II. Épuration

Le débit du grand collecteur, à Tarrivée à l'usine épuratoire, a été calculé sur les bases suivantes :

Les eaux ménagères et de toiletté représentent une moyenne de 1 litre 3 centilitres par seconde et par 1 000 habitants. Le débit par vingt-quatre heures sera donc pour 1 000 habitants de :

60x60x24x 1,3=112320 li/res, soit pour 100000 habitants de 11000 mètres cubes environ. La capacité totale des fosses septiques et des lits bactériens de premier et de second contact a été établie pour un débit de 12 000 mètres cubes. Ce volume considérable ne représente qu'un maximum qu'on ne réalisera pas immédiatement.

L'épuration biologique comprendra à la station d'épuration bactérienne de Lagoubran :

A. L'épuration anaérobie en fosses septiques closes ;

B. L'épuration aérobie sur lits bactériens étanches de premier et de second contacts.

A. Épuration anaérobie, fosses septiques. — Lépuration anaérobie sera réalisée dans des fosses septiques de dimensions différentes en ciment, à voûte de ciment armé, soutenue par des colonnes toujours de ciment armé .

Les fosses septiques, au nombre de trois, cubent respectivement 2100, 3500, 0600 mètres cubes, soit au total 1 2 200 mètres cubes.

Les eaux résiduaires, dont le débit est réglé par des vannes, arrivent d'abord dans une fosse à sable de décantation pour les matériaux lourds (qui sont enlevés directement), et passent ensuite dans un canal de distribution qui borde les fosses septiques [fig. 38).

L'arrivée et la décantation définitives se font, dans, les fosses septiques, dans une sorte de chambre antérieure limitée par une chicane supérieure et un mur inférieur. Le plancher de cette chambre a une pente de 0'",50.

A la sortie des fosses, une chicane empêche complèleuient toute arrivée d'air par la fente du déversement.

La durée du séjour prévue pour les eaux-vannes soumises à l'épuration anaérobie en fosses septiques est de» vingt-quatre

heures. L'écoulement du contenu des fosses septiqucs se fera lentement par déversement, par une fente parallèle à la ligne de voûte des fosses. Les matières déjà partiellement épurées s'étaleront en une cascade qui les conduira dans le canal de distribution qui borde les lits bactériens du premier contact. Les gaz provenant des fosses septiques sont recueillis par des drains au-dessus de la voûte des fosses septiques, canalisés sur un brûleur et évacués par une grande cheminée.

B. Épuration aérobie. Lits bactériens à deux contacts. -^ Les lits bactériens, qu'ils soient de premier ou de deuxième contact, ont une capacité moyenne de 1000 à 1200 mètres cubes pour une longueur de 70 à 80 mètres, une largeur de 15 mètres et une profondeur de r",20 à i"',50. Entièrement cimentés, ils présentent une pente totale de0'",30 répartie régulièrement sur toute leur longueur et allant du canal de distribution au canal d'évacuation. Le fond du lit est constitué par des rigoles de circulation dont les drains occupent les angles ouverts en haut, concaves. Les drains sont constitués par des briques mises à plat et supportant des planches en ciment armé. Le drain a 0'"i5 de large et 0'"i2 de haut [fiy. 39).

La communication entre le canal de distribution et les lits, la répartition des eaux-vannes à la surface de ces lits se font par des distributeurs d'Adams.

Pareillement, Tévacuation des eaux partiellement ou totalement épurées des lits de premier et de deuxième contact sur le canal d'évacuation se fait par un siphon d'Adams. La durée de Toxydation sur chaque lit bactérien sera de deux heures.

L'installation d'épuration bactérienne de Lagoubran présente en somme tous les caractères généraux des installations similaires existant avec deux contacts (SiiUon, Madeleine-leZ" Lille), 11 est cependant deux caractères particuliers qui méritent une mention spéciale : c'est d'abord le déversement en cascade du contenu des fosses septiques permettant une oxydation massive et immédiate des eaux partiellement épurées : c'est ensuite la substitution presque complète des calcaires aux scories dans la constitution des matériaux filtrants et oxydants des lits de contact.

Primitivement, on devait, à Lagoubran comme ailleurs.

