Dossier du maître d'ouvrage - Seine aval - SIAAP
Dossier du maître d'ouvrage - Seine aval - SIAAP Dossier du maître d'ouvrage - Seine aval - SIAAP
• Les eaux pluvialeschargées de pollutionrejoignent le réseaudes eaux usées> Le ruissellement des eaux pluvialesOn le sait moins, mais les eaux pluviales peuventcauser des pollutions importantes. Au contact de l'air(fumées industrielles, gaz d’échappements), elles sechargent d’impuretés puis elles ruissellent sur lachaussée en emportant sur leur chemin toutes sortesde résidus déposés sur les toits et les chaussées (zinc,huiles de vidange, carburants, pneus et métauxlourds, etc).Lors d’épisodes pluvieux importants, et notammentdes orages, les débits augmentent considérablement.L’usine Seine aval, dont le débit moyen de traitementest compris entre 15 et 20 m 3 /seconde, peut voir sondébit de temps sec multiplié par trois.Ce débit peut même dépasser le débit de la Seine àson plus bas niveau. Ce fut le cas le 9 juillet 2001 où,sur le périmètre du SIAAP, le débit rejeté dans lefleuve via les réseaux et les usines d’épuration adépassé 100 m 3 /seconde, occasionnant à la confluenceentre la Seine et la Marne une élévation de la ligned’eau de plus d’un mètre.En milieu urbain, la prise en charge et le traitementdes eaux pluviales constituent un enjeu primordial.L’agglomération parisienne est l’une des métropolesles plus denses et les plus étendues d’Europe. Via laconstruction de logements privés, d’établissementset d’équipements publics, les aménagements de voirieou l’organisation du réseau des transports publics, cettespécificité territoriale se traduit pas une forte pressionsur le milieu naturel. Le niveau d’imperméabilisationdes sols ne permet plus aux eaux de pluie d’êtreabsorbées lors d’épisodes pluvieux importants.La consommation d’eau en baisseAu cours des décennies 1970 et 1980, la consommationd’eau des ménages avait fortement augmenté. En France,elle était passée de 106 litres à 161 litres par jour et parhabitant entre 1975 et 1991. Les études prospectivesdes années 80 sur les besoins en eau ont le plus souventémis l’hypothèse d’une expansion continue de lademande. Or, depuis le début des années 1990, lesdistributeurs d’eau constatent une baisse sensible etdurable des consommations dans la majorité des grandesvilles européennes. Selon le Crédoc (Centre de recherchepour l’étude et l’observation des conditions de vie),cette évolution est imputable à la tertiarisation desactivités et aux efforts de compression des charges desgestionnaires des immeubles d’habitation, de bureauxet des établissements publics. On peut penser aussi queles consommateurs ont été sensibles aux campagnesd’information les incitant à éviter les gaspillages.16LE CONTEXTE
Le fonctionnement de l’usine Seine avalDans une usine d’épuration, le circuit de l’eau comportetoujours deux chaînes de traitement combinées :le traitement des eaux et le traitement des bouesrésiduaires. L’activité de l’usine Seine aval et son cœurde métier sont principalement organisés autour dedeux unités : une Unité de Production des Eaux et desIrrigations (UPEI) et une Unité de Production des BouesDéshydratées (UPBD). L’UPEI a en charge l’ensemblede la filière épuration de l’eau, depuis les installationssituées à La Frette, en rive droite, jusqu’à l’extrémitédu canal de rejet en Seine; elle gère également lesinstallations de digestions des boues, de productionde biogaz et d’irrigation des terrains agricoles situéssur la commune de Pierrelaye. L’UPBD a en chargel’ensemble des activités liées au traitement des boues.■ LE TRAITEMENT DES EAUX ET LE TRAITEMENT DES BOUES À SEINE AVALLe traitement des eaux> Traitement primaire1 Le dégrillageA l’arrivée, les eaux passent au travers des grillesmécaniques de plus en plus fines où sont retenusles déchets volumineux. Ces déchets sont évacuésvers une usine d’incinération d’ordures ménagères.2 Le dessablage, le déshuilageLes sables se déposent dans le fond des bassins d’oùils sont extraits par raclage. Grâce à une fine aération,les graisses remontent à la surface pour êtrerécupérées. Les sables sont évacués vers un centrede nettoyage pour réutilisation, les graisses vers untraitement thermique pour récupération de chaleur.3 La décantation primaireDu fait de la vitesse très lente de l’eau dans l’ouvragede décantation, les matières en suspension se déposentsur le fond du décanteur et sont récupérées parun racleur.> Traitement secondaire4 L’épuration biologiquepour les pollutions carbonéesGrâce à l’insufflation d’air dans les bassins, desbactéries, naturellement présentes dans l’eau, semultiplient en présence de l’oxygène et consomment,les pollutions dominantes les pollutionscarbonées. Suivra une étape dite de clarificationconsistant à séparer, par décantation, l’eau desbactéries.