NOMBRE DE BACTÉRIES PAR CM

Pont-Roval (dans Paris)

cm3

Point-du-Jour

Pont d’Asnières

Saint-Denis

Epinay

Bezons

Bougival

Gon flans

Meulan

Mantes

La sédimentation a certainement une part dans cette épuration ; elle s’effectue beaucoup plus sur les bords du fleuve qu’au centre où le courant est plus rapide. Un fond rocailleux à relief irrégulier la favorise : par contre les grands mouvements qui agitent la masse des eaux sont un obstacle sérieux à la sédimentation, tels la navigation, les crues.

Le rôle de la lumière solaire a été mis en évidence par les expériences de Buchner à Munich, et après lui par de nombreux auteurs. Celle-ci empêche le développement des bactéries.

La concurrence vitale enfin joue un rôle considérable dans cette épuration.

« Les microbes sont les plus grands ennemis des microbes et il n’y a pas de précipitation chimique, ni de filtration poreuse, si parfaite qu’elle soit, qui vaille une bonne invasion de germes et une impureté passagère. » (Duclaux, 1, 584.)

Les microbes de l’eau exercent notamment une action nocive sur les bactéries pathogènes.

Sous ces différentes influences, il se produit donc une épuration spontanée de l’eau. Mais quelle que soit la rapidité avec laquelle elle s’accomplit, elle ne satisfait pas suffisamment l’hygiéniste.

IL Épuration artificielle. — A. Épuration mécanique. — Parmi les procédés mécaniques, il en est un qui consiste à provoquer une simple décantation. On fait arriver l’eau dans des réservoirs, on

établit des barrages sur le cours des rivières, en un mot, on attend que le repos provoque la sédimentation des matières organiques.

1° Filtration. — La véritable méthode mécanique consiste dans la filtration. Il faut immédiatement distinguer la filtration en grand et la filtration domestique, la première ayant pour but de fournir une eau potable à de grandes agglomérations, la seconde étant employée dans les familles ou les collectivités plus restreintes.

a) Filtration en grand. — La filtration en grand se pratique de différentes façons.

1° Terrain cC irrigation . — Thiem en 1888, puis E. Trélat1 en 1890 préconisèrent dans ce but Y utilisât! on de véritables champs d’épandage. Bechmann fit rejeter en France l’application du procédé. Étudié depuis par un hygiéniste suédois, Gustave Richet2, de Stockholm, il reçut la consécration de l’usage dans ce pays. En amenant les eaux de rivière ou de lacs sur les terrains d’irrigation, on forme dans la profondeur une sorte de nappe souterraine artificielle, clans laquelle il est permis de puiser une eau dont le degré d’épuration est en rapport, d’une part avec la nature du terrain, et d’autre part avec l’épaisseur de la couche filtrante. 11 est rationnel de penser qu’avec un choix judicieux du terrain, on puisse obtenir une eau suffisamment épurée et présentant cette qualité de fraîcheur si précieuse pour la consommation.

2° Bassins de sable submergés. — Les filtres à sahle ordinaires, à filtration lente, dits encore filtres anglais ont été appliqués pour la première fois en 1829 à Londres, par Simpson. Cet auteur n’avait en vue que la clarification des eaux. Mais des études faites ultérieurement par Piefke et Frankel montrèrent que les microbes étaient arrêtés à la surface du filtre. Ce phénomène résulte de la formation à la surface du bassin filtrant d’une membrane gélatineuse, d’une sorte de pellicule composée d’éléments végétaux et animaux, d’algues, dont les éléments sont constitués par des filaments enchevêtrés les uns dans les autres, de diatomées à carapace siliceuse qui remplissent les mailles de ce réseau et enfin de microbes qui vivent surtout à la surface. Les algues vertes à chlorophylle en se développant détruiraient les bactéries d’après Strohmeyer. Le même observateur en 1897 et Kemma à Anvers en 1900 ont fait voir que cette flore de la membrane filtrante variait avec les saisons. Cette membrane filtrante due à la sédimentation d’une eau impure n’est complètement formée qu’au bout de trois ou quatre jours, l’eau qui passe dans le bassin

1. ' Trélat, Eau de rivière comme boisson, Revue d’hygiène, 1890, p. 903-4.

