VE, A
Le coût du fonctionnement dépendra de la surveillance constante obligatoire.
Il est impossible de citer des prix de base pour l’installation et pour le fonctionnement. Les exemples que nous pouvons apporter permettent d’en donner une idée et montreront combien les frais d’installation des filtres lents paraissent considérable, d'autant plus que sans les prix que
- nous rapportons l’achat du terrain n’est pas compris. L'exploitation qui n’est pas très chère relativement au prix de vente du mètre cube d’eau purifiée est toutefois supérieure à celle de certains procédés que nous verrons par la suite.
VILLE DE PAU (Basses-Pyrénées) Nombre d'habitants:
Population totale: 40.000 habitants.
Population- desservie en eau purifiée: 35.000 habitants. Procédé employé: filtre à sable submergé lent non couvert. # Dépense de premier établissement: 600.000 francs. Date de l’installation: 1911.
Etat de l’eau avant la purification: peu contaminée; souvent trouble Efficacité du procédé: très satisfaisant.
Nombre de mètres cubes d’eau filtrée par jour: 10.000 m'. Nombre de mètres cubes d’eau filtrée par an: 3.650.000. Entretien annuel (ne comprenant ni frais d’élévation mécanique ni frais d'amortissement) : 51.000 frs. Prix de revient du mètre cube d’eau purifiée: 0 fr. 014.
= COMMUNE DE BOULEUSE (Marne) Nombre d'habitants: 75.
Précédé employé: chambre d’adoucissement comprenant
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des dispositifs d'aération, un bassin de décantation, un filtre submergé dont les couches filtrantes sont formées de sable, de charbon de bois, de coke, de graviers et enfin un bassin de prise d’eau.
Prix du premier établissement: 10.000 francs.
Date de l'installation: 1933.
Etat de l’eau avant la purification: peu contaminée et pas trouble.
Efficacité du procédé employé: bonne.
Nombre de mètres cubes d’eau purifiée par jour: 12.
Nombre de mètres cubes d’eau purifiée par an: 4.280.
Entretien annuel (ne comprenant ni frais d’élévation mécanique ni frais d'amortissement) : 300 fr.
Prix de revient du mètre cube d’eau purifiée: 0 fr. 068.
COMMUNE DE RIBAUTE (Aude)
Nombre d'habitants: 330.
Procédé employé: Filtre à sable submergé constitué par des couches successives de sable, gravier et charbon de bois. L’eau est amenée à la partie supérieure et traverse toutes les couches du filtre.
Prix de premier établissement: 18.000 fr.
Date de l'installation: 1897.
Etat de l’eau avant la purification: très contaminée.
Trouble lorsqu'il pleut abondamment.
Efficacité du procédé: passable.
Nombre de mètres cubes purifiés par jour: 60.
Nombre de mètres cubes purifiés par an: 21.900.
Entretien annuel (ne comprenant ni élévation mécanique, ni frais d'amortissement) : 200 fr.
Prix de revient de l’eau filtrée: 0 fr. 009 le mètre cube.
RL. Je
b) Fütres à sable submergé rapide. — Ce sont les filtres américains. Les filtres américains sont nés des besoins de l’industrie et notamment de l'obligation où se trouvent les papeteries d’avoir de l’eau ne contenant absolument rien en suspension. Or, aux Etats-Unis, les cours d’eau sujets à des crues énormes sont durant une bonne partie de l’année, chargées pour la plupart de grandes quantités d’une vase très fine dont les filtres lents sont souvent impuissants à arrêter les particules les plus ténues: de là l’idée d'employer des coagulants ou précipitants chroniques pour obtenir la sédimentation rapide des matières en suspension, puis une couche de sable pour tenir les matières à la surface.
Les filtres américains sont construits de la façon suivante: Ils comprennent essentiellement pour recevoir l’eau chargée de coagulant une cuve de décantation en bois, tôle, ou fonte, puis un récipient ayant un fond perforé d’orifices très nombreux mais très petits. Dans ce récipient se trouve une couche de sable. Le récipient est ouvert en haut dans les appareils sans pression, il est naturellement hermétiquement clos dans ceux qui doivent travailler sous pression. Les filtres rapides comportent des accessoires importants. Le premier est un engin mécanique capable de remuer le sable en tous les sens et de nettoyer le filtre. Le second accessoire est le récipient dans lequel on ajoute à l'eau le coagulant chimique presque toujours le sulfate d’alumine. Ce récipient précède le filtre à sable.
Les deux principaux types de filtre à sable submergé rapide sont représentés par le filtre Jeuvel et le filtre Neptune (Paris).
Filtre Jewel. — Ce filtre demande un dégrossissage préalable de l’eau par précipitation au sulfate d’alumine, En général on ajoute 12 à 30 grammes de sulfate d’albumine
= he.
par mètre cube d’eau à filtrer. Il faut que l’eau contienne des sels de chaux pour qu’il se forme de l’'hydrate d’alumine en flocons capable de retenir les germes de l’eau.
