Guide pratique des stations de traitement des eaux

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Cet ouvrage a pour vocation première de sensibiliser les non-spécialistes du génie civil aux différents problèmes qu'ils peuvent rencontrer lors de l'élaboration et de la réalisation d'un projet de station de traitement des eaux. L'organisation tripartite du livre est basée sur celle du fascicule 74 du CCTG et correspondant aux différentes phases que sont les études préalables, la conception et la réalisation des structures.


Une place importante a été faite au matériau béton pour son utilisation majoritaire dans les ouvrages de rétention des eaux ainsi qu'aux matériaux composites que les caractéristiques mécaniques et physico-chimiques rendent particulièrement intéressants dans le cas de milieux fortement agressifs.


Conçu dans une période de transition entre l'application de la réglementation française et celle de la normalisation européenne, il aborde les grandes lignes de la partie 3 de l'Eurocode 2 relative au calcul des structures béton des silos et réservoirs.


À qui s'adresse l'ouvrage ?


Cet ouvrage s'adresse en priorité aux responsables du process ainsi qu'aux jeunes ingénieurs voulant s'initier aux spécificités du génie civil des réservoirs.



  • Les études préalables

    • Les études d'impact

    • L'étude du contenu

    • L'étude géotechnique


  • La conception des ouvrages

    • La fondation

    • Les structures

    • Application aux ouvrages hydrauliques

    • Application aux ouvrages de bâtiment


  • L'exécution des ouvrages

    • La période de préparation

    • L'implantation des ouvrages

    • Le terrassement et les fouilles

    • L'acceptation des sols de fondations

    • Le prédimensionnement des ouvrages

    • Les coffrages et les armatures

    • La fabrication et la mise en oeuvre des bétons

    • Les contrôles, les essais et les épreuves


EAN13 : 9782212853186
Nombre de pages : 274
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Partie 1 L E S É T U D E S P R É A L A B L E S
8
1.
Les études d’impact
Le f ascicule 74 défi nit les dif férentes études à mener préalablement à la conception de la station. Il s’agit : – de l’application de la loi du 3 janvier 1977 sur le projet architectural à joindre au niveau du permis de construire ; – de l’application de la loi du 10 juillet 1976 sur la protection de la nature ; – de l’application de la loi du 20 août 1985 sur les émer gences des bruits à proximité des installations classées. Est ég alement à défi nir au préalable l’appartenance de l’ouvrage à certaines rubriques des installations classées. Le décret n° 93-743 modifi é par le décret 97-1133 du 8 décembre 1997 et le décret 2006-503 de mai 2006 classent les stations d’épuration des aggloméra -tions d’assainissement ou dispositifs d’assainissement non collectifs en fonction de la charge brute de pollution organique à traiter (en DBO5) : – supérieure ou égale à 600 kg : installation soumise à autorisation ; – comprise entre 12 et 600 kg : installation soumise à déclaration.
D’autres rubriques peuvent également classer une station, telles que : – la capacité des déversoirs d’orage ; – les rejets d’eau pluviale ; – l’épandage des boues ; – les équipements techniques (digesteur, chaufferie au biogaz, etc.). L’arrêté du 22 juin 2007 relatif au traitement des eaux usées des agglomérations d’assainissement (JORF n° 162) précise également quelques points pouv ant intéresser le génie civil : – article 9 : « les bassins d’orage réalisés dans l’enceinte de la station doi vent être étanches et conçus de façon à faciliter leur nettoyage et la prévention des odeurs lors des vidanges ». Cette disposition rend l’utilisation de clapets de décharge prohibée et demande à réfléchir sur les solutions rapides (24 heures maximum) de maintenance ; – article 12 : « les ouvrages sont régulièrement entretenus de manière à garantir le fonctionnement des dispositifs de traitement et de surv eillance ». La conception des ouvrages devra prendre en compte la possibilité d’inspection périodique du génie civil ; – article 13 : « les stations d’épuration ne doi vent pas être implantées dans des zones inondables, sauf en cas d’impossibilité technique. Cette impossibilité doit être établie par la commune […], notamment en veillant à maintenir la station d’épuration hors d’eau et à permettre son fonctionnement normal ».