Calmette. — III. 12

utiliser exclusivement des scories, mais au moment de réaliser celte partie du projet, on se heurta à Timpossibilité matérielle absolue d*en recueillir sur place ou dans le voismage immédiat, des quantités suffisantes pour assurer le service des lits bactériens. C'est donc contraints et forcés que les entrepreneurs et les pouvoirs publics durent rechercher des matériaux susceptibles de jouer le même rôle dans les lits bactériens de premier et de deuxième contact. Les matériaux adoptés sont les pierres calcaires vulgaires constituant le ballast de la plupart des voies ferrées ou utilisées pour le chargement des routes.

Ces calcaires ont été concassés par des concasseurs spéciaux suivant cinq dimensions différentes, les diamètres oscillant de 3 à 5 millimètres, de 5 à 15 millimètres, de 15 à 25 millimètres, de 25 à 35 millimètres, de 50 à 80 millimètres.

Les lits de premier et de deuxième contact contiennent en outre, en superficie, du sable quartzeux dont les diamètres sont de 3 à 5 millimètres.

Enfin, sur les seuls lits de deuxième contact, on a mis une couche de scories de 0'",20 de haut, comprise entre deux couches de sable quartzeux.

L'évacuation des eaux épurées se fera par une conduite spéciale parallèle à la Rivière Neuve, en petite rade.

Le devis estimatif des travaux s'élève à H 62 000 francs.

II. — Plan d épuration des eaux dégoût de la ville de Mâcon (projet présenté par M. A, D goix, ingénieur). — Les eaux à épurer sont amenées par un égout collecteur unitaire qui existe actuellement et recueille les eaux pluviales, ménagères, etc....

Le volume à épurer par jour en temps normal est de 3000 mètres cubes. En temps de pluies ce volume peut s'élever à 30000 mètres cubes el davantage.

Le projet comporte :

V L'épuration journalière de ."lOOO à i500 mètres cubes.

2^ Au delà de cette quantité, en temps de pluie, le premier lavage des rues étant effectué par les eaux de ruissellement et

JS

la. dilution des eaux résiduaires étant suffisante, le surplus est envoyé directement sur un lit bactérien d'orage jusqu'à concurrence de 4500 mètres cubes par jour, soit un volume total épurable de 9000 mètres cubes, au delà duquel on peut considérer que les eaux résiduaires, en raison de leur extrême dilution, doivent être déversées directement en Saône.

Le niveau du radier de Tégout collecteur actuellement existant étant le même que celui de la Saône (169'",61), il devient nécessaire de relever les eaux au point terminus choisi pour la station. Les diverses phases dé Tépuration s'accompliront alors automatiquement (voir fig, 40).

A proximité de l'extrémité de Tégout collecteur m une dérivation de celui-ci aboutit à une fosse à sable a a. Celle-ci est divisée en deux compartiments afin d'en faciliter le nettoyage.

Au sortir de la fosse à sable, les eaux d'égout se rendent dans un bassin de réception fc, d'où elles sont ensuite puisées par les appareils élévatoires pour être dirigées vers la fosse septir/ue ddou, le cas échéant, vers le lit d'orage gg. Un déversoir n est ménagé afln qu'en temps de fortes pluies l'excédent puisse s'écouler directement en Saône par l'ancien canal.

La chambre des appareils élévatoires b est installée à proximité, ces appareils étant en charge, afin d'assurer un amorçage permanent. La salle des machines pour la production de force motrice est installée au-dessus du bassin de réception.

La fosse septique d est disposée de telle sorte que les eaux résiduaires puissent y séjourner environ 24 heures. Asa sortie, les eaux passent à travers un filtre à scories z et s'écoulent dans le caniveau qui alimente les siphons percolateurs /, /*, f,f... et se répandent par intermittences sur les lits bactériens e e, e e qu'elles traversent pour s'épurer.

Elles sont ensuite recueillies dans les caniveaux de sortie p, pour être rejetées, soit directement en Saône, soit dans l'aqueduc après le trop-plein, en aval de la chambre à sables.

En temps de pluies persistantes, un volume journalier supplémentaire de 4500 mètres cubes, comme il a été dit précédemment, serait envoyé sur le lit filtre d'orage g par le caniveau /.

