Rapport d’études validé DISPOSITIFS DE TRAITEMENT DES EAUX BRUNES ET EFFLUENTS ASSOCIES TRAITEMENT PRIMAIRE
1 – Fonctions et principes de dimensionnement des ouvrages
Cemagref
Chambres d’Agriculture
Jean COILLARD Frédérique JACQUEMET
André CHABENAT (CA 36) Pierrick EOUZAN (CA 22) Yves FRANCOISE (CA50) Michel GAUTIER (CA 22) Claude GUESDON (CA 42) Alain MAIRE-AMIOT (CA 39)
Institut de l’Elevage Denys HOUDOY Jean-Luc MENARD Colette TROUSSELIER
Septembre 2002 Proposition de modifications du 01/2003 par Jean Coillard et Alain Maire-Amiot
Ce document de conception / dimensionnement pour un ouvrage de traitement primaire des eaux brunes et autres effluents associés est constitué : - des fonctions d’un ouvrage, - des principes de base du dimensionnement des ouvrages. Le type d’ouvrage défini dans ce document est destiné à recueillir les différentes eaux souillées issues d’une exploitation agricole d’élevage bovin. Il constitue la première étape d’une filière de traitement de ces effluents : il s’agit donc d’une étape de traitement primaire.
1.
LES FONCTIONS D’UN OUVRAGE DE TRAITEMENT PRIMAIRE : 1.1.
Définition des fonctions
L’ouvrage de traitement primaire doit remplir tout (ou partie) des fonctions suivantes. L’ordre d’importance de ces fonctions dépend du type d’ouvrage : 1.1.1. Collecte centralisée et gravitaire de préférence Différents effluents doivent pouvoir être reçus et traités dans cet ouvrage gravitairement pour tous les effluents ruisselés : ú des eaux brunes (eaux de ruissellement des aires extérieures non couvertes) ú des eaux blanches (eaux de lavage de la machine à traire et du tank) ú des eaux vertes (eaux de lavage des quais et de l’aire d’attente) ú des autres effluents susceptibles d’être traités conjointement (lixiviats de fumière découverte, effluents des silos en libre service découverts, jus de silos, effluents domestiques (eaux vannes), eaux de lavage de divers engins, lait impropres ou non commercialisables).
1.1.2. Piégeage par séparation gravitaire : décantation et flottation organiques : résidu de paille, foin, ú des matières en suspension (M.E.S) aliments non digérés (restes de bouses) minérales : cailloux, sables... afin de protéger les ouvrages de traitement placés en aval. ú de la plus grande partie du phosphore particulaire contenu dans ces eaux souillées. minérales : cailloux, sables...
1.1.3. Stockage des éléments ± grossiers piégés par décantation - flottation = boues primaires La durée de stockage des boues primaires à prévoir est à rapprocher des contraintes réglementaires d’interdiction d’épandage en période hivernale et des souhaits de l’éleveur pour les opérations d’entretien (curage, rebatissage). Figure 1 : SCHEMA DE PRINCIPE D'UN OUVRAGE
GRAVITAIRE DE TRAITEMENT PRIMAIRE C1.1
C1.2
Hr volume tampon
Ht1 Boues primaires flottées
Hl liquide intermédiaire boues primaires décantées
Hb La
L
Lr
rq : les boues primaires peuvent être totalement décantées, totalement flottées ou en situation mixte :. Hauteur boues décantées = Hauteur boues flottées
1.1.4. Epaississement des boues primaires avant leur évacuation (curage) par vidange d’une partie de la phase liquide intermédiaire (= effluent traité) vers l’étape suivante.
1.1.5. Tampon hydraulique assuré par : Ä une capacité tampon de stockage appelée volume tampon d’orage = VC1.1. Ä un régulateur de débit de sortie. Le volume tampon d’orage (VC1.1) est le volume réservé - dans le premier compartiment du B.T.S. (noté C1.1) - dans le filtre à paille à la réception d’un gros orage. Ce volume tampon est dimensionné de façon à pouvoir contenir les eaux de ruissellement consécutives à un orage important de façon à : ã ne pas perturber la décantation ã éviter le rejet d’effluent pendant l’épisode pluvieux (= rejet différé dans le temps)
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1.1.6. Tampon chimique et thermique: -
neutralisation des différents flux (acides et basiques) d’eaux blanches et de lait. refroidissement des effluents.