2.
Les études préalables
La prise en compte des exigences de ces différentes études d’impact peut donc influencer le choix du site d’implantation de la station, d’autant plus que l’on se place à l’intérieur du tissu urbain ou dans des zones à risques.
L’étude du contenu
Il est important, préalablement à la conception d’un ouvrage, de connaître de façon précise son contenu. Cette connaissance passe par l’analyse des caracté ristiques mécaniques et physico-chimiques du liquide ou du gaz.
-
Le fascicule 74 du CCTG ainsi que les règles professionnelles font référence, en ce qui concerne les réservoirs en béton, aux normes FD P 18-011 et NF EN 206.1 (elles seront détaillées ultérieurement dans le chapitre réservé au matériau béton). Il convient cependant d’insister sur la nécessité de faire établir une analyse de l’effluent brut entrée de station (analyse de l’eau et des gaz) de façon à s’assurer de la compatibilité physico-chimique des matériaux choisis et de l’effluent. L’absence de cette étude préalable conduit généralement à des surcoûts relativement importants.
Voici un exemple de rapport d’analyse sur un effluent brut entrée station :
1 – Objet – Prélèvements journaliers d’eau et d’air réalisés sur une semaine au niveau du collecteur de la STEP CANTINOLLE à EYSINES (33). • détermination de la concentration en H2S dans l’air au niveau du collecteur, • détermination des caractéristiques de l’ef fluent journalier au niveau du collecteur en ce qui concerne les concentrations suivantes : pH, sulfates, ammonium, magnésium, CO2libre et H2S. 2 – Méthodologies de mesurage – appareillage utilisé – Prélèvement d’air : barbotage de l’air prélevé au niveau du collecteur dans deux absorbeurs contenant de l’acétate de zinc à 2 % puis dosage ultérieur en laboratoire de H2S par colorimétrie. – Prélèvement d’eau : un préleveur échantillonneur ISCQ modèle 3700 a permis un prélèvement de 80 ml toutes les 10 min écoulées. 3 – Résultats Les prélèvemnets ont été réalisés au niveu du collecteur de la station d’épuration.
3.1 – Prélèvements d’air
Date du 21/05 – 11 h 30 au 22/05 – 9 h du 22/05 – 9 h au 23/05 – 9 h du 23/05 – 9 h au 24/05 – 9 h du 27/05 – 9 h au 28/05 – 9 h
2 Teneur en H2S (mg/m à 20 °C) 1,45 0,003 0,18 0,32
9
10
3.
3.1
3.1.1
3.2 – Prélèvements d’eau
Date
du 21/5 – 11 h 30 au 22/05 – 9 h du 22/05 – 9 h au 23/05 – 9 h du 23/05 – 9 h au 24/05 – 9 h
du 27/05 – 9 h au 28/05 – 9 h
p
H
7,7
7,55
7,7 5
7,4
L’étude géotechnique
2– SO4(mg/l)
3
1
1
3
7
9
+ NH4(mg/l)
61,2
57,6
76,5
107
CO2libre (mg/l) 20,4
22,0
23,1
25,3
2+ Mg (mg/l)
8
7
8
8
H2S (mg/l)
5,70
1,10
0,80
0,80
Le choix du mode de fondation (fondation superficielle, fondation profonde, renforcement de sol, etc.) et l’adaptation au sol du projet sont assujettis à la réalisation d’une étude géotechnique. Le fascicule 74 du CCTG distingue diffé-rents types d’études. – L’étude géotechnique préalable comprenant quatre étages : er • 1 étage : l’enquête de sol ; e • 2 étage : l’étude géotechnique qualitative ; e • 3 étage : l’étude détaillée ; e • 4 étage : la proposition d’un système de fondation. – L’étude géotechnique d’exécution comportant la vérification de la f aisabilité des dispositions prévues et l’adaptation aux problèmes posés. Ces études doivent en particulier définir de façon précise les éléments suivants : • contrainte de calcul ; • déformation ; • stabilité des pentes ; • zones karstiques ; • contraintes hydrologiques du site et analyse de l’eau de la nappe.
Rappels sur la classification des sols et leur comportement
Origine des sols Il est de coutume de séparer les roches des sols par le seul fait que les sols peuvent être délités par agitation dans l’eau.
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