la station d'épuration de la Thines - Nivelles
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La <strong>station</strong> d’épuration <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Thines</strong> est <strong>de</strong>stinée à épurer les eauxrésiduaires urbaines d’une popu<strong>la</strong>tion équivalente à 40.000 habitants.Elle est située à Monstreux en bordure <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Thines</strong>, sur le territoire <strong>de</strong><strong>la</strong> commune <strong>de</strong> <strong>Nivelles</strong>.La <strong>station</strong> d’épuration permet également d’assurer journellementl’épuration <strong>de</strong> 30m³ <strong>de</strong> gadoues <strong>de</strong> fosses septiques ainsi que lesretours d’eau interne provenant <strong>de</strong>s différents procédés d’épuration,ce qui porte sa capacité à 44.450 équivalents-habitants.Les étu<strong>de</strong>s, <strong>la</strong> direction <strong>de</strong> chantier et <strong>la</strong> surveil<strong>la</strong>nce <strong>de</strong>s travaux ont étéassurés par l’IBW et le bureau d’étu<strong>de</strong>s BAGON Ingénieurs Conseils.Les travaux ont été réalisés par l’entreprise générale DEGREMONTBENELUX et son sous-traitant génie-civil LIXON.Traitement physico-chimiqueLa <strong>station</strong> a couté 405 millionsBEF subsidiés entièrement par<strong>la</strong> Région wallonne.La construction et <strong>la</strong> miseen service <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>station</strong> ontnécessité 34 mois.Le système d’épuration misen oeuvre est le procédébiologique dit à bouesactivées à faible charge. Cesystème permet l’élimination:• <strong>de</strong>s matières carbonées enmilieu aérobie;• <strong>de</strong>s matières azotées paralternance <strong>de</strong> phases aérobieset anoxies;• <strong>de</strong>s matières phosphoréespar sur-assimi<strong>la</strong>tion bactérienne(milieu anaérobie en tête<strong>de</strong> traitement suivi d’une phaseaérobie).Après ce traitement biologique, un traitement psycho-chimique complémentairepermet d’éliminer le phosphore résiduel.Vu <strong>la</strong> beauté <strong>de</strong> <strong>la</strong> vallée <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Thines</strong> et <strong>la</strong> proximité d’un quartierrési<strong>de</strong>ntiel, <strong>la</strong> <strong>station</strong> d’épuration a été conçue avec un réel soucid’intégration paysagère se traduisant notamment par <strong>la</strong> réalisationd’ouvrages enterrés et par l’architecture particulière.Capacité nominale: 44.450 EHCapacité <strong>de</strong> traitement:7.200 m³/jour (par temps sec)Quantité d’eaux usées traitéesbiologiquement: max 1.200 m³/hCharge polluante maximale <strong>de</strong>seaux à l’entrée <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>station</strong>:DBO5: 2.640 kg O2/jourDCO: 5.760 kg O2/jourMES: 4.380 kg MES/jourNtot: 515 kg N/jourPtot: 175 kg P/jourNormes <strong>de</strong> rejets respectées par <strong>la</strong><strong>station</strong>:DBO5 ≤ 25 mg/lDCO ≤ 125 mg/lMES ≤ 35 mg/lNtot ≤ 15 mg/lPtot ≤ 2 mg/lLes boues produites:Matières organiques < 50%Siccité > 20%Siccité > 30% après chau<strong>la</strong>geDBO5:Deman<strong>de</strong> Biologique en Oxygène sur 5 jours- mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> pollution biodégradable <strong>de</strong>seaux.DCO:Deman<strong>de</strong> Chimique en Oxygène- mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> pollution totale <strong>de</strong>s eaux.è La ligne <strong>de</strong> traitement <strong>de</strong>s eaux usées“ Il faut 24 heures pour qu’une goutte d’eau entrée en <strong>station</strong>se retrouve à <strong>la</strong> rivière...”Les eaux usées en provenance du collecteur aboutissentà <strong>la</strong> <strong>station</strong> dans le puisard d’amenée, situé près <strong>de</strong> <strong>la</strong>rivière “ <strong>Thines</strong> ” au bas <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>station</strong>. Le débit maximumentrant à <strong>la</strong> <strong>station</strong> est <strong>de</strong> 6 fois le débit par temps sec,soit 2.400m³/h.Un dégril<strong>la</strong>ge grossier (mailles <strong>de</strong> 40 mm) et un dégril<strong>la</strong>gefin (mailles <strong>de</strong> 6mm) sont prévus pour protéger <strong>la</strong><strong>station</strong> <strong>de</strong>s particules soli<strong>de</strong>s légères (p<strong>la</strong>stique parexemple) et <strong>de</strong>s matières fibreuses qui entravent le bonfonctionnement <strong>de</strong>s équipements en aval. L’évacuation<strong>de</strong>s déchets est automatique.Le relevage <strong>de</strong>s eaux usées est effectué par <strong>de</strong>s pompesauto-amorçantes : par temps sec, 400m³/h sont relevésvers les traitements tandis que par temps d’orage, cedébit passe à 1.200m³/h auxquels viennent s’ajouter1.200m³/h qui sont dirigés vers le bassin <strong>de</strong> stockage<strong>de</strong>s eaux pluviales.Dégrilleur finLe stockage <strong>de</strong>s eaux pluviales est réalisé dans unouvrage rectangu<strong>la</strong>ire enterré contigu à <strong>la</strong> fosse <strong>de</strong>relevage. Sa capacité est <strong>de</strong> 1.200m³. Un seuil <strong>de</strong>surverse est prévu pour l’évacuation du