Traitement des eaux usées des villes

Chaque ville russe dispose d’un système d’installations spéciales conçues pour le traitement des eaux usées et comprenant dans sa composition une grande variété de composés minéraux et organiques à un point tel que leur rejet dans l’environnement est possible sans causer de préjudice à l’environnement. Les usines de traitement des eaux usées modernes de la ville, qui ont été développées et fabriquées par Flotenk, sont des complexes techniques complexes, constitués de plusieurs blocs distincts, dont chacun remplit une fonction strictement définie.

Pour commander et calculer des installations de traitement, envoyez une demande à E-mail: [email protected] ou appelez le numéro sans frais 8 800 700-48-87 ou remplissez le questionnaire suivant:

Grand ménage (établissements, hôtels, jardins d'enfants, etc.)

Système de lavage de voiture

Augmentation de la pression de la station de pompage

Avantages des stations d'épuration urbaines construites par Flotenk

Le développement, la production et l'installation de stations d'épuration sont l'une des principales spécialisations de Flotenk. Comme le montre la pratique, ses systèmes présentent de nombreux avantages par rapport aux produits similaires fabriqués par de nombreuses autres entreprises nationales et étrangères. Parmi celles-ci, il convient de noter la haute efficacité des stations d'épuration des eaux urbaines résiduaires de Flotenk, qui s'explique par la conception soignée, bien conçue et parfaitement mise en œuvre. En outre, ils se caractérisent par une fiabilité accrue et une longue durée de vie, car leurs composants principaux sont en fibre de verre durable et résistante à divers types d'effets indésirables.

Comment se passe le traitement des eaux usées en ville?

Le traitement des eaux usées de la ville se fait par étapes. Les effluents qui s'écoulent dans les égouts vers la station d'épuration entrent tout d'abord dans l'unité, où est réalisée la séparation des inclusions mécaniques qu'elles contiennent. Après cela, les eaux usées sont suivies pour le traitement biologique, au cours duquel la plupart des composés organiques, ainsi que des composés azotés, en sont retirés. Dans le troisième bloc, il y a une purification supplémentaire des eaux usées, ainsi que leur désinfection par chlore ou par rayonnement ultraviolet. Lors de l'entrée dans le dernier bloc, les eaux usées municipales sont décantées et les sédiments en sont déchargés, lesquels sont soumis à un traitement supplémentaire.

Les installations de traitement développées et fabriquées par Flotenk pour les villes possèdent des unités de traitement des eaux usées mécaniques, dans lesquelles des grilles spécialisées avec de très petites cellules sont installées pour éliminer les débris assez volumineux. En outre, ces unités sont également équipées de pièges à sable. Ce sont des récipients d’un volume suffisamment grand dans lequel, en raison d’une forte diminution du débit des eaux usées sous l’effet de la gravité, il se produit une précipitation de sable. Ces réservoirs sont fabriqués dans les installations de production de Flotenk, comportent plusieurs composants et sont assemblés directement sur le site d’installation.

Le traitement biologique des eaux usées municipales est également effectué dans des réservoirs spéciaux, appelés réservoirs d'aération. Dans ces substances, des composants tels que des boues activées contenant des micro-organismes décomposant diverses substances d'origine organique sont ajoutés à l'effluent. Pour accélérer le processus de traitement biologique, de l'air est envoyé dans les réservoirs aérodynamiques à l'aide de compresseurs.

Les fosses septiques secondaires, dans lesquelles les eaux usées sont envoyées après le traitement biologique, sont nécessaires pour isoler les boues activées qu'elles contiennent, qui sont ensuite renvoyées vers les réservoirs d'aération. En outre, la désinfection des effluents est effectuée dans ces réservoirs qui, à la fin de ce processus, sont envoyés aux sites de rejet (le plus souvent des masses d’eau ouvertes).

Caractéristiques du choix du matériel de purification de l'eau dans une maison de campagne

Master class, qui explique comment choisir le système de traitement de l'eau optimal pour le chalet.

Les utilisateurs de notre portail savent que, dans le cadre du projet «MAISON DE L'ANNEE» avec FORUMHOUSE, nos partenaires et nous avons construit un chalet moderne dans la région de Moscou. Lors de la construction de la maison, des matériaux et des technologies offrant un maximum de confort ont été utilisés. Des experts ont notamment mis en place un système de traitement de l’eau permettant aux résidents du chalet d’obtenir la qualité de l’eau potable. C'est pourquoi, dans le cadre de cet article, sous la forme d'une classe de maître, nous répondrons, avec l'aide d'un expert du groupe de sociétés Geyser, aux questions suivantes:

  • Comment choisir un système de traitement de l'eau dans le chalet.
  • Comment est la purification de l'eau à la qualité potable.
  • Quel équipement est utilisé pour cela.

Nuances du choix de l'équipement d'un système de traitement de l'eau d'une maison de campagne

Maison de campagne moderne équipée des dernières technologies. Il comprend tous les systèmes d'ingénierie qui garantissent son activité vitale et son confort pour les résidents. L'approvisionnement en eau joue un rôle important parmi eux. Son rôle est non seulement de fournir de l'eau pour la toilette, la vaisselle, la préparation des repas et, en particulier, pour la consommation humaine, mais également pour la préparer de manière spéciale.

L'eau n'est pas seulement H2A. Dans l'eau, il y a des impuretés utiles et nocives. Utile - ce sont des sels minéraux qui, en trop grande quantité, n'apportent aucun bénéfice. Lors du choix des composants d'un système de traitement de l'eau, l'utilisateur doit avant tout se préoccuper des impuretés nocives, autrement dit de la pollution.

Pour comprendre l'essence de tout "nocif" peut être divisé en:

  1. Impuretés mécaniques, non dissoutes dans l'eau. Ce sont du sable, du limon, de l'argile, des suspensions, de la rouille, etc.
  2. Composés chimiques dissous:
  • substances inorganiques: des sels de dureté excessive, des composés de fer, de manganèse, de métaux lourds et des substances radioactives peuvent également être trouvés dans l'eau;
  • composés organiques, y compris les acides humiques naturels contenus dans le sol, ainsi que les substances toxiques contenant du chlore, etc.
  1. Pollution biologique - bactéries et virus.

Des substances nocives peuvent pénétrer dans le sol et, de là, dans l'eau, par exemple, dans un puits ou dans un puits peu profond, en raison du déversement de déchets industriels, des gaz d'échappement du transport. Souvent, des parcelles destinées à la construction de logements individuels sont attribuées dans des endroits où l’agriculture avait déjà été pratiquée de manière intensive, et l’ensemble du «cocktail chimique» d’engrais a longtemps pénétré dans le sol.

Par conséquent, toute l'eau, tant potable que technique, utilisée pour le lavage, la vaisselle, etc., doit être conforme aux règles et réglementations sanitaires. La qualité de l'eau dans les réseaux urbains est régie par les exigences de SanPiN 2.1.4.1074-01 (Exigences en matière d'hygiène pour la qualité de l'eau dans les systèmes d'alimentation en eau potable centralisée).

Les citoyens qui ne sont pas satisfaits de la qualité de l’eau fournie par les services municipaux (Vodokanals) peuvent installer des filtres domestiques dans l’appartement. Ces filtres nettoieront l'eau des impuretés mécaniques, telles que la rouille (qui s'est introduite dans l'eau à cause de vieilles canalisations), de la "chimie", de la "matière organique", des bactéries, etc.

Un paysan, contrairement à la ville et disposant d’une «première ligne de défense» sous la forme d’une conduite d’eau «Vodokanal», est privé de cet avantage. D'où: le propriétaire d'une maison de campagne lors du nettoyage de l'eau devrait être guidé par la règle "prenez soin de vous."

Une maison de campagne n’est généralement pas raccordée à un système de traitement de l’eau centralisé. L’achat et l’installation d’un simple filtre domestique ne se feront donc pas. Il s'obstruera rapidement s'il est alimenté en eau de rivière ou de lac contenant une grande quantité de sable, de limon, de vie aquatique, etc. L'eau de puits et de forage peut être destructive en raison de l'abondance de substances inorganiques et d'acides humiques organiques naturels. Par conséquent, avant de créer un filtre domestique, vous devez installer un système spécial de purification de l’eau pour les chalets, analogue aux stations de traitement des eaux usées urbaines, mais dans un format individuel.

