INTRODUCTION Une station d’épuration doit être dimensionné, construit et exploité de manière telle qu’il puisse recevoir et traiter les flux de matières polluantes correspondant a leurs charges de référence. Dans ce chapitre on utilise les données collectées (population, taux de Croissance….). Et les données résultantes de l’analyse des échantillons des eaux usées de la zone d’étude (DBO5, DCO, MES), pour calculer les débits et les proportions de la charge Polluante des eaux brutes a traité par la future station d’épuration de Oued Falli.
Estimation des besoins en eau potable La dotation moyenne journalière par habitants pour la ville de Tizi-Ouzou est : 150 l/hab/j. Nombres habitants à l’horizon de 2043 est : 282163,46 hab. Le débit moyen journalier est calculé par la formule suivante : 3
Qmoyj=
P×D m ( ) 1000 j
Avec : Qmoyj : Débit moyen journalier (m3/j) P : Nombre d’habitants ; 282163,46hab D: Dotation théorique égale à 150 l/hab/j. Les résultats obtenus sont représente dans le tableau suivant : Horizons (années)
2007 2043 2043
Population (habitants)
Dotatio n (l/hab/j ) 12 590 150 282163,46 150 282163,46+25000+ (0,3*25000) = 150 314663.46
Consommati on total (m3/j) 1888,5 42324.52 47199.52
NB : La STEP de « oued falli » traitera aussi les eaux usée issue de la STEP de « boukhalfa » apert l’extension, l’étude d’extension de la station de « boukhalfa » s’est basée sur les 25000 habitants à l’horizon 2043.
Estimation des débits rejetés en eaux usées Estimation des débits rejetés en eaux usées Les eaux usées domestique sont conditionne pas la consommation de l’eau et la densité de tissu urbain. Le débit moyen journalier des eaux usées est donné comme suit :
Qmoyj.EU = C. Kr Avec : Qmoyj : Débit moyen journalier total des eaux usées Kr : Coefficient de rejet pris égal à 100% de la quantité d’eau potable consommée [DRE] C : Consommation moyenne journalière (C=P.D) P : nombre d’habitants D : dotation journalière
Qmoyj.EU = 47199.52× 1 = 47199.52m3/j
Calcul de l’équivalent habitant (Eq/hab) L’équivalent habitant est une unité de mesure des charges polluantes, produite par habitant et par jour exprimé en gramme d’oxygène elle permet d'évaluer la capacité d'une station d'épuration, On détermine alors l’équivalent habitant à l’horizon 2043 comme suit :
¿ ¿ Avec :
Eq/hab ]2043 =
Q moyj. EU .1000 Kr . D
Qmoyj.EU: Débit d'eau usée totale; Kr : Coefficient de rejet 100% D : Dotation théorique (l/j/ha), D = 150 l/hab/j .
[ Eq/hab ]2043 =
47199 .52 .1000 =314664 Eq/hab 1 . 150
Donc la capacité de la station d'épuration de Oued Falli projetée est de : 380445 Eq/hab
Calcul des charges hydrauliques et charges polluantes Calcul des charges hydrauliques
Débit moyen horaire des eaux usées : comme suite : Qmoyh . EU =
est donné
N . D . Kr 24.1000
Avec : N : l’équivalent habitant à l’horizon 2043 Kr : Coefficient de rejet 100% D : Dotation théorique = 150 l/hab/j . Q moyh . EU =
( 314664 × 150 ×1 ) =1966.64 m3 / h 24 × 1000
Débit de pointe par temps sec : formule suivante :
est donne par la
Q pts =C p ×Q moyh Avec : QPTS : Débit de pointe par temps sec ; CP : coefficient de pointe ; Qmoyh : Débit moyen horaire.
{
1,5+
Sachant que : Cp =
On a:
Qmoyh = 546.29 l/s
Donc :
Qpts = 1,6
2,5 √ 546 . 29
Cp = 1,5 + ×
2,5 SiQ moyh ≥2,8 l/s √ Qmoyh 3 Si Qmoyh <2,8 l/s
¿
2,8 l/s
= 1.6
1966.64 = 3146.62 m3/h
Débit de pointe par temps de pluie : est donne par la formule suivante :
Q ptp =Q pts +α Q pts Q ptp =( 1+α ) Q pts Avec :
Qptp : Débit de pointe par temps de pluie ; Qpts : Débit de pointe par temps sec ; α : Coefficient de dilution pris en générale égale a 2.
