Pré-traitement

Pré-traitement

  1. Dégrillage

​​Théorie

Cette étape est considérée, comme obligatoire, à partir de 200 équivalents habitants selon l'arrêté du 21 Juin 1996 portant sur le traitement des eaux résiduaires. Le dégrillage consiste à retenir, au niveau des grilles, des matières volumineuses permettant par la suite de ne pas dégrader les systèmes de relevage ou encore les unités de traitement à proprement dit. 

Il existe différent type de dégrillage : le pré-dégrillage avec des barreaux espacés de 30 à 100 mm, un dégrillage moyen avec un espacement entre 10 et 30 mm puis un dégrillage fin dont les barreaux sont espacés de moins de 10 mm. 

Ces grilles peuvent être de deux types manuelles ou mécaniques :

  • Les grilles manuelles sont des grilles composées de barreaux généralement inclinés sur l'horizontal de 60 à 80 degrés. Ces grilles sont destinées à de petites collectivités et nécessitent un nettoyage manuel régulier par l'intermédiaire d'un râteau. 

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Source : www.observatoire-eau-vendee.fr                                                 Grilles manuelles

  • Les grilles mécaniques, quant à elles, fonctionnent par l'intermédiaire d'un nettoyage automatique pouvant être réalisé à l'amont comme à l'aval.  

Dans le cas d'un nettoyage à l'amont, deux types de configuration existent avec des grilles courbes et droites. 

Les grilles courbes présentent un axe de rotation permettant d'évacuer les matières retenues par la maille. C'est un peigne amovible en inox, fixé au bout de deux bras rotatifs, qui assure un décolmatage optimal du système en envoyant les déchets dans une benne. Ce type de grille accepte des débits variant de 10 à 5000 m3/h. 

 

Source : www.step.ouvaton.org                                                               Dégrilleur à grilles courbes

Les grilles droites sont à nettoyage alternatif ou continu. Le nettoyage est réalisé de diverses façons avec notamment l'emploi de râteaux commandés par un système de câble ou encore de chaîne sans fin. Les débits acceptés varient de 100 à 40000 m3/h

 

Source : www.directindustry.fr                                  Dégrilleur à grilles droites par chaîne sans fin

Dans le cas d'un nettoyage à l'aval, les débits à traiter sont élevés du fait de la configuration avec un domaine de débit allant de 500 à 300000 m3/h. Toutefois, ce type de nettoyage présente un risque de rejet des substances retenues. 

D'autres types de dégrilleur, non classés, sont également employés tels que les dégrilleurs escaliers permettant la rétention, par passage continuel de la grille dans l'eau, de fines matières organiques. 

 

Source : www.directindustry.fr                                                          Dégrilleur escalier

Application pratique 

Du fait de notre besoin de réduction de l'intervention humaine, au niveau du système de traitement, le dégrillage manuel est écarté de notre étude. Concernant le dégrillage mécanique, afin de réduire les risques de colmatage des grilles, une mesure de perte de charge du procédé choisi pourra être réalisée de façon à proposer, lors d'un épisode de traitement important, un dégrillage manuel de secours en by-pass.  

D'autre part, notre faible débit de traitement nous conduit à choisir un dégrilleur courbe. Notre unité de dégrillage reposera alors sur un dégrillage moyen puis fin avec en by-pass un système manuel. 

  1. Dessablage-dégraissage

Théorie

  • Dessablage: cette étape a pour but d'extraire les graviers, les sables et les particules minérales de l'effluent à traiter, afin de réduire le risque d'abrasion des équipements mais aussi de diminuer les dépôts et le colmatage dans les conduites. On utilise les dessableurs pour éliminer des particules de granulométrie égale ou supérieure à 100 μm. La quantité de sable contenue dans l'effluent est très variable, cependant les quantités classiques de sable à extraire sont comprises entre 8 et 15 litres/habitant/an.

​​Il existe différents types de dessableur:

  • ​Dessableur couloir : ils sont constitués de chenaux profilés. La vitesse d'écoulement dans ces dessableurs varie avec le débit. Le sable est extrait de façon manuelle d'une rigole longitudianale. Leur utilisation est limitée au petites installations.
  • Dessableur rectangulaire : ces ouvrages permettent de traiter des débits important pouvant aller jusqu'à 15000 m3/h. Un système d'insufflation peut être installé sur toute la longueur de l'ouvrage. L'air insufflé permet une séparation des matières organiques déposées sur les particules de sables et permet également une séparation des matières flottantes. L'extraction du sable s'effectue de plusieurs façons: par raclage ou par pompe suceuse.​​
  • ​​Dessableur circulaire : de forme cylindro-conique, la vitesse de balayage du radier est maintenue constante grâce à une alimentation tangentielle de l'eau ou bien par un brassage mécanique. Les particules denses vont pouvoir se plaquer sur les parois de l'appareil par effet centrifuge, et seront recueillies dans le fond conique de l'ouvrage.

 

Source: www.directindustry.fr                                                                                Dessableur circulaire​

  • Dessableur-dégraisseur combiné : le dessablage et le dégraissage sont effectués dans un même bassin. Ces ouvrages permettent de séparer les sables, l'eau et les graisses grâce à la différence de densité. En effet les sables vont décanter dans le fond du dessableur (cylindroconique le plus souvent), les graisses sont quant à elles mises en flottation par l'insufflation de bulle d'air. Les graisses sont raclées en surface par un écumeur rotatif. Ce sont les dessableurs les plus utilisés.​

 

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Source: www.ecoledeleau.eau-artois-picardie.fr                    Dessableur-dégraisseur combiné

  • Dégraissage: cette étape a pour but d'éliminer les matières grasses et les huiles difficilement biodégradables, qui possèdent des densités inférieures à l'eau, par effet de flottation. La récupération des graisses permet de palier à divers problèmes comme le colmatage des conduites. Pour les eaux résiduaires domestiques, lorsqu’il n’y a pas d’étape de décantation primaire, le dégraissage est indispensable. Les dégraisseurs sont généralement fabriqués pour traiter des débits compris entre 20 et 30 L/s. Le temps de séjour couramment utilisés pour le dimensionnement des dégraisseurs est compris entre 10 et 20 minutes et la vitesse ascensionnelle de sédimentation utilisée est de l'ordre de 15 m/h. Parmi les dégraisseurs nous distinguons des dégraisseurs statiques ou aérés. Les dégraisseurs aérés sont plus performants, l’insufflation d’air permet de faire remonter les graisses en surface.

Le dégraissage est généralement combiné avec l’étape de dessablage. Les dessableurs-dégraisseurs que nous pouvons trouver sont soient de type circulaire (cylindro-conique) ou bien de type rectangulaire.

 

Source: www.pravarini.free.fr                                                    Dessableur-dégraisseur rectangulaire

Application pratique

Pour notre étude nous avons donc choisi de réaliser l'étape de dessablage-dégraissage dans un même ouvrage, puisqu'il s'agit de la technique la plus couramment utilisée et que cet ouvrage permet de réduire l'emprise au sol. Pour dimensionner l'ouvrage dessableur-dégraisseur combiné, nous devons déterminer les surfaces des ouvrages séparément, la surface la plus importante, imposera la taille de l'ouvrage combiné.