La question se pose: comment choisir un tel équipement et l'installer? Vous devez commencer par une analyse de laboratoire détaillée (composition) de l'eau.

Cela vous permettra de savoir quelles sont les impuretés et les substances nocives présentes dans l'eau, pour lesquelles des concentrations admissibles sont dépassées, puis de choisir le système de traitement de l'eau le mieux adapté à une situation donnée.

Façons de nettoyer l'eau dans le chalet

L'algorithme suivant doit être suivi lors du choix d'un système et d'un équipement de traitement de l'eau dans une maison de campagne: tout d'abord, une analyse en laboratoire de l'eau est effectuée, puis des substances et des composés sont détectés dont le contenu dépasse les normes maximales admissibles, puis un système de traitement de l'eau est sélectionné et conçu, puis l'équipement est installé sur le site, vérifie le fonctionnement de l'équipement et fait sa mise en service.

En fait, chacun des éléments ci-dessus peut avoir des sous-clauses. Vous devez d’abord comprendre quel équipement, comment et à partir de quoi purifie l’eau. Par exemple, les filtres domestiques ont les fonctions suivantes:

  • "Mécanique" est nettoyé avec des filtres mécaniques.
  • La "chimie" est nettoyée par des méthodes chimiques et physico-chimiques, à savoir: les substances inorganiques sont nettoyées, principalement par échange d'ions, les matières organiques - principalement par sorption.
  • La «biologie» est nettoyée à l'aide de méthodes spéciales: l'argent actif, ajouté aux sorbants, élimine les bactéries des bactéries; seules les membranes (osmose inverse, nanofiltration) et d’autres méthodes de pointe, telles que l’irradiation ultraviolette de l’eau, permettront d’éliminer les virus.

La membrane à osmose inverse est universelle et reprend le travail de toutes les méthodes décrites ci-dessus. Cette méthode de purification convient à tous les types d’eau - douce, dure, super-rigide, glandulaire.

Important: lors de l'installation d'un système à osmose inverse, l'un des éléments clés du système est un minéralisateur. Il contient des composants naturels qui restaurent la composition minérale de l'eau traversant la membrane d'osmose inverse.

Le principe de fonctionnement du système de nettoyage de la maison de l'eau

Prenons l'exemple suivant du choix de l'équipement et des composants de traitement de l'eau pour un chalet.

Supposons que, selon les résultats de l'analyse, il s'avère que l'eau doit être purifiée à partir de sulfure d'hydrogène, de fer ferreux (fer dissous dans de l'eau) et de manganèse.

Pour ce faire, vous pouvez installer un système intégré avec aération qui prépare de l’eau qui convient à la salle de bains lorsqu’elle prend une douche, des toilettes, la vaisselle, etc. Le schéma d'un tel système est présenté dans la figure ci-dessous.

  1. Nettoyage mécanique du filtre à disque - le soi-disant. "Boue". Avec son aide, la purification préliminaire de l'eau entrant dans la maison de la source d'approvisionnement en eau des impuretés mécaniques (sable, limon) d'une taille de 100 microns a lieu.
  1. Colonne d’aération pour saturation de l’eau en oxygène dans l’air en vue de l’oxydation et de l’élimination des polluants inorganiques: composés de fer, de manganèse et de gaz dissous dans l’eau, principalement du sulfure d’hydrogène et de l’ammoniac. Une oxydation et une élimination ultérieures des polluants se produisent dans la colonne située entre les dispositifs 2 et 3 sur la photo. Le matériau filtrant chargé dans la colonne combine deux fonctions: l’accélération de la réaction d’oxydation (c’est le catalyseur du processus) et le dépôt de produits d’oxydation, c’est-à-dire en les retirant physiquement de l'eau.
  1. Adoucissant pour éliminer les contaminants inorganiques - un excès de sels de dureté (sels de calcium et de magnésium) avec un réservoir bleu, où une solution de sel est préparée pour régénérer le matériau filtrant.
  1. Cartouche filtrante à nettoyage mécanique. Ce filtre est nécessaire pour «retenir» les impuretés non dissoutes «au niveau de la finition», ainsi que pour empêcher que la charge ne soit transférée du système dans le pipeline qui alimente le consommateur en eau.

Important: pour purifier l’eau «complexe» avec un grand nombre d’éléments nocifs, il n’est pas nécessaire d’enlever une colonne séparée avec son propre type de charge pour éliminer chaque substance. Afin de ne pas monter un système trop complexe composé de plusieurs colonnes et prenant trop de place dans le local technique d'un chalet, il est possible d'utiliser un chargement multicomposant. Une telle charge universelle peut purifier l'eau du fer, du manganèse, des sels de dureté, des ions de métaux lourds, etc. dissous.

Le fonctionnement de la colonne de ramollissement est contrôlé par un mécanisme de vanne automatique (appelé «tête de commande»), qui assure l'exécution des cycles de lavage et de régénération de la colonne selon un programme donné. Des tubes sont installés à l'intérieur de la colonne pour répartir uniformément le flux d'eau dans la charge. De plus, pour une partie des téléchargements, il peut être nécessaire d’avoir une sortie séparée vers la sortie de drainage.

La colonne fonctionne comme suit - la vanne de régulation commute le mode de fonctionnement du système pour:

  • filtration - à ce stade, la purification de l'eau a lieu;
  • régénération - à ce stade, les propriétés de filtrage de la charge sont restaurées, ce qui assure une longue durée de vie du système.

En outre, après le nettoyage et la cuisson du soi-disant. d’eau technique, il est purifié jusqu’à l’état d’eau potable de haute qualité grâce à un système spécial basé sur une membrane à osmose inverse.

Conclusion: le traitement de l'eau de haute qualité signifie une approche multi-étapes et intégrée, lorsque pour chaque type de pollution, son propre système, son type d'équipement et son type de chargement sont sélectionnés. La meilleure façon de faire face à cette entreprise professionnelle avec une vaste expérience.

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Comment nettoyer les eaux usées dans les grandes villes

À l'heure actuelle, il est difficile d'imaginer à quoi nos grandes villes pourraient ressembler si les eaux usées de ces villes n'étaient pas détournées par le système d'égout. Mais après tout, moins de cent ans se sont écoulés depuis leur passage de la construction d’égouts (principalement dans les grandes villes) à la construction d’égouts, qui a joué un rôle déterminant dans l’amélioration de l’état sanitaire des villes. Sans le développement des systèmes d'égout, l'installation de toilettes à l'intérieur de bâtiments résidentiels serait tout simplement impensable. Imaginez un instant nos bâtiments d’une hauteur de 20 étages et plus, dans l’arrière-cour desquels (maintenant absents) auraient été localisées des latrines à fosse d’aspiration ou de type portable. Par conséquent, à notre époque, le système d'égout est l'une des conditions préalables les plus importantes pour la planification urbaine. Mais même maintenant, alors que des systèmes d’égouts existent dans plusieurs de nos grandes villes depuis plusieurs décennies, nous ne devons pas supposer que le développement dans cette zone a cessé et qu’il ne reste plus qu’à maintenir ces structures en bon état. C'est loin d'être le cas: premièrement, lors de la reconstruction de nos centres urbains et de la construction de nouvelles zones résidentielles, il est nécessaire de relier les bâtiments au réseau d'égout existant et de le développer davantage.. Par conséquent, la construction de stations de traitement des eaux usées pour le traitement et l'élimination des eaux usées fait partie intégrante des travaux d'ingénierie relatifs à la construction de réseaux souterrains, tout aussi nécessaire que la construction de bâtiments résidentiels et de nombreuses autres installations situées à terre.

Les autorités responsables de l’eau devraient travailler en étroite collaboration avec les organismes concernés par les questions d’amélioration urbaine afin de déterminer les tâches de la construction à venir sur la base d’un plan à long terme et d’en préparer la mise en œuvre.

