Dimensionnement et implantation sur le site des FTE et de/des filtre(s) à sable non drainé(s)


Cette partie est organisée de la manière suivante : 

1. Dimensionnement et mise en place de la fosse toutes eaux
2. Dimensionnement et mise en place du filtre à sable non drainé
3. Plans
4. Etude économique 

 

Nous avons pris en considération différentes possibilités quant à l’implantation de cette filière afin de déterminer laquelle est la plus avantageuse économiquement :

  • Une fosse toutes eaux et un filtre à sable non drainé par habitation ;
  • Une fosse toutes eaux par habitation et un filtre à sable non drainé commun à tout l’éco-village.

Le traitement est précédé d’une fosse toutes eaux avec préfiltre intégré, d’un regard de répartition et d’aérations. L’épandage est réalisé grâce à des drains dans un filtre à sable non drainé.


1. Dimensionnement et mise en place de la fosse toutes eaux

Il est primordial de respecter le dimensionnement indiqué dans la partie « Dimensionnement ».

Sur le site de G, nous avons pris en compte la configuration suivante pour les habitations : 

  • 4 EH par maison, ce qui amène à des cuves de 3 m3 ;
  • 7 EH par chalet, ce qui amène à des cuves de 5 m3.

Il n’est pas intéressant de concevoir un système de prétraitement commun à toutes les habitations car cela engendrerait de nombreuses complications en termes de réalisation, transport, enfouissement, vidanges…

La configuration des canalisations d’évacuation, de la sortie des eaux usées à l’extérieur du bâtiment jusqu’à l’épandage, doit éviter les coudes en angle droit. Ces derniers doivent être substitués soit par deux coudes successifs à 45°, soit par un dispositif permettant le curage (té ou regard) (figure 6).

 

 

Afin de limiter les risques de colmatage de la conduite d’amenée par les graisses des effluents domestiques, la fosse toutes eaux devra être placée le plus près possible de l’habitation et la conduite d’amenée aura une pente minimum de 2%. Il faudra donc prévoir le dénivelé nécessaire entre la sortie des eaux usées de l’habitation et l’entrée de la fosse toutes eaux en tenant compte de la longueur du tuyau d’amenée des effluents.

 
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2. Dimensionnement et mise en place du filtre à sable non drainé

2.1. Cas d’un épandage par maison

En assainissement individuel, la surface du filtre est de 20 m² pour 4 pièces principales (surface minimale) et on rajoute 5 m² par pièce principale supplémentaire (comme indiqué » dans la partie « Dimensionnement »). La surface d’épandage est donc de 25 m² pour les maisons de 4 EH ("3 chambres+2" amène à 5 pirèces principales) et de 35 m² pour les chalets de 7 EH. Les dimensions du lit seront 5m * 5m et de 5m * 7m respectivement (cf. paragraphe « Fouille » ci-dessous).

2.2. Cas d’un épandage regroupé

En assainissement regroupé, on compte 3 m² par EH. Pour 50 EH, la surface du filtre est donc de 150 m². Etant donné que le nombre de drains doit être de 5 au minimum, cela nous amènerait à des drains de 30 mètres. Cependant, des drains d’une telle longueur ne permettent pas un traitement optimum. Un plus grand nombre de drains d’une longueur inférieure est préférable. Nous choisissons donc d’installer deux filtres en parallèle. Chacun des deux lits aura une surface de 75 m² et sera donc composé de 5 drains de 15 m. 

  • Fouille

En ce qui concerne l’exécution de la fouille, il s’agit de préparer le terrain pour réaliser le système de traitement. La fouille doit correspondre au dimensionnement prescrit par l’étude de conception et doit respecter les obligations suivantes :

  • Largeur fixe : 5m
  • Longueur minimale : 4m ; longueur maximale : 30 m

Le fond de la fouille doit être horizontal et situé à 0,80 m sous le fil d’eau à la sortie du regard de répartition. La profondeur de la fouille varie entre 1,10 et 1,60 m suivant le niveau d’arrivée des eaux prétraitées. Les parois et le fond du filtre doivent être scarifiés au râteau sur environ 0,02 mètre de profondeur. Il faut s’assurer que les parois et le fond du regard soient débarrassés de tout élément caillouteux ou anguleux.

  • Substrat

Le sable siliceux lavé est ensuite déposé sur une épaisseur de 0,70 m et régalé sur toute la surface du filtre. Une couche de gravier siliceux de 0,10 m d’épaisseur est étalée sur le sable.

  • Auget

Pour que les lits (ensemble des drains) soient correctement alimentés, nous placerons un auget. L’alimentation est effectuée par bâchées, c'est-à-dire que l’effluent est collecté dans l’auget jusqu’à atteindre un certain niveau suffisant avant d’être évacué automatiquement dans le filtre.

