IV. — ÉLOIGNEMENT FINAL ET ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOUT

Les déchets liquides qui constituent le contenu deségouts sont, comme nous l'avons vu, d'origines très diverses. A défaut de mot français pour exprimer cet ensemble d'eaux impures, on a emprunté le mot « sewage » à l'Angleterre. Le sewage, dans les villes convenablement alimentées en eau, propre aux divers usages domestiques, est d'environ 100 litres par habitant et par jour.

Le sewage a une composition chimique et bactérienne très complexe, qu'il est nécessaire de connaître, dans ses grandes lignes, pour comprendre certains procédés de traitement final.

A. — Le sewage.

i" Composition chimique. — On trouve, en proportions d'ailleurs extrêmement variables :

1° Substances organiques ternaires (CHO). Les plus importants sont les résidus cellulosiques de papier ou de végétaux, V amidon, les dextrines et les sucres, les alcools, les acides organiques (lactique, malique, succiiiique, etc.) elles graisses,

La désintégration moléculaire des substances ternaires s'effectue surtout par des microbes anaérobies ou par des espèces microbiennes, capables de vivre à l'abri de l'oxygène de l'air. Ces microbes empruntent alors l'oxygène dont ils ont besoin, comme tous les êtres vivants, aux substances mêmes qu'ils décomposent, d'où formation d'hydrogène libre ou d'hydrogène carboné (méthane, gaz des marais) et d'acide carbonique.

2° Substances organiques quaternaires (CHOAz), avec des proportions plus ou moins considérables d'autres corps minéraux simples, tels que le soufre, le phosphore, l'arsenic, le fer, le manganèse, les métaux alcalins ou alcalino-terreux, etc. On les retrouve dans les résidus animaux et dans une foule de détritus végétaux. Les principales sont la fibrine, les albumines, les caséines, la lécithine, Vurée, le gluten, etc.

Les substances quaternaires, abondantes surtout dans les résidus d'abattoirs, de laiteries, de tanneries, peuvent être désintégrées par une multitude d'espèces microbiennes a7?fleVo/^?es ou aeroèies, c'est-à-dire capables de vivre et de se multiplier en l'absence ou en présence de l'air atmosphérique. Leur désintégration s'opère par une série d'étapes successives qui aboutit à la formation de peptones, décomposés ammoniacaux el d'ammoniaque /i^re, puis de nitrites et de nitrates, avec élimination d'une proportion plus ou moins grande d'azote libre, d'hydrogène libre ou sulfuré ou carburé et d'acide carbonique.

3° Substances minérales. — Outre ces substances organiques, qui se trouvent dissoutes, ou en suspension dans les eaux d'égout, celles-ci renferment une proportion également très variable de substances minérales (sable, charbon, argile, sels). Les quantités et la nature de ces corps présentent une importance considérable et doivent être déterminées, aussi exactement que possible, dans chaque cas particulier : les uns, insolubles, peuvent être retenus par une décantation convenable et enlevés au moyen de dispositifs mécaniques; les autres, dissous, sont susceptibles de favoriser ou de gêner les phénomènes biologiques de désintégration de la matière organique.

Toutes ces notions, surtout celles qui concernent la quantité et

la composition chimique de Teffluent des égouts, sont capitales pour le choix judicieux des nombreux procédés d'épuration et d'utilisation des eaux d'égoul, que nous étudierons plus loin.

2° Composition bactérienne. — Les eaux d'égout renferment naturellement des microbes saprophytes par miUions et même par milliards; les espèces aérobies ou les espèces anaérobies prédominent dans cette masse, selon les circonstances, c'est-à-dire notamment suivant que les égouts sont plus ou moins aérés.

