CHAPITRE XI

LES PROGRÈS DE L'ÉPURATION BIOLOdOUE EN FRANCE EN 1 908

Il est très regrettable qu'en France les villes négligent le plus souvent les intérêts de leurs habitants au point de ne se préoccuper des questions sanitaires de toute première importance, comme l'évacuation et Tépuration des eaux d'égout,quc lorsque le pouvoir central, ému de leur insalubrité, les met en demeure d'étudier et d'exécuter un projet.

Et comme des considérations de toutes sortes font que cette mise en demeure ne peut être qu'exceptionnelle, il en résulte que le nombre des agglomérations urbaines actuellement pourvues d'un réseau d'égout complet, même sans épuration, est extrêmement restreint.

Si l'on excepte Paris ^ les seules villes dont les eaux-vannes soient épurées sont Reims par épandage et Toulon par le système biologique artificiel.

Toulon a adopté les lits bactériens à double contact avec fosse septique couverte. L'installation faite avec grand soin par A/. Valabrègue pour le compte de la ville est très satisfaisante et peut être citée comme un modèle, malgré quelques défectuosités faciles à corriger d'ailleurs et qui sont inhérentes à l'emploi d'appareils spéciaux pour la vidange automatique des lits. Nous l'avons décrite en détail dans le vol. III de ces recherches (p. 171); nous n'y reviendrons pas.

Les seuls projets importants qui aient été définitivement adoptés ou en cours d'exécution en 1908 sont ceux de Mesly- Créteil pour le département de la Seine, de Villeneuve-Saint' Georges^ de Lille et de Privas.

La station d'épuration de MesUj-Créleil^ construite sur les plans de M. l'ingénieur des Ponts et Chaussées Mahieu sous

la haute direction dç ilf. Hétier, inspecteur général des Ponts et Chaussées du département de la Seine, vient seulement d'être achevée. Nous en reproduisons ci-après un plan schématique que nous devons à Tobligeance de 3f. Cavel, ingénieurchimiste chargé du laboratoire de la station. (Plan III.)

Elle peut traiter dès maintenant un volume d'eau d'égoutde 8000 mètres cubes par jour. Ces eaux proviennent de SainZ-Mau- Hce et de Maisons- Al fort. Après 24 heures environ de séjour en fosses septiques ouvertes, elles sont distribuées sur des lits bactériens percolateurs de divers systèmes, les uns semblables à ceux de la Madeleine (siphons de chasses à déversement intermittent dans un réseau de drains de surface); les autres à becs pulvérisateurs fixes, analogues à ceux de Birmingham; d'autres encore avec appareils dits « va et vient » du genre de celui de Ham-Baker (ces recherches, vol. III, p- 138).

Le projet d'assainissement de Villeneuve-Saint-Georges {Seines et-Oise) va réaliser pour la première fois en France une application vraiment rationnelle du système atmosphérique dit « limitexir ».

Ce projet a été dressé par M. l'ingénieur GandiUon^(\\x\ s'est inspiré de nos conseils et a bien voulu nous communiquer la note ci-jointe que fera comprendre les plans schématiques (plan IV et fig. 13).

L'étude de l'assainissement de Villeneuve-Saint-Georges est dominée par les trois considérations suivantes :

V Impossibilité au point de vue hygiénique de rejeter directement en Seine et en amont de Paris les eaux-vannes ou un mélange d'eaux-vannes et d'eaux pluviales;

2^ Situation particulière de la ville dont toute la partie neuve est construite dans une plaine dont la surface du sol ne présente pas de pente sensible ;

3'' Présence de l'eau dans le sous-sol de la ville à une très faible profondeur.

La première de ces considérations a conduit à la séparation du réseau des eaux-vannes et du réseau des eaux pluviales, de façon à ne pas avoir à épurer un volume d'eau trop considérable.

La deuxième et la troisième considérations ont nécessité Iç choix d'un Système d'égouts-vanries permettant une pente assez faible de conduites sans qu'il en résulte une augmentalion sensible du diamètre de ces conduites, et, par conséquentj du prix de premier établissement. Le système atmosph&inqve limiteur répond exactement à cette condition.

