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de toute variation brusque et importante qui indiquera un changement dans la minéralisation du fleuve. En temps de crue, par exemple, l’acidification décèle très nettement un apport abondant des eaux de ruissellement, qui n’ont pas eu le temps de se minéraliser.

Nous pouvons donc conclure de nos recherches qu’il est possible, en suivant attentivement les variations des courbes comparées de l’alcalinité et de la turbidité, d’apprécier immédiatement, sans attendre les résultats de la numération des colibacilles et des germes qui viendront le confirmer, un changement notable dans la composition des eaux du fleuve (crue ou contamination accidentelle).

Les précisions obtenues auront d'autant plus de valeur qu’elles seront données par des courbes de même sens.

Il est bon de ne pas négliger non plus une autre source de renseignements : les cotes de la Loire transmises par les Ponts-et-Chaussées avec leurs prévisions de crue.

Ces différents indices, s’ils sont groupés, fournissent un faisceau de preuves d’une très grande importance, surtout pour -une installation dans laquelle on n'utilise que la filtration ou la filtration complétée par une chloration facultative. Ils permettent, au moins pour la Loire, de mettre en œuvre les mesures utiles pour empêcher les effets d’une brusque pollution du fleuve, et de délivrer une eau pure en évitant que ne se transmettent, dans Veau de la distribution, les poussées de coli que l’on peut constater sur les graphiques de l’eau filtrée et qui sont le reflet d’une plus grande richesse microbienne de la Loire.

Nous avons également étudié les courbes comparées de l’alcalinité sur les eaux brutes, sur les eaux du dégrossisseur et sur les eaux filtrées.

En temps normal, les eaux dégrossies tiennent le milieu entre les eaux brutes et les eaux filtrées plus acides. A l'annonce d’une crue, même petite, la courbe de la Loire monte vers l'acidité, dépassant le dégrossisseur, puis le collecteur qui suivra ensuite ; la position respective des courbes se trouve ainsi inversée. Quand approche l’amélioration de la qualité des eaux brutes, la Loire redescend

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vers l’alcalinité, les courbes se recroisent. Si le changement commencé s’accentue ou subsiste, la position respective des courbes reste la même, à part quelques exceptions de faible amplitude. L’interversion dans la position respective des courbes semble donc indiquer nettement un changement dans la qualité de l’eau et peut faire prévoir sa contamination ou son amélioration.

L'étude de ces variations présente une certaine difficulté, du fait de nombreux facteurs qui agissent sur la composition du fleuve : pluies, crues, marées surtout, dont le coefficient variable rend difficile le choix de l’heure des prélèvements pour avoir des résultats comparables.

Nous poursuivrons nos expériences pour tâcher de définir l’importance respective de ces différents facteurs et pour tirer de l'emploi de ces méthodes rapides le meilleur parti possible pour le contrôle d’une station d’épuration des eaux.

L’eau de la Loire.

La Loire, le plus long de nos fleuves français, traverse, sur 1.000 km., des régions de caractères très différents ; le Massif Central, la portion méridionale du Bassin Parisien, celle du Massif Armoricain. En effet, son bassin supérieur se compose, d’une part de terrains assez élevés, qui lui communiquent une pente très accusée ; d’autre part, de sols cristallins et imperméables. De là, le caractère torrentiel de la Haute-Loire, qui s’atténuera dans le cours inférieur, mais pour conserver de fortes crues aux époques de pluies (crues d’automne) ou de fontes de neige (crues de printemps) alternant avec des « maigres » d’été qu’accentue encore le sol perméable des vaux de la Loire moyenne. Son débit moyen est d'environ 375 m° par seconde. Son principal affluent est l’Allier, analogue par sa longueur, son débit et son cours, à la Loire supérieure. Les autres affluents de la rive gauche, le Cher, l'Indre et la Vienne, ont également leur source et leur cours supérieur dans le Massif Central, entraînant dans leurs eaux, au moment

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des crues, des sables venant de terrains granulitiques traversés. La Maine, seul affluent important de la rive droite — formé de la partie de la Mayenne et du Loir qui traversent souvent des terrains schisteux et argileux — fournira des eaux de crues plus vaseuses.

