Dossier du maître d'ouvrage - Seine aval - SIAAP
Dossier du maître d'ouvrage - Seine aval - SIAAP Dossier du maître d'ouvrage - Seine aval - SIAAP
Caractéristiquesdes eaux usées avant traitement•••• Seine aval, bassins de traitement des eaux uséesIl faut d’abord retenir les formes grossières. Cette opérationse fait par le passage des eaux à travers desgrilles de plus en plus fines, puis dans des bassins oùl’eau est ralentie pour permettre aux matières lourdescomme les sables de se déposer et aux matièreslégères (comme les huiles et les graisses) de flotter.La surface de l’eau est parcourue par des racleurs quirécupèrent les graisses et les matières lourdes sontrécupérées en fond de bassin. Les formes particulairessont piégées en ralentissant encore l’écoulement eten éliminant les turbulences. Dans une eau pluscalme, les matières en suspension se déposent dansle fond du décanteur d’où elles sont évacuées sousforme de boues. Cette opération permet d’éliminernaturellement 50 à 60 % des matières en suspension.Mais on peut atteindre un taux de 80 % en utilisant duchlorure ferrique.L’élimination des particules qu’on ne peut décanteret des pollutions dissoutes exige de faire appel aumonde du vivant. Ce que la mécanique, la physiqueou la chimie n’ont pas pu traiter est confié à la biologie.Des bactéries placées dans leurs conditions optimalesde reproduction, utilisent les pollutions à éliminerpour leur développement. On compare parfois lesusines d’épuration à des fermes agricoles où l’onpratiquerait l’élevage intensif des bactéries. Les plusnombreuses s’attaquent au carbone présent dans leséléments organiques, d’autres sont friandes dephosphate ou d’azote. Le travail de ces auxiliaires,indispensables à l’activité épuratoire, nécessite desinstallations particulières, des productions d’air, carles bactéries ont besoin d’oxygène pour se développer.Les MES (Matières En Suspension) sont des matièresparticulaires très fines qui troublent l’eau et risquentde créer des dépôts.La DBO 5 signifie la Demande Biochimique en Oxygèneà cinq jours. Elle représente la quantité d’oxygènequi sera prélevée dans le fleuve lors du déversementde l’effluent sortant de la station d’épuration et quimanquera aux besoins de la vie piscicole.La DCO (Demande Chimique en Oxygène)représente la consommation en oxygènede transformation purement chimique.■ PERFORMANCES DE SEINE AVAL 2006 ET RÈGLEMENTATION ACTUELLENTK représente l’addition de l’azote organique (N orga)et de l’azote ammoniacal (NH4 + ). Dans les eaux uséesdomestiques, l’azote est présent sous forme organiquequi se transforme naturellement en azote ammoniacal.NGL (azote global) représente l’addition de toutes lesformes de l’azote.Pt (Phosphore total) incluant toutes les formes dephosphore. Quand on parle des eaux superficielles(les rivières), la teneur en phosphates s’exprime en mg/lde PO 4-- . En assainissement, on l’exprime en mg/l de Pde PO 4-- . 1 mg/l de P de PO4 -- = 3,06 de mg/l de PO4 -- .PERFORMANCES 2006 ARRÊTÉ DU 7 MAI 2007Entrée Sorties Sortie RendementConcentration Concentration Rendement* ConcentrationMatières en Suspension(MES) 250 mg/l 28 mg/l 89 % 35 mg/l 90 %Demande Biochimiqueen Oxygène (DBO 5 ) 178 mg0 2 /l 22 mg0 2 /l 88 % 25 mg0 2 /l 80 %Demande Chimiqueen Oxygène (DCO) 433 mg0 2 /l 94 mg0 2 /l 78 % 125 mg0 2 /l 75 %Azote total(NTK) 48 mg/l 44 mg/l 9 % 12 mg/l 66 %Azote global(NGL) - - - 37 mg/l** -PhosphorePTotal 6,8 mg/l 2 mg/l 70 % 1 mg/l 80 %*Rendemant : mesure l’efficacité de l’installation : il correspond à la part de pollution éliminée de l’eau par rapport à la pollution entrant sur l’usine.L’exigence porte, soit sur la concentration des eaux traitées, soit sur le rendement d’élimination du paramètre en cause.Cette distinction permet d’imposer pour la mesure du rendement, une efficacité minimale même quand les eaux brutes sont très polluées.** Valeurs annuelles. Les autres valeurs correspondent aux jours où le débit de référence est inférieur à 2 300 000 m 3 .La montée en charge en 2007 de la nitrification et de la dénitrification partielle permettront dès la fin de l’année de satisfaire les critères de l’arrêté derejet du 7 mai 2007.18LE CONTEXTE