Le filtre Jevvel est formé d’une cuve qui comprend deux étages: l’un supérieur où se trouve le filtre à sable, l’autre inférieur qui sert de bac de décantation. Un récipient con- ‘ tenant du sulfate d’alumine est placé sur l’arrivée de l’eau, l'eau traitée par le sulfate d’alumine va dans le bac de décantation et l’eau décantée déjà sensiblement dégrossie se rend dans le filtre. Pendant 40 minutes il ne faudra pas recueillir l’eau filtrée. Au bout de 40 minutes, à la surface du sable il se forme une membrane dite chimique c’est le coagulant qui forme cette sorte de trame gélatineuse.
Grâce à la membrane chimique, le filtre est prêt à bien fonctionner très rapidement et la vitesse de la filtration peut être très grande par rapport à celle des filtres lents, si bien que le Jewel donne un débit de 110 mètres cubes d’eau par mètre carré de surface et par 24 heures.
Get avantage est appréciable lorsqu'il s’agit de grandes villes qui doivent disposer quotidiennement d’une grande quantité d’eau potable.
Le nettoyage des filtres Jewel est automatique, il se fait très facilement et en un temps très court, par retour d’eau filtrée et brassage du sable par un dispositif en dents de peigne. Dans certaines installations il est possible de stériliser les filtres avant leur mise en marche ou après un certain temps de fonctionnement. On peut sans vapeur, avec du carbonate de soute qu’on dépose sur le sable (au-dessus duquel on a laissé quelques centimètres d’eau, toutes les issues du filtre étant d’ailleurs fermées) à raison de 2 kilos 500 par màtre carré. On laisse la solution en contact avec le sable pendant 15 heures puis on fait un lavage du filtre.
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Filtre Neptune (Paris). — Le filtre Neptune ressemble au Jewel sous pression. Ses dimensions sont excessivement réduites. La couche filtrante est constitûée par du quartz. Deux manomètres l’un placé à l’entrée de Peau, Pautre à la sortie permettent une surveillance facile. Si la perte de charge constatée par les deux manomètres atteint ou dépasse 0 kg. 800, il faut procéder au nettoyage, donc ici la surveillance bactériologique qui demande toujours 2 ou 3 jours ne s'impose pas. Le rendement du filtre Neptune est realtivement considérable: 240 mètres cubes par mètre carré de surface et par 24 heures,
Choix entre les filtres lents et les filtres rapides. — Si lon a à faire un choix entre les filtres lents et les filtres rapides, il faudra faire une comparaison serrée entre les avantages et les inconvénients des deux procédés, mais pour cela il faudra tenir grand compte de la nature de l’eau à traiter. S'agit-il d’une eau chargée d'argile colloïdale qui ne se clarifie qu’à l’aide d’un coagulant, s’agit-il d’une eau qui se modifie brusquement et fréquemment c’est-à-dire adoucir, deferriser, décolorer, ete... etc, il est clair que les filtres rapides seront indiqués. Il est facile avec eux de faire varier les doses de coagulant suivant les variations de la turbidité.
Les résultats bactériologiques sont peut être un peu moins satisfaisants qu'avec les filtres lents; cela n’a d’ailleurs pas grande importance si l’on a soin de faire suivre la filtration d’une purification chimique de l’eau.
Enfin en ce qui concerne les prix de revient les exemples que nous avons apportés dans ce travail peuvent nous en donner une idée.
Disons tout d’abord que les frais d'installation des filtres lents sont plus considérables en raison de la surface im-
mense qu'ils exigent, en revanche l'exploitation des filtres rapides est plus onéreuse parce qu’ils nécessitent l'emploi de coagulant.
COMMUNE DE COLOMBIERS (Hérault)
Population: 1104 habitants.
Procédé employé: Filtre à sable submergé rapide composé d’un bassin de décantation avec solution d’albumine, filtre à silex. |
Le filtre est suivi d’un appareil de verdunisation (Bunau- Varilla).
Prix du premier établissement : 700.000 fr.
Date de l'installation: 1933.
Etat de l’eau avant purification: très contaminée
toujours trouble.
Efficacité du procédé: Excellente, analyses faites à l’Institut Bouisson-Bertrand toujours négatives.
Nombre de mètres cubes d’eau purifiée par jour: 100.
Nombre de mètres cubes de’au purifiée par an: 36.500.
Entretien annuel (ne comprenant ni les frais d’élévation mécanique, ni frais d'amortissement) : 15.000 fr.
Prix de revient du mètre cube d’eau purifiée: 0 fr. 410 (dans ce prix figurent les frais de verdunisation qui sont de l’ordre de 1 millime par mètre cube).
VILLE D’ARPAJON (Seine-ct-Oise)
Nombre d'habitants: 4.000.
Procédé employé: Filtre submergé rapide comprenant des bassins filtrants à coagulation préalable à filtration rapide et à nettoyage automatique par Pair comprimé. Poste de stérilisation de secours par ozonisation.
Dépense de premier établissement: 777.077 fr.
Date de l'installation: ancienne 1881; d’ozonisation de l'eau: 1932.