2. Gust. Richet, Les eaux souterraines artificielles, Pritze, Stockholm, 1900.

ÉPURATION DE L’EAU DE BOISSON

filtrant avant ce délai ne peut être consommée. Lorsque la membrane est formée, on dit que le filtre est mûr.

Les filtres à sable sont essentiellement constitués par des bassins, dont les parois sont revêtues à leur surface intérieure d’une couche de mortier à surface irrégulière, de façon que les différents éléments s’emboîtent avec les bords des masses de sable accumulées à l’intérieur. Par ce moyen on évite le passage direct de l’eau brute de la surface dans la profondeur, le long des parois dont le revêtement, autrefois lisse n’entrait pas en contact intime avec la surface extérieure du filtre.

A l’intérieur de ces parois et au fond du bassin, se trouvent les couches filtrantes proprement dites, constituées par six couches superposées : deux de sable fin, quatre de graviers de différentes dimensions.

En procédant de haut en bas, nous trouvons :

1° Une couche épaisse de 0m,55 de sable fin de 1 à 2 mm.

de 0 ,05

— de 4 mm

de 0 ,30 de

graviers de 7 —

de 0 ,10

de 30 —

de 0 ,10

— de 45 —

Épaisseur totale. .

de 0 ,30 . . . lm,40

de 60 —

Au-dessous de cette dernière couche se trouvent les tubes collecteurs, constitués par des briques creuses, mises bout about, et reposant sur un sol imperméabilisé, par une couche de béton.

Lors de la mise en service d’un filtre, on le remplit d’eau lentement jusqu’à une hauteur de 0 m. 60 à 1 mètre. Cette eau est laissée vingt-quatre heures au repos afin de permettre la formation d’une membrane continue par le dépôt des particules en suspension dans l’eau. Puis, on ouvre peu à peu la vanne d’évacuation jusqu’à ce que la couche d’eau n’ait plus que 30 centimètres de hauteur.

On fait alors arriver l’eau brute progressivement et proportionnellement au degré de feutrage de la membrane filtrante. On tend ainsi à augmenter le débit par un accroissement de la pression s’exerçant à la surface du filtre. La vitesse de filtration a été jusqu’à présent calculée d’après la hauteur de la tranche d’eau qui passe chaque jour par le filtre; elle doit être en moyenne de 1 m. 50 à 2 m. 80 par vingt-quatre heures. On tend déplus en plus à diminuer cette vitesse; Miquel conseille de ne pas dépasser 1 m. 92 pour vingt-quatre heures pour les filtres de Saint-Maur et d’Ivry; cette vitesse d’ailleurs doit dépendre du degré de souillure de l’eau. C’est ainsi qu’à Zurich on

filtre 4 m. 80 en vingt-quatre heures en opérant sur l’eau du lac préfiltrée. A Lower Roxborough, près de Philadelphie, après dégrossissage sur des appareils Maignen on filtre 5 m. 60. Dans la pratique, on doit s’eflorcer de régler pour le mieux la vitesse de filtration suivant la qualité de l’eau, le réglage se fait à l’aide de vannes disposées sur les collecteurs d’eau filtrée ou par des appareils automatiques appropriés.

Le nettoyage du filtre se fait lorsque le déhit a diminué d’une façon marquée, il s’agit dans ce cas d’une augmentation d’épaisseur

et de densité de la membrane filtrante qui met obstacle à la perméabilité du filtre; aussi après avoir mis le filtre en décharge, on râcle la surface du sable en enlevant 1 ou 2 centimètres et on remet le filtre en marche. Dans ces nouvelles conditions, au lieu d’amener directement l’eau brute, on fait refluer de l’eau déjà filtrée sur une hauteur de 10 à 20 centimètres. Cette opération doit durer douze heures, après quoi on introduit directement l’eau brute jusqu’à ce que la pression voulue soit obtenue, cette hauteur n’excède guère 60 à 120 centimètres au maximum. Lorsqu’on a pratiqué un certain nombre de nettoyages et que, par suite, la couche de sable a diminué d’épaisseur, le sable restant est enlevé pour être brassé et nettoyé avec de l’eau épurée, on nettoie en même temps les parois des bassins chargées de matières organiques; cette opération est difficile et fort longue.