Dans le chapitre précédent, en ce qui concerne le traitement des eaux usées et leur retrait du territoire d’une petite agglomération, nous avons déjà exposé les principes de base des systèmes d’égout pour les bâtiments isolés et les systèmes d’égout extérieurs, ainsi que les méthodes de traitement des eaux usées. En fait, dans les grandes villes, les mêmes systèmes sont utilisés. Cependant, dans la taille et la complexité de l'appareil, ils dépassent de loin les systèmes susmentionnés et nécessitent par conséquent une attention particulière. Il est conseillé de retracer à nouveau le trajet complet emprunté par les eaux usées depuis leur lieu de formation pour aboutir dans les réservoirs. Dans chaque maison, dans chaque entreprise manufacturière, dans les institutions publiques, des eaux usées domestiques ou industrielles sont générées en raison de la consommation d'eau potable et industrielle. Nous savons déjà comment les eaux usées sont formées et rejetées des maisons de village et des territoires de parcelles de jardin. En règle générale, les systèmes d'égout domestiques sont raccordés à un collecteur d'eaux usées extérieur, sauf dans des cas particuliers où, malgré la disponibilité des eaux usées municipales, les eaux usées sont traitées dans des stations de traitement des eaux usées individuelles de parcelles domestiques, puis évacuées dans le réservoir. Étant donné qu'une pente est toujours envisagée pour l'évacuation des eaux usées, il est facile de connecter l'équipement sanitaire des bâtiments au réseau d'égouts municipal. Cependant, dans les grandes villes, il existe des cas où des pièces individuelles situées de manière temporaire ou permanente en dessous du niveau du sol ne sont pas en flux libre. Cela se produit dans les cas où le rejet situé dans le sous-sol du bâtiment est situé sous le niveau auquel se trouve l'égout de la rue. Avec un remplissage insignifiant du collecteur, il est toujours possible de libérer les eaux usées du sous-sol. En cas de remplissage intensif du collecteur, ce qui se produit par exemple lors de fortes pluies dans le système d'égouts unitaires, il y a un retour d'eau dans le réseau, ce qui entraîne l'inondation de la salle du sous-sol avec un écoulement inversé de l'eau. En l'absence de libre écoulement, il est nécessaire de prévoir une unité de pompage permettant à l'eau de monter jusqu'au niveau où l'eau se trouve dans l'égout de rue. Lorsqu'une contre-pression temporaire se produit dans le réseau, il suffit d'installer un clapet anti-retour qui, dans le cas d'un remplissage maximal du capteur de rue, protégera toujours la salle située au fond du sous-sol des inondations. Avec de tels clapets anti-retour, les eaux usées ne peuvent s'écouler que dans un sens. Bien entendu, il est impossible de s’appuyer entièrement sur de telles vannes avec un retour d’eau prolongé, car une accumulation de particules solides est possible, ce qui peut rompre l’étanchéité de la vanne. Par conséquent, conformément à la norme TGL 10698, afin de protéger les locaux les plus profonds des inondations en cas de formation d’un retour d’eau dans le réseau, une vanne manuelle est en outre installée sur le pipeline. Cette vanne est toujours en position fermée et ne s'ouvre que pour le déversement des eaux usées dans le collecteur. Ainsi, même en cas de défaillance du clapet anti-retour, le sous-sol n’est pas inondé. Prenons un autre cas où l'élimination des eaux usées du sous-sol ne peut être effectuée qu'en les soulevant artificiellement. La récupération des eaux usées est possible soit en utilisant des pompes, soit en utilisant des dispositifs pneumatiques. Étant donné que les pompes centrifuges conventionnelles de faible capacité, qui sont nécessaires dans ce cas, deviennent souvent encrassées, des pompes de conception spéciale fonctionnant en mode automatique devraient être utilisées. À cette fin, des pompes adaptées au pompage de liquides avec des déchets sont utilisées ou des mesures sont prises pour empêcher la pénétration de matériaux colmatants dans les pompes. Dans ce dernier cas, les matériaux sont déposés sur le tamis du réservoir sous pression installé devant la pompe et, par commutation automatique de la pompe, sont acheminés avec le flux d’eaux usées vers la canalisation sous pression. Les dispositifs pneumatiques de levage d'eau fonctionnent selon le même principe. Dans ce cas, la montée des eaux usées n’est pas due à la puissance élevée de la pompe, mais à la pression produite sur le réservoir collecteur fermé avec l’air comprimé provenant du compresseur.

Les usines de production raccordées au réseau d'assainissement doivent, dans certains cas, effectuer un nettoyage préalable des eaux usées avant leur drainage dans le réseau d'égouts. Dans le même temps, il est nécessaire d'éliminer des eaux usées les substances dangereuses pour les travailleurs des réseaux d'égouts, ainsi que les substances susceptibles d'endommager le réseau d'égouts et les installations de traitement des eaux usées qui y sont raccordées. Ces substances comprennent, par exemple, l'essence, dont une paire remplissant le système d'égout peut entraîner une explosion. Il est donc nécessaire de prévoir des benzolushushki dans les stations-service, les garages, les installations de lavage des voitures, etc., au moyen desquels toutes les substances explosives sont éliminées des eaux usées. En principe, il s'agit des mêmes fosses septiques, la seule différence étant que, dans ce cas, les substances retirées, plus légères que l'eau, flottent à la surface, d'où elles sont périodiquement retirées. Les bacs à graisse sont installés de la même manière, par exemple dans les abattoirs. La graisse contenue dans les eaux usées rejetées par les abattoirs, déposée sur les murs des canalisations, interfère avec le flux des eaux usées dans le système d'égout et complique le travail des usines de traitement des eaux usées. Il existe un certain nombre de substances dont la descente dans les égouts est interdite ou limitée. Nous ne listerons pas toutes ces substances ici. Nous rappelons seulement que la tâche des eaux usées consiste à éliminer immédiatement de la zone urbaine tous les polluants liquides et insolubles présents dans les eaux usées. Cette tâche serait considérée comme non remplie si le système d'assainissement était uniquement destiné à l'élimination des eaux usées domestiques et excluait l'élimination des déchets industriels. Par conséquent, le rejet de certains types d’eaux usées n’est limité que dans les cas où le danger pour le système d’égout d’un tel drain est indiscutable.

Les eaux usées des bâtiments et des parcelles de terrain relèvent soit du système assurant la réception séparée des eaux usées industrielles, domestiques et atmosphériques, soit du collecteur d’eaux usées recevant les deux types d’égouts. Le chapitre précédent avait déjà mentionné les aspects positifs et négatifs de ces options. Dans les grandes villes, les égouts sont en service depuis de nombreuses décennies et il n’est donc pas nécessaire de parler du choix d’un système d’évacuation des eaux usées à l’heure actuelle. Cela est également vrai dans les cas où la reconstruction et l'agrandissement de la zone de construction nécessitent la pose de nouveaux systèmes de conduites. Étant donné que ces systèmes sont raccordés au réseau d’égout existant et ne constituent pas un système entièrement nouveau, ils devraient fonctionner selon le principe déjà adopté d’un système combiné ou séparé. Il n’existe pas de différence significative entre l’évacuation des eaux usées industrielles des petites villes et celle des grandes villes, même si l’on prend en compte les dimensions sans cesse croissantes des canalisations, qui sont associées à une augmentation de la consommation d’eaux usées. Dans le passé, les tuyaux en céramique étaient utilisés avec succès pour de tels pipelines. Ces tubes continueront à être largement utilisés dans le futur, malgré la concurrence sérieuse qu’ils représentent de plus en plus souvent comme des tubes en plastique. Les tuyaux en béton, en particulier dans les cas où ils n'offrent pas de protection particulière contre les effets agressifs des substances présentes dans les eaux usées, conviennent moins au détournement des eaux usées industrielles et domestiques. Par conséquent, ils sont principalement utilisés pour l'élimination de l'eau atmosphérique1.

