchères, des céréales et des prairies. Seuls, les légumes destinés à être mangés cuits peuvent être cul-
{ivés.
Tel est le premier procédé d'épuration, le plus ancien en date, utilisé à Achères pour les eaux usées de l’agglomération parisienne. Dans la partie située à l’est du parc agricole, se trouve le second procédé d'épuration.
£ Le procédé « des boues activées ee
Lorsque les eaux d'égout s sont épandues sur le ci it. © sur terrain nu soit sur térrain cultivé comme dans le do | maine d’Achères l'épuration de ces ‘eaux est assurée par 1e
des matières organiques d'autre part, aboutissant finale- . ment à une gazéification d’une partie de l’azote et du car- : bone, tandis que le reste de l'azote est transformé en nitrates. En étudiant ces divers phénomènes, on avait remarqué que ces différentes transformations s’ effectuaient sous l’action de certains micro-organismes aérobies. F L'étude de l'auto épuration ausein des rivières avait abouti aux mêmes conclusions. Pour réaliser l’épuration artifi- 2 cielle des eaux d'’égout, il fallait donc mettre les eaux usées en contact avec ces organismes aérobies en leur fournissant l’oxygène nécessaire. Pour cela on pouvait fixer ces bactéries sur un support artificiel, présentant une grande surface : du granit, du machefer ou du coke pilé. Une pellicule gélatineuse formée par les bactéries venait tapisser le support et au contact de l'air, cette pellicule active jouait le rôle biologique et physico chimique néces-
saire à l’épuration ; c’est le principe des lits bactériens. Le procédé des boues activées est apparenté au même principe. Mais ici, il n'existe pas de support : les bactéries oxydantes et nitrifiantes sont mises en suspension dans l'eau à épurer ; l'insufflation d'air au sein du mélange fournit l'oxygène nécessaire aux organismes aérobies et
deux phénomènes : : l'oxydation d’ une part, la combustion =
les mêmes phénomènes d'aération, d’oxydation, de nitrification aboutissant à la destruction des matières organiques se trouvent réalisés. La station d’épur ation biologique
d’Achères utilise ce procédé.
Après le dégrillage, le dessablement et la décantation,
opérations préliminaires et d'ordre purement physique, les .
impuretés que contiennent encore les eaux sont sous la forme soluble ou colloïdale. Le but de l'épuration est de
détruire cet état. colloïdal pour obtenir une floculation, les
flocons formés entraînant la majeure partie des impuretés - à éliminer. Ces flocons, formés d'une matière gélatineuse où se trouvent les bactéries aérobies et les matières organiques absorbées et transformées par les micro-organismes, permettent donc en faisant Passer les matières organiques de la forrie dissoute ou colloïdale à l’état solide, d’entrainer les impuretés qu’une simple décantation sépare ensuite d’une eau parfaitement clarifiée.
Pour réaliser le milieu favorable à la prolifération des bactéries aérobies, oninsufflé de l'air dans de l’eau d’égout fraîche, c’est-à-dire n'ayant subi aucune fermentation. Au bout de plusieurs jours des flocons brunâtres apparaissent au sein du mélange et l’on remet alors cesfioconsen suspension dans un nouvel échantillon d’eau d’égout. Si lon répéte plusieurs fois cette opération, on obtient une certaine quantité de boues floconneuses, brunes, très riches en bactéries surtout uitrifiantes, lelles que le micrococcus nitrifians et le nitrobacter de Winogradski. Des protozoaires tels que des paramécies, des vorticelles, des euplotes, accompagnent ces bactéries et jouent également leur rôle dans la destruction des matières organiques. Ces flocons constituent les boues activées, prêtes à servir de catalyseur d’oxydation dans le traitement des eaux usées. -
Pour cela il suffit de mettre en contact 1/4 de boues activées avec 3/4 d'eau d'égout préalablement décantées et de soumettre le tout à l’aération en insufflant de l'air. Au bout de quelques heures on laisse sédimenter et les eaux épurées, claires, inodores peuvent être déversées dans le fleuve
re
des bassins d'aération où elles se ne. à nouveau 4 avec les eaux àépurer. C’est Le retour des «Boues activées ee. É Mais une grande partie des impuretés se transforme égan ‘ Jement en boue, devient boue activée au cours de l’aéra- : tion venant ainsi augmenter sans cesse le volume des boues en circuit. I] faut retirer cet excédent de DE ; ce sont les boues en excès. | En pratique, le circuit parcouru par l'eau. à épurer com- = porte trois étapes principales : un décanteur primaire élimine des boues brutes, un bassin d’aération où se
fait l'insufflation d'air, un décanteur secondaire qui éli- ; = mine d’une part, les boués dites de retour renvoyées à = l’entrée du bassin d'aération et d’autre part, les boues en excès renvoyées à l'entrée du décanteur primaire où elles rejoignent les boues brutes. Ainsi le pourcentage de boues activées est toujours maintenu à sa valeur optima dans le bassin d’aération.
Les boues retirées du décanteur primaire, boues brutes d'une part, et boues en excès d'autre part, sont richesen matières minéfales, en matières organiques et contiennent
près de 6 % d'azote. En les soumettant en vase clos à l’action de bactéries anaérobies, à une température de 28 degrés, dans des fosses de digestion, un important dégagement de gaz se produit. Ce gaz renferme 60% de méthane. Les résidus des boues peuvent alors être séchés et constituer un excellent engrais. Cette récupération du méthane æt des boues séchées est d'une importance économique notable. Examinons maintenant comment Ja siation d’Achères est organisée pour réaliser les différents temps de cette épuration par les boues activées.
4 no a 1® Canaux d'aération.
ee + Décanteurs secu ndaires. S
ee Le uu danienda
Il prend son origine à l'extrémité du siphon sous-fluvial terminant l’émissaire « Sèvres-Achères ». Il comporte des … ouvrages de dessablement : une chambre à boule pour = loger la boule de curage de l’émissaire, une chambre à grilles, des bassins de dessablement. L'équipement méca-
nique de ces différents ouvrages n’est pas encore réalisé
et ne pourra l'être qu'une fois l'émissaire « Sèvres-Achères »
terminé. Ultérieurement, selon l'augmentation du débit de l’'émissaire de nouveaux bassins de dessablement y SUD ajoutés.
A la sortie des Di le canal doit à l'avenir se subdiviser en deux branches parallèles, chacune aboutissant à un élément de station conçu pour 200.000 mètres cubes par jour. Un seul élément de station est actuellement construit et fonctionne avec l'eau d’égout prélevée sur TASER du champ d'épandage.
Le canal d'amenée aboutit aux décanteurs primaires.
Les décanteurs primaires ou clarificateurs primaires
Ce sont de grandes cuves circulaires en béton dont le fond comporte en son centre une fosse dite de reprise des.