LA STATION D EPURATION DE PIA VISITE GUIDEE PAR LA 1 STL

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1 LA STATION D EPURATION DE PIA VISITE GUIDEE PAR LA 1 STL

2 SOMMAIRE: I. Visite de la station d épuration (Cherilyn, Elian et Tiffany) II- Rôle des employés de la centrale (Steven, Amel et Micaëla) III- Fonctionnement de la station d'épuration de Pia (Alexandre, Benjamin.B et Éric) IV- Comment rendre une eau potable? (Cheick, Islem et Nawfal) V- Traitement des boues (Cassandra, Claire, Florian) VI- Les métiers liés à l'eau et à l environnement (Dorian, Maxime, Clément, Marine, Camille, David, Marine, Pélagie et Mathilde) VII- Lien entre la visite et le programme de CBSV (Chimie Biochimie Science du Vivant) (Fannie, Kimberley)

3 I. Visite de la station d'épuration de Pia Pour aller à la station nous avons pris le bus. Les employés de la station nous ont dirigés vers un hangar aménagé avec des chaises pour pouvoir nous expliquer le déroulement de la visite, le fonctionnement des services des eaux publics. Le responsable de la station nous a expliqué que le service public de l eau dépend de la mairie, cette station sert à traiter les eaux usées de la commune de Pia. 16 personnes sont employées dans cette station : - 1 responsable de service - 1 responsable réseau qui gère les services client, travaux et voirie. - le service client emploie 2 personnes - le service travaux emploie 4 personnes - le service espaces verts, voirie emploie 3 personnes - le service usine emploie 5 personnes Des étudiants de l IUT de Perpignan (anciens bachelier STL et STI2D) nous ont présenté les différents projets mis en place sur la station Peu après, nous avons visité la station avec les différents postes de traitements des eaux. Après la visite nous sommes retournés dans le hangar puis un prof de l'iut est venu nous présenter la filière : Génie Biologique.

4 II. Rôle des employés de la centrale Dans la station d'épuration il y a plusieurs sortes de service : Le service client a pour rôle d'intervenir chez les abonnés, il est en relation avec le secrétariat et a pour tâche de baisser la pression, brancher les installation pour les nouveaux abonnés, renouveler le parc compteur, relever annuellement les compteur pour la facturation, intervenir sur les eaux usées(égouts bouché ), assister les abonnés et se charge aussi des éventuelles fuites sur compteur.

5 Le service travaux a pour rôle d'intervenir sur tous les réseaux Eau Potable et Eaux Usées. Ses tâches consistent aux travaux de réfections et réhabilitions des eaux potables et d'eaux usées, à la réparation des infiltrations d'eau parasite sur le réseau assainissement, à la réparation des fuites sur le réseau eau potable et aux raccordements de nouvelles constructions sur le réseau AEP et EU. Le service voirie termine tous les travaux de finitions après le service travaux. Le service usine a pour rôle de maintenir les 2usines d'eau potable en état et en assurer son fonctionnement, maintenir le traitement des eaux usées en état et en assurer son fonctionnement ainsi que les 14 postes de relevages permettant l'amenée des effluents vers la station d épuration. Puis ses taches sont sur les eaux potables :suivi des mesures de chlore, entretien de toute la partie instrumentation permettant la régulation des organes de traitement et de distribution, suivi des organismes de contrôles, optimisation des processus concernant la distribution et la traitement, maintenance et exploitation de station d épuration, analyse, électrotechnique-électromécanique, mécanique, optimiser la prime «Épuratoire» donnée par l'agence de l'eau, maintenance et exploitation des postes relevages. III. Le fonctionnement de la station d épuration L'arrivée des eaux usées

6 L'eau usée provenant des habitations, qu'elle vienne des toilettes, de la machine à laver ou encore de la douche est recueillie par les égouts et dirigée vers une station d'épuration Dégrillage L'eau passe à travers une grille qui retient les déchets les plus gros comme les branches, les canettes mais aussi les cotons tiges. Ces déchets, qui n'ont rien à faire dans les eaux usées, peuvent endommager les autres mécanismes de la station d'épuration. C'est le principe du dégrillage. Dessablage Dégraissage Durant le dessablage le sable ou les graviers, plus lourds que l'eau, tombent dans le fond du dessableur. Bassin tampon amont L'eau passe ensuite dans un bassin d'aération où des bactéries "mangent" petit à petit la pollution. Cette pollution est microscopique. Il n'est pas possible de la

7 distinguer à l œil nu. Ce sont de minuscules êtres vivants, des bactéries, qui vont se charger de l'éliminer, exactement comme dans un cours d'eau. La seule différence, c'est que dans une station d'épuration ce phénomène est concentré et intensifié pour faire face à la quantité de matière polluante qui est rejetée chaque jour. Traitement biologique Ce traitement biologique repose donc sur l'action des bactéries. Tout comme nous, elles ont besoin d'oxygène pour vivre. De l'air est régulièrement insufflé dans les eaux usées pour favoriser leur développement. Cette étape se déroule dans le bassin d'aération. Traitement tertiaire L'eau usée domestique contient de l'azote sous forme organique, des nitrites et des nitrates, mais

