ROLE DES FOSSES SEPTIQUES DANS L'ÉPURATION

tueuse, car dans une fosse d*aussi faibles dimensions les deux chicanes de surface, sans chicane de fond, obligent le courant à balayer constamment devant lui les matières fines qui tendent à se précipiter : elles empêchent ainsi leur dépôt de s'effectuer et les substances putrescibles échappent dès lors aux actions fermentalives, qui n'ont pas le temps de s'établir.

Pendant une première période de 508 jours, cette fosse a reçu 10400 mètres cubes d'eau d'égoul et, au bout de ce temps, les boues du fond et celles de surface contenaient 710 kilogrammes de matières organiques et 286 kilogrammes de matières minérales. Elles occupaient 19,8 pour 100 de la capacité initiale.

En hiver, la température de l'eau oscillait entre -f-9 et -I-O degrés; pendant l'été, elle atteignait, au maximum -4-H*',6.

La fosse recevait non seulement les matières de vidange et les eaux-vannes ménagères, mais encore les eaux résiduaires de buanderie. Or, c'est encore là une condition très défavorable au bon fonctionnement d'une fosse septique d'aussi faible capacité, à cause des apports très irréguliers des liquides fortement alcalins qui proviennent du lavage du linge et des perturbations que ces apports, souvent brusques, produisent dans les fermentations anaérobies.

Pendant une seconde période de 662 jours, le débit moyen journalier de la fosse fut de 39'"%507 litres. Il s'y déposa 1132 kilogrammes de matières organiques et 109 kilogrammes de matières minérales. Une partie de ces dernières provenaient de ce que Ton avait dû réparer la couverture en ciment et de ce qu'une partie des gravats était tombée dans le liquide.

Les analyses montrèrent :

1** Que chaque litre d'eau d'égout perd, en traversant la fosse, 28'"',87 de matières organiques, 4"'*,95 d'azote organique, et s'enrichit de 4'"*,30 d'ammoniaque ;

2** 0"^ 134*%4 de matières organiques seulement, soit 0,014 pour 100, sont désintégrées à l'état gazeux dans la fosse, la totalité du surplus se retrouvant dans l'effluent.

Ces chiffres ne sauraient être discutés. Ils prouvent que la fosse de Tsarskoé-Sélo fonctionne dans des conditions défectueuses, mais ils ne justifient pas la conclusion générale qu'en tire Dzerszgowsi, à savoir que « la fosse septique ne fait subir

que des modifications peu notables aux matières polluant les eaux d'égout, et que son principal rôle est de séparer les particules organiques en suspension ».

Dans une fosse septique en bonne marche, convenablement et régulièrement alimentée, comme celle de la station expérimentale du professeur Dunbar, à Hambourg^ W, Favre{*) a parfaitement démontré qu'au contraire les matières organiques y sont plus ou moins rapidement désintégrées suivant leur nature. Nous avons répété la plupart de ses expériences avec les mêmes résultats. En expérimentant séparément avec de Talbumine d'œuf coagulée, de la viande crue ou cuite, des graisses, du papier, etc., placés dans des récipients en toile métallique et immergés, les uns dans la fosse septique, d'autres dans de Teau d'égout stagnante, d'autres encore dans de Teau courante, W. Favre a déterminé les pertes de poids que subissaient ces diverses substances en des temps variables et à la même température (16 à 17**).

Il a constaté ainsi qu'en six semaines 100 grammes d'albumine d'œuf cuite ne laissent plus qu'un gramme de résidu dans la fosse septique, tandis qu'il en restait 76 grammes dans l'eau d'égout stagnante et 85 grammes dans Teau courante.

Déjà après trois semaines 75 pour 100 de l'albumine avait disparu.

La viande crue, et plus encore la viande cuite augmentent d'abord de poids par absorption d'eau. Elles se corrodent ensuite et se dissolvent. En trois semaines, dans la fosse septique, la viande crue perd 49 pour 100 de son poids; en six semaines 96 pour 100. Dans l'eau stagnante le changement d'état est beaucoup plus lent : la perte n'est que de 15 pour 100 en six semaines. Dans l'eau courante la désagrégation ne commence à s'effectuer qu'après 15 jours pour la viande crue, après trois semaines pour la viande cuite.

La chair de poisson, plus altérable, disparaît totalement en deux semaines. Les animaux entiers (pigeon) sont très énergiquement attaqués dans leurs parties albumineuses, mais la graisse de leur revêtement cutané les protège assez longtemps contre la putréfaction.