1.1.7. début de traitement de dégradation biologique Ä de la matière organique dissoute (M.O) Ä hydrolyse d’une partie de la matière organique particulaire : -
par voie anaérobie d’intensité variable suivant la saison.
1.1.8. Alimentation L’évacuation depuis l’ouvrage de la phase liquide peut être : - gravitaire à débit contrôlé - ou réalisé par pompe asservie par horloge et/ ou jauges de niveau. L’ouvrage alimente : Ä la suite de la filière en aval (ex : fossés lagunants, stockage, matériel d’épandage) Ä avec un effluent exempt de M.E.S grossières. Cette alimentation doit pouvoir être réalisée : - en mode automatique - à débit contrôlé. En fonction des exigences de l’étape de traitement secondaire retenue
1.1.9. Volume de stockage du liquide (Vsl = VC1.1 +VC1.2) Dans le cas où le volume total de liquide à stocker (noté Vsl) entre deux épandages possible est faible du fait : - d’une faible pluviométrie - et de courte durée où il est impossible d’épandre on peut envisager de stocker la totalité de ce volume dans le B.T.S. lui même et de prévoir son dimensionnement en conséquence. Le volume total de liquide à stocker (Vsl) est déterminé par :
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Ä le volume à stocker entre deux épandages possibles (cas d’épandage mécanisé ou par tuyau déplaçable) Ä (du volume à stocker en cas de défaut d’évacuation (défaillance de pompe, tuyau de sortie gelé...).) NB : Attention, si le Vsl est jugé trop important pour être stocké intégralement à coût raisonnable dans le B.T.S., le stockage du liquide traité sera réalisé de préférence dans un ouvrage placé en aval du B.T.S (fosse de type géomembrane). Dans le cas de très gros volumes ruisselés, les effluents bruts sont reçus directement dans la fosse de stockage (ouvrages maçonné ?) qui réalise toutes les autres fonctions (décantation, flottation, …) Le filtre à paille ne pouvant réaliser la fonction de stockage, le stockage de l’effluent traité, quand il est nécessaire, sera réalisé dans un ouvrage situé en aval (fosse de type géomembrane). . Figure 2 : PRINCIPE DE TRAITEMENT PRIMAIRE (exemple d’un bassin
tampon de sédimentation (flottation))
Compartiment tampon de décantation et flottation C1.1
compartiment C1.2
eaux souillées
Volume tampon régulateur
de niveau
flottant M.O. Volume Utile
M.E.S
Pparticulaire
effluent sans M.E.S.
début dégradation anaérobie
boues primaires
1.2.
Fonctions assurées par les différents types d’ouvrages
Quatre types d’ouvrages pour le traitement primaire des effluents existent sur le terrain ou ont été expérimentés pour la séparation de phases liquides / particules grossières qui représente la fonction essentielle du traitement primaire des effluents.
1.2.1. Le bassin tampon de sédimentation (flottation) = B.T.S. –Fl.
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Il assure toutes les fonctions comme l’indique le tableau 1, celle du stockage étant optionnelle. Tout en gardant les mêmes fonctions, le B.T.S. (Fl) peut être réalisé de deux manières : - il peut être maçonné : cas des réalisations sur les trois sites expérimentaux « eaux brunes » . sans stockage : sites des Côtes d’Armor (GAEC de la Guichousais) et de la Loire (), . avec stockage : site de la Manche (EARL de la Bretonnière ). Un guide de conception et d’exploitation a été rédigé. - il peut être réalisé en géomembrane : plusieurs réalisations existent : . à la ferme expérimentale de Trevarez (CA 29) sans fonction de stockage pour alimenter des lagunes, . dans un élevage du Calvados (CA 14) avec une fonction de stockage pour un épandage sur prairies. La CA 14 a rédigé un guide de conception et d’exploitation. NB : Cette solution présente des risques techniques et l’avantage économique devra être chiffré. Tableau 1 : R é s u m é
d’ouvrages
des fonctions assurées par 4 types B.T.S.-Fl.
