CHAPITRE XXIV
LE TOUT A L’ÉGOUT
Conditions générales d'application. Système unitaire. Système séparatif. Nécessité d'une grande quantité d’eau. Réservoirs de chasse.
Traitement des eaux d'égout. Déversement direct aux cours d'eau. Déversement après épuration.
Épuration par les procédés physiques.
Épuration par les procédés chimiques.
Épuration par les procédés biologiques. Épandage sur sol naturel. Épandage sur sol artificiel; fosses septiques et lits bactériens.
La quantité moyenne d’eaux-vannes produite dans les agglomérations urbaines doit être calculée à raison de 100 litres par habitant et par vingt-quatre heures. En tenant compte des excrétions d’animaux domestiques, ces 100 litres renferment environ 25 à 40 grammes de matières sèches (organiques ou minérales) soit 250 à 400 grammes par mètre cube. Ces chiffres sont susceptibles de grandes variations suivant les industries, les habitudes locales et la quantité d’eau dont les habitants disposent pour leurs usages ménagers.
Le tout a l’égout consiste à déverser dans une même conduite les matières usées liquides et à les évacuer immédiatement sans emmagasinage en dehors des agglomérations urbaines. L’épuration ultérieure de ces eaux vient compléter ce système en évitant le déversement de ces immondices à la rivière.
Le tout à l’égout constitue donc un mode de vidange hygiénique, mais le succès de son fonctionnement est en raison directe des bonnes conditions de son installation.
Parmi les matières usées liquides, il faut distinguer les eaux usées proprement dites (eaux-vannes, eaux ménagères, eaux industrielles) et les eaux pluviales.
Les premières 1 ont un débit à peu près fixe et donnent un sewage très chargé en matières organiques.
1. Rideaux, Congrès de Bruxelles, 1903, et Assainissement des miles , p. 395.
Elles sont dangereuses au premier chef et doivent, par conséquent, être éloignées de leur lieu de production par des canalisations étanches et souterraines.
Les secondes, à débit excessivement variable et intermittent, pouvant atteindre par les temps de pluie un volume cinquante fois plus considérable que celui des eaux-vannes, renferment surtout une grande quantité de matières minérales; les matières organiques qu’elles entraînent, provenant des toitures, des cours et des chaussées y sont très diluées; elles peuvent donc, sans trop d’inconvénient, être évacuées dans des caniveaux à ciel ouvert avant d’être recueillies dans une canalisation.
En face de la diversité d’origine et de composition de ces eaux, on s’est demandé s’il n’y aurait pas avantage à écouler séparément par deux réseaux les eaux des deux provenances. C’est là le principe du système du « Tout à V égout » dit séparatif.
Lorsque la localité dont il s’agit d’épurer les eaux ne possède pas de réseau de canalisation utilisable, le système séparatif est préférable.
Il permet d’utiliser de simples canalisations de fonte, de ciment armé ou de grès, à faible section, où les matières sont facilement entraînées par la pente et par les chasses automatiques qui, établies aux points culminants de chaque secteur, empêchent le dépôt des corps lourds en même temps qu’elles suppriment totalement les inconvénients et les dangers qui résultent de la pullulation des rats.
Le système séparatif évite toute possibilité de diffusion d’odeurs ou de gaz méphitiques et son principal avantage consiste en ce que, le volume des eaux-vannes étant toujours à peu près le même pour chaque période de vingt-quatre heures, on peut l’épurer en totalité dans les meilleures conditions économiques, sans s’exposer au risque de polluer les rivières en cas d’orages.
L’adoption du système unitaire, collectant simultanément les eauxvannes et les eaux pluviales, n’est justifiée que lorsque l’ensemble de ces eaux peut être évacué sans épuration soit à la mer, soit dans les fleuves à très grand débit. L’établissement d’un tel réseau est toujours très onéreux. Il rend l’épuration des eaux d’égout beaucoup plus difficile et coûteuse en raison des variations considérables de leux débit et parce que ces eaux entraînent les sables, terres et graviers des voies publiques.
Enfin il nécessite l’établissement de déversoirs d’orages, assurant l’évacuation directe du trop-plein dans les rivières lors des grandes averses ; d’ou menace incessante de pollution pour les cours d’eau à faible débit.
LE TOUT A L’ÉGOUT
D’après Masson etCalmette1 le système unitaire convient plus particulièrement aux grandes agglomérations urbaines comptant de 20 000 à 500 000 habitants ou plus, ou bien lorsque, dans une localité quelconque, l’ensemble des eaux-vannes, ménagères, industrielles et pluviales peut être évacué, sans épuration préalable, à la mer, à l’extérieur des ports, sur un point du rivage éloigné de toute habitation, balayé par un courant capable de s’opposer à toute espèce de dépôt et dans des conditions telles que, quelle que puisse être l’influence des marées, il n’en résulte aucune pollution pour les plages ou pour les pays à coquillages comestibles.
Aussi est-ce au système séparatif que devront s’arrêter la plupart des collectivités urbaines. 11 en sera de même pour les bureaux d’hygiène militaires lorsqu’ils auront à traiter ces questions pour l’évacuation des matières usées dans les camps . La solution du problème dans les garnisons dépendant du procédé adopté par les villes.