(*) w. Favre, Gesioidheitii InfjeaieuVj 1907.

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D une manière générale, les albuminoïdes, notamment les coUagènes et la kératine, se dissolvent avec une grande rapidité. Même les substances qu'on pourrait croire très résistantes, comme les cartilages et les tendons, perdent en cinq semaines, les premiers 99 pour 100, les seconds 65 pour 100 de leur poids. La laine et les plumes se décomposent aussi : dans le même temps, la perte de poids fut de 50 pour 100.

Le cuir de bœuf tanné reste inaltéré. Les graisses sont particulièrement résistantes, mais elles finissent à la longue par se dédoubler partiellement en acides gras et en glycérine.

Les hydrates de carbone ou les corps riches en hydrates de carbone (choux, pommes de terre) se décomposent dans la fosse septique avec la plus grande facilité. Une demi-tête de chou cru pesant 675 grammes et une demi-tête de chou cuit pesant 835 grammes ont été à peu près entièrement dissous en six semaines (99 et 99,5 pour 100).

La cellulose (toile de lin, corde, papier)est également désintégrée. Une corde de chanvre, après cinq semaines de séjour en fosse septique, ne pouvait plus résister sans se rompre à un effort de traction de 15 grammes, tandis que d'autres morceaux de la même corde, restés le même temps dans l'eau d'égout stagnante ou dans l'eau courante, supportaient encore des poids de 12 kilogrammes.

Le papier de journal commence à se dissoudre après trois semaines en dégageant des bulles de gaz. Dans l'eau stagnante et dans l'eau courante il se ramollit, mais ne subit aucun changement appréciable.

Par contre, les bouchons de liège demeurent constamment intacts jusqu'après six semaines d'observation.

On voit donc que, dans les conditions favorables de température et de milieu, les fosses septiques désintègrent avec énergie une foule de substances, et les actions microbiennes qui s'y exercent sont évidemment plus puissantes sur de fines particules de matières organiques que sur les matières volumineuses expérimentées comme il a été dit ci-dessus.

Le retard considérable que subit la décomposition de ces mêmes matières dans l'eau stagnante est apparemment dû à Taccumulation excessive des sécrétions microbiennes qui ne tardent pas à gêner les actions diastasiques et la multiplica-

lion des microbes eux-mêmes. Dans l*eau courante, le relard encore plus marqué s'explique par ce fail que les microbes et surtout leurs sécrétions diastasiques n'ont pas le temps d'agir, étant constamment balayés et entraînés, sauf dans les surfaces anfractueuses où Tinfluence des courants se fait moins sentir.

Il ne faudrait évidemment pas tirer des expériences si démonstratives de W, Favre ni des nôtres cette conclusion que les fosses septiques finissent par dissoudre en totalité les matières putrescibles que leur apportent les eaux d'égout. Inévitablement, un certain nombre de substances organiques échappent à leur action. C'est ainsi que, comme l'ont montré KammahUy Grâfel KorUy les feuilles de thé, les peaux de fruits cuits, le marc de café, le bois, restent à peu près inaltérés après deux mois de séjour.

D'autre part, toutes les matières aisément solubilisables ne se dissolvent pas avec assez de rapidité pour compenser l'importance des nouveaux apports. Ceux-ci finissent toujours par être en excès, de sorte que, pour éviter une trop grande diminution de la capacité volumélrique des fosses, il devient nécessaire d'évacuer de temps en temps une partie des boues qui s'y accumulent.

Les quantités de boues qu'on se trouve ainsi obligé d'enlever sont évidemment variables suivant la composition moyenne des eaux d'égout. Lorsque celles-ci contiennent une forte proportion de matières minérales (argile, par exemple), les dragages devront être plus fréquents. Ils seronlen toutcas d'autant plus rares que les matières minérales seront moins abondantes et que l'apport moyen journalier des substances organiques putrescibles permettra aux fermentations de s'y accomplir avec plus de régularité.

Nous aurions voulu, dans nos expériences de la station expérimentale de la Madeleine, pouvoir montrer d'une façon précise la destinée des matières en suspension des eaux d'égout. Théoriquement, il eût dû suffire de déterminer chaque jour la quantité de matières déversées dans la fosse septique, puis, après un certain temps, extraire tous les dépôts boueux accumulés dans la fosse et les peser : la comparaison des nombres ainsi obtenus eût fourni la mesure du travail accompli dans les fosses. Pratiquement, cette expérience est impossible sur un

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grand volume, comme celui sur lequel nous devions opérer (300 mètres cubes).