Qptp= 3 × 3146.62 = 9439.87 m3/h
Débit maximal des eaux usées entrant à la STEP
Le débit maximal des eaux usées entrant à la STEP est donnée par :
Qmax =( 2× Qmoyh )
Qmax =2 ×1966 . 64
= 3933.28
m3/h
Qmax
≤ Qptp
NB : la station sera dimensionnée avec un débit de pointe en temps de pluie << Qptp >>, Et pour la surcharge dans la station, cette dernière sera dote d’un déversoir à la rentre.
Calcul des charges polluantes Les normes internationales selon l'organisation mondiale de la santé
Paramètres
Unités
Normes de rejets
Températures
°C
30
Matière en suspension (MES)
Mg/L
30
Demande biochimique en oxygène (DBO)
Mg d'O2/L
30
Demande chimique en oxygène (DCO)
Mg d'O2/L
90
Azote totale
Mg/L
40 à 50
Phosphate
Mg/L
02
Huile et graisses
Mg/L
20
Huile et graisses
Mg/L
20
Charges en DBO5 Quantité de pollution transitant pendant un temps défini, généralement un jour, dans le réseau, cette charge par jour et par habitant est estimée à 50g/h/j.
−3
La charge en DB O5=N ×50 . 10 Avec :
N : Nombre d'équivalent habitant à l'horizon 2043= 314664
314664
La charge en DBO5 =
× 50 ×
eq-hab −3
10
=
15733.2 Kg/j
concentration (mg/l)
[ DB O5 ]=
la charge polluante en DB O5 Débit moyen journalier
15733. 2 ×106 [ DBO5 ] = 47199 .36 × 103
= 333, 33 mg/l
Rendement épuratoire : Le rendement est donné par la formule suivante :
R=
C i−C f ×100 Ci
Avec : Ci : Concentration en DBO5 a l’entrée de la station (333,33 mg/l) Cf : Concentration en DBO5 a la sortie de la station (30 mg/l, est une norme).
R=
333,33−30 333,33
Charge en MES
× 100 = 91 %
Cette charge par jour par habitant est estimée à 60g/h/j , elle est calculée comme suit :
La charge en MES=N × 60× 10−3 Avec : N: Nombre d’équivalents habitants à l’horizon 2043. La charge en MES =
314664 × 60 ×
10−3
=18879.84 Kg/j
la concentration (mg/l) [ MES ] =
La charges en MES Débit moyen journalier
[ MES ] =
18879.84 ×106 47199 . 36 ×103
=400.00 mg/l
Rendement épuratoire :
R=
C i−C f ×100 Ci
Avec : Ci : Concentration en MES a l’entrée de la station (375mg/l) ; Cf : Concentration en MES a la sortie de la station (30mg/l, est une norme). R=
Données Type du réseau Horizon Equivalent habitants
400−30 × 100 400
= 92%
Quantités Unitaire 2043 314664 eq-hab
Charges hydrauliques Débit moyen journalier Débit moyen horaire
47199.36 m3/j
Qmoyj
1966 .64
Qmoyh
Débit de pointe par temps ses
Qpts
Débit de pointe par temps de pluie Débit maximal entrant à la STEP
Qptp
Qmax ou
m3/j
3146.62m3/h 9439.87 m3/h 4755,56 m3/j ?????
Qptp ?? Charges polluantes charge en DBO5 par jour par habitant est estimée La charge en DBO5 Concentration en DBO5 à l’entrée de la station Rendement épuratoire charge en MES par jour par habitant est estimée La charge en MES Concentration en MES a l’entrée de la station Rendement épuratoire
50 g/hab/j 15733.2 Kg DBO5/j 333,33 mg/l 91% 60 g/hab/j 18879.84 Kg/j 400 mg/l 92%
Conclusion Après le calcul des charges polluantes DBO et MES, nous avons constaté que les rendements épuratoires de la station pour ces derniers sont de l’ordre de 91% et 92%.