Le problème du rejet des eaux usées atmosphériques dans les grandes villes consiste à absorber des flux d’eau intenses lors de fortes pluies et à les détourner de la zone urbaine. Quiconque a déjà été témoin de l'inondation des rues sait très bien à quel point les effets de l'eau peuvent être désastreux dans des conditions catastrophiques lors de fortes pluies. Tout le monde est au courant des cas de déversement de ruisseaux de montagne et de petites rivières dans des vallées étroites se transformant en rivières turbulentes lors d'inondations. Cela est dû au fait que presque toute la quantité de précipitations sur une courte période s'écoule des pentes dans les ruisseaux, car seule une partie de l'eau s'infiltre dans le sol. Les mêmes vallées étroites sont les rues des centres urbains densément construits. Leurs tailles sont déterminées par la personne elle-même. Et dans ce cas également, toute l'eau atmosphérique s'écoule en peu de temps des toits, des cours et des rues dans un collecteur, qui est comme un ruisseau situé dans une vallée de montagne. Au cas où ce collecteur ne serait pas en mesure de recevoir et de détourner l'eau qui y pénètre, une inondation catastrophique des rues peut survenir, semblable à l'inondation des vallées de montagne. Par conséquent, les collecteurs de pluie des grandes villes, et ils comprennent également les collecteurs du système d'égout commun, qui rejette simultanément les eaux industrielles et domestiques et les eaux de pluie, sont souvent de véritables catacombes d'une hauteur et d'une largeur de plusieurs mètres.

Souvent, avec de fortes pluies ne durant que 10-15 minutes, la quantité de précipitations est de 20 mm ou plus. Dans ce cas, le débit d'eau s'écoulant d'une zone d'un hectare est de plusieurs mètres cubes par seconde. Mais ce sont encore des terrains relativement petits, correspondant aux terrains de sport ordinaires. Si vous augmentez leur superficie de 10 fois, dans ce cas, la quantité d'eau courante correspondra au débit d'eau de la rivière Spree dans

Berlin Cependant, les précipitations sur une vaste zone entraînent une diminution du ruissellement des eaux de pluie. Cela s'explique par le fait que la récupération la plus intensive des averses de pluie ne s'observe que sur des zones relativement petites. Les calculs relatifs aux égouts pluviaux ne tiennent pas compte des soi-disant fortes pluies tombées sur l'ensemble du territoire car, dans ce cas, le deuxième rejet d'eau est insignifiant et peut être facilement accepté par le collecteur des eaux usées. Le débit d'eau irrégulier qui se produit lors de fortes pluies permet, en revanche, d'évacuer le réseau d'égouts en y raccordant des réservoirs de régulation ou des précipitations, ce qui permet de poser des collecteurs de plus petit diamètre, c'est-à-dire plus économiques. Cependant, lors du calcul du réseau d'égout, les capacités d'accumulation des capteurs eux-mêmes sont également prises en compte. Les réservoirs de contrôle peuvent être situés sous terre. Quand il pleut, ils sont remplis d'eau et, une fois que l'eau s'est arrêtée, ils sont progressivement vidés. De tels réservoirs remplissent donc les fonctions d'accumulateurs. Ce rôle est assumé involontairement par les sous-sols des bâtiments inondés par de fortes pluies, qui doivent ensuite être pompées avec une grande difficulté. Dans certains cas, des étangs naturels ou spécialement construits sont utilisés comme réservoirs de contrôle. Le système de drainage a pour tâche d’évacuer une partie des eaux usées des égouts collectifs vers un plan d’eau avoisinant situé au bon endroit par le chemin le plus court. Il n’est alors pas nécessaire de dévier cette partie de l’eau à travers l’ensemble du collecteur principal vers l’usine de traitement. L'inconvénient de cette installation est qu'une partie des eaux usées industrielles non traitées pénètre dans le réservoir. Toutefois, cela ne peut se produire que lorsque les eaux usées reçoivent une dilution correspondante avec les eaux de pluie. De plus, la fonction pluviométrie ne fonctionne que sur quelques courtes périodes de l'année. Dans de nombreuses villes, le terrain ne permet pas l’évacuation directe de toutes les eaux usées vers les stations d’épuration grâce à un système de tuyauterie à gravité raccordé au collecteur principal. Il arrive aussi que le territoire sur lequel se trouve la ville présente une très légère différence d'altitude, de sorte que les capteurs, qui doivent avoir une certaine pente, garantissant un écoulement assez rapide de l'eau, devraient dans ce cas être très profondément enfouis sous le sol, dans la partie inférieure. Cela entraînerait une augmentation significative du coût de la construction d'un réseau d'égouts et, en outre, il faudrait construire de grands collecteurs situés en profondeur. Dans de tels cas, il est conseillé d'installer des stations de pompage, à l'aide desquelles il est possible de soulever les eaux usées dans le canal, situé quelques mètres plus haut, ou de fournir des eaux usées aux stations de traitement des eaux usées (pompage) au moyen d'un système de conduites sous pression. Les installations de pompage sont également utilisées en terrain accidenté. Afin de poser le capteur, il pourrait surmonter l'obstacle rencontré, par exemple sous la forme d'une colline séparée, nécessitant une grande quantité de terrassement. Dans ce cas, il est souvent plus économique d'utiliser une installation de pompe fournissant de l'eau à la hauteur souhaitée.

Pour ces raisons, les stations de pompage des eaux usées sont largement utilisées dans les grandes villes et il est donc conseillé de se familiariser brièvement avec elles.

Des stations de pompage pour le pompage des eaux usées ont été créées sur le modèle des stations de pompage déjà traditionnelles pour l’eau potable. Lors de la construction de systèmes modernes centralisés d’alimentation en eau, qui ont commencé à se développer vers le milieu du siècle dernier, la plupart des grandes villes ont commencé à utiliser des pompes pour acheminer de grandes quantités d’eau par le biais de structures de surface appelées châteaux d’eau, ou directement dans le réseau de distribution à partir duquel le consommateur passait. À une époque, ces opérations étaient effectuées par des pompes à piston de différentes conceptions. Les pompes à piston étaient entraînées par des moteurs à vapeur. Les pompes et les machines à vapeur occupaient beaucoup de place dans le bâtiment de la station de pompage. Dans le même temps, de la vapeur était produite dans une chaufferie située sur le territoire de l'entreprise, ce qui augmentait les coûts de construction et d'exploitation de telles stations de pompage. Les premières stations de pompage des eaux usées ont été aménagées selon le même principe. Aujourd'hui, le transfert des eaux potables et usées est principalement assuré par des pompes centrifuges à entraînement électrique. Comme les pompes centrifuges sont des unités à grande vitesse, leur puissance dans des dimensions beaucoup plus petites peut dépasser celle des pompes à piston. L'entraînement électrique simplifie le fonctionnement de la pompe, car il est possible d'utiliser le courant du réseau urbain pour alimenter l'entraînement électrique de la pompe. Cela vous permet d'automatiser les stations de pompage. La station de pompage moderne est fondamentalement différente des stations construites au siècle dernier. La première chose qui distingue cette station est le territoire insignifiant occupé par la structure.

Même dans le cas où les eaux usées rejetées d'un bâtiment résidentiel, par gravité (parfois à l'aide de stations de pompage), s'écoulent par les égouts souterrains vers les stations d'épuration, les grandes villes doivent effectuer d'importantes réparations et entretenir un réseau étendu. La tâche de ces services est d’exercer un contrôle constant sur le débit normal de l’eau, car tout encrassement du réseau peut entraîner la formation de mares, qui menacent d’être inondées. Dans ce cas, le danger particulier d'un éventuel encrassement du réseau est représenté par divers dépôts, qui se forment éventuellement dans des réservoirs.

Ces matériaux déposés, et surtout le sable, pénètrent dans les égouts par les entrées d'eau des rues, les bouches d'aération des bouches d'égout ou les bouches d'aération. Même au stade de la conception du réseau d'égout, ils cherchent à obtenir le moins possible de ces dépôts en offrant au collecteur de rue des pentes optimales. Les dépôts ne se produisent pas dans les endroits où les eaux usées coulent constamment à grande vitesse et entraînent du sable. Cependant, dans de nombreuses grandes villes dont le territoire a un caractère plat, il est impossible de prévoir de telles pentes. Dans ce cas, le sable des réservoirs doit être éliminé périodiquement. Comment cela s’effectue, nous l’avons déjà expliqué au chapitre précédent.