On peut obtenir assez facilement un échantillon moyen de Teau brute si Ton ne considère que les matières dissoutes ; au contraire, pour les matières en suspension, il est extrêmement difficile de réaliser un mélange homogène dans le bassin d'échantillonnage avec des matières de densités aussi variables, et Ton ne saurait prétendre que les quelques litres, servant aux analyses, représentent réellement une moyenne journalière.

D'autre part, le dragage d'une fosse d'une contenance de "260 mètres cubes et ayant une superficie de près de 100 mètres carrés, demande le concours de plusieurs ouvriers pendant quelques jours. Suivant le moment et l'habileté de l'ouvrier, les boues extraites entraînent plus ou moins d'eau. Les échantillons, môme prélevés en très grand nombre, varient donc considérablement de composition. On ne peut obtenir que des nombres approximatifs susceptibles, il est vrai, de nous renseigner utilement sur Timportance des dragages et sur rétendue des espaces nécessaires pour l'égouttage des boues, mais ces chiffres ne peuvent en aucune manière être invoqués pour l'établissement d'un bilan du travail des fosses septiques. Nous avons pensé que la comparaison de la compositiondes boues contenues dans les eaux brutes (boues fraîches) avec celles extraites de la fosse septique, présenterait un caractère plus scientifique, serait plus démonstrative et nous permettrait, en conséquence, de tirer quelques conclusions d'une exactitude plus satisfaisante.

A cet effet, nous avons recueilli chaque jour, du 8 janvier au 50 juin 1908, par décantation de l'eau brute, un échantillon moyen des boues entraînées par cette eau. Chacun de ces échantillons, séché à HO degrés, a été conservé dans des flacons bien bouchés. Puis, le l**^ juillet suivant, nous avons fait draguer celle de nosdeux fosses septiques qui nous servait à l'expérience, et nous avons prélevé en même temps, méthodiquement, de l'entrée à la sortie de cette fosse, vingt-quatre échantillons de boues qui ont été également séchés à H 0 degrés et placés dans des flacons bien bouchés.

Dans tous ces échantillons, on a dosé les matières volatiles au rouge, les matières fixes au rouge, l'azote, le carbone et les Calmette. — IV. 3

ôi ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOLT.

matières grasses. Les méthodes de dosage utilisées sont celles que Tun de nous a décrites dans le V supplément au IIP volume de nos Recherches sur V épuration des eaux d'égout\

Ne pouvant rapporter ici tous les nombres obtenus, nous en résumons les résultats dans le tableau suivant, qui indique les moyennes, les minima et les maxima :

Composition centésimale des boues fraîches de la Bladeleine

Matières Matières

volatiles fixes Axote Carbone Maliens

au rouge 0/0. au rouge 0/0. 0/0. 0/0. grasses 00.

Moyenne. . . 45,80 54,20 2,04 27,94 15,82 Minimum... 40.55 48,45 i,5i 19,40 9,08 Maximum . 51,55 59,45 2,54 36,62 20,50 Proportion 0/0 dans les matières volatiles, au rouge 4,45 61,00

Composition des boues de la fosse septique.

Moyenne. . . 32,r)6 97,44 1,54 19,50 7,9€ Minimum.. . 28,43 64,94 1,23 15,25 7,12 Maximum . . 55,06 71,57 1,56 21,30 8,80 Proportion 0/0 dans les matières volatiles, au rouge 4,79 59,92

On voit que la composition des boues est considérablement modifiée par leur séjour dans la fosse septique. Interprétons d'ailleurs quelques-uns de ces chiffres:

Matières volatiles au rouge, — On admet généralement que la détermination de ces matières indique, dans une certaine mesure, la proportion des substances organiques. Les calculs étant établis sur les mêmes matières sont, à tout le moins, comparables. On peut supposer, d'autre part, que la matière minérale des boues (fixe au rouge) n'a pas sensiblement changé.

Puisque 100 grammes de nos boues fraîches (à l'état sec) contenaient en moyenne 54,20 pour 100 de matières fixes au rouge, alors que 100 grammes de boues fermentées (à Félal sec), en contenaient 67,44, il en résulte que ces dernières proviennent de — ' . r.f. = 124 gr. 4 de boues fraîches. Les

boues fermentées ont donc subi une pertede poids de 124gr. I (boues fraîches) — 100 grammes (boues fermentées) =24 g. 4 ou 19,61 pourlOO; c'est-à-dire que les boues ont perdu, pendant

(») Masson, éditeur, 1908.