L'assainissement de Villeneuve-Saint-Georges comprend donc un réseau d'égouts-vannes du système atmosphérique limiteur. Les eaux pluviales sont conduites directement en Seine; les eaux-vannes sont épurées dans une usine spéciale et déversées ensuite dans le collecteur des eaux pluviales.

Le réseau pluvial est composé de tuyaux en ciment de O^^jSOO à 0"*,600 de diamètre; son développement total est de 5982 mètres; sa construction ne présente, d'ailleurs, aucune particularité remarquable.

Le système atmosphérique limiteur adopté pour les égoutsvannes est caractérisé par le fonctionnement très spécial de Tautocurage, qui le différencie du système dit « Tout-à-l'égout » et qui permet l'emploi de conduites à faible section sans qu'on puisse avoir aucune crainte d'engorgement, même si des corps lourds et volumineux ont été introduits dans le réseau.

Le système atmosphérique limiteur est essentiellement basé sur l'écoulement des eaux usées, en temps normal, par simple gravité. Les eaux ménagères, les matières fécales, toutes eaux souillées des immeubles, sont rejetées par les tuyaux de chute dans des récipients en fonte appelés réservoirs-limiteurs; ces appareils ne portent aucune grille d'interceptions mais ils retiennent momentanément une partie des eaux destinées ultérieurement à l'autocurage, l'autre partie s'échappant par tropplein dans la canalisation de rue. Par là les eaux continuent à s'écouler, toujours par leur propre poids, jusqu'au réservoir central où le même principe est appliqué, le trop-plein du réservoir central cheminant dans le collecteur par simple gravité jusqu'à l'usine finale de réception. Il n'y a donc pas de modification de principe entre ce système et le tout-à-l'égout pour le fonctionnement normal ; mais la diflTérence — et elle est essentielle, se manifeste en ce que, — par des moyens à la fois simples et puissants, on peut créer, dans toutes les parties du réseau sans exception et à intervalles choisis appropriés au

service, des chasses extrêmement énergiques au moyen des eaux-vannes elles-mêmes. On fait intervenir à cet effet la pression atmosphérique toujours disponible, et ce fonctionnement exceptionnel a lieu sans interrompre un instant le fonctionnement par simple gravité.

Cette conception est, en outre, très économique puisque, sans faire appel à aucune quantité éCeau propre qui, dans tout autre système^ doit alimenter des réservoirs de chasse, ce sont les eaux-vannes elles-mêmes qui sont projetées simultanément dans tout le réseau et qui assurent ainsi le vigoureux nettoyage de ses moindres artères. Avec ce procédé plus n'est besoin d'exiger des propriétaires des immeubles à assainir des installations onéreuses, comme celles qui sont imposées dans le tout-à-Fégout; en outre le volume d^eauà évacuer, à épurer et à relever mécaniquement est minime, et — fait extrêmement intéressant au point de vue de l'épuration — ce volume est très constant.

Ainsi, en ce qui concerne Villeneuve-Saint-Georges^ le volume total quotidien prévu pour 8000 habitants qui auront leurs maisons branchées sur le réseau d'égouts-vannes est de 280 mètres cubes, ce qui correspond à une évacuation d'eauxvannes et ménagères de 35 litres environ par habitant et par jour.

Tout autre système nécessitant des chasses d'eau exigerait une dépense minimum de 100 litres par habitant et par jour. Si l'on compte le mètre cube d'eau à 0,50, l'on voit que le système atmosphérique limiteur permet d'éviter une dépense annuelle d'eau qui, dans le tout-à-l'égout, par exemple, s'élèverait à :

0,065X8000X365X0,30 = 56.940 francs.

Bien plus, le relèvement des eaux-vannes dans les bassins d'épuration ne portera que sur 280 mètres cubes au lieu de 800 mètres cubes par jour, et, de ce fait, on réalisera avec le système atmosphérique limiteur une économie qui compensera, et au delà, les dépenses occasionnées par le fonctionnement de pompes à vide employées pour le service de l'autocurage.