Dans les grandes villes, les brigades chargées du nettoyage et de la réparation du réseau d'égouts extérieur sont extrêmement nécessaires, car le fonctionnement normal d'un énorme réseau d'égouts urbains en dépend. En même temps, ils font un travail vraiment ingrat, que la population n’apprend que lorsque le blocage survenu dans le réseau d’égout entrave l’utilisation normale des installations. Il convient de noter que le colmatage du réseau d'égouts est souvent dû à la faute des citadins qui ne respectent pas les règles les plus élémentaires d'utilisation du système d'assainissement. S'assurant que toutes les eaux usées peuvent faire n'importe quoi, elles y déposent des matériaux qui, même avec un système bien conçu et un entretien régulier, ne peuvent pas toujours être évacués par les conduites d'égout. Par conséquent, il serait plus correct de ne pas jeter les eaux usées qui pourraient causer l’encrassement dans le système, mais de les collecter dans des seaux spécialement conçus à cet effet. Dans certaines grandes villes à l'étranger, les machines à déchiqueter les ordures, installées au-dessus du tuyau d'évacuation des eaux usées de la cuisine, se sont répandues récemment. Cela crée une grande commodité, car cela permet d'éliminer les ordures de la cuisine et même des fragments de vaisselle en porcelaine par le système d'égout. Cependant, la faisabilité d'utiliser de tels dispositifs est assez controversée. Premièrement, l'installation de telles machines pour le déchiquetage des ordures représente un coût supplémentaire pour les résidents et, deuxièmement, le rejet d'une grande quantité de matériaux solides dans les égouts entraîne le dépôt de certaines d'entre elles, formant des dépôts dans les canalisations, difficiles à éliminer lors du nettoyage du réseau d'égouts.. Par conséquent, il serait plus sage d'éliminer toutes les ordures ménagères sèches à l'aide des vide-ordures et des autres dispositifs prévus à cet effet, plutôt que de les jeter dans le système d'égout. En suivant le trajet des eaux usées, nous allons maintenant voir comment les eaux usées sont traitées dans les installations de traitement des grandes villes. Il est souvent nécessaire de respecter le nom «station de traitement des eaux usées». Le degré d'industrialisation du traitement des eaux usées est actuellement tellement important que la notion de "station" est pleinement justifiée dans ce cas. Parallèlement, nous ne pouvons plus procéder à une comparaison directe des stations de traitement des eaux usées avec les stations de traitement des eaux usées domestiques et les petits systèmes d’égouts, alors que les mêmes processus de traitement physique, chimique et biologique ont lieu dans les grandes stations de traitement des eaux usées. L'utilisation de divers moyens techniques pour réguler ces processus est si étendue que des connaissances spéciales sont nécessaires pour établir, malgré les différences apparemment importantes entre ces processus, des fondements communs de leurs sciences naturelles. Imaginons que, dans le cadre d’une excursion, nous nous sommes rendus à l’usine de traitement des eaux usées dans le but de l’inspecter et que cette excursion nous a accompagnés de l’ingénieur en chef de la station. Il construira probablement un circuit de manière à ce que nous puissions suivre l’ensemble du chemin tracé par les eaux usées traversant toutes les stations d’épuration. Ensuite, il nous guidera à travers le territoire où des opérations parallèles sont effectuées, principalement le traitement des boues d'épuration.

Ainsi, les portes de la station d'épuration s'ouvrent et nous constatons immédiatement que, malgré le caractère peu attrayant des matériaux traités, une propreté et un ordre exceptionnels règnent. Oui, cela devrait être le cas, car les stations d'épuration sont des structures dont la tâche première est la réhabilitation sanitaire des villes. Par conséquent, avec les autorités chargées de la surveillance de l'eau, leur travail est surveillé en permanence par les autorités sanitaires. Pour cette raison, les visiteurs les plus fréquents de la station sont les inspecteurs sanitaires et les médecins. La rareté des préposés est également frappante. Les économistes pourraient calculer que le coût d'un bâtiment par personne travaillant dans une gare dépasse 1 million de marks. Comparé à d'autres installations industrielles (et les usines de traitement des eaux usées, de par leur nature, peuvent à juste titre être considérées comme des installations industrielles)

Ce rapport est très satisfaisant. En outre, cela permet de juger du degré élevé de mécanisation et d’automatisation de la structure. Si nous avions posé la question de savoir combien d’organismes «vivants» étaient «occupés» dans une station d’épuration, nous aurions alors à traiter avec des nombres véritablement astronomiques. 8 La myriade de bactéries et autres micro-organismes sont impliqués dans le processus de traitement biologique. Ils exercent consciencieusement leurs fonctions de traitement des eaux usées, puis participent à la décomposition des boues qui leur sont extraites. Nous commençons par contourner la station d’épuration en inspectant la structure de réception d’eau. C’est le point où le collecteur d’admission, qui était auparavant enfoui sous terre, sort ou où se terminent les conduites sous pression en fonte ou en acier partant des stations de pompage situées dans la ville. La structure de prise d’eau est un réservoir en béton à partir duquel des plateaux de drainage ouverts sont tendus jusqu’à l’installation de traitement. Parfois, des pompes centrifuges ou à vis sans fin hautes performances sont également installées à cet endroit, ce qui élève les eaux usées à un certain niveau, après quoi elles sont acheminées par gravité vers toutes les stations d’épuration. Lors de la réception des eaux usées provenant du système d'égouts entièrement cousu, la structure d'admission est souvent équipée d'un dispositif de trop-plein. Dans ce cas, si après une forte pluie, la quantité d'eau excédant sa capacité parvient à la station d'épuration pendant une courte période, une partie de l'eau entrante sera évacuée par le dispositif de trop-plein. Cette eau peut être acheminée vers le réservoir par un canal spécial. Cependant, afin de recevoir les eaux usées d'eaux pluviales polluées, il est préférable de prévoir un réservoir de régulation. Pendant la pluie, un tel réservoir se remplit progressivement avec l'eau de pluie qui s'écoule du dispositif de trop-plein qui, une fois la pluie stoppée, est pompée vers la station d'épuration.

De plus, avec notre guide, nous nous dirigeons le long du plateau ouvert vers la première installation de purification de l’eau - le réseau. Sur le chemin, nous voyons de puissants flux d’eaux usées dans un bac en béton aux parois verticales. Notre guide voudra probablement nous montrer un échantillon des eaux usées qui sont arrivées à la station avant d’être préparées dans un récipient en verre. Si le chemin tracé par les eaux usées vers la station d’épuration n’est pas trop long, cette eau ne diffère donc pas des eaux usées d’un égout extérieur. L'eau a l'air sale gris. Il n'a pas une odeur nauséabonde, mais au contraire une légère odeur sucrée, qui ne peut être ressentie que lorsque vous êtes près d'un plateau en béton ou lorsque vous amenez un récipient contenant un échantillon au nez. La situation est différente si le chemin emprunté par les eaux usées jusqu'à la station d'épuration était long ou devait être pompé sur des distances considérables. Dans ce cas, à la suite de processus de décomposition se produisant dans l’eau, les réserves d’oxygène dissous dans celle-ci peuvent être épuisées et le processus de conversion des substances organiques, appelé décomposition, va commencer. Extérieurement, cette condition peut être déterminée par la couleur sombre de l'eau usée. Dans le deuxième chapitre, nous avons déjà expliqué la raison d’un tel noircissement de l’eau. L'odeur de l'eau change également, car lorsque se décompose de l'hydrogène sulfuré, il dégage une odeur d'oeufs pourris. Mais en dehors du territoire de la gare, cette odeur ne se propage pas mais se conserve près du plateau ouvert. Par conséquent, on peut dire sans exagérer que la station d'épuration n'a pas d'effet nocif sur l'environnement, contrairement à certaines entreprises industrielles qui polluent l'atmosphère par des nuages ​​de fumée émise, ainsi que des champs d'irrigation en voie de disparition progressivement situés dans les zones suburbaines, dont les fonctions sont assurées depuis longtemps par des stations d'épuration.. En attendant, nous approchons déjà des réseaux pour le traitement mécanique des eaux usées. Nous voyons plusieurs mécanismes de ce type établis dans un canal ramifié et étendu. Les tiges d’acier souvent situées dans les grilles et espacées de 2 à 3 cm retiennent tous les gros déchets flottant dans l’eau. Ainsi, les eaux usées qui les traversent ne contiennent que des particules de matières en suspension et du sable. De temps en temps, des râteaux mécaniques sont mis en mouvement, qui tombent au fond du canal en béton, puis glissent lentement le long des tiges vers le haut, les débarrassant ainsi des déchets solides et des matériaux fibreux. Ensuite, tous les déchets solides saisis sont déversés sur un tapis roulant situé au-dessus de la surface de l'eau et déversés dans une voiture à l'arrêt. Le rake est automatiquement activé à l'aide d'un relais de temps ou d'un relais de différence de niveau. Lorsque trop de déchets s’accumulent sur la grille, l’eau de retour est due à une diminution de la partie vivante de la grille. Si, dans ce cas, les indicateurs de niveau d'eau installés avant et après la grille indiquent une différence de niveau inacceptable, le moteur électrique se met automatiquement en marche, actionnant un râteau mécanique qui nettoie la grille des débris qui y sont collés jusqu'à ce qu'elle redevienne normale. La grille de déshumidification est installée dans un petit bâtiment qui, en cas de mauvaises conditions météorologiques, sert d’abri à la station de nettoyage en service et surveille occasionnellement les travaux de l’installation. Les travaux à l'usine de traitement des eaux usées sont effectués jour et nuit, les eaux usées de la station ne s'arrêtant presque jamais. Par conséquent, pour le personnel travaillant à la station, les conditions appropriées sont créées de manière à garantir, par tous les temps, en particulier par un hiver rigoureux, le fonctionnement ininterrompu de la structure desservie au cours de trois quarts de travail.