ÉPURATION DE L’EAU DE BOISSON

Suivant les souillures de l’eau, la fréquence des nettoyages superficiels varie de six à douze jours et de un à deux ans. Dans ces derniers temps, L. Marchadier1 est venu faire voir qu’en se servant d’un sable de grosseur moyenne de 1 millimètre et en réduisant graduellement après chaque nettoyage l’épaisseur de la nappe de sable de 90 à 30 centimètres, on constate que la filtration est aussi parfaite qu’auparavant. Cet auteur prétend même qu’une nappe de sable de 30 centimètres d’épaisseur est suffisante pour les besoins de la filtration et qu’elle constitue la nappe normale dans le filtre à sable submergé? On éviterait ainsi les dépenses considérables qu’entraîne le nettoyage complet du filtre, car avec une épaisseur de sable aussi réduite le nettoyage en surface serait remplacé sans plus de frais par le nettoyage en profondeur. Bien mieux, en raison de la faible épaisseur du sable, le nettoyage à main d’homme long, coûteux, imparfait et souvent dangereux ferait place au nettoyage mécanique sur place et sans appareil spécial, au moyen d’une violente et rapide pulvérisation d’un mélange d’eau et d’air sous pression, en utilisant comme intermédiaire une batterie de tubes perforés placés sous le sable et destinés à servir, en temps ordinaire, de collecteurs à l’eau filtrée. Ce système vient d’être appliqué par M. Desgorces, directeur des travaux de la ville de Chartres pour le drainage et le nettoyage des clarihcateurs en usage dans le service d’eau de cette ville. D’après Marchadier et Guineaudeau2la réduction de la couche filtrante entraînant en même temps celle du volume des filtres aurait pour conséquence de réduire les frais d’installation de moitié.

L. Marchadier a encore appelé l’attention sur l'incrustation de la membrane biologique par les sels de chaux de l’eau brute. Ce phénomène d’incrustation calcaire se produit d’ailleurs également pour les filtres non submergés.

En somme, le gros obstacle au fonctionnement régulier des bassins à filtration lente semble résider dans le colmatage plus ou moins rapide des éléments du filtre et dans les dépenses qu’entraîne son nettoyage et sa régénération.

Aussi, les efforts de ceux qui ont voulu perfectionner le système des bassins filtrants se sont employés à diminuer autant que possible ces inconvénients soit par l’usage de préfiltres ou par un traitement

1. L. Marchadier, Influence du calcaire des eaux sur le rendement bactériologique des appareils filtrants submergés fonctionnant à l'air libre, Bulletin de la Société belge de géologie , 20 octobre, 1908, p. 301-305.

2. Marchadier et Guinaudeau, Sur quelques erreurs gravement préjudiciables à la vulgarisation du filtre de Simpson, Bulletin de la Société belge de géologie, 1909.

des eaux brutes ayant pour but de précipiter les matières organiques contenues dans l’eau et de hâter ainsi leur sédimentation.

Filtres a dégrossisseurs Pnech-Chabal. — Au sortir de la conduite de refoulement, l’eau se rend dans un canal de répartition et de là par des cascades d’aération, gagne la série des dégrossisseurs. L’eau les traverse de haut en bas. Chaque dégrossisseur est constitué par des graviers de diamètre sensiblement uniforme reposant sur une tôleperforée. Mais d’un dégrossisseur au suivant, les diamètres

Fig. 28. — Coupe d’une installation liltrante avec dégrossisseurs Puech-Chabal. — I, II, III, IV. Dégrossisseurs; V. Préfiltre à sable; VI. Pilore à sable; VII. Réservoir d’eau filtrée.

des graviers vont en diminuant et les dimensions des dégrossisseurs en augmentant.

Au sortir des dégrossisseurs l’eau se rend dans des bassins de sable destinés à opérer une préfiltration, et aboutit ensuite aux filtres à sable.

Dans les filtres à sable fin ainsi que dans les préfiltres, la couche de sable repose sur une couche de gravier qui est elle-même supportée par une série de briques spéciales perforées qui tapissent tout le fond du bassin.

Ce fond est constitué par deux plans un peu inclinés qui se raccordent suivant une arête légèrement en pente qui forme drain pour faciliter l’écoulement de l’eau.

Résultats. — Les chiffres suivants extraits du Bulletin municipal officiel de la Ville de Paris donnent le résultat des analyses effectuées au Laboratoire municipal de Montsouris sous la direction de