L'application du système atmosphérique limiteur à Villeneuve-Saint-Georges a été faite de la façon suivante :

Le territoire entier a été divisé en 6 réseaux parmi lesquels 3 réseaux seront à établir immédiatement, les autres étant construits au fur et à mesure des extensions de la ville.

La figure 15 indique le plan d*ensemble des égouts-vannes. Les conduites de rues sont en fonte avec un diamètre de 0,150; ce diamètre permettra sans doute au système de recevoir une application ultérieure en ce qui concerne les ordures ménagères. Le collecteur est en fonte également; il a un diamètre de 0,r)50 sur le premier kilomètre et de 0,400 sur les 1500 mè-

Fig. 13. — Plan général d'assainissement «le V'illeneuve-Salnl-Georges.

très suivants et jusqu'à l'usine. Il est établi suivant une pente uniforme de 0,001 par mètre. Sur son passage, il reçoit les eaux des différents réservoirs centraux établis dans chacun des réseaux. Les réservoirs centraux forment des chambres souterraines où descend un robinettier chargé de faire, par une simple manœuvre de robinets, l'opération de l'autocurage pour chacune des canaUsations de rue de chaque réseau.

Le réservoir limiteur, facilement transportable, est un appareil en fonte qu'on peut installer dans la cave de la maison ou enterrer à même le sol. Le petit modèle a pour dimensions : longueur 0,60; largeur 0,30; hauteur 0,75. C'est lui qui reçoit les différentes chutes de l'immeuble. Il ne possède aucune grille d'interruption ni aucun levier; il ne contient que deux

boules entièrement libres dont le jeu est cependant rigoureusement assuré.

Le « volant de vide », principe nouveau sur lequel est basé le fonctionnement de l'autocurage, a pour valeur 200.

La dépression normale atteindra 50 centimètres de mercure.

La dépression d'équilibre après entourage de la canalisation de la rue la plus chargée sera de 44 centimètres de mercure. La vitesse théorique de Tair à l'entourage sera de 527 mètres par seconde. Le poids d'air écoulé pendant Fentourage de la canalisation la plus chargée sera égal à 18^,600. Le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre sera de 6 secondes 8.

La planche IV indique la disposition adoptée pour l'usine de réception des eaux vannes.

Le collecteur de 0"*",400 pénètre dans l'usine et se ramifie en deux tronçons symétriquement placés au-dessus de deux réservoirs cylindriques auxquels ils sont respectivement reliés par l'intermédiaire d'un robinet plongeur. Chacun de ces réservoirs a une capacité de 15 mètres cubes. Une tôle perforée divise chaque réservoir en deux compartiments, de telle sorte que, d'un côté se trouvent les eaux brutes et que de l'autre il n'y ait que des liquides. C'est dans ce dernier compartiment que sont branchées deux pompes centrifuges de ()0 mètres cubes chacune que l'on peut faire travailler isolément ou bien accoupler en tension Leur commande est indépendante et se fait électriquement. Elles peuvent être mises en marche directement d'un tableau ou bien automatiquement lorsque les eaux qui s'accumulent dans les réservoirs atteignent un niveau déterminé. Ces eaux sont refoulées au réservoir régulateur qui précède les bassins d'épuration. Le compartiment d'eaux brutes porte une tubulure de fond qui le relie à un extracteur à vide; l'on peut ainsi relever directement, sans faire usage de pompes ou d'appareils délicats, les boues et les corps étrangers mêlés aux eaux- vannes. Les produits de l'extracteur peuvent être envoyés par gravité soit dans une petite fosse septique, soit dans la fosse à boues. Une tuyauterie de vide met en communication l'extracteur, les réservoirs d'usine et le collecteur avec un groupe de deux pompes à vide capables d'aspirer chacune 750 mètres cubes à

l'heure. Ces pompes sont commandées électriquement, toute Tusine étant branchée sur le réseau électrique de Villeneuve- Saint-Georges.

