CHAPITRE XIX

DÉCANTATION ET SÉPARATION MÉCANIQUE DES MATIÈRES SOLIDES AVANT FERMENTATION EN FOSSES SEPTIQUES

l" Séparation mécanique. — Une des conditions les plus essentielles pour que les fosses septiques fonctionnent bien est d'éviter que les matières solides de dimensions supérieures à 3 centimètres y pénètrent. On doit donc assurer aux eaux d'égout une décantation convenable avant leur admission dans ces fosses, et cette décantation doit avoir

Fig. 26. — Coupe schématique de grilles roulantes de J. Smiih.

pour objet, non seulement d'arrêter les corps volumineux dont la dissolution par les actions microbiennes serait trop lente, mais aussi d'empêcher que les matières minérales insolubles et lourdes, sables, graviers, scories, débris métalliques, viennent encombrer les fosses, diminuer leur capacité volumctrique utile et rendre nécessaires de trop fréquents dragages.

On a imaginé un grand nombre d'appareils qui répondent à ce but, mieux que ne le peuvent faire les simples grilles à peignes mécaniques, bien, connues en France, et qu'on peut voir fonctionner à Tusine de refoulement des eaux d'égout de Parisylx Çlichy.

Les grilles placées devant les pompes, à Clichy et dans toutes les installations un peu anciennes, consistent généralement en barreaux de fer inclinés à angle de 30 à 45*' et espacés

Fig. il. — Grilles roulantes de J. 6'mi7A, à Cheshr.

de 15 «^ 40 millimètres. En amont de ces grilles Tcau traverse des puits où les matières les plus lourdes s'accumulent et d'où elles sont enlevées par des corbeilles ou dragues mécaniques.

Les grilles sont constamment maintenues libres au moyen de peignes ou râteaux mobiles qui s'engagent entre leurs barreaux pour en extraire les dépôts.

D'autres dispositifs sont constitués par des grilles mobiles. Tel est le système de Schneppendahl, formé de plusieurs grilles rotatives entraînées par le courant et nettoyées automatiquement.

Mais ces appareils laissent encore passer des corps trop Calmette. — III. 10

i46 ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOUT.

volumineux qu'il faut chercher à séparer autant que possible.

Celui qui nous paraît le mieux répondre aux besoins spéciaux de Tépuration biologique est le tamis rotatif de John Smith et C", de Carshalton {fig. 26), que nous avons vu fonctionner à Chester {fig. 27), à Birmingham {fig. 28), à Bradford et à Nuneaton.

Ce tamis, placé à la façon d'une large courroie sur deux

Fig. 28. — Grilles roulantes de J. Smilh, à Birmingham.

cylindres mobiles, est mis en mouvement par le courant d eau d'égout. Les matières en suspension sont enlevées par une brosse tournante et envoyées dans une gouttière spéciale C, d'où une vis sans fin peut les conduire automatiquement au dehors et les déverser dans des wagonnets ou des chariots.

L'appareil de Herzberg^ à GôtUngen, est tout à fait analogue.

Celui de Latham, à Croj/rfow, consiste en un tamis circulaire, également mù par l'eau d'égout et placé perpendiculairement au courant {fig. 29). Les matières en suspension sont enlevées au moyen de brosses.

Fig. 29. — Séparateur vertical de Latham, à Croydon. {Placé perpendicuUiii'ement au courant et mû par colui-ci.

Fig. 30. — Appareil de Riensch pour la séparation des matières flottantes (d'après Dunbar).

ii8 ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOUT.

L'appareil de Friedrich est analogue au précédent, mais le tamis est horizontal au lieu d'être vertical.

L'appareil de Riensch est également du môme type [fig, 30). 11 se compose d'un tamis circulaire presque horizontal et animé d'un mouvement de rotation. L'eau d'égout arrive à la surface de ce tamis et le traverse en se débarrassant des corps en suspension, qui sont eux-mêmes enlevés par des brosses.

Citons enfin le Segregator de Weand appliqué à Reading (Pensylvanie), que nous décrirons en détails en même temps que la station d'épuration de cette ville, dans un autre chapitre.

S** Fosses à sable. — Comme complément de la séparation mécanique, les fosses septiques doivent être précédées de fosses à sables, dont la capacité variera suivant que les eaux d'égout entraînent une plus ou moins grande proportion de substances minérales. Lorsque la canalisation urbaine est du système séparatif, ces fosses à sable peuvent être de très petites dimensions (un cinquantième ou même un centième

Fig. 31. — Fosse à sable à panier mobile de la Allgeineine Stâdtn^inigungsgeselUchafi

(d'après Dunbav).

de la capacité des fosses septiques). Avec le système unitaire, elles devront avoir un vingtième de cette capacité; car alors les eaux d'égout apportent une masse importante de détritus provenant du lavage des rues par les grandes pluies.