> Traitement tertiaire5 La clarifloculationpour les pollutions phosphatéesLe phosphore est présent dans l’eau sous formedissoute. Grâce à l’injection de chlorure ferrique,cette pollution, en décantant, passe à l’état departicules qui s’agglomèrent entre elles et sedéposent au fond des bassins.6Le traitement de l’azote2 procédés de traitement combinés :1 - La nitrificationL’eau passe à travers des filtres composés de billesde polystyrène. Grâce à l’insufflation d’air, des bactériesnitrifiantes se développent et se nourrissentde l’azote en le transformant en nitrate.2 - La dénitrificationL’eau passe à travers des filtres composés degrains d’argile. Avec l’injection de méthanol denouvelles bactéries viennent consommer les nitratestout en utilisant l’oxygène qu’ils contiennentet les transforment en azote gazeux (composantnaturel de l’air) qui s’évacue dans l’atmosphère.1> Trois types de traitement3Les cinq émissaires réalisés au fur et à mesure dudéveloppement de la station acheminent les effluentsjusqu’à l’usine. Construits en rive droite de la Seine, ilsconvergent au niveau de la commune de La Frette avantd’effectuer une traversée sous-fluviale du fleuve etd’aboutir chacun sur des premières grilles mécaniséesqui retiennent les résidus les plus volumineux.12a1212b11109287456A leur arrivée à l’usine, les effluents revêtent plusieursaspects. On distingue des formes grossières, visibles àl’œil nu (papiers, plastiques, feuilles mortes, huiles,graisses, sables), des formes particulaires qui proviennentdu fractionnement de la matière en morceaux de plusen plus fins durant le parcours, et des formes dissoutesintimement mélangées à l’eau, produites directementsous cette forme - c’est le cas des urines - ou qui sedissolvent pendant leur voyage dans le réseau.Dans le circuit de l’épuration, les eaux usées subissenttrois types de traitements dits primaire, secondaire ettertiaire (voir schéma ci-contre) pour éliminer les pollutionscarbonées, phosphatées et azotées.•••Le traitement des bouesA chaque étape de la dépollution de l’eau,on récupère des déchets appelés boues quisont traités sur le site.7 L’épaississement des boues excédentairesLes boues très liquides provenant de l’épurationbiologique sont concentrées dans des flottateursavant de rejoindre l’étape de digestion.8 La digestionPendant 3 semaines, les boues sont maintenuesdans des cuves fermées à une température de35°C. Régulièrement brassées et en l’absenced’oxygène, elles subissent une fermentation quiles stabilise sur le plan hygiénique et produit dubiogaz réutilisé pour les besoins du site.9 L’épaississementAfin de diminuer le volume des boues, celles-cisont épaissies par décantation. Elles se déposentet sont récupérées plus compactes au fond dubassin.10 Le conditionnement thermiqueLa cuisson des boues permet de dissoudre lesfines particules et d’assurer une bonne filtrationultérieure des boues.11 La déshydratationLes boues conditionnées sont envoyées dans desfiltres-presse. Sous l’effet d’une forte pression,l’eau interstitielle est évacuée à travers la membranede filtration et renvoyée en tête du traitement.12 Le stockageLa boue déshydratée est stockée dans des cellulesindividuelles afin d’être analysée. Elle sera évacuéesoit en :12a Epandage agricole(Boues conformes).12b Centre d’Enfouissement Technique(Boues non conformes).LE CONTEXTE17
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Le fonctionnement de l’usine <strong>Seine</strong> <strong>aval</strong>Dans une usine d’épuration, le circuit de l’eau comportetoujours deux chaînes de traitement combinées :le traitement des eaux et le traitement des bouesrési<strong>du</strong>aires. L’activité de l’usine <strong>Seine</strong> <strong>aval</strong> et son cœurde métier sont principalement organisés autour dedeux unités : une Unité de Pro<strong>du</strong>ction des Eaux et desIrrigations (UPEI) et une Unité de Pro<strong>du</strong>ction des BouesDéshydratées (UPBD). L’UPEI a en charge l’ensemblede la filière épuration de l’eau, depuis les installationssituées à La Frette, en rive droite, jusqu’à l’extrémité<strong>du</strong> canal de rejet en <strong>Seine</strong>; elle gère également lesinstallations de digestions des boues, de pro<strong>du</strong>ctionde biogaz et d’irrigation des terrains agricoles situéssur la commune de Pierrelaye. L’UPBD a en chargel’ensemble des activités liées au traitement des boues.