Un point intéressant est de savoir si les germes pathogènes peuvent se maintenir pendant quelque temps dans un tel milieu. Dans des recherches spécialement faites, à propos du barille cholérique. Diatropoff s'est assuré que ce microbe pouvait vivre deux à huit jours dans les eaux d'égout d'Odessa. Au contraire Stutzer aurait constaté que le même germe succombait, en un quart d'heure au plus, dans l'eau d'égoutde Potsdam ou celle de Berlin, et il attribue ce fait soit a l'action de certains saprophytes (car le bacille cholérique survit dans l'eau d'égout filtrée), soit à la teneur des eaux d'égout en carbonate d'ammoniaque, provenant des matières excrémentitieiles.

Quoi qu'il en soit, on fera bien de considérer comme probable, au moins pendant quelque temps, la présence de divers microbes pathogènes dans l'eau d'égout. Par contre, il est fort improbable qu'ils se multiplient dans ce milieu, surtout en raison de la concurrence des innombrables germes de la putréfaction.

B. — Eloignement direct du sewage.

1" Déversement à la mer. — Le rejet à la mer n'est pratique que pour les villes peu éloignées de la côte. On ne saurait le recommander qu'à condition de le faire sur un point, en pleine mer, écarté du rivage, où les courants vont vers la haute mer. A Marseille, les égouts s'évacuent à 12 km. de la ville, derrière une colline, par un fond de 30 à 60 m. avec des courants, allant au large. La plupart du temps, l'éloignement est insuffisant : la mer, en se retirant, laisse devant le débouché de l'égout des bancs de vase fétide, dont les émanations, refoulées par le vent dans la conduite, viennent infecter les habitants.

2° Déversement dans les lacs — Le déversement direct dans les lacs est encore plus repréhensible, car les courants font défaut et il se fait un dépôt nauséabond le long du rivage.

.3° Déversement aux rivières. — Autrefois, le déversement direct des eaux d'égout aux rivières, paraissait le moyen le meilleur et tout naturel, de se débarrasser des immondices liquides Celte pratique a pu ne pas oITrir trop d'inconvénients, tant que le volume des immondices, ainsi évacués, était peu considérable par rapport à la masse des eaux

naturelles qui les recevaient, mais la situation s'est peu à peu aggravée à mesure qu'augmentait la population urbaine. Les fleuves et les rivières, dans leur passage dans les villes, devinrent de véritables égouts. A Paris, en particulier, on se vit bientôt dans la nécessité de collecter séparément les impuretés pour les jeter à la rivière un peu plus bas. Les conséquences ne tardèrent pas à se manifester. Dans la ville, le fleuve était plus propre, mais, en aval, sur une étendue de plusieurs kilomètres, elle charriait d^s eaux noirâtres, recouvertes d'écume fétide et laissant sur les berges des dépôts vaseux, pestilentiels, qui eurent vite fait de rendre, en été, les rives inhabitables.

Cependant, sous l'influence des agents naturels, surtout l'air et la lumière, dont l'action est favorisée par le mouvement, les cours d'eau pollués subissent une épuration spontanée plus ou moins intense. Ainsi, à 80 km. de Paris, à Manies, la Seine a repris la limpidité qu'elle avait, avant son entrée dans la capitale. Mais cette épuration spontanée (Voir chap. XIX, Eaux potables) est, en grande partie, subordonnée au débit et à la rapidité du cours de la rivière, qui doivent être suffisants pour faire rapidement une dilution très étendue de la souillure.

L'Office sanitaire impérial allemand exige, pour autoriser l'évacuation de l'égout à la rivière, une dilution représentant, en tous temps, au moins 20 fois le volume des eaux vannes. Dans la Seine, en temps ordinaire, la dilution est de 1/27 et par basses eaux de 1/13. Dans les villes traversées par des fleuves à courant rapide, la dilution est considérable : I/lOOO dans le Mein, à Francfort: 1/3500 dans le Rhin, à Cologne, etc.

Toutefois cette épuration n'est jamais poussée assez loin, pour qu'une eau de rivière, polluée par les eaux d'égout, puisse devenir acceptable pour l'alimentation, d'autant plus que la contamination se renouvelle au passage de chaque ville, échelonnée sur les rives. 11 est donc nécessaire de détruire la nocivité des eaux d'égout, avant de les jeter au fleuve.