On peut donner à ces fosses à sable les formes les plus diverses.

La Société Générale pour l'assainissement des villes {Allgemoine Sladlerreinigungsgesellschafl) a adopté un dispositif en

forme de puits dans lequel plonge un panier qu'on peut soulever à volonté pour en opérer la vidange {fig. 51). Celte disposition est très répandue en Allemagne.

Dans le système de Schneppendahl, les fosses à sable reçoivent des récipients percés de trous qu'on enlève mécaniquement pour les vider.

On emploie parfois aussi le vide pour l'aspiration dessables déposés dans les fosses {Cologne),

La plupart des installations des grandes villes consistent en fosses à fond horizontal, que l'appareil débourbeur peut racler sur toute son étendue. Par exemple, à Birmingham, le débourbeur est mobile sur rails et peut enlever les dépôts au moyen d'une grue mécanique sur tous les points de la fosse.

A Dresde, Tinstallation faite par le système de Riensch comprend, pour le traitement de 43.000 mètres cubes d'eau d'égout par jour, une fosse à sable à fond horizontal, circulaire, de 6 mètres de diamètre, portant à l'intérieur une deuxième chambre à sable concentrique, beaucoup plus petite etouverte en un point de la paroi. Cette disposition brise le courant d'eau et facilite le dépôt des corps lourds.

5* Appareils de décantation. — Les recherches les plus intéressantes effectuées sur ces procédés dans ces dernières années sont celles de Sleuernagel, à Cologne, de Bock et Schwartz, à Hanovre, et de Schmidt, à Oppeln.

Steuernagel a constaté que le fond des bassins de décantation doit être incliné en sens inverse du courant et non pas dans le sens du courant. Ses expériences ont éfé effectuées sur les bassins de décantation de Cologne. Ces bassins, longs de 45 mètres, présentent, au point d'arrivée des eaux, une fosse à boues vers laquelle s'incline le fond du bassin, en sens inverse du courant. Dans ces conditions, avec une vitesse de courant de 4 millimètres à la seconde, les bassins retiennent 72,51 pour 100 des matières en suspension. Avec un courant de 20 millimètres à la seconde, ils retiennent encore 69,08 pour 100 de ces matières. Avec 40 millimètres, la proportion s'abaisse à 58,9 pour 100.

On a constaté en outre que, pour la vitesse de 4 millimètres à la seconde, 70,7 pour 100 des boues sont retenues dans la

fosse à boues et que 29,3 se répartissent sur le fond du bassin. A 20 millimètres la fosse ne recueille plus que 51 pour 100 des boues et 49 pour 100 se répandent dans le bassin. A 40 millimètres la fosse à boues retient 45 pour 100, le bassin Sr» pour 100.

On a recueilli pour 1000 mètres cubes d'eau, avec un courani (le 4 millimètres par seconde, 4"'%0i de boues; avec un courani de 20 millimètres, î"%474 ; avec un courant de 40 millimètres, r"%838. Et on a calculé que la teneur en eau de ces boues était la suivante:

Eau 0/0. Substance sèche.

Avec un courant de 4 mm. par seconde. . 95,57 4,45

— 20 — — 9tJ,87 7,15

Dans ces conditions, si Ton compare les quantités de matières sèches retenues par un courant de 4 millimètres à la seconde et un courant de 40 millimètres, on voit que ces

Fi;;. :tJ. — Décanicurs oulomaliqiies de Mairich, » Xousladt ^Silésie), (d'après Dunltar .

quantités sont à peu près équivalentes. Mais ces recherches portent seulement sur un essai d'un seul jour, et il est très pos-

sible que les résultats ne soient pas identiques avec des essais prolongés pendant plusieurs jours {Dunbar),

Coupe transversale

Klan

Fig. 33. — Disposilif de Bromberg pour enlever les matières en suspension des eaux dégoût (d'après Dunbav).

Bock et Svhwartz ont constaté à Hanovre que les eaux qui arrivent pendant la nuit n'amènent presque pas de dépôts, et

i:)2 ÉPURATION DES EAUX D'ÉGOUT.

au contraire tendent à entraîner ceux qui se sont déposés dans la journée. Il paraît donc avantageux de supprimer pendant la nuit le passage de Feau dans les bassins de décantation, ce qui permet d'augmenter par le repos la précipitation des matières contenues dans ces bassins.