Naturellement, dans aucune de nos villes, il n’existe de station d’épuration, ce qui serait une réplique exacte de celle que nous avons visitée, car il existe de nombreuses solutions en matière de technologie des eaux usées pour réaliser un traitement efficace des eaux usées. Ainsi, les dispositifs et même les éléments individuels des structures ne sont pas unifiés. En outre, il existe de nombreuses options pour la disposition des structures. Et ici, comme dans tous les processus de production, il existe une constante

la modernisation. Les techniques sont continuellement améliorées et l'équipement amélioré. Les travaux de recherche, d’une part, et la participation active des rationalisateurs, d’autre part, contribuent à l’amélioration continue des stations d’épuration. Lorsqu'ils développent des solutions de conception pour chaque nouvelle station d'épuration, ils utilisent l'expérience de la conception d'installations antérieures et de méthodes avancées pour améliorer les performances de ces stations, réduire les coûts de construction et d'exploitation ou améliorer la fiabilité de fonctionnement et les conditions de travail des stations. Même l'écran de la corbeille est faite dans des conceptions différentes. On utilise par exemple des réseaux dont les barreaux, de forme arquée, sont disposés horizontalement dans le flux d’eaux usées. Dans ce cas, l'éjecteur de grattoir, se déplaçant à travers le plateau, déplace les ordures conservées vers l'emplacement où le broyeur est installé. Les déchets qui pénètrent dans un broyeur de métaux sont cassés et broyés à l'aide d'un marteau en acier à rotation rapide. Tombant dans les fissures de la coque, ces déchets broyés peuvent maintenant passer à travers les saillies du réseau. Ainsi, les déchets ne doivent pas du tout être retirés de l'eau. Ils sont broyés sous l'eau, envoyés avec un flux d'eaux usées et, avec d'autres contaminants présents dans les eaux usées, soumis à un traitement supplémentaire. Bien que cette méthode d'élimination des déchets soit plus simple que, par exemple, une méthode impliquant leur élimination des eaux usées et leur stockage ultérieur, le mécanisme utilisé est plus susceptible d'être endommagé que dans les réseaux plus simples, et par conséquent cette méthode d'élimination des déchets pas utilisé dans toutes les stations d'épuration. Que se passe-t-il ensuite avec les déchets collectés dans les eaux usées? Ils peuvent être compressés pour éliminer l'humidité résiduelle, puis brûlés. La cendre qui en résulte est répartie sur le sol. Cette forme d'élimination des déchets est la plus acceptable du point de vue sanitaire. Cependant, en raison de la présence de matières organiques dans les déchets, ils peuvent également être compostés séparément ou avec des boues d’épuration et des ordures ménagères. Le compost obtenu de cette manière est sanitaire. Enfin, il existe un autre moyen d'éliminer les déchets déchiquetés, qui consiste à les mélanger avec de l'eau de Javel et une instillation dans des zones spécialement désignées. Après avoir énuméré toutes ces possibilités pour éliminer les déchets, notre guide n’oublie pas de mentionner que la quantité de déchets a considérablement augmenté ces dernières années et que la plupart d’entre eux sont des matériaux synthétiques, dont le retrait des eaux usées cause beaucoup de problèmes. Ayant une résistance à la traction élevée, ils posent souvent des problèmes lors du fonctionnement du dispositif de raclage ou du concasseur, car l'élimination des accumulations de ces déchets de la grille est une tâche plutôt compliquée.

Nous nous dirigeons maintenant vers l’installation de séparation des solides qui constituent les eaux usées jusqu’au piège à sable. Dans les égouts de rue, une partie du sable entre dans l’égout et dans l’eau, qui n’est que partiellement éliminée lors du nettoyage des égouts. Une grande partie de ce sable se retrouve dans les eaux usées de l'usine de traitement, où il doit être évacué d'une manière ou d'une autre. Ici, nous sommes à nouveau aidés par un schéma simple de flux hydraulique. Les sables sont emportés avec de l'eau uniquement à un certain débit. Lorsque cette vitesse diminue, les grains de sable se déposent au fond du canal et l'eau coule plus loin. Le sable est lavé et emporté avec de l'eau uniquement dans les cas où la vitesse d'écoulement dépasse 0,3 m / s. À un débit inférieur, le sable se dépose au fond. Les sections longitudinales étroites des pièges à sable horizontaux sont conçues de manière à ce que la vitesse d'écoulement de l'eau à l'intérieur soit toujours de 0,3 m / s. Si cette vitesse est légèrement réduite, de petites particules de matières organiques en suspension tomberont avec le sable. Cela serait hautement indésirable, car il ne devrait pas y avoir de sédiment organique dans le piège à sable, qui contaminerait le sable et compliquerait l'élimination ultérieure du sable en raison de sa tendance à pourrir. Après un certain temps de fonctionnement du piège à sable, la couche de sable déposée sur le fond atteint une épaisseur telle qu’elle doit être enlevée. Dans les petites stations d’épuration, ce travail est encore parfois effectué manuellement. Dans les grandes stations, le sable est soulevé quotidiennement à la surface par un mécanisme se déplaçant le long de rails de guidage posés sur le piège à sable. Dans le bunker ou dans les zones drainées pour le séchage, le sable est déshydraté afin de pouvoir être déversé. Le dessin du piège à sable, composé de plusieurs sections longitudinales, n’est pas unique. Développement de plusieurs solutions techniques pour mener à bien des opérations d’élimination du sable des eaux usées. Vous pouvez, par exemple, précipiter du sable dans des pièges à sable avec un mouvement vertical de l'eau. L'enlèvement des sédiments de tels fosses de sable profondes est effectué par voie aérienne. Une autre conception de piège à sable est également utilisée, dans laquelle se produisent des processus similaires aux phénomènes observés dans une tasse à thé. Lors du mélange du thé, les feuilles de thé sont recueillies au centre de la tasse. Avec un mouvement circulaire des eaux usées dans un piège à sable vertical et circulaire, les grosses particules sont collectées de la même manière en son centre. Par un trou aménagé au centre du piège de sable, ils pénètrent dans une chambre spéciale, d'où ils sont pompés.

L'inspection de la station d'épuration se poursuit. Derrière le piège de sable, nous voyons un canal avec des murs de béton verticaux. Les parois du plateau au milieu du rétréci et le fond a une pente dans le sens du mouvement de l'eau.

Nous remarquons que l’eau qui s’est accumulée à la place du rétrécissement du canal traverse rapidement l’espace rétréci. L’ingénieur qui nous accompagne attire notre attention sur la chambre à flotteur située près du canal et explique le but de l’installation dans son ensemble. La parole dans ce cas-ci concerne le plateau Venturi, avec lequel le débit des eaux usées est mesuré. En utilisant la régularité connue, il est possible, sur la base du remous qui se forme sur le site du rétrécissement de la section transversale du canal, de déterminer avec précision le débit des eaux usées. Le mouvement du flotteur est transmis à travers un disque avec une came à un enregistreur, qui indique le débit instantané. Ces lectures sont transmises au panneau de commande de la station d’épuration, ce qui permet à l’ingénieur responsable de ce changement d’évaluer en permanence la quantité d’eaux usées entrant dans la station et les changements qui se produisent. Dans ce cas, il donne les instructions nécessaires sur les différents points de la station afin que, lors de tout afflux d’eaux usées, les conditions optimales pour le processus de traitement soient créées.

