CHAPITRE PREMIER

Les agrandissements successifs, puis les transformations que nous avons jugé nécessaire de faire subir à notre station expérimentale de la Madeleine ont apporté de tels changements aux dispositifs décrits dans le premier et dans le second volume de ces recherches, que nous croyons indispensable d'en donner ici une nouvelle description et un plan représentant exactement son état actuel.

Les résultats de nos expériences antérieures sur le fonctionnement des lits de contact et sur le travail comparé des fosses septiques ouvertes à Tair libre ou fermées, nous avaient suffisamment renseignés, d'une part sur la supériorité incontestable des lits bactériens percolateurs pour l'épuration des eaux résiduaires de la Madeleine, d'autre part sur les inconvénients réels que présentent les fosses septiques couvertes, poumons déterminera adopter d'importantes modifications à notre installation primitive.

Actuellement nous disposons d'une surface totale de 690 mètres carrés de lits percolateurs, sur lesquels nous pourrons traiter en 1909 une moyenne de 700 mètres cubes d'eau par jour^ c esl-à-dire à peu près la totalité de ce que débite en temps normal l'égout de la Madeleine,

Les anciens lits de contact ont été supprimés.

Calmettf. — IV. \

2 ÉPURATION DKS EAl X I) KCiOLT.

La fosse septique couvante a été transformée en fosse ouverte^ semblable à celle qui existait précédemment. Les chambres à sable ont été agrandies, et on a construit des bassins d'échantillonnage permettant de recueillir séparément el simultanément des échantillons moyens d'eau brute, d'eau sortant dé chacune des deux fosses septiques ouvertes, et de chaque groupe de lits percolateurs.

Enfin on a aménagé, outre l'ancien aquarium qui ne pouvait être alimenté d'eau épurée que d'une façon intermittente, un vaste bassin à poissons que traverse incessamment Teffluent des nouveaux lits.

Les appareils de distribution automatique auxquels notre choix s'est arrêté sont exclusivement les siphons à décharge intermittente des types Geneste-IIerscher et Parenty. Mais nous avons continué à expérimenter le distributeur rotatif Fiddian, et nous étudierons tous les appareils analogues qui, mis à notre disposition par leurs inventeurs ou constructeurs, nous j paraîtraient offrir quelque avantage sérieux, particulièrement au point de vue économique. j

Le plan général de la station expérimentale de la Madeleine comporte : (Voir planches I et II et fiy. i^^ et 3).

En a l'arrivée de l'eau brute qui était primitivement évacuée par gravita tioù dans la Basse-Deûle et qu'un barrage, formant déversoir de sûreté, oblige actuellement à passer par nos bassins d'épuration. L'eau traverse d'abord une grille à tiges de fer espacées de O^jOô, destinée à retenir les corps flottants volumineux, et un régulateur de débit, système Parenty^ que nous avons décrit en détail, page 280 de notre volume IL Elle se répartit ensuite en b entre deux chambres à sables S et S' de 15'"^,;)0 de capacité chacune. Les dimensions de ces fosses sont :

Longueur 2'",50.

Laideur 3", 10.

Profondeurs mètres.

En amont du régulateur de débit, un déversoir de trop plein assure l'évacuation à la rivière par ab, en cas d'arrivée

brusque d'un grand volume d'eau. Le déversoir est place à 0°,80 au-dessus du niveau d'écoulement minimum.

Dans l'une des parois de la chambre à sables S', une petite vanne v permet de diriger sur ba un centième du débit total de a vers une fosse d'échantillonnage pour les analyses quotidiennes d'eau brute.

Chaque chambre à sables est pourvue d'un déversoir de l'",98 de largeur D et D' d'où les eaux, débarrassées des corps lourds en suspension, vont par T)s et DV dans les deux fosses septiques n**' ï et 2.

Fosses septiques. — La capacité utile de chacune des fosses est de 282 mètres cubes, soit 564 mètres cubes au total et leurs dimensions sont :

Longueur moyenne 53 mètres (longueur en surface = 33»,60).

Largeur 5 mètres.

Profondeur 2™,85.

A leur extrémité opposée au point d'entrée des eaux, elles portent un déversoir divisé en trois lames : l'une, la plus grande, large de O^jOO conduit aux lits bactériens par ).[x l'efiïuent à épurer; les deux autres de O^jOl d'ouverture, servent alternativement ou simultanément pour conduire par V ou par [x' une fraction du liquide sortant des fosses sepliques à l'un ou à Tautre des bassins d'échantillonnage numérotés 1 (A 2, ou bien à l'appareil Fiddian représenté sur le plan, à droite des lits percolateurs.