Établie d'après les résultats importants et pratiques obtenus à l'usine expérimentale de la Madeleine^ l'usine d'épuration projetée à Villeneuve-Saint-Georges comporte un bassin régulateur de \ 50 mètres cubes qui recevra les eaux de refoulement des pompes. De ce bassin les eaux s'écouleront, avec un débit qui sera réglé de manière à être aussi constant que la bonne marche de Tépu ration l'exigera, dans deux fosses septiques d'une capacité utile totale de 300 mètres cubes, puis elles se déverseront par intermittence, au moyen de siphons automatiques spéciaux, sur des lits percolateurs d'une surface de 300 mètres carrés. L'effluent épuré traversera un bassin de décantation de 100 mètres où finalement les eaux se clarifieront avant qu'elles soient rejelées dans l'égout pluvial qui les dirigera vers le débouché en Seine. Ce dernier bassin permettrait, d'ailleurs, de faire subir aux eaux, sortant des lits percolateurs, une épuration complémentaire au point de vue microbien, dont l'expérience pourrait montrer la nécessité, au moyen d'un réactif approprié, par exemple au moyen de permanganate de chaux. En cas d'épidémie, notamment, ce bassin serait appelé à fonctionner avec des réactifs particulièrement énergiques. Enfin, une petite fosse septique destinée spécialement à traiter les boues de l'extracteur, et une fosse à boue pouvant recevoir les décharges des dépôts insolubles des fosses septiques, en attendant leur enfouissement, complètent l'installation épuratoire.

La question de l'évacuation des ordures ménagères, qui est à l'étude depuis plusieurs années, sera envisagée après l'établissement du système atmosphérique limiteur à Villeneuve- Saint-Georges. Des essais destinés à consacrer par la pratique les solutions examinées pourront, en effet, être tentés en utilisant partie ou totalité du réseau en vue de ce nouvel objet. Les expériences déjà effectuées sur les réservoirs-limiteurs et sur les canalisations de rues permettent de bien augurer de Ta venir. Grâce à la puissance des chasses, cette nouvelle application du système atmosphérique limiteur peut fournir, du problème de l'évacuation des ordures ménagères, une so-

ilion très pratique qu'on ne peut songer à obtenir avec tout utre système d'égouls.

La nouvelle station d'épuration de la ville de Lille ne i-epréente que Tamorce d*un vaste projet d'assainissement entraîant la réfection totale des égouts. Elle est en voie d'achèvelent et permettra d'épurer parle système biologique artificiel, vaut leur rejet à la Deûle, les eaux résiduaires du quartier e l'abattoir, y compris celles de l'abattoir lui-mc^me, qui sont *s plus polluées.

L'installation, exécutée par M. l'ingénieur sanitaire Degoix, 3mporte une vaste fosse septique en ciment armé, de 00 mètres cubes de capacité, et un lit percolateur alimenté ar des réservoirs de chasse intermittente avec réseau do istribution en jets. La planche V montre les dispositifs partiulièrement intéressants qui ont été adoptés pour la construcon de la fosse septique, en vue d'y retenir le mieux possible îs matières non solubilisées.

Le projet d'assainissement de Privas^ tout récemment iopté par le Conseil municipal et approuvé par le Conseil jpérieur d'hygiène réalisera également l'épuration par le y'stème biologique artificiel, mais avec filtration des eaux )rtant de la fosse septique sur deux lits percolateurs sucîssifs.

Ce projet a été dressé par M. Chardon (de Levallois-Perret).

D'autres installations de moindre importance ont été exéjtées ou sont sur le point de l'être après avoir fait l'objet de îrieuses éludes de la part de leurs auteurs. Nous citerons en jrticulier celle de M. I. Gaultier^ ingénieur-architecte à Paris, 3ur Montpellier, Les eaux sortant de la fosse septique sont istribuées sur le lit bactérien, non point en surface, mais par ?s goulottes rangées parallèlement à une faible profondeur )us une mince couche de gros mâchefer. Cette disposition, ni a été adoptée par plusieurs villes anglaises, supprime une

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Fig. 14. — Puits nitriflcateur absorbant de L. Gaultier. Calmette. — IV. 10

grande partie des odeurs parfois désagréables que dégagent les lits bactériens. C'est un avantage précieux, surtout pour les pays chauds.