Continuant à inspecter la gare, nous arrivons au bâtiment, qui attire immédiatement l’attention par ses dimensions. C'est un réservoir large et allongé avec une surface d'eau presque immobile. Seulement en regardant de près, vous pouvez voir que l'eau dans ce réservoir se déplace lentement. Ils nous expliquent que la profondeur de travail de ce réservoir est d’environ 2 m et que la durée de rétention des eaux usées dans cette station d’épuration est de 2 heures. Avec un écoulement d’eau aussi lent, de minuscules particules de matières en suspension se déposent au fond du réservoir. Ils ne devraient être que quelques heures sur le fond plat du réservoir, car ils peuvent facilement se transformer en une masse en décomposition. Cela serait évidemment indésirable et, par conséquent, les sédiments au fond du réservoir sont éliminés à intervalles rapprochés par des épurateurs spéciaux. Le camion-grattoir à pont se déplace le long des rails de guidage disposés le long des parois du décanteur et tire le grattoir avec lui, assurant ainsi le nettoyage complet du fond. Les sédiments se déplacent dans le sens opposé au débit de l'eau et s'écoulent dans la fosse située dans la partie avant du décanteur, d'où ils sont drainés dans les puits de boues. Nous verrons un peu plus tard ce qui se passera avec ces sédiments lors d’une nouvelle inspection de la station d’épuration. Nous remarquons également que le chariot de pont déplace non seulement les sédiments déposés au fond, mais aussi les substances flottantes accumulées à la surface de l’eau, contenant principalement des matières grasses et des produits pétroliers, qui ne sont pas toujours retardées par les usines de traitement des entreprises industrielles avant de rejeter les eaux usées industrielles dans les égouts. Ces substances en suspension sont évacuées du décanteur à un endroit et ensuite soumises au même traitement que les sédiments de fond. Dans la partie arrière du décanteur, il y a une plate-forme métallique pour un chariot de pont, ce qui permet à ce dernier de se déplacer le long de l'avant des décanteurs. Par conséquent, il n'est pas nécessaire que chaque colon soit équipé d'un chariot à pont individuel. Un de ces chariots peut desservir en alternance plusieurs bassins de décantation adjacents. Cela nous étonne que le mécanisme de grattoir fonctionne complètement sans surveillance. Il s’arrête non seulement de manière autonome à la fin du décanteur de sorte qu’après avoir retiré le racleur de l’eau, il recule avec une plus grande vitesse, mais se dirige également sur une plate-forme spéciale qui s’allume automatiquement et passe au prochain décanteur. Cette automatisation de ces processus explique la pénurie de personnel de maintenance à la station d'épuration. À l'endroit où les eaux usées s'écoulent du puisard, on nous montre à nouveau un tube contenant de l'eau prélevée pour analyse. Nous pouvons nous assurer qu'il est beaucoup plus transparent que l'eau prélevée pour analyse au point de captage des eaux usées à la station d'épuration. Mais cela n’est pas surprenant, car nous savons que les matières en suspension ont été éliminées des boues d’épuration. Avec un lent écoulement d'eau, toutes les particules non dissoutes se déposaient au fond et la quantité de contaminants contenus dans les eaux usées diminuait donc d'environ un tiers. Par conséquent, l'eau prélevée pour l'analyse n'est pas encore complètement propre. Il continue à être quelque peu trouble, ce qui s’explique par la présence de substances semi-dissoutes qu’il n’a pas pu isoler, même dans la fosse septique. Après quelques étapes supplémentaires, nous nous retrouvons devant un groupe de fosses ayant la même longueur et la même largeur que les fosses septiques. Contrairement au calme de la surface de l'eau du clarificateur que nous venons d'examiner, il se produit un mélange intense d'eau. Il se produit sous l’influence de l’air comprimé entrant dans le réservoir par l’intermédiaire d’aérateurs spéciaux situés au fond, le long du côté long du réservoir. La profondeur de la citerne est de 4 m. De l'air comprimé est produit dans une salle des machines à proximité, où des turbocompresseurs sont installés, et est alimenté par des canalisations souterraines. Cet air sous forme de petites bulles pénètre dans l'eau à travers la surface poreuse des tuyaux en céramique, en grand nombre, situé profondément sous l'eau le long d'un côté du réservoir. L'air comprimé fourni par le côté provoque un violent mélange transversal de l'eau, ce qui est très important car, à cause de cette turbulence de l'eau, les flocons de limon sont constamment suspendus. Ces boues floconnantes déterminent l'efficacité du traitement des eaux usées. Il consiste en une variété de microorganismes qui se nourrissent d’eaux usées contaminées. À leur sujet déjà décrit dans les chapitres précédents. L'air entrant fournit à ces micro-organismes l'oxygène nécessaire à leur activité vitale, tandis que les eaux usées leur fournissent de la nourriture. Ces flocons biologiquement actifs sont appelés "boues activées", d'où le nom de la méthode de traitement des eaux usées elle-même. Un mélange d'eaux usées et de flocons de boues actives, en mouvement lent et en circulation constante, est dans l'aéro-réservoir pendant plusieurs heures. Ensuite, ce mélange est retiré de l'aéro-réservoir par des canalisations souterraines et nous le retrouvons maintenant dans un grand décanteur situé immédiatement derrière le réservoir d'aération. Ce réservoir rond, appelé puisard radial, est conçu pour éliminer les boues activées des eaux usées. Bien entendu, les micro-organismes doivent remplir en permanence leurs fonctions de traitement des eaux usées et, pour cela, ils doivent être pompés à nouveau dans des réservoirs d'aération. Dans un réservoir rond, les flocons se déposent au fond sous forme de minuscules particules saturées en eau. À partir de là, à l’aide d’un dispositif de raclage en rotation constante fixé à la ferme, qui repose sur la paroi latérale du réservoir et sur le support central, les boues sont déplacées vers les puisards situés au centre du réservoir. Les pompes fournissent des boues activées liquides - leur eau contient plus de 99% - pour une circulation constante à l'avant de l'aéro-réservoir, où les boues sont à nouveau mélangées avec les eaux usées préalablement clarifiées.

Ainsi, alors que les eaux usées s'écoulent directement dans les installations de traitement biologique, les boues activées circulent en permanence à l'intérieur de ces installations. Les eaux usées de boues activées purifiées qui sont dans le clarificateur secondaire depuis plusieurs heures pénètrent dans un bac circulaire situé le long du périmètre de ce clarificateur. Bien sûr, à travers ce réservoir, ainsi que dans toutes les installations de la station, de l'eau purifiée coule en permanence, de sorte que le temps de séjour de l'eau dans le réservoir est la valeur moyenne prise pour une goutte.

Des colons secondaires rectangulaires peuvent également être fournis. Dans ce cas, le dispositif racleur se déplaçant le long des côtés longitudinaux du décanteur élimine en continu les boues et les déverse dans le plateau longitudinal. L'utilisation de clarificateurs secondaires rectangulaires offre la possibilité d'un agencement compact de la structure, dans lequel le clarificateur primaire, le réservoir d'aération et le clarificateur secondaire sont situés dans un bloc, ce qui permet de réduire considérablement la surface totale occupée par la structure. À l'endroit où les eaux usées sortent du décanteur secondaire, l'ingénieur de l'usine de traitement des eaux usées nous montre à nouveau son échantillon. La turbidité de l'eau est maintenant à peine perceptible. Bien que l'extérieur semble clair, l'eau contient encore une petite quantité de matières en suspension. Bien sûr, dans l’eau, il y a encore des substances qui ne sont pas visibles à l’œil nu, et on peut aussi supposer qu’elle contient un grand nombre de microbes, y compris des agents pathogènes. Avant de rejeter les eaux usées dans le réservoir, où 90 à 95% des contaminants ont maintenant été éliminés après le traitement biologique, de l’eau chlorée est ajoutée afin de détruire les agents pathogènes. À l'endroit où se termine le traitement des eaux usées, il est prévu de le déverser dans un réservoir ou - dans des cas particuliers - de drainer pour un usage ultérieur, principalement pour l'irrigation de terres arables et de prairies en agriculture. Ceci est vivement recommandé car les eaux usées, même après un traitement biologique, contiennent encore des solutés, principalement du phosphore, qui provoquent une croissance indésirable des algues dans les masses d'eau. Ce «retrait» des masses d’eau peut être évité en libérant du phosphore lors de la troisième étape de purification en ajoutant des produits chimiques à l’eau. En contournant l’installation de traitement des eaux usées, nous passons rapidement devant ses installations individuelles, car il est tout simplement impossible d’examiner en détail tous ses composants. Il convient également de noter que les processus technologiques et les structures des structures individuelles décrits ici peuvent ne pas coïncider complètement avec les structures et processus envisagés dans d'autres stations d'épuration. Mais notre inspection n'est pas encore terminée.