Etat de l’eau avant la purification: eau trouble, souillée par infiltrations d'eaux superficielles, contient 1518 germes par centimètre cube, 1.000 colibacilles par litre, et contient des bactéries putrides.
Efficacité du procédé. — Après purification, l'eau renferme 2 germes par centimètre cube.
Les recherches spéciales des germes d’origine suspecte, notamment des bactéries putrides et du colibacille, effectuées sur 110 centimètres cubes ont donné des résultats négatifs.
En somme l’eau devient très limpide, bien épurée, répondant aux conditions fixées par le Conseil Supérieur d’'Hygiène publique de France.
Nombre de mètres cubes d’eau purifiée par jour: 350.
Nombre de mètres cubes d’eau purifiée par an: 127.750.
Entretien annuel (ne comprenant ni frais d’élévation mécanique, ni frais d'amortissement) : 37.700.
Prix de revient du mètre cube d’eau purifiée: 0 fr. 295.
Filtre Neptune de Saint-Maur (Seine)
À propos de ce filtre nous n’avons malheureusement pas pu avoir des réponses détaillées au questionnaire que nous avons fait parvenir aux Etablissements intéressés. Les réponses qu’on nous a faites sont d'ordre général et nous sommes obligés de les présenter telles qu’elles nous ont été soumises. Au point de vue efficacité le filtre Neptune exerce non seulement une action mécanique mais aussi une action biologique assez nette; c’est-à-dire que non seulement il retient toutes les particules en suspension dans l’eau, même celles imperceptibles à l'œil nu, mais il donne en plus des résultats merveilleux au point de vue biologique.
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C’ést ainsi que le bulletin numéro 5, pris dans les procesverbaux de la ville de Paris et se raportant à la marche du 14 mars 1932, on trouve qu'il y avait dans l’eau brute de la Marne 16.000 colibacilles par litre. Après dix minutes de marche il n’y avait plus que 500 colibacilles dans l’eau sortant des filtres. Les prix qu’on nous a donnés sont les suivants: le prix de revient de l’eau filtrée par les filstres Neptune compris frais de pompage, frais de main-d'œuvre, frais d'entretien et d'amortissement s'établit entre O0 fr. 20 et 0 fr. 27 le mètre cube. à
Il est évident qu’il nous sera impossible de comparer ce prix à ceux des autres systèmes dans lesquels n’interviennent pas les frais de pompage, ni les frais d'amortissement.
B) Filtre à sable non submergé. — Le caractéristique principale du filtre à sable non submergé réside en ce que l'eau ne recouvre jamais la surface supérieure du filtre, elle tombe goutte à goutte pour être filtrée ensuite.
Le filtre à sable non submergé a été proposé par Janet, Miquel, et installé la première fois par Baudet à Châteaudun en 1905.
Les principes de la filtration sont calqués sur la filtration naturelle. L’eau tombant goutte à goutte traverse une certaine couche de matériaux filtrants. Le filtre est constitué par de grandes cuves remplies de sable siliceux dont les grains ont un millimètre à 1 millimètre et demi. La couche de sable aura un mètre cinquante d’épaisseur. Le filtre est reccuvert d’un toit pour éviter l’accès des poussières et le développement des algues.
Des dispositifs spéciaux règlent l’arrivée de l’eau sur le filtre d’une façon continue. Un tourniquet hydraulique par exemple peut être employé.
De plus l’eau en tombant ne devra pas creuser des trous
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dans la surface supérieure du filtre, c’est pourquoi à la partie supérieure se trouvera une couche mince de sable, dont les grains auront des dimensions plus considérables.
I1 faut, bien entendu, éviter que l’eau ne submerge le sable.
L'eau destinée à la filtration. doit être claire. Si elle ne l'est pas, elle sera préalablement dégrossie et ce dégrossissage sera réalisé par préfiltration par exemple ou par décantation. ,
Aucune membrane biologique comme dans les filtres submergés lents, chimique comme dans les filtres submergés rapides ne se forme. Le filtre fonctionne soit par adsorption par les graviers siliceux, soit par oxydation due à l'oxygène.
On ne doit pas livrer à la consommation l’eau qui s'écoule aussitôt que le filtre commence à fonctionner, le filtre doit mûrir pendant une quinzaine de jours.
Le débit est faible, 4 à 5 mètres cubes par mètre carré de surface et par 24 heures.
L'efficacité est manifeste, on a prétendu que le bacille d'Eberth et le colibacille sont complètement arrêtés, il n’en est rien, ce filtre est comme les autres, aucune sélection de germes ne se fait.
La surveillance des filtres non submergés est moins rigoureuse que celle exigée par les filtres süubmergés; elle doit surtout s'assurer que la distribution de l’eau par le tourniquet hydraulique se fait d’une façon convenable; les frais d'entretien sont donc à priori peu importants. Le nettoyage est rare si l’eau est correctement clarifiée au préalable.
Nous avons pu trouver deux communes qui s'adressent aux filtres non submergés.