On a tenu compte des crues possibles de la Saône en cla-

Coupe abcd

Emplacement

réservé

pour

i'égouttage

des boues

Fig. 40. — Ville de Mdcon. Épuration biologique «les eaux d'égoul, 3000 m* par jour.

aa Fosses à Mble.

b Machine élévatoire.

e Laboratoire.

dd Fentes septiqucs.

re Lits bactériens.

ff Réservoirs de chasse.

gg Lil% d'orage.

hh, llalritalion du personnel.

3 Pelouse.

kk Jaidins.

/ Charbon.

m A4|ueduc d'amenée des eau\.

H Déversoir.

/) Écoulement ilos eaux épurées.

r Filtre.

blissant le fond des lits bactériens à la cote 173,50 (hauteur du quai).

L'installation est complétée par rétablissement de divers bâtiments accessoires : deux logements pour ouvriers fc, un laboratoire de bactériologie c, hangar, etc....

La superficie totale du terrain, y compris le lit d'orage, les chemins d'accès, l'emplacement réservé pour l'égouttage des boues, elc..., est de 12000 mètres carrés.

Le devis d*ensemble comprenant la machinerie, les bâtiments et les lits bactériens s'élève à 171 000 francs.

Les frais d'entretien annuels (personnel, laboratoire et force motrice compris) sont prévus à 8400 francs, soit, par jour, 23 fr. 01 pour une moyenne de 4000 mètres cubes d'eau épurée, ce qui fait ressortir le prix du mètre cube d'eau épurée à 000575,^ ou 5 fr. 75 par 1000 mètres cubes.

III. — Avant-projet dAssainissement de Lyon, par MM. Launay, Calmetleel Imbeaux. — Les soussignés, Launay, ingénieur en chef des ponts et chaussées, à Paris, docteur Calmeite^ directeur de rinstitut Pasteur de Lille, et docteur Imbeaux, ingénieur en chef des ponts et chaussées de la ville de Nancy.

S'étant réunis à Lyon les H, 12 et 13 mai 1907 pour étudier, suivant la demande de M. le Maire, la situation de cette ville au point de vue des vidanges et eaux usées, et arrêter les bases d'un avant-projet d'assainissement rationnel;

Après avoir pris connaissance du projet d'assainissement dressé en 1897 par M. Résal, alors Directeur du Service municipal de Lyon, et avoir recueilli tous renseignements utiles auprès de M. Auric, directeur actuel de ce service, qui avait pris soin de les réunir dans une brochure fort intéressante ;

Après avoir également examiné les projets d'assainissement dressés récemment par divers ingénieurs sanitaires, et notamment ceux exhibés à l'Exposition d'hygiène urbaine;

Considérant qu'il importe, au point de vue hygiénique, de supprimer toute stagnation et toute fermentation des eaux vannes et usées dans les maisons et de les évacuer, au plus vite, en dehors de l'agglomération; qu'en conséquence les fosses fixes existant à Lyon et dans les localités suburbaines

devraient disparaître, et que d'ailleurs les sommes que la population paie annuellement pour la vidange de ces Tosses sont élevées et pourront être remplacées avantageusement par des taxes municipales permettant de gager par un emprunt la dépense à faire pour rétablissement d'un système d'assainissement ;

Considérant que le transport par l'eau des matières de vidange (water-carriage), autrement dit le système du « tout à Fégout », est le plus économique et le plus convenable pour l'évacuation de ces matières, et que la ville de Lyon possède un service d'eau très abondant, capable d'assurer, avec l'aide de chasses, une bonne évacuation;

Considérant qu'il existe déjà un réseau de 187 kilomètres d'égouls, mais que ces canaux ne sont pas en état de recevoir les vidanges, tandis qu'il suffirn d'un aménagement relativement facile pour les mettre à même d'évacuer les eaux pluviales, les eaux industrielles et les eaux de trop-plein du lac du parc de la Tôte-d'Or, et qu'ainsi il paraît indiqué de recevoir les eaux vannes et les eaux ménagères dans un réseau séparé, à construire entièrement à neuf;

Considérant que, si les eaux pluviales peuvent se déverser sans inconvénient dans le Rhône et la Saône dans la traversée de la ville (c'est même une nécessité lors des grandes averses), il n'en est pas de même des eaux vannes et ménagères, et qu'il y aura lieu, tout d'abord, de les conduire en dehors et à l'aval de l'agglomération ;