Qu'advient-il des sédiments retirés quotidiennement de la fosse à boues du clarificateur primaire? Nous n'avons pas encore dit qu'une partie des boues activées était constamment retirée du processus, car avec un apport adéquat en nutriments fournis par les eaux usées, les micro-organismes se multiplient rapidement. Étant donné que la quantité de boues activées ne doit pas dépasser la norme établie, une partie des micro-organismes circulant entre le réservoir d'aération et le décanteur secondaire doit être éliminée. Ces boues activées en excès sont pompées vers le clarificateur primaire et traitées avec les boues présentes.

Dans la fosse à boues du clarificateur primaire, de grandes quantités de liquide, principalement des sédiments de matière organique, s'accumulent quotidiennement, ce qui, après les avoir retirées de l'eau, se transforme rapidement en une masse en décomposition. Par conséquent, il convient, d’une part, par un traitement spécial, d’en éliminer une partie importante de l’eau et, d’autre part, d’empêcher sa pourriture avant son traitement ultérieur. Tout en continuant d’inspecter la station d’épuration, nous nous approchons des installations visibles de loin - les digesteurs. Ce sont de grands chars ronds de plusieurs milliers de mètres cubes dominant le territoire environnant. Les sédiments sont pompés quotidiennement du digesteur vers le digesteur, où ils sont mélangés aux sédiments déjà fermentés. Dans le digesteur, où sont créées les conditions nécessaires aux processus de décomposition biologique, ce sédiment dure de deux à quatre semaines. Les bactéries du méthane attaquent immédiatement la matière organique contenue dans les sédiments, qu'elles utilisent comme nourriture. Contrairement aux organismes qui se trouvent dans des réservoirs contenant des boues actives, ils n'ont pas du tout besoin d'oxygène. Ils aiment la chaleur et les ténèbres. Par conséquent, les digesteurs sont complètement fermés et la température à l'intérieur varie de 30 à 35 ° C. Au cours de la fermentation du précipité, des produits de décomposition gazeux sont libérés. Le méthane représente environ 2 / s de gaz en évolution constante pendant la fermentation, et 1 / s est constitué principalement de dioxyde de carbone et d'une petite quantité d'autres gaz. En termes de composition, les gaz de fermentation, parfois appelés «biogaz», correspondent au gaz naturel, dont les énormes gisements souterrains se trouvent dans divers coins du globe et dont la présence, avec le pétrole, est devenue l'un des facteurs les plus importants du développement de l'économie nationale.

Le méthane a une valeur calorifique élevée. Par conséquent, en brûlant les gaz de fermentation dans la chaufferie, on obtient de la chaleur qui est utilisée pour créer dans les réservoirs de méthane les températures les plus favorables à la vie des bactéries méthaniques. C'est pourquoi, à côté des grandes tours de digesteurs, nous voyons la construction de la chaufferie avec un échangeur de chaleur. L'eau chauffée dans des chaudières à gaz, passant par des serpentins à double paroi, dégage sa chaleur par le tirant d'eau qui se dirige vers le pipeline avant que celui-ci n'entre dans le digesteur. À partir de là, il devient évident que de gros réservoirs de gaz situés sur le territoire de la station d’épuration des eaux usées à côté des digesteurs sont utilisés. Ils servent à stocker le gaz libéré lors de la fermentation et alimentent ainsi en permanence les installations de production d'énergie thermique.

Nous apprenons également que non seulement le réservoir de méthane, mais tous les bâtiments de la station de traitement des eaux usées, en hiver, sont chauffés par la chaleur dégagée lors de la combustion du méthane. Un ingénieur de station d’épuration nous dit que le méthane était utilisé comme carburant pour les véhicules transportant du méthane comprimé dans des bouteilles spéciales. Cependant, il peut également être utilisé pour les gros moteurs à gaz fixes. Dans ce cas, les moteurs sont reliés aux générateurs au moyen de connexions de couplage, qui fournissent de l'électricité aux pompes, aux compresseurs, aux dispositifs d'élimination des boues, ainsi qu'à toutes les autres installations consommant de l'électricité. Dans ce cas, la chaleur perdue de ces moteurs peut être utilisée pour chauffer les boues fermentées. Une telle station d’épuration, qui satisfait indépendamment ses besoins en électricité, est totalement indépendante de toute source d’énergie externe. Il n'a besoin ni d'électricité, ni de gaz, ni de charbon.

La dernière étape de notre visite à l’usine de traitement des eaux usées consiste en une inspection de l’ensemble de la station depuis le site situé dans la partie supérieure du digesteur. Nous avons été conduits sur ce site en utilisant un ascenseur spécial. De là, à vol d'oiseau, tous les réservoirs et les canaux qui y mènent sont clairement visibles, le long desquels les eaux usées sont dirigées d'une structure à une autre en fonction des étapes de purification. Les lits de boues occupant un vaste territoire sont particulièrement frappants. Ils sont la destination finale des sédiments fermentés dans l'usine de traitement. Chaque jour, la même quantité de boues fermentées est rejetée par les digesteurs, qui sont reçus sous forme de boues fraîches. Comme les sédiments fermentés contiennent encore une quantité importante d’eau, il s’agit d’une masse liquide qui ne peut être transportée que par pipeline ou par petites quantités dans des camions-citernes. Pour réduire la quantité d'eau contenue dans la boue, celle-ci est séchée dans des lits de boue drainés ouverts, entourés de murs en béton, jusqu'à ce qu'elle atteigne une consistance lorsqu'elle peut être chargée avec une pelle. Une excavatrice à godets multiples se déplaçant le long des rails capte de grandes quantités de boues séchées et les transporte à l’aide d’un convoyeur vers les véhicules. De plus, les boues séchées après compostage peuvent être utilisées en agriculture.

L'inspection de la station d'épuration se termine par une visite du bâtiment de production, qui abrite le panneau de commande, le laboratoire ainsi qu'un certain nombre d'installations administratives. La présence d'automatisation et de contrôle à distance de tous les processus dans la station d'épuration nécessite la création d'un centre de contrôle central, actuellement disponible dans toutes les entreprises industrielles. Parallèlement à la gestion de la production et des équipements techniques, il est également primordial de suivre l’évolution des processus physico-chimiques et biochimiques. Le laboratoire de production, basé sur des analyses journalières, fournit des informations sur la qualité des eaux usées entrantes et traitées, sur les propriétés des boues activées, sur la composition des sédiments fermentés et sur les gaz libérés lors de l’épuration. L'évaluation de ces données est une condition importante pour la bonne gestion du traitement des eaux usées et des boues. Il est inutile de mentionner les salles de lavage, les vestiaires et les parties communes disponibles à la station d’épuration, dans lesquelles toutes les conditions répondant aux normes d’hygiène modernes sont créées pour les personnes travaillant à la station. Nous disons au revoir à l'ingénieur qui nous a accompagnés lors de l'inspection de la gare et la porte de la gare se ferme derrière nous. Cette visite nous a fait beaucoup réfléchir. Quel type de formation en ingénierie est nécessaire et quel type de connaissances est nécessaire dans le domaine des sciences naturelles afin que la ville puisse être sûre que la pollution du système d'égouts sera correctement traitée! Nous devrions être reconnaissants aux travailleurs, ingénieurs et techniciens de laboratoire qui, jour et nuit, veillent à ce que notre ville soit parvenue à faire face aux épidémies et aux autres effets indésirables pouvant être causés par un traitement inadéquat des eaux usées.