B.S.-Fl.(t)
F.St.,S-Fl-T
Filtre à paille
1 - collecte centralisée, haute et gravitaire des différents effluents qui ruissellent
OUI
OUI
OUI
OUI
2 - piégeage par séparation gravitaire et/ou flottation des matières en suspension
OUI
OUI
OUI
OUI
3 - stockage des éléments ± grossiers
OUI
OUI
OUI
OUI
4 - épaississement des boues primaires
Possible
Possible
Possible
OUI
OUI
5 - tampon hydraulique (de pluie d’orage et d’épisodes pluvieux hivernaux)
OUI
Possible Adaptation (petits volumes)
6 - tampon chimique de neutralisation
OUI
OUI
OUI
OUI
7 - début de traitement biologique de dégradation de la matière organique
OUI
OUI
OUI
OUI
8 - alimentation des ouvrages en aval (traitement secondaire, épandage)
OUI
OUI
OUI
OUI
9 - stockage de liquide traité entre deux
Possible
NON
OUI
NON
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épandages possibles
1.2.2. Le bassin de sédimentation – flottation (tampon) = B.S. –Fl (t) Ces ouvrages ont été installés dans de nombreux élevages en amont d’une aspersion sur prairies avec un tuyau percé. Ils n’ont pas de fonction de stockage. C’est la raison pour laquelle le B.S. -Fl (t) existant sur le site « eaux brunes » de l’Indre a été complété par une fosse géomembrane et d’un système d’aspersion sur prairie. En l’absence de tampon hydraulique, ces ouvrages conviennent donc plus aux situations d’élevages ayant des effluents sans à-coups hydrauliques (cas des effluents de traite, domestiques…). Une fonction de tampon hydraulique, absente à l’origine, peut tout de même être aménagée dans ces B.S. -Fl (t) mais pour une faible capacité correspondant à de faibles surfaces découvertes (cas des petits élevages, ou d’élevages ayant une fumière découverte uniquement).
1.2.3. – La fosse de stockage de sédimentation – flottation, tampon = F.St.,S-Fl., T Ce type d’ouvrage peut être envisagé lorsque les conditions suivantes sont réunies sur un site à équiper : - Conditions climatiques sévères : • en hiver : très peu de jours disponibles pour l’épandage (zone de montagne, neige, gel, etc.) •
et/ou pluviosité annuelle très élevée et bien répartie sur toute l’année (précipitations > à 1 000 mm/an voire plus de 1 500 mm/an).
•
conditions défavorables propres à l’élevage : grandes surfaces découvertes : > à 2 000-2 500 m² avec de fortes pentes (> 2-3 %)
- Avec pour conséquences : §
des volumes d’effluents très importants à stocker entre deux épandages possibles ou voulus : volumes à stocker > à 300-400 m3 voire plus
§
de forts « accoups » hydrauliques : débits instantanés de pointe > à 200 m3/h. Ces débits et ces volumes ne peuvent être reçus sur un simple bassin tampon de décantation-flottation (BTS) dans lesquels ils perturberaient les décantations-flottations déjà réalisées (sauf à disposer d’un volume tampon très important)
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§
la nécessité de pouvoir disposer d’un débit de chantier d’épandage très important.
C’est pourquoi, plutôt que de mettre en place un BTS-Fl classique pour réceptionner ces effluents dans de telles conditions, il est préférable de concevoir un ouvrage unique appelé Fosse de stockage, de sédimentation flottation, tampon d’orage (F.St.,S-Fl., T) Il devra assurer prioritairement les fonctions suivantes : (classées) par ordre chronologique et d’importance - Collecte centralisée, gravitaire haute de tous les effluents qui ruissellent (eaux brunes, lixiviats de fumière, jus de silos, etc) - Le stockage des liquides ruisselés (et traités) entre 2 épandages possibles - Piégeage par séparation gravitaire (décantation et/ou flottation) des matières en suspension N.B. le stockage des éléments grossiers dans l’ouvrage ne pose pas de problème compte tenu du volume important de l’ouvrage. -
L’alimentation du dispositif de gestion aval en permettant des débits de chantier importants (débits voisins de 50-100 m3/h, ), ce qui suppose que l’ouvrage soit accessible au matériel d’épandage.