M. L. Gaultier continue avec succès sa campagne active, dans les communes rurales, pour la suppression des puisards et pour leur remplacement par son système de puits absorbant nitrificateur qu'il a perfectionné. Son dispositif très simple, dont la figure 14 donne une idée nette, permet aux maisons de campagne qui ne peuvent être desservies par un réseau d'égout d'évacuer leurs eaux-vannes dans le sous-sol en les épurant suffisamment pour qu'elles ne puissent pas contaminer les nappes souterraines.

Ce puits absorbant nitrificateur consiste en une cuve en tôle entièrement perforée et aérée sur tout son pourtour, dont l'intérieur, garni de mâchefer et de tourbe, filtre une première fois les eaux. A leur sortie, celles-ci viennent tomber dans une nouvelle couche de mâchefer et elles traversent ensuite des couches de sable. On évite ainsi le colmatage du fond du puits.

Trop de personnes, peu familiarisées avec l'étude des processus d'épuration biologique, s'imaginent qu'on peut remplacer le puisard par une sorte de filtre. Le Touring-Club de France a indiqué récemment, dans une notice rédigée par sa Commission d'hygiène (Technique sanitaire, juillet 1906, p. 146), un modèle de puisard soi-disant amélioré. Or ce puisard, si l'on s'avisait de le construire, se colmaterait en quelques semaines dans ses parties profondes pour peu qu'on y déverse des eaux savonneuses ou grasses. Il est entièrement à condamner.

Le puisard est toujours un fléau. Si parfaitement absorbant qu'il puisse être, il constitue un danger permanent de pollution pour les nappes souterraines. Mais rien ne peut lui être substitué à la campagne : il faut donc l'aménager de telle sorte qu'il présente le minimum de nocuité. Le puits nitrificateur est, à cet égard, un progrès incontestable.

Mentionnons en terminant ce court chapitre, les efforts tentés par le D*^ Rouchy^ chef du laboratoire de contrôle des

champs d'épandage de la ville de Paris au jardin modèle d*Asnières, en vue de réaliser Tépuralion continue des eaux d'égout simplement décantées.

Le ly Roucliy a expérimenté un dispositif auquel il donne le nom de colonne épurairice et qui est constitué par des scories du volume d'un noyau de cerise qui sont enfermées dans un

FIg. 15. — Colonne épuratrlce continue du D' Rouchy.

cylindre de toile métallique, le tout reposant sur un bassin de tôle galvanisée, percé d*une ouverture latérale par laquelle Teau s'écoule après épuration. Ce cylindre (fig. 15 et 16) a l^jSO de hauteur et 0",75 de diamètre; une couche de sable de 5 centimètres d'épaisseur est disposée à la surface supérieure des scories; elle empêche le colmatage qui pourrait se former et aide à la distribution uniforme de Teau.

« L'eau d'égout à épurer doit être admise à s'écouler conti-

Ii8 ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOUT.

nuellemeni el avec un débit uniforme dans Tappareil distributeur formé d'un godet en zinc. Celui-ci est percé, sur ses faces latérales, de 8 ouvertures de 1 centimètre de diamètre dans

Q/i/uirecL cUôù%tuUur

Fig. 16. — Schéma de la colonne épuratrice continue du D* Rouchy.

chacune desquelles s'engage, avec une légère pente, une gouttière pa r laquelle Teau se distribue uniformément et très régulièrement à la surface du sable sur 8 points également espacés les uns des autres. Cette distribution est faite par

égouUement el non par déversement, comme on la fait dans les lits de conlact (*). »

Cet appareil a fonctionné au laboratoire d'Asnières dans des conditions satisfaisantes avec un débit de 480 litres par mètre carré et par 24 heures.

Les principes sur lesquels il repose peuvent être appliqués vraisemblablement sans difficultés lorsqu'il s'agit de traiter un faible volume d'eau d'égout préalablement bien décanté. Mais il serait extrêmement difOcile, pour ne pas dire impossible, d'assurer la répartition continue avec débit uniforme d'un grand volume d'eau sur des lits bactériens de vastes dimensions.

(*) Les eaux d'égoul de Paris, thèse de doctorat en médecine, par Ch. Roi - CHY. Jules Roussel, éditeur, 1907.