Le volume de bâchée se calcule en fonction du volume des drains :

L×π×R²=150×3,14×0,05²=1,17 m3
(avec L : longueur des drains, R : rayon des drains)

Nous avons choisi un auget de 1000 litres : nous préférons augmenter le nombre de bâchées avec un volume plus faible pour ne pas avoir un temps de séjour des effluents trop long dans l’auget et ne pas favoriser le développement des mauvaises odeurs.

  • Regard de répartition (figure 7)

Un regard de répartition est posé sur le gravier de manière parfaitement horizontale et stable, afin d’assurer l’égale distribution des eaux prétraitées dans les tuyaux d’épandage.

Dans le cas regroupé, où nous avons deux filtres, un premier regard de répartition permet de distribuer les effluents de manière homogène vers chacun des deux lits, et un autre regard est placé dans chaque lit pour répartir le flux dans les drains là aussi de manière égale. 

  • Tuyaux de distribution et tuyaux d’épandage (figure 7)

Des tuyaux de distribution (aussi appelés tuyaux de raccordement) relient le regard de répartition aux tuyaux d’épandage. Pour la pose des tuyaux de distribution, des précautions doivent être prises :

  • Les tuyaux doivent être posés sur le gravier à l’horizontale
  • Les tuyaux doivent partir indépendamment du regard de répartition
  • Chaque tuyau de distribution est raccordé à un seul drain d’infiltration.

La pose des tuyaux d’épandage doit respecter les prescriptions suivantes :

  • Les tuyaux d’épandage (tuyaux perforés de 100 mm de diamètre en PVC à comportement « rigide » ou « flexible » conformément à la réglementation NF EN 476), au nombre minimum de 5, sont posés sur le gravier au milieu de la tranchée, orifices posés vers le bas, parallèles et espacés de 1 m axe à axe
  • Les tuyaux latéraux sont situés à 0,50 m de la fouille
  • Une pente régulière dans le sens de l’écoulement de 0,5 à 1% sera respectée
  • Bouclage des tranchées (figure 7)

C’est l’ouvrage qui termine les tranchées. Il est composé d’un regard et de tuyaux de bouclage. Le regard est posé à l’horizontale sur la couche de gravier. Les tranchées d’infiltration sont bouclées par des tuyaux perforés posés sur le lit de gravier. Ceci est valable dans le cas d’un assainissement individuel. Dans le cas d’un assainissement regroupé, on placera un regard en bout de chaque drain. S’il y a un problème sur un drain, l’entretien pourra être réalisé sans arrêter tout le système.

 

Source: http://accel21.mettre-put-idata.over-blog.com/1/85/60/77//Filtre-a-sable...

 

 

  • Recouvrement

Du gravier roulé lavé d’une granulométrie de 10/40 mm est ensuite positionné autour des tuyaux de raccordement, d’épandage et de bouclage sur une épaisseur de 10 cm.

L’ensemble est recouvert par un géotextile. Ce dernier doit déborder et remonter d’au moins dix centimètres de chaque côté de la tranchée. Le géotextile doit être conforme au DTU 64.1. Ses caractéristiques sont les suivantes :

  • Résistance à la traction supérieure ou égale à 12 kN/m
  • Allongement à l’effort supérieur ou égal à 30% maximal
  • Perméabilité normale au plan supérieure ou égale à 50 mm/h
  • Ouverture de filtration comprise entre 63 et 100 micromètres

Enfin, l’ouvrage est remblayé directement sur le géotextile par des couches successives de terre végétale sans compacter, en tenant compte du tassement du sol et en prenant soin d’éviter de déstabiliser le réseau de distribution.

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3. Plans

3.1 Cas de l'individuel

 

 Figure 8 : Représentation complète de la filière au niveau d'une maison

 

 

 Figure 9 : Représentation complète de la filière au niveau d'un chalet

 

 

Figures 10 et 11 : Coupe longitudinale (maison, chalet et regroupé) et coupe transversale (maison) d'un filtre à sable non drainé

 

 

 3.2 Cas du regroupé

 

 

Figure 12 : Représentation de la filière complète sur le plan de masse

 

Figure 13 : Vue de dessus du filtre à sable non drainé 

 

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4. Etude économique

Pour déterminer le coût de revient total de la filière dimensionnée, nous avons travaillé en collaboration avec M. Copolata de la société Sebico.

Le coût total s’élève à 41000 euros TTC dans le cas d’un assainissement regroupé. Il est de 5400 euros pour un assainissement individuel de 4 EH et 6400 euros pour 7 EH. Cela revient donc 814 euros dans le cas regroupé et à 1134 euros/EH dans le cas individuel. Il comprend tous les travaux relatifs à l’installation de la filière ainsi que tous les ouvrages et équipements annexes, comme nous pouvons le voir dans le chiffrage détaillé (figure 14).

Nous pouvons en conclure que l’assainissement regroupé est plus avantageux économiquement que l’assainissement individuel.Cette évaluation prend seulement en compte le prix de l’investissement. Le coût de l’entretien est un coût supplémentaire pour le fonctionnement de cette filière.

 

 


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