-
Les autres fonctions peuvent être assurer aisément (voir tableau P.5, colonne 3).
Pour pouvoir assurer ces fonctions, la fosse doit être équipés d’un dispositif simple peu coûteux de type « cheminée de pompage » équipé de tés plongeants (voir guide de technique de conception). N.B. dans le cas où l’on dispose déjà dans l’élevage d’une fosse de stockage non utilisé, enterrée construite en dur : - pouvant être alimentée gravitairement par tous les effluents ruisselés. - de volume suffisant (voir note de calcul sur le volume utile) - bien disposé pour permettre la réalisation aisé du chantier d’épandage. - elle pourra, après aménagement adéquat, être utilisée pour réaliser le traitement primaire tel que souhaité. Compte tenu des conditions climatiques particulières sur le site « eaux brunes » du Jura (peu de jours disponibles, avec une pluviosité très élevée), l’ouvrage devait avoir un volume tampon et de stockage très important. Une fosse « classique » sert pour le volume tampon et de stockage entre deux épandages. Un système original de récupération de la phase
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liquide a été installé à l’intérieur de la fosse à l’opposé de l’arrivée des effluents. Un guide de réalisation va être rédigé. Cette solution est donc adaptée à des volumes tampon et de stockage très importants, liés aux situations climatiques très pluvieuses, ou à risques d’orages spectaculaires.
1.2.4. – Le filtre à paille De nombreux élevages ont été équipés d’un filtre à paille. Ce type d’ouvrage assure les principales fonctions d’un traitement primaire, sauf celle du stockage (tableau 1). A partir d’une enquête dans 24 de ces élevages et d’un suivi de 5 installations en 2001/2002, un guide de conception et d’exploitation a été rédigé.
2.
LE DIMENSIONNEMENT TRAITEMENT PRIMAIRE
D’UN
OUVRAGE
DE
Ce dimensionnement repose sur des bases théoriques et des principes valables pour les différents types d’ouvrages.
2.1.
Bases théoriques pour le calcul dimensionnel :
Pour remplir correctement ses fonctions, l’ouvrage. est dimensionné de façon à : • être capable d’absorber les débits de pointes des eaux brunes lors d’un épisode orageux : - sans perturber la décantation déjà réalisée - sans laisser échapper d’effluent non traité pendant cet épisode. • avoir un temps de séjour hydraulique suffisant pour permettre une bonne décantation principalement lors de cet épisode pluvieux important Remarque : En régime normal (arrivée d’eaux souillées lors de faibles pluies) le temps de séjour des effluents ( eaux blanches, eaux brunes...) dans l’ouvrage sera beaucoup plus important. • intégrer une certaine autonomie pour l’enlèvement des boues primaires (interdiction réglementaire d’épandage et organisation du chantier d’épandage) • assurer (éventuellement toute ou partie de ) la fonction de stockage de l’effluent traité avant son épandage pendant une durée correspondant à la période d’impossibilité d’épandage.
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2.2.
Principes de dimensionnement
Après avoir défini deux notions nécessaires au dimensionnement d’un B.T.S. : - la pluie de projet, - la charge surfacique, Nous calculerons successivement : - la surface du compartiment C1.1 déterminée dans le cas extrême de fortes précipitations (=pluie de projet) afin que : • la bonne sédimentation puisse avoir lieu • le flux entrant ne remette pas en suspension les boues déjà décantées
et on déduira la longueur et la largeur de ce compartiment C1.1. - le volume des boues primaires à stocker dans l’ouvrage sur une hauteur Hb (volume maxi de stockage sur la période hivernale)
- le volume de liquide intermédiaire (à partir de la hauteur Hl) - le volume tampon d’orage (VC1.1) - la hauteur de revanche nécessaire (Hr). Seront déterminés également: - la longueur de la zone d’admission : La - la longueur de la zone d’évacuation (compartiment C2) : LC1.2 - les ouvrages annexes (amont/ aval) spécifiques au suivi.