Considérant qu'il serait véritablement trop onéreux de traiter ces eaux comme le proposait M. Résalj par l'épuration agricole, en les relevant par deux usines de relai, dont la seconde ne refoulerait pas à moins de 45 mètres de hauteur ;

Considérant que le Rhône, surtout après son confluent avec la Saône, a, à toute époque de l'année, un débit et une vitesse considérables, môme en basses eaux, — que le fleuve possède, bien certainement, un pouvoir épurateur très grand et très rapide, — qu'aucune ville n'y prend à peu de distance son eau de boisson, — et qu'ainsi, on peut admettre le déversement des eaux vannes et ménagères dans le Rhône à Faval de la ville ;

i* En temps de hautes eaux, c'est-à-dire à un niveau supé-

18 i ÉPURATION DES EAUX DÉGOÛT.

rieur à 1"',50 au-dessus de Fétiage, en Teffectuant dirccleinerit;

2" En autre temps, en ne reffectuant qu'après une clarification et une épuration que les procédés biologiques permettent aujourd'hui de faire relativement à bon marché ;

Estiment que pour la ville de Lyon et les localités suburbaines (notamment Villeurbanne et la Mulatière) conjointement, il y a un intérêt hygiénique et même économique de premier ordre à poursuivre, au plus tôt, Tétude définitive et Texécution d'un projet rationnel d'assainissement qui aurait pour base le programme ci-après :

a) Les égouls actuels seront remaniés et régularisés, conformément aux prévisions du projet Résal^ de manière à constituer un réseau affecté à l'écoulement des eaux pluviales, des eaux industrielles (quelques-unes après épuration dans Tintérieur des usines) et du trop-plein du lac de la Tête-d'Or; ce réseau, dit pluvial, se déversera directement dans le Rhône et la Saône;

b) Il sera établi, complètement à neuf, un réseau spécial, généralement en tuyaux, pour l'évacuation des eaux vannes et ménagères; ce réseau séparé, dit réseau-vanne, fonctionnera, autant que possible, par la gravité seule, avec l'aide de nombreux réservoirs de chasses à établir à l'origine des canalisations : il pourrait peut-être aussi recevoir utilement les eaux pluviales de certains inimeubles ainsi que le produit des petites pluies, dans certaines zones.

Le débit de ceréseauqui sera sensiblement constant pourra être évalué, au moins provisoirement à 100000 mètres cubes parjour;

c) Le réseau-vanne aura trois collecteurs principaux, l'un pour la rive droite de la Saône et La Mulatière, l'autre pour la région entre Rhône et Saône, le troisième pour la rive gauche du Rhône et Villeurbanne. Ce dernier sera conduit directement jusque dans la plaine des Brotteaux-Rouges (sans dépasser Saint-Fons) à l'usine de traitement, et là, son apport serait relevé mécaniquement pour être amené audessus des plus hautes eaux du fleuve.

Le collecteur de rive droite de la Saône serait conduit, par une galerie à établir sous la rivière un peu en amont du pont

de la Mulatière, jusqu'à réunion avec le collecteur d'entre Rhône et Saône; là, des pompes prendraient le produit des deux collecteurs pour le refouler de Tautre côté du Rhône à un niveau supérieur aux plus hautes crues dans Tusine de traitement. Comme la traversée sous le Rhône serait très difficile et que, d'autre part, la ville projette un pont au lieu dit « Les Rivières », dans le prolongement du chemin vicinal n* 48 des cures du Rhône, il y aurait, semble-t-il, avantage à profiter de ce pont futur pour y faire passer les conduites du refoulement en question ; quant à la force motrice actionnant les pompes de ce refoulement, elle pourrait provenir de la même usine qu'aux Brotteaux-Rouges ou inversement;

d) Amené ainsi dans la plaine des Brotteaux-Rouges, audessus du niveau des plus hautes eaux du Rhône, tout le sewage séparatif serait déversé directement et sans traitement dans le fleuve, lorsque celui-ci serait à plus de l'",50 au-dessus de Tétiage, étant entendu que le débouché se ferait par un émissaire conduit en lit mineur et, autant que possible, en plein courant. En autres temps, le sewage serait traité d'abord par des bassins de clarification, et à leur suite par une installation d'épuration biologique partielle, capable de l'amener à un état de pureté suffisante pour enlever au déversement en Rhône, même en basses eaux, toute espèce d'inconvénient.