■ LE TRAITEMENT DES EAUX ET LE TRAITEMENT DES BOUES À SEINE AVALLe traitement des eaux> Traitement primaire1 Le dégrillageA l’arrivée, les eaux passent au travers des grillesmécaniques de plus en plus fines où sont retenusles déchets volumineux. Ces déchets sont évacuésvers une usine d’incinération d’or<strong>du</strong>res ménagères.2 Le dessablage, le déshuilageLes sables se déposent dans le fond des bassins d’oùils sont extraits par raclage. Grâce à une fine aération,les graisses remontent à la surface pour êtrerécupérées. Les sables sont évacués vers un centrede nettoyage pour réutilisation, les graisses vers untraitement thermique pour récupération de chaleur.3 La décantation primaireDu fait de la vitesse très lente de l’eau dans l’ouvragede décantation, les matières en suspension se déposentsur le fond <strong>du</strong> décanteur et sont récupérées parun racleur.> Traitement secondaire4 L’épuration biologiquepour les pollutions carbonéesGrâce à l’insufflation d’air dans les bassins, desbactéries, naturellement présentes dans l’eau, semultiplient en présence de l’oxygène et consomment,les pollutions dominantes les pollutionscarbonées. Suivra une étape dite de clarificationconsistant à séparer, par décantation, l’eau desbactéries.> Traitement tertiaire5 La clarifloculationpour les pollutions phosphatéesLe phosphore est présent dans l’eau sous formedissoute. Grâce à l’injection de chlorure ferrique,cette pollution, en décantant, passe à l’état departicules qui s’agglomèrent entre elles et sedéposent au fond des bassins.6Le traitement de l’azote2 procédés de traitement combinés :1 - La nitrificationL’eau passe à travers des filtres composés de billesde polystyrène. Grâce à l’insufflation d’air, des bactériesnitrifiantes se développent et se nourrissentde l’azote en le transformant en nitrate.2 - La dénitrificationL’eau passe à travers des filtres composés degrains d’argile. Avec l’injection de méthanol denouvelles bactéries viennent consommer les nitratestout en utilisant l’oxygène qu’ils contiennentet les transforment en azote gazeux (composantnaturel de l’air) qui s’évacue dans l’atmosphère.1> Trois types de traitement3Les cinq émissaires réalisés au fur et à mesure <strong>du</strong>développement de la station acheminent les effluentsjusqu’à l’usine. Construits en rive droite de la <strong>Seine</strong>, ilsconvergent au niveau de la commune de La Frette avantd’effectuer une traversée sous-fluviale <strong>du</strong> fleuve etd’aboutir chacun sur des premières grilles mécaniséesqui retiennent les rési<strong>du</strong>s les plus volumineux.12a1212b11109287456A leur arrivée à l’usine, les effluents revêtent plusieursaspects. On distingue des formes grossières, visibles àl’œil nu (papiers, plastiques, feuilles mortes, huiles,graisses, sables), des formes particulaires qui proviennent<strong>du</strong> fractionnement de la matière en morceaux de plusen plus fins <strong>du</strong>rant le parcours, et des formes dissoutesintimement mélangées à l’eau, pro<strong>du</strong>ites directementsous cette forme - c’est le cas des urines - ou qui sedissolvent pendant leur voyage dans le réseau.Dans le circuit de l’épuration, les eaux usées subissenttrois types de traitements dits primaire, secondaire ettertiaire (voir schéma ci-contre) pour éliminer les pollutionscarbonées, phosphatées et azotées.•••Le traitement des bouesA chaque étape de la dépollution de l’eau,on récupère des déchets appelés boues quisont traités sur le site.7 L’épaississement des boues excédentairesLes boues très liquides provenant de l’épurationbiologique sont concentrées dans des flottateursavant de rejoindre l’étape de digestion.8 La digestionPendant 3 semaines, les boues sont maintenuesdans des cuves fermées à une température de35°C. Régulièrement brassées et en l’absenced’oxygène, elles subissent une fermentation quiles stabilise sur le plan hygiénique et pro<strong>du</strong>it <strong>du</strong>biogaz réutilisé pour les besoins <strong>du</strong> site.9 L’épaississementAfin de diminuer le volume des boues, celles-cisont épaissies par décantation. Elles se déposentet sont récupérées plus compactes au fond <strong>du</strong>bassin.10 Le conditionnement thermiqueLa cuisson des boues permet de dissoudre lesfines particules et d’assurer une bonne filtrationultérieure des boues.11 La déshydratationLes boues conditionnées sont envoyées dans desfiltres-presse. Sous l’effet d’une forte pression,l’eau interstitielle est évacuée à travers la membranede filtration et renvoyée en tête <strong>du</strong> traitement.12 Le stockageLa boue déshydratée est stockée dans des cellulesindivi<strong>du</strong>elles afin d’être analysée. Elle sera évacuéesoit en :12a Epandage agricole(Boues conformes).12b Centre d’Enfouissement Technique(Boues non conformes).LE CONTEXTE17