I. Conditions générales d’application du tout à l'égout. — Ces
conditions peuvent se résumer dans les propositions suivantes :
Isolement des matières par la construction de conduites étanches. Rapidité de leur évacuation par des chasses d’eau suffisantes.
Pour réaliser ces desiderata, l’art de l’ingénieur utilise :
1° Des conduites en fonte ou en poterie dont la paroi interne est lisse, dont les dimensions sont en rapport avec la quantité de liquide à évacuer et dont les dispositions en pente facilitent le cours des matières ;
2° Des siphons hydrauliques destinés à intercepter les communitions entre l’égout et l’habitation et la voie publique;
3° Des appareils automatiques, consistant en réservoirs d’eau qui se vident en masse et provoquent une chasse violente des immondices.
Quels que soient les détails de construction de ces derniers appareils, ils répondent tous aux schémas suivants ;
Tous ces appareils sont essentiellement constitués par les mêmes organes, et possèdent le même mode de fonctionnement.
1° Un bac métallique d’un volume déterminé destiné à recevoir l’eau nécessaire à la chasse. Il est muni à la partie inférieure d’un orifice par lequel doit s’échapper l’eau contenue dans tout son parcours jusqu’au point de convergence, dans un tuyau disposé en siphon à la sortie. Ce tuyau émerge d’autre part à l’intérieur du bac à une certaine hauteur.
2’ Une cloche métallique coiffant le segment de tuyau compris
1. Masson et Calmette, Ihv:v: d'hygiène , 1910. Voir encore Trollat, th. Lyon, 1904.
dans le réservoir. Cette cloche est perforée d’un orifice en un point de sa paroi.
Le réservoir et la cloche forment un véritable siphon dont la courte branche est représentée par le réservoir et la longue branche
'4e phase
Le siphon va s'amorcer.
5e phase
L’équilibre est rompu.
Fig. 79. — Les cinq phases d’amorçage du siphon automatique Geneste-IIerscher. (Imbeaux.)
par l’espace compris entre la paroi interne de la cloche et la paroi externe du tuyau de sortie. La courte branche a une capacité beaucoup plus grande que la longue, ce qui provoquera dans la suite, au moment de l’amorçage du siphon, le passage d’une violente et volumineuse trombe d’eau dans la longue branche et dans le tube d’évacuation.
Fonctionnement. — La figure 79 (lre phase) représente l’appareil au moment où il vient de fonctionner; le réservoir commence déjà à
LE TOUT A L’ÉGOUT
recevoir (le l’eau dont le niveau monte également dans toutes les parties de l'appareil (réservoir et cloche), par suite de la sortie ménagée à l’air, au niveau de la paroi de la cloche. Mais bientôt l’eau parvient à la hauteur de cet orifice, le dépasse, et, à partir de ce moment, l’air comprimé dans la cloche opère une dénivellation entre l’eau qu’elle contient et celle du réservoir. L’eau monte cependant de plus en plus et, sous le poids de l’eau du réservoir, celle renfermée sous la cloche arrive au niveau de l’orifice de sortie ; au moment où celui-ci est forcé, le siphon est amorcé et l’eau se précipite violemment dans le tube d’évacuation, jusqu’à ce que la rentrée d’air dans la cloche rétablisse un niveau égal dans les deux branches du siphon.
Dans les appareils à tirage, l’arrivée de l’eau dans le réservoir est limitée par un flotteur; la hauteur de l’eau sous la cloche est ainsi elle-même limitée. Le constructeur calcule la quantité d’eau à admettre dans le réservoir de façon à ce qu’au moment de l’arrêt l’eau de la cloche affleure le tube de sortie. Il suffit alors d’un léger mouvement d’ascension imprimé à la cloche pour hausser la colonne d'eau qu’elle contient et amorcer ainsi le siphon.
Le nombre des appareils de chasse automatique ou à tirage est aussi considérable que celui des industriels qui s'occupent de leur construction. Aussi le schéma précédent nous semble-t-il suffisant.
La composition de l'eau d'égout est très variable. Elle contient des matières en suspension minérales et organiques et des matières dissoutes : azote organique, ammoniacal, acide phosphorique, chaux, potasse, etc.
La teneur en microbes de l'eau d’égout est en moyenne de 11 à 200 millions de germes par centimètre cube1.
Si l’égout est mal ventilé, s’il y a obstruction dans le cours des matières, les anaérobies s’y développent et en même temps il se produit des phénomènes de putréfaction : d’où dégagement d’ammoniaque aux dépens des matières organiques et dégagement de sulfures aux dépens des sulfates.
Si l’égout est bien ventilé, si son fonctionnement est satisfaisant, les microbes aérobies prédominent. Mais si la quantité de ces germes est grande il est juste de dire avec Gornil2 que la plupart sont inoffensifs.
Cependant on trouve quelques microbes pathogènes. Leur recherche est, il est vrai, difficile, mais il semble que, depuis les récentes expériences de Karlinski, l’eau d’égout soit un mauvais milieu de culture pour les microbes pathogènes, tout au moins pour le bacille typhique et pour le vibrion cholérique.