On comprendra facilement qu’un tel régime impose à l’eau du fleuve un aspect physique, une composition chimique et une richesse bactériologique fort différents suivant les époques. Les périodes de crues consécutives aux pluies abondantes fourniront des eaux beaucoup plus chargées de boues et de limon que les périodes d’été où les eaux, généralement plus rares, ont souvent une concentration minérale et organique plus élevée. C’est ainsi que l’on peut voir varier la composition chimique de l’eau de la Loire dans les limites suivantes :

Matières organiques en milieu alcalin de 0 mgr. 8 à 4 megr. 6

> > > > acide 2mMOr UE Enr

» CN SUSDERSION Sen > 2 mgr. 5 à 115 RESTO SeCAO TA AMMTIORE SP EPRREEE > 110 mgr. à 225.5 Ammoniaque albuminoïde .......... AU EMEr PAR 2 Chlorure A(CnENaAc DEEP ER EE > - 10 mgr. à 23.40 Alcalinité (en ACOSS CAES EEE > 55 mgr. à 120 Degré hydrotimétrique total ...... » 8° à 12° 5

Au point de vue bactériologique, la Loire présente également des variations selon les différentes périodes de l’année, se montrant particulièrement polluée au moment des crues de printemps et des grandes pluies d'hiver. Cependant, si on la compare à beaucoup d’autres fleuves, en particulier à ceux dont les eaux filtrées alimentent Paris et Londres, on la trouve relativement pure. En effet, sur ces cinq dernières années, la Loire donne un chiffre moyen de colibacilles d'environ 500 par litre. Ce chiffre descend même à 280 en dehors des périodes de crues.

La moyenne des numérations totales des germes oscille de 1.000 à 20.000.

Pour employer une autre expression de la qualité microbienne de la Loire, nous dirons que, sur la moyenne de

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quatre années, le pourcentage des échantillons dans lesquels on a trouvé plus de 1.000 colis au litre n’a été que de 3 % ; 28 % des échantillons ont présenté 100 ; 5 à 6 % donnent même moins de 50 par litre. Pour les deux dernières années, la moyenne des échantillons à 7 1.000 colis par litre, a été notablement plus élevée, atteignant jusqu’à 25 %.

La numération totale des germes ne dépasse 10.000 par cm que sur 22 % des échantillons, 50 % des échantillons donnent moins de 5.000 germes par cmi.

A titre de comparaison, nous voyons que 80 à 90 % des échantillons prélevés dans la Tamise donnent 1.000 coli par litre. 48,2 % donnent > à 10.000 par litre et 7,2 % atteignent ou dépassent 100.000 par litre.

Pour les eaux brutes alimentant les stations filtrantes de Paris, on relève :

Dans la Seine, à PARIS : des moyennes de 1.000 à 13.000 colis par litre ; à SURESNES : de 6.000 à 117.000 germes par cms. 38.000 colis par litre Dans la Marne, à ST-MAUR: 122.500 germes par cmi. 4.000 à 15.000 colis par litre de 15 à 130.000 germes par em.

Les phénomènes d’auto-épuration se manifestent donc dans la Loire avec une importance particulière comparativement à ce qui se produit pour d’autres fleuves. Sans doute doit-elle cet avantage à l’absence de villes trop proches en amont, et au large lit de sable sur lequel elle coule dans les périodes sèches de l’été, en nappes relativement minces, favorisant ainsi l’action des rayons ultra-violets solaires et les phénomènes de concurrence vitale.

Résultats de la filtration.

La comparaison des analyses chimiques d’eau brute de Loire et d’eau filtrée donne une idée du travail d’épuration que peuvent fournir les filtres lents :

Loire Eau filtrée Réduction

Matières organiques (milieu alcalin) 1.8 L AAC Ammoniaque:. libré m0 ent 0.010 0.012

» albuminoïde ...... 0.120 0.096 80. % NitratesA(enaN SOS) PE EEE 6.25 7.50 NITÉALES TM Sr nr OI ri traces 0. 15 CHIGPATES ER RAI 0e 12.42 10.05 Alcalinité (en CO3 Ca) ........ 110. 105. 45. % PROSDOAES Er Le CL 0. 0.

SulfAtES SR Re ne traces traces Chaux totale (en, Ca0O TR 122. 103.20 15.4 % MASNE STORE RE RS RS TU 6.84 6.84 Degré hydrométrique total....... 10° 9,5 Pertés au TOUSE nee ee ce 47.50 46.50 2.40% R'ÉSIAUZ SEC ANA ER RS A 225.50 175.40 22.217 Matières ensSUSDensIOn CEE 24.90 0. 100 Re

L'activité de la filtration se traduit nettement, au point de vue chimique, par la réduction importante des matières organiques (44 %), par leur transformation (diminution de l’ammoniaque albuminoïde, disparition des nitrites, augmentation des nitrates) par une réduction des matières en dissolution (différence des résidus secs 22 %) et par la disparition des matières en suspension.