•••Jusqu’en 1990, seule la pollution carbonée était traitéeà Seine aval, les équipements visant à éliminer l’azoteet le phosphore étaient en cours d’élaboration. Cespolluants ont tous deux pour effet de consommer l’oxygènedans le fleuve au point d’y rendre la vie précairesur toute la partie aval jusqu’à l’estuaire. Dans le courantdes années 80, la question de l’eutrophisation de la Seinepar le phosphore a commencé à émerger, ajoutantainsi une nouvelle préoccupation environnementale.C’est par le traitement de la pollution de temps depluie que la solution est arrivée. Confronté à d’importantesmortalités piscicoles lors de gros orages d’été en1990, le SIAAP a décidé en 1994 de lancer la constructiond’une unité de traitement physico-chimique des pollutionsde temps de pluie (procédé de clarifloculation). Ilest apparu judicieux d’utiliser également cette unitépar temps sec pour éliminer le phosphore. L’unité declarifloculation a été inaugurée en 2000 ; construite àcôté de la tranche Achères IV réalisée en 1978, elleinaugurait sur le site un nouveau concept architecturalpour ce type d’ouvrages, moderne, compact et confiné.> La clarifloculation pour éliminer le phosphoreConçue initialement pour traiter, lors de pluies, les eauxexcédentaires, cette unité assure aussi l’éliminationpoussée du phosphore, limitant ainsi les risques d’eutrophisationde la Seine.Basée sur un procédé dit physico-chimique qui conjuguel’apport de chlorure ferrique et d’un polymère afinde créer une floculation, permettant aux particules lesplus lourdes de s’agglomérer et d’être récupéréessous la forme de boues liquides, cette unité fonctionnedésormais en permanence même lorsqu’il ne pleutpas, afin de respecter les teneurs en phosphore deseaux rejetées en Seine. La capacité maximale detraitement est de 32 m 3 /seconde.■ LE PHÉNOMÈNE D’EUTROPHISATIONRAPPELDU MÉCANISMEEN CASD’EUTROPHISATION■ LA CLARIFLOCULATIONInjection dechlorure ferriqueColloïdesFeDéstabilisationFePO 4PrécipitationAgitationrapideInjection depolymèreFeFeAgitationrapideGrossissementFlocFlocAgitationlenteFlocCOAGULATION INJECTION FLOCULATIONRecirculation dumicrosableVPFlocV DEpaississementdes bouesDECANTATIONLAMELLAIREEautraitéeExtractiondes bouesLa prise de conscience de l’impact de l’azote sur lesécosystèmes, conjuguée aux phénomènes liés auréchauffement climatique, a précipité la décision duSIAAP, dès 2002 de lancer le traitement des nitrates(dénitrification) pour le traitement d’un tiers du débitarrivant à Seine aval, en même temps que le traitementde la totalité des effluents pour l’azote (nitrification).L’élimination totale des nitrates sera effective en 2011.La nouvelle unité de traitement des pollutions azotéesa été mise en service à la fin 2006 et inaugurée en juin2007, pour une capacité de traitement de 20 m 3 /secondepar temps sec, 45 m 3 /seconde par temps de pluie.Elle constitue actuellement la dernière étape du circuitde l’épuration à Seine aval avant le rejet de l’eauépurée dans la Seine par un canal unique de rejet deplus d’un kilomètre de long aménagé dans le nouveauparc paysager Albert Marquet qui longe la Seine.Depuis le début de l’année, le fleuve a retrouvé unequalité de ses eaux qu’il n’avait pas connue depuisplusieurs décennies (voir courbe p. 21).Productionoxygène :+++Consommationoxygène :++Bilan production : +o2o2o2o2Accumulationde matière organiqueJOURNÉENUIT> Photosynthèse : processus par lequel les végétaux,en utilisant l’énergie solaire, transforment les éléments nutritifset le gaz carbonique en matières végétales en produisant de l’oxygène.La nuit, le processus s’inverse et les végétaux consomment de l’oxygène,mais le bilan reste positif pour l’environnement.> Eutrophisation : enrichissement excessif des milieux aquatiquesen phosphore et en azote qui entraîne une proliférationdes végétaux se développant en captant la lumière solaire.La nuit, leur respiration détourne l’oxygène à leur unique profitet leur dégradation par des microorganismes s’accompagned’une surconsommation d’oxygène. Le bilan oxygène devientdonc négatif et les organismes supérieurs (poissons) disparaissent.LE CONTEXTE19