Bock et Schwartz ont également étudié les courants qui se produisent dans les bassins et ils ont pu vérifier que les eaux

Fig. .'U. — Séparateur de Bromberj (coupe longitudinale), (d'après Dunbav).

se déplacent tantôt en haut, tantôt en bas, tantôt sur les côtés, avec une vitesse deux ou trois fois plus grande que la vitesse envisagée.

Schmidt^ à Oppeln, a fait des constatations analogues. Quand les journées sont froides, les eaux coulent à la surface, audessus de la partie profonde du bassin. Quand les journées sont<^liaudes, les courants d'eaux s'abaissent vers le fond pour se retirer vers la surface à la sortie du bassin.

Mairich a construit pour Stai^gnrd et Seusladt des décanteurs qui se rapproclient des Dortttiuml, Les décanteurs de Neustadt [pg. 52) ont une profondeur de ()"',80. L'eau arrive par 12 tuyaux tangentielsa,à4"',50au dessus du niveau supérieur. La décantation des boues se fait par l'ouverture d'un orifice h

tandis qu'un agitateur c délaie la masse des dépôts. Mairich a construit également des petits décanteurs qu'on réunit en groupes. C'est ainsi que la ville de Ohrchuf possède 28 décanteurs Mairich pour 0,000 personnes; Ciite/i en possède 84 pour un traitement journalier de 9,000 mètres cubes d'eau dégoût. Ces petits décanteurs ont en général 2'", 60 de hauteur sur

Fig. 35. — Coupe d'un bassin de décnntalion du système llam-Baker (BoUon et Birmingham).

5 mètres carrés de surface. Ceux de Brombevg sont analogues (fig. 55 et 54).

Le travail dans les bassins à fond plat est toujours beaucoup plus simple que dans les décanteurs, qui laissent souvent échapper, lors de la vidange des boues, de grandes quantités d'eaux, et il est probable que la préférence sera toujours donnée aux bassins ordinaires quand on pourra enlever aisément les boues sans être obligé de vider la fosse. Dans cet ordre d'idées, des essais ont été faits à Holton, et Fidlev a fait construire par Ham, Baker et C'% un appareil (fig. 55) qui a pour but de diriger les boues vers un orifice central d'évacuation.

Ce môme appareil fonctionne en grand aux Buiy Corporation Sewages works^ près de Birmingham {fig. 56).

A Barmen-Elberfeld, on a récemment disposé au fond des bassins de décantation des dépressions en entonnoir, d'où la boue est évacuée comme dans les décanteurs.

4" Incinération des boues. — Quel que soit le système employé, on rencontre généralement de très grandes difficultés h se débarrasser de ces boues. Celles qu'on extrait par dragage ou autrement des fosses scptiques sont inoffensives pour Todorat et se laissent décanter ou dessécher très facilement sur le sol ; elles ne se putréfient pas et prennent en quelques jours Taspect d'une tourbe spongieuse. Mais il n'en est pas de môme de celles qui proviennent des séparateurs ou des décanteurs et qui n'ont pas subi la fermentation seplique. Ces dernières sont malodorantes, éminemment putrides etdangereuses h manipuler. 11 importe donc de les extraire le plus rapidement possible par des moyens mécaniques et de les détruire sur place avant qu'elles aient pu fermenter.

Le procédé le plus recommandable, au double point de vue hygiénique et économique, consiste à les incinérer dans des fours analogues aux « destructors » ou appareils à brûler les ordures ménagères.

On construit actuellement plusieurs systèmes de ces fours, genre Horsfall^ qui permettent de brûler les boues presque sans dépense de combustible. En Angleterre on emploie surtout les « destructors » de llorsfall (de Leeds)^ et ceux de Manlove^ Alliot et C° (de Nottingham), qui permettent d'utiliser très parfaitement la chaleur de combustion des boues à la production de vapeur, d'énergie électrique ou d'air comprimé, lesquels peuvent être employés à actionner les pompes, les dynamos d'éclairage et les diverses machines que comportent les usines d'é[)uration de quelque importance.

Les résidus de la combustion constituent d'excellentes scories dont on trouve immédiatement l'emploi, soitpour l'entretien des lits bactériens, soit pour la confection de briques, de dalles en pisé ou d'autres matériaux de construction.