La qualité bactériologique des eaux filtrées pendant ces deux dernières années, durant lesquelles les moyennes bactériennes de la Loire furent plus élevées, peuvent ainsi se traduire en prenant pour base le chiffre de 300 prélèvements par an :

80 % des échantillons analysés ne contenaient que : <10 par litre (cad 0 dans 100 cc).

20 % » >» donnaient > 10 coli par litre :

dont : 16.50 % = 10 à = 50 3.5 % 2 50 (50 et 60)

Grâce à la javellisation opérée au moment des contaminations les plus grandes de la Loire, contaminations remarquées surtout en fin de crues, au moment où les ‘aux, en réintégrant le lit du fleuve, entraînent avec elles les matières organiques et les impuretés provenant des terrains submergés, les eaux distribuées furent exemptes

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de colibacilles sur 97,34 % des échantillons prélevés. Les 2,66 0/0 qui restent concernent des échantillons à 10 et 20 colis par litre passés en dehors des périodes de javellisation.

Sur cette même période, qui correspond sensiblement à celle des 5 dernières années, la moyenne de la numération des germes dans l’eau filtrée a été de 60 par em*.

La majorité des échantillons prélevés (75 %) a montré < 50 germes par cm.

9 % seulement ont dépassé 100 germes par cm, mais la chloration a permis de ne trouver dans l’eau distribuée que 3 % des échantillons à > 100 ( < 400).

Il reste donc 97 0/0 des échantillons livrés à moins de 100 germes par cm.

Pour exprimer autrement les résultats et mieux saisir la valeur de l’épuration due à la filtration, nous pourrons ainsi la traduire :

Sur un chiffre moyen de 7.687 ÿermes par cm3 dans l’eau de la Loire.

60 > seulement restent dans a l’eau filtrée.

Ce qui donne un coefficient moyen d’épuration de : 99.18 % (moyenne de 5 ans)

On remarquera que ces chiffres et ces coefficients ont d'autant plus de valeur qu’ils correspondent à une teneur de l’eau brute moins élevée et qu’ils expriment des numérations faites sur plaques de gélatine au 15° jour, alors que beaucoup d’auteurs étrangers emploient la culture sur gélose de 48 heures ou la culture sur gélatine de 4 à 5 jours.

MODIFICATIONS PROJETEES

Comme nous l’avons vu dans l'exposé des résultats obtenus dans ces dernières annéés, la filtration lente sur sable donne, pour l’eau de la Loire, une épuration régulière et présentant lé maximum de sécurité lorsqu'elle se double, dans les moments particulièrement difficiles des fortes

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crues, d’une stérilisation par le chlore, et lorsqu'elle est constamment contrôlée par des opérations de laboratoire appropriées.

L'état actuel de l’organisation pour lépuration de l’eau d'alimentation est donc satisfaisant, mais va-t-il pouvoir le rester dans l’avenir ?

La base de toute bonne gestion est de savoir prévoir et la Ville n’a point manqué, dans ses études successives pour l'amélioration du service d’eau, de considérer le développement qu’il faudrait lui donner pour suivre les besoins croissants qui pourraient résulter d’une augmentation de la population et d’une plus grande consommation.

Des modifications ont donc été prévues, que motivent trois causes principales

1° Nécessité d'augmenter le débit.

Les besoins de la population, qui s'accroît constamment (184.509 au recensement de 1926, 187.343 à celui de 1931), font monter régulièrement la courbe des moyennes annuelles d’eau élevées. Comme il est facile de s’en rendre compte sur le graphique suivant, le temps sera bientôt venu où cette moyenne atteindra la limite de la capacité filtrante actuellement admise. Cette limite est même déjà dépassée dans les exceptionnelles journées de débit maximum.

Il faut admettre, en effet, que sur les 28 bassins de l’usine totalisant une superficie de 13.000 m2, il y a toujours au moins un bassin en nettoyage. C’est donc sur une surface de 12.500 m? environ qu'il faudra calculer le débit journalier. En admettant comme vitesse normale de filtration 2 m° 40 par mètre carré et par 24 heures, on obtient le chiffre de 30.000 m’, qui constitue la limite de capacité filtrante actuelle.

La quantité d’eau distribuée à chaque habitant est actuellement de 120 à 150 litres par jour ; il serait désirable de la porter à 175 ou 200 litres.

On envisage, d'autre part, l'extension du service d’eau aux communes voisines. |

Il devient donc nécessaire d'augmenter la production.