Arrivant des chambres à sables par D« et !)'«', l'eau d'égout brute entre dans les fosses septiques 1 et 2 et s'y débarrasse des matières organiques en suspension qu'elle contenait. Son séjour dans lune ou l'autre fosse varie suivant le débit du régulateur Parenty. Les chicanes de surface a, y, e, et les chicanes de fond p, o, assurent une décantation aussi parfaite que possible. Leurs dispositions respectives sont indiquées sur le plan par les coupes abcd elabef.

De simples planches transversales, non représentées dans la figure, plongeant seulement de O^jlO.dans le liquide, coupent la surface des fosses septiques en rectangles, assurant la retenue des graisses et autres corps flottants qui forment chapeau.

Vers le milieu de la fosse n** 1 une passerelle en cimenl armé porte un thermomètre enregistreur qui indique en toutes saisons la température de Teau à 2 mètres de profondeur.

Dans la dernière portion ç et ç' nous avions primitivement installé un filtre constitué par des cailloux, pour retenir dans chaque fosse les matières qui pouvaient avoir échappé aux actions de fermentation anaérobie. Cette précaution a été, depuis, jugée inutile parce que la longueur des fosses étant très suffisante pour assurer une solubilisation convenable,

Fig. 1. -Fosses sepUques de la Madeleine.

TefOuent ne renferme jamais de matières en suspension en quantités gênantes.

Le dragage des fosses est effectué, lorsqu'il y a lieu (unefois par an environ) avec des dragues à main, sans les vider. Ainsi leur fonctionnement n'est pas interrompu. Il eût été préférable d'aménager le fond avecune partie déclive en forme de cuvette, d'où une vanne eût permis d'évacuer parlicllement de temps à autre les boues déposées; mais cela n'a pas été possible à la Madeleine parce que le fond des fosses dut être construit dans un terrain très aquifère, au-dessous du niveau de la Bassc-Deûle toute voisine.

Toutefois, pour nous rendre compte aussi exactement que

possible des quantités de boues enlevées par dragage à chaque fosse, et pour analyser des échantillons moyens de ces boues, nous disposons d'un vaste bassin complètement cimenté, de SS^îôO de longueur (comme les fosses septiques) et de O^jSO de profondeur seulement. Le produit de chaque dragage y est déposé, puis extrait après dessiccation convenable pour être pesé et analysé.

L'effluent des fosses septiques s'écoule par gravitation dans une rigole en ciment armé X|jl, établie le long de ce bassin à boues, puis dans une autre rigole perpendiculaire à la précé-

Fig. i. — Vue générale des lils percolateurs de la Madeleine.

dente, qui alimente directement les réservoirs de chasse en tôle E, F, G, H, I, K à gauche et les réservoirs de chasse L, M, N, O à droite, ces derniers en ciment armé.

Les premiers de ces réservoirs (E, F, G, H, I, K) ont chacun 600 litres de capacité et portent chacun en leur milieu do siphon de chasse automatique et intermittente du type un Geneste-Herscher.

L'eau à épurer arrive par le canal Xjx; elle est introduites par une vanne-déversoir à débit réglable dans chaque réservoir. Lorsque Tun d'eux est plein, le siphon s'amorce automatiquement et, en un laps de temps qui n'excède pas 50 secondes, toutle contenu s'échappe brusquement pour se déverser à flots dans une nochère sous-jacente à chaque réservoir,

0 ÉPUKATION DES EALX DÉGOÛT.

laquelle est munie de fentes latérales ou d'ouvertures correspondant chacune à une rangée de drains ou de tubes distributeurs de surface.

Grâce à cette disposition, Teau est très rapidement distribuée sur toute la surface du lit bactérien.

Le fonctionnement des siphons est réglé de telle sorte que chaque réservoir met au moins dix minutes à se remplir et au plus 50 secondes à évacuer son contenu sur la portion du lit bactérien qu'il doit desservir. On obtient ainsi des alternances parfaitement régulières de mouillage et d'aération des scories, et Texpérience nous a montré qu'il fallait donner aux périodes (l'aération une durée minima dix fois plus longue qu'aux périodes (le mouillage. L'eau trouve alors le temps de s'infiltrer dans ioute la masse des scories, entraînant avec elle une grande quantité d'air indispensable à l'accomplissement des fonctions des microbes nitrificateurs.