Il reste entendu, d'ailleurs, si des agriculteurs le demandaient, qu'une certaine partie du sewage pourrait être concédée pour l'épandage; les demandeurs, en ce cas, devraient le prendre à son arrivée, après relèvement, à l'usine de traitement, sans frais pour la ville.

IV. — Ville de Lille (Projet d'épuration des eaux résiduaires du quartier de l'Abattoir, dressé par M. A. Degoix). — Avant d'aborder l'étude d'un projet définitif et complet d'assainissement, la ville de Lille a décidé, en 1907, d'installer dans celui de ses quartiers qui contribue le plus à polluer la rivière la Deûle, un réseau d'égouts séparatif et de réaliser l'épuration des eaux résiduaires ainsi collectées, parmi lesquelles se trouveront tous les liquides issus des abattoirs.

La fig. 41 indique le plan général du quartier qu*il s'agit d'assainir, avec la disposition des conduites, celle des réser-

Fifç. -il. — Ville de Lille. Épuration bioloj^ique des eaux résiduaires du quartier Saint- André et de l'abattoir municipal. Canalisations du système séparatif. (Projet en éxecution).

a Épuralion biologique. -f--i-+ rc Conduite d'amenée des eaux

// Sulle de machiiu»» et éjecteurs. résiduaires.

— tr ()unduile« de rd'uulLMnenl. L ff Hcservoirs de chasse.

• dd Regards de visile.

voirs de chasse du poste d'éjecteurs et remplacement de la station épuratrice.

L'amenée des eaux jusqu'à celle-ci par gravitation étant

impossible, on a dû prévoir leur refoulement par l'air comprimé au moyen des éjecteurs Shone que nous avons décrits dans notre volume 11. Ces appareils, quoique d'un rendement inférieure celui des pompes centrifuges mues par Télectricité,

Coupe ab

Plan

Coup

Fig. it. — Slalion rrépuralion biologique des eaux résiduaires du quartier de l'Abattoir, ù Lille.

présentent le très grand avantage d'être d'une robustesse extrême et de n exiger que des frais d'entretien insignifiants. Leur usure est à peu près nulle tandis que celle des pompes est très rapide.

L'épuration sera réalisée par le système biologique (voir

fig- m-

188 ÉPURATION DES EALX D'ÉGOLT.

Les eaux arrivant en B dans deux fosses à sable permellant leneltoyage alternatif de Tune et de Tautre, pénétreront dans une fosse seplique dont la coupe est représentée suivant AB. La capacité de cette fosse est de 1200 mètres cubes, ce qui représente la quantité maximum d'eau qu'elle pourra recevoir en 24 heures. Elle est divisée par trois cloisons incomplètes perforées et légèrement inclinées dans le sens du courant, de manière à accumuler les boues les plus lourdes en deux points V et W d'où elles pourront être évacuées à Texlérieur par simple pression du liquide sous-jacent.

Par E les eaux pénètrent dans la fosse seplique; elles ressorlent par G entre deux chicanes, Tune verticale émergeante retenant les corps flottants, l'autre oblique arrêtant les bulles de gaz et les dépôts du fond. Elles passent de bas en haut à travers le filtre à scories F et se rendent par le canal III aux réservoirs de chasse KK lesquels, munis de siphons automatiques type Doulton, déverseront par intermittences toutes les 15 minutes environ 1 mètre cube d'eau sur la section du lit bactérien percolateur que chacun d'eux doit desservir.

La répartition à la surface du lit s'efl^ectuera par un réseau de tubes parallèles en fer, perforés en quinconces, tous les 20 centimètres, à angle de 45° sur la verticale, de manière à projeter l'eau en jets minces sous une pression variant de 0'",50 au début de la chasse à 0"',20 à la fin de celle-ci.

Le lit est construit, partie entre murs bas, perforés à la base et traversés par les drains d'évacuation, partie en talus (coupe CD), sur l'",75 de hauteur.

La sortie de l'eau épurée et son écoulement à la Deûle s'efl^ectueront par le canal M.

Cette installation sera mise en marche au cours de Tété