Figure 3 : SCHEMA DE FONCTIONNEMENT D'UN BASSIN TAMPON DE
SEDIMENTATION/ FLOTTATION
C 1.1
C 1.2
Hr tampon d'orage VC1.1
HtC1.1 Hutile
VC1.2
particule
Hl
liquide
Hb
boues décantées Vb La
L
LC1.2
2.2.1. Notions préalables Ä Pluie de projet et phénomènes de ruissellement:
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La pluie de projet (Qpp) correspond à l’intensité maximale de l’épisode pluvieux au cours de l’année. Pour le dimensionnement de l’ouvrage, la pluie de projet de fréquence décenale est retenue. Elle est exprimée en mm/ 30 min. Sa valeur sera choisie site par site en concertation avec les services météorologiques locaux. Le dimensionnement du volume tampon d’orage doit, lors d’une telle pluie, assurer : - une décantation efficace des eaux brunes - le stockage de tout le volume ruisselé avant tout départ de l’effluent de l’ouvrage. Volume d’eau pluviale : Vpp (m3/ h) = Pp x Surface non couverte
La durée d’écoulement des eaux brunes est supérieure à la durée de la pluie du fait du temps d’écoulement des eaux (phénomène du à la pente des bétons, la quantité et qualité des bouses présentes...)
Figure 4: RUISSELLEMENT DES EAUX BRUNES EN FONCTION DE
L’INTENSITE DES PRECIPITATIONS
quantité Débit maxi pluie
Eau de pluie de projet Eaux brunes de ruissellement App Débit maxi eaux brunes
Aeb AA Temps 0.5
1
Quantités : Vpp
Eaux de pluie :
Vpp = Veb dans le cas où 100%
Veb
Eaux de ruissellement
0
des eaux de pluie ruissellent en eaux brunes (hypothèse retenue dans le cas de fortes précipitations).
0.5
1
temps
10
Volume , le débit moyen des eaux brunes(Qeb) est, dans ce cas, deux Temps fois moins important que le débit de la pluie de projet (Qpp). Comme Débit : Q=
Qeb =Qpp /2 Ä La charge surfacique On considère un décanteur rectangulaire de volume V dans lequel les particules à sédimenter sont distribuées de manière uniforme sur toute la largeur d’entrée du bassin. On part de l’hypothèse qu’une particule est considérée comme retenue, lorsqu’elle atteint le fond du bassin(lors de sa traversée longitudinale de l’ouvrage).
Figure 5 : LA SEDIMENTATION DANS UN DECANTEUR
zone d’admission
zone de sortie
particule
h
La vitesse (v) de sédimentation peut être reliée au débit d’alimentation par la relation : v=
h h. S V / t Q = = = t S. t S S Source : GUETTIER et al, (1994).
h= profondeur du bassin t= temps nécessaire pour qu’une particule atteigne le fond du bassin S= surface du bassin Q= débit traversier V= volume du bassin Q 3 2 d’une façon générale : v (m / h. m ) = S
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La profondeur du bassin est sans importance ; n’entre en ligne de compte (pour le dimensionnement de l’image) que la surface horizontale du bassin dans son rapport avec le débit traversier, concept exprimé par la charge surfacique.
Pour les eaux brunes si la vitesse moyenne de décantation retenue est de 1m/h, la charge surfacique correspondante est : v = 1 m3/ h. m2 (hypothèse retenue suite aux tests de décantation réalisés par la Chambre d’Agriculture de la Loire, valeur à vérifier expérimentalement)
2.2.2. Calcul de la surface du bassin de sédimentation(compartiment C1) Le B.T.S. doit être dimensionné pour qu’en cas de pluie de projet (Qpp = débit de pluie de projet), toutes les particules aient sédimenté à la fin de leur traversée longitudinale de l’ouvrage. En partant de l’hypothèse que la totalité du volume des précipitations ruissellent sous forme d’eaux brunes (coefficient de ruissellement = 100%), le débit moyen d’arrivée des eaux brunes est deux fois plus faible que celui des précipitations (cf. schéma 3). Débit d’eaux brunes : Qeb = Qpp/ 2
Pour les eaux brunes, la charge surfacique v = 1m3/ h.m2 (cf. § 2.2.1). Le débit des eaux brunes étant également connu, la surface (S) du B.T.S. est calculée selon la formule : S (m2) = Qeb/ v
Ø la longueur de l’ouvrage est égale à 4 fois la largeur Ø la largeur de l’ouvrage ne doit être supérieure à 4 mètres (R. Lagacé, 1989) . Largeur du B.T.S. = (S/ 4)1/2
On déduit ainsi la longueur (L) du vompartiment C1.1 et la largeur (l) du bassin tampon.