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Caractéristiquesdes eaux usées avant traitement•••• <strong>Seine</strong> <strong>aval</strong>, bassins de traitement des eaux uséesIl faut d’abord retenir les formes grossières. Cette opérationse fait par le passage des eaux à travers desgrilles de plus en plus fines, puis dans des bassins oùl’eau est ralentie pour permettre aux matières lourdescomme les sables de se déposer et aux matièreslégères (comme les huiles et les graisses) de flotter.La surface de l’eau est parcourue par des racleurs quirécupèrent les graisses et les matières lourdes sontrécupérées en fond de bassin. Les formes particulairessont piégées en ralentissant encore l’écoulement eten éliminant les turbulences. Dans une eau pluscalme, les matières en suspension se déposent dansle fond <strong>du</strong> décanteur d’où elles sont évacuées sousforme de boues. Cette opération permet d’éliminernaturellement 50 à 60 % des matières en suspension.Mais on peut atteindre un taux de 80 % en utilisant <strong>du</strong>chlorure ferrique.L’élimination des particules qu’on ne peut décanteret des pollutions dissoutes exige de faire appel aumonde <strong>du</strong> vivant. Ce que la mécanique, la physiqueou la chimie n’ont pas pu traiter est confié à la biologie.Des bactéries placées dans leurs conditions optimalesde repro<strong>du</strong>ction, utilisent les pollutions à éliminerpour leur développement. On compare parfois lesusines d’épuration à des fermes agricoles où l’onpratiquerait l’élevage intensif des bactéries. Les plusnombreuses s’attaquent au carbone présent dans leséléments organiques, d’autres sont friandes dephosphate ou d’azote. Le travail de ces auxiliaires,indispensables à l’activité épuratoire, nécessite desinstallations particulières, des pro<strong>du</strong>ctions d’air, carles bactéries ont besoin d’oxygène pour se développer.Les MES (Matières En Suspension) sont des matièresparticulaires très fines qui troublent l’eau et risquentde créer des dépôts.La DBO 5 signifie la Demande Biochimique en Oxygèneà cinq jours. Elle représente la quantité d’oxygènequi sera prélevée dans le fleuve lors <strong>du</strong> déversementde l’effluent sortant de la station d’épuration et quimanquera aux besoins de la vie piscicole.La DCO (Demande Chimique en Oxygène)représente la consommation en oxygènede transformation purement chimique.■ PERFORMANCES DE SEINE AVAL 2006 ET RÈGLEMENTATION ACTUELLENTK représente l’addition de l’azote organique (N orga)et de l’azote ammoniacal (NH4 + ). Dans les eaux uséesdomestiques, l’azote est présent sous forme organiquequi se transforme naturellement en azote ammoniacal.NGL (azote global) représente l’addition de toutes lesformes de l’azote.Pt (Phosphore total) incluant toutes les formes dephosphore. Quand on parle des eaux superficielles(les rivières), la teneur en phosphates s’exprime en mg/lde PO 4-- . En assainissement, on l’exprime en mg/l de Pde PO 4-- . 1 mg/l de P de PO4 -- = 3,06 de mg/l de PO4 -- .PERFORMANCES 2006 ARRÊTÉ DU 7 MAI 2007Entrée Sorties Sortie RendementConcentration Concentration Rendement* ConcentrationMatières en Suspension(MES) 250 mg/l 28 mg/l 89 % 35 mg/l 90 %Demande Biochimiqueen Oxygène (DBO 5 ) 178 mg0 2 /l 22 mg0 2 /l 88 % 25 mg0 2 /l 80 %Demande Chimiqueen Oxygène (DCO) 433 mg0 2 /l 94 mg0 2 /l 78 % 125 mg0 2 /l 75 %Azote total(NTK) 48 mg/l 44 mg/l 9 % 12 mg/l 66 %Azote global(NGL) - - - 37 mg/l** -PhosphorePTotal 6,8 mg/l 2 mg/l 70 % 1 mg/l 80 %*Rendemant : mesure l’efficacité de l’installation : il correspond à la part de pollution éliminée de l’eau par rapport à la pollution entrant sur l’usine.L’exigence porte, soit sur la concentration des eaux traitées, soit sur le rendement d’élimination <strong>du</strong> paramètre en cause.Cette distinction permet d’imposer pour la mesure <strong>du</strong> rendement, une efficacité minimale même quand les eaux brutes sont très polluées.** Valeurs annuelles. Les autres valeurs correspondent aux jours où le débit de référence est inférieur à 2 300 000 m 3 .La montée en charge en 2007 de la nitrification et de la dénitrification partielle permettront dès la fin de l’année de satisfaire les critères de l’arrêté derejet <strong>du</strong> 7 mai 2007.18LE CONTEXTE