Le lit bactérien desservi par les six réservoirs à siphons Geneste-Herscher a 400 mètres de superficie sur 1"',58 de hauteur. Il est supporté par trois murs ajourés, le quatrième côté étant constitué par le mur plein qui supporte le canal d'amenée et les nochères de distribution.

Les détails de construction de ce lit ont été déjà décrits page 6 de notre volume II : nous n'y reviendrons pas. On trouvera dans le môme volume II, page 7, représenté en coupe, un siphon Genesle-Herscher,

Les nouveaux lits à percolation que nous avons construits sur l'emplacement de nos anciens lits de contact ont 290 mètres carrés de surface, 27'",08 de longueur, 10 mètres de largeur à la surface, H mètres au fond et i'",50 de hauteur disposée sur 1 mètre en talus.

La construction de ces lits a été effectuée avec un soin tout particulier, grâce à l'obligeant concours de M. Sauniei^, conducteur des ponts et chaussées, qui nous prête avec le plus grand dévouement sa collaboration incessante. Nous sommes heureux de saisir l'occasion qui s'ofi'ré h nous de l'en remercier.

Au lieu d'employer des scories seules, nous avons préféré utiliser ici, sauf pour la surface et pour le fond, un mélange de 5 i de scories criblées à plus de 1 cen ti mètre et de 1/1 de calcaire

LA STATION EXl>ÉHIMENTALE DE I.A MADELEINE. 7

lendre (pierre à chaux) en morceaux de 5 à 6 centimèlre^. L'expérience nous avait montré que la nitriiication s'effectue ainsi beaucoup mieux.

Ces nouveaux lits sont exclusivement desservis par quatre réservoirs en ciment armé L, M, N, O de 1000 litres de caps^cilé, pourvus des siphons Pareniy que nous avons décrits d'a-

Fij;. 3. — Lils percola leurs el réservoirs de chasse tic la Madeleine (').

|)rès les noies fournies par Tinvenleur lui-même, page 127;) du volume II.

Chacun des quatre réservoirs possède un compleur permettant le réglage exact du nombre de chasses fournies en vingtquatre heures. Les siphons eux-mêmes peuvent être réglés de manière à évacuer seulement une tranche de hauteur voulue, en une minute.

L'effluent épuré s'écoule par les trois côtés du talus de scories; il est canalisé par deux rigoles cimentées R H dont Tune alimente continuellement par une série d'orifices grillagés un

(*) Cette photographie a été prise par leiiip?? de neit^e. Avec des froids dépassant — 12% le fonctionnement de ces lits percolateurs est resté parfaitement régulier.

vaste réservoir à poissons de 12"*,50 de longueur sur 2",35 de largeur. Il traverse, en outre, deux bassins d'échantillonnage qui permettent de collecter séparément l'eau épurée par chacune des deux moitiés du Ht, et celle-ci se rend finalement à la Basse-Deûle.

La distribution de Teau à traiter sur ce nouveau lit est réalisée sur une moitié par des drains de O^îOS de diamètre, rangés en lignes parallèles et espacées de 0"',50 les unes des autres; sur l'autre moitié par des tubes en fonte de 0",06 de diamètre, également parallèles et espacés de 0"™,80. Ces tubes sont percés de trous en quinconce qui assurent, par une série de jets verticaux et obliques de chaque côté, la répartition aussi égale que possible du liquide sur la surface des scories.

Le plan II montre, suivant la coupe g A, la disposition respective des bacs distributeurs à siphon Geneste-Herscher et du lit bactérien; suivant les coupes ij k l celle des réservoirs à siphons Parenty; enfin, suivant la coupe m n, l'ensemble des deux lits, ancien et nouveau, avec le canal d'amenée de Teau à épurer X (jl, qui les alimente.

Nous jugeons inutile de reproduire ici la description des autres dispositifs expérimentaux destinés à certaines recherches spéciales, telles que le petit lit bactérien circulaire desservi actuellement par le Fiddian et le lit de 14 mètres carrés de surface pour les essais d'épuration par la tourbe.

Indiquons seulement que nous venons d'installer dans une cave couverte, creusée tout exprès en profondeur, un appareil de ScoU'Moncrieff destiné à l'épreuve des différents matériaux que Ton peut utiliser pour construire les lits et à la détermination de la hauteur que l'on doit donner à ces lits suivant In nature et le volume des eaux à traiter dans chaque localité.

Notre prochain rapport exposera les résultats des expériences faites sur les eaux de la Madeleine avec cet appareil qui, dans la pensée de son inventeur, doit servir en quelque sorte d'instrument de mesure internationaL permettant de comparer, entre elles les données fournies par les diverses stations d'épuration.