trop-plein vers<strong>la</strong> rivière.Le nettoyage du bassin <strong>de</strong> stockage est effectué par <strong>de</strong>spompes immergées à jet vortex avec injection d’air.Lorsque le régime <strong>de</strong> relevage par temps sec,c’est-à-dire 400m³/h, est retrouvé, <strong>la</strong> vidange dubassin <strong>de</strong> stockage est déclenchée vers <strong>la</strong> fosse <strong>de</strong>relevage par <strong>de</strong>s séquences d’ouverture-fermetured’une vanne automatique.Après <strong>de</strong>ssab<strong>la</strong>ge-déshui<strong>la</strong>ge, les eaux usées sontenvoyées gravitairement vers l’étage <strong>de</strong> traitementbiologique à boues activées.Cette étape a lieu dans un bassin circu<strong>la</strong>ire (diamètre55,7m, hauteur d’eau 5m, volume 12.000m³).La boue activée est constituée d’une multitu<strong>de</strong> <strong>de</strong>bactéries qui puisent dans l’eau les composantspolluants pour satisfaire leur métabolisme. Elles senourrissent <strong>de</strong>s pollutions ce qui permet <strong>de</strong> nettoyerles eaux.Celles-ci arrivent dans le bassin central dans lequelrègnent <strong>de</strong>s conditions anaérobies, c’est-à-dire uneabsence d’oxygène et <strong>de</strong> nitrates.Les bactéries y préparent les réactions <strong>de</strong> déphosphatationbiologique.Ce mé<strong>la</strong>nge d’eau et <strong>de</strong> bactéries passe dans l’anneaupériphérique où règnent <strong>de</strong>s conditions aérobies (enprésence d’oxygène) et anoxie (en son absence).Pendant <strong>la</strong> pério<strong>de</strong> aérée, les bactéries dégra<strong>de</strong>nt <strong>la</strong>pollution carbonée et transforment l’azote en nitratesNO3.Elles absorbent également <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s quantités <strong>de</strong>phosphore. En pério<strong>de</strong> non aérée, les bactériesdégra<strong>de</strong>nt les nitrates en les transformant en azotegazeux qui s’échappe dans l’atmosphère.L’apport en oxygène nécessaire aux bactéries est assurépar <strong>de</strong>s diffuseurs d’air type à fines bulles disposésau fond du bassin et alimentés par <strong>de</strong>s suppresseurs.Le mé<strong>la</strong>nge est assuré par cinq propulseurs immergés<strong>de</strong> 1,8m <strong>de</strong> diamètre d’hélice.En sortant du bassin d’aération, <strong>la</strong> liqueur mixte estdirigée gravitairement vers le bassin <strong>de</strong> dégazageen vue d’éliminer les éventuelles petites bulles d’airet d’azote accrochées à <strong>la</strong> biomasse qui pourraientperturber <strong>la</strong> suite du traitement.Ensuite, les eaux subissent <strong>la</strong> c<strong>la</strong>rification, c’est-à-dire<strong>la</strong> séparation <strong>de</strong>s bactéries <strong>de</strong> l’eau par décantation.Deux bassins circu<strong>la</strong>ires (diamètre 28m) sont équipés<strong>de</strong> ponts avec racles <strong>de</strong> fond et tubes <strong>de</strong> succion <strong>de</strong>boues.La recircu<strong>la</strong>tion <strong>de</strong>s boues est assurée par <strong>de</strong>s pompescentrifugeuses. Elle permet <strong>de</strong> maintenir en permanenceune qualité <strong>de</strong> biomasse suffisante dans le bassinbiologique.Le traitement biologique <strong>de</strong> déphosphatation estcomplété par un traitement physico-chimique aubout <strong>de</strong> <strong>la</strong> chaîne du traitement <strong>de</strong>s eaux et après<strong>la</strong> c<strong>la</strong>rification.La précipitation du phosphate est obtenue pardosage <strong>de</strong> chlorure ferrique. La séparation <strong>de</strong>s soli<strong>de</strong>sen suspension est assurée par un décanteur <strong>la</strong>mel<strong>la</strong>ireavec injection <strong>de</strong> polymère.Vue panoramique <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>station</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Thines</strong>MES:Matières En Suspension - mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong>pollution particu<strong>la</strong>ire <strong>de</strong>s eaux.Ntot:Mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> quantité d’azote dans les eaux.Ptot:Mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> quantité <strong>de</strong> phosphore dans leseaux.Conteneur à déchets <strong>de</strong> déssab<strong>la</strong>geLe déssab<strong>la</strong>ge est obtenu dans un ouvrage cylindroconiquecalculé hydrauliquement pour <strong>la</strong> capture <strong>de</strong>ssables et matières minérales jusqu’à 200 microns.Les matières décantées sont extraites par systèmed’air-lift pour être envoyées dans une vis d’Archimè<strong>de</strong>.Celle-ci assure, d’une part, l’égouttage <strong>de</strong>s soli<strong>de</strong>s et,d’autre part, le nettoyage <strong>de</strong>s sables encrassés par <strong>de</strong>smatières organiques grâce à une rampe d’injectiond’eau c<strong>la</strong>ire prélevée en sortie <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>station</strong> à l’ai<strong>de</strong>d’un groupe hydrophore. Les graisses et huiles racléesen surface sont stockées en vue <strong>de</strong> subir un traitementspécifique externe à <strong>la</strong> <strong>station</strong>.Sortie du c<strong>la</strong>rificateurTraitement biologique à boues activées