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2.3.
Détermination de la profondeur de l’ouvrage
2.3.1. Détermination du volume des boues primaires (Vb) à stocker Le volume de stockage des boues primaires est déterminé par les interdictions réglementaires d’épandage des boues en hiver (cette période varie suivant les régions où sont implantés les ouvrages). On calcule le volume de boues décanté (noté Vb) à partir des quantités d’effluents produits durant cette période entre les deux interdictions d’épandage. Ä Volume d’eaux souillées Les volumes d’eaux brunes :
Les volumes d’eaux brunes durant la période sont définis en fonction de la pluviométrie moyenne sur cette même période. Les mesures réalisées par la Chambre d’Agriculture de la Loire montrent que le volume des eaux de ruissellement représentent en moyenne annuelle 65-70% des volumes d’eau de pluie (coefficient moyen de ruissellement 67-70 %). Les volumes d’eaux blanches :
Le volume des eaux blanches doit être évalué en fonction des caractéristiques de la machine à traire.
Les volumes d’eaux vertes :
Le volume total des eaux vertes correspond au volume d’eau de nettoyage ; - de l’aire d’attente - des quais et de la fosse de traite. Ä les volumes de « décantats » (= MES grossières) Sur la période d’interdiction d’épandage des boues, Volume décantat eaux blanches = 0 % x Volume eaux blanches Volume décantat eaux brunes = 3,5 % x Volume eaux brunes Volume décantat eaux vertes = 10 ou 20 % (selon les pratiques et l’état des sols) x Volume eaux de lavage aire attente + 3.6% x Volume eaux de lavage des quais Volume décantat purin = 2% x Volume purin ruisselé Ces pourcentages de volumes respectifs ont été déterminés par la Chambre d’Agriculture de la Loire par la mesure des volumes décantés en éprouvette graduée pour ces 3 types d’effluents.
Volume décantat total hiver: Vb (m3) = Volume décantats eaux brunes, vertes et blanches + Volume décantats purin
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On considère que le volume de décantat des autres types d’effluents est négligeable comparé à celui des eaux brunes, vertes et celui des purins.
La hauteur de boues accumulées pendant la période d’interdiction d’épandage hivernale des boues est donc : Hb (m) = Vb / S
2.3.2. Calcul de la hauteur du liquide intermédiaire (Hl) Pour le bon fonctionnement de la décantation, on estime que (source bibliographique) la hauteur de « liquide intermédiaire » nécessaire doit être supérieure à 0.6 m (cf. schéma 3). Cette hauteur de liquide permet une bonne séparation de la phase liquide surnageante par décantation des particules) Hl ≥ 0.6 m
Compte tenu de la connaissance de la surface de l’ouvrage (cf. § 2.2.1), la hauteur de liquide intermédiaire peut être convertie en volume de liquide intermédiaire. Vl (m3) = Hl x S 2.3.3. Calcul du volume tampon (VC1.1) et de la hauteur correspondante (HtC1.1) Comme énoncé dans les principes de fonctionnement, le compartiment C1.1 a un rôle de réception des eaux d’orage. Ce volume tampon d’orage (VC1.1) est déterminé à partir de la pluie de projet notée Qpp (définie en § 2.2.1) (ou l’intensité maximale de l’orage estival) :
VC1.1 = Qpp (mm/ 1/2h) x Surface non couverte (m2) En prenant comme hypothèse que le coefficient de ruissellement des eaux est de 100% à cette occasion.
La surface du B.T.S. ayant été déterminée, on déduit la hauteur de ce volume tampon (HtC1.1) :
HtC1.1 (m) = VC1.1 / S
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2.3.4. Détermination de la hauteur de revanche (Hr) Le B.T.S. est une fosse à niveau variable, seule de la mousse peut se former au dessus du niveau de la surface du liquide. Une revanche est nécessaire pour contenir ces formations mais surtout pour retenir la terre autour du B.T.S. et éviter l’entrée d’eau extérieure. La hauteur de revanche retenue est de : Hr = 0.2 m
Au cas, où le niveau de revanche serait, malgré tout, atteint (panne, bouchage, fortes précipitations...) une évacuation de secours ou exutoire dirigé vers un collecteur ou vers l’ouvrage de traitement suivant est à prévoir.
La hauteur totale de l’ouvrage est déterminée. Attention : la hauteur du bassin doit être compatible avec la présence éventuelle : + d’une nappe phréatique nécessitant un dispositif de drainage de fond + d’enrochement nécessitant d’important travaux de creusement.
2.4.
Détermination des autres paramètres
2.4.1. Pente du plancher (facultatif) Elle est orientée de préférence vers le côté d’admission de l’ouvrage et permet de ménager un point bas dans l’ouvrage en vue de la vidange totale (lors du curage des boues). Celui-ci peut être renforcé par la création d’un puisard (cf. § 3.2). Pente proposée= 2%
2.4.2. Longueur de la zone d’admission : La (voir détail de la construction sur schémas § 3-2) La zone d’admission a pour principaux rôles : - la répartition de l’effluent sur une partie de la largeur de l’ouvrage lors des épisodes pluvieux importants
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- la création de flux horizontaux de l’influent nécessaires à une sédimentation efficace (cf. §. 2.2.1 charge surfacique).
La = 0.35 m (sur toute la largeur de l’ouvrage)
2.4.3. Longueur de la zone d’évacuation : LC1.2 (voir schémas § 3-2) è Dans le cas d’un ouvrage sans fonction de stockage : La longueur minimale retenue pour la zone d’évacuation est : LC1.2 = 0.75 m Cette longueur (LC1.2) a été choisie car elle devrait permettre : å la mise en place aisée de la pompe de relevage ou du régulateur de débit flottant å à une personne d’accéder au fond du compartiment C1.2 pour des interventions de manutention Cette longueur devra être adaptée dans le cas où le liquide du compartiment C1.2 est évacué par une pompe de transfert. Le volume de C1.2 doit être suffisant pour : å mettre en charge le tuyau de connexion å assure le transfert d’un volume minimum de liquide è Dans le cas d’un ouvrage ayant un rôle de stockage : Lorsqu’un matériel d’épandage est situé en aval (direct) de l’ouvrage, celui-ci peut avoir un rôle de stockage de l’effluent traité (traitement primaire). Il doit être dimensionné de façon à contenir la quantité d’effluent produit entre deux épandages possibles (= compte tenu des contraintes techniques, climatiques...). Ce volume de stockage de liquide est noté Vsl, il dépend directement de la pluviométrie possible durant la période d’impossibilité d’épandage. Il convient de déterminer (d’après les données météorologiques) sur chaque site la hauteur de pluie maximale sur cette période d’impossibilité d’épandage et sa durée (voir document spécifique). Hpluie maxi/ période =
mm
Le volume de stockage est donc : Vsl = (Hpluie maxi/ période x Surface non couverte) + (Durée x effluents journaliers) Le volume total de stockage est réparti dans C1.1 et C1.2 : Vsl = VC1.1 + VC1.2 16
Lorsque le volume total de liquide à stocker (Vsl) est défini, on déduit le volume de stockage (noté VC1.2) à prévoir dans le compartiment C1.2 de l’ouvrage, s’il existe, sachant que : VC1.2 = Vsl - VC1.1
Figure 6 : REPARTITION DES VOLUMES DANS LE CAS D’UN BASSIN TAMPON
DE SEDIMENTATION ET DE STOCKAGE
C1.1
HtC1.1
C1.2
Poires de niveau
Vol. tampon d’orage
VC1.2
Hl
Hb + Hl + Ht C1.1 -50
Hb
0.5 m = hauteur de liquide nécessaire à l’immersion de la pompe
LC1.2 Avec : Hb : hauteur de boues Hl : hauteur de liquide (fixée à 60 cm) LC1.2: longueur de la zone d’évacuation /stockage l : largeur de l’ouvrage VC1.2 : volume complémentaire de stockage (en plus du volume tampon d’orage)
VC1.2 LC1.2 = ( Hb + Hl + HtC1.1 − 0.5) xl
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