8 principalement ammoniacale.l'élimination de l'azote se réalise en deux étapes : la première, appelée «nitrification» et réalisée en phase aérobie dans les bassins d'aération, consiste à transformer l'ammoniaque en nitrates. la seconde, appelée «dénitrification» est réalisée dans des conditions d'anoxie (c'est à dire en absence d'oxygène), consiste à transformer les nitrates en azote gazeux. Cette seconde étape est obtenue soit dans des cuves spécifiques, soit dans les bassins d'aération durant des périodes de non-aération. Silo à boues et Traitement des boues Les boues récupérées du décanteur et séchées peuvent être utilisées comme engrais dans l'agriculture sinon elles sont envoyées en décharge publique ou incinérées. L épaississement c'est la réduction de volumes des boues, il permet d optimiser le conditionnement, la stabilisation et la déshydratation en réduisant les tailles des ouvrages et les coûts d exploitation. Rejet dans la Llabanere

9 A cette étape l'eau est assez propre pour être rejetée mais on ne peut pas encore l'utiliser, le reste de la filtration se fera naturellement dans la rivière. IV. Comment rendre une eau potable? Explication Le traitement d une eau brute après son captage dépend de sa qualité et de ses

10 constituants, critères qui varient dans le temps. L eau puisée dans l environnement doit donc être analysée en continu avant de subir le traitement de potabilisation approprié. L eau subit plusieurs traitements avant d être distribuée.d eau potable. Oxydation : Si la charge organique est très importante ou s il y a de l ammoniaque, du fer ou du manganèse en solution, l oxydation facilite leur élimination lors de la phase de clarification. Cette étape d oxydation peut se faire avec du chlore ou de l ozone. Désinfection : Les bactéries et virus pathogènes qui demeurent dans l eau sont éliminés lors de l étape de désinfection. On utilise pour cela du chlore, de l ozone ou des ultra-violets. Une petite quantité de chlore reste dans l'eau produite pour éviter un développement bactérien plus en aval, dans le réseau d'eau.

11 Schéma explicatif

12 V. Le traitement des boues Le traitement des boues est la 7ème étape du traitement des eaux usées. Son but est de réduire le volume pour diminuer les quantités à stocker et arrêter la biodégradation dont elles sont le lieu. L'épaississement C'est la première étape. Elle consiste à séparer la boue de l'eau qu'il faut traiter. L'épaississement consiste à laisser s'écouler les boues par gravitation à travers un silo placé au-dessus d'une table d'égouttage ou d'une toile semi-perméable. La déshydratation La déshydratation s'effectue par centrifugation ou par filtration. La centrifugation consiste à séparer l'eau des boues épaissies par la force centrifuge développée dans un cylindre tournant à grande vitesse. Le séchage : Les boues pâteuse sortant de la centrifugeuse se retrouvent dans une serre pour provoquer une évaporation de l'eau, on parle alors de séchage solaire. Le résultat final est de la boue granuleuse qui est ensuite utilisée comme engrais.

13 Stabilisation de la matière organique. La stabilisation biologique réduit la teneur des boues en matières fermentescibles. Elle se fait soit par voie aérobie (en présence d'oxygène) dans les bassins d'aération ou dans des bassins de stabilisation aérobie, soit par voie anaérobie (absence d'oxygène) dans des digesteurs avec production d'un biogaz riche en méthane. Dans le premier cas, on obtient des boues «aérobies», dans le second cas des boues «anaérobies».

14 VI. Les différents métiers liés à l'eau et à l environnement 1. Eau potable Foreur Agent technique de réseau d'eau potable Technicien en traitement d'eau potable Responsable de réseau d'eau potable Responsable d'usine de production d'eau potable Hydraulicien Hydrogéologue 2. Eaux usées Canalisateur Egoutier Agent de station d'épuration Technicien de contrôle de réseau d'assainissement Ingénieur / Technicien de SATESE Responsable de service assainissement Responsable de station d'épuration 3. Qualité de l'eau Préleveur d'eau Technicien de laboratoire d'analyse des eaux Technicien du génie sanitaire Ingénieur du génie sanitaire Responsable de laboratoire d'analyse des eaux

15 Technicien de laboratoire d'analyse des eaux Description Le job du technicien de laboratoire d'analyse des eaux, appelé aussi technicien de mesure de la qualité de l'eau ou technicien de laboratoire, est d'analyser et contrôler les qualités physiques, chimiques et biologiques de l'eau. Pas l'eau destinée à la consommation humaine (eau potable), même si cette dernière est au centre de ses préoccupations. Il analyse surtout les eaux du milieu naturel (nappes phréatiques), les eaux usées, les eaux de baignade (mer, rivières, lacs) et les eaux de piscine. Après avoir réceptionné et enregistré les échantillons d'eaux recueillis par les préleveurs d'eau, le technicien de laboratoire d'analyse des eaux effectue les analyses de contrôle et de suivi des eaux.. Les formations Bacs conseillés S, STL. Après le bac : Un diplôme de niveau bac +2/3 permet d'accéder à cette profession : - BTSA Gestion et maîtrise de l'eau (plusieurs spécialités : aménagements urbains et agricoles, services de l'eau et assainissement), - BTS Métiers de l'eau ou Analyses de biologie médicale, BTSBionalyses et contrôles ou Biophysicien de laboratoire. - DUT Chimie, Génie chimiques-génie des procédés, Biologie appliquée (option analyse biologique et biochimique) ou Météorologie-contrôle qualité. - Licence pro industries chimiques et pharmaceutiques, spécialité Analyse pour les métiers de l'eau.

16 Responsable de station d'épuration Description Le responsable de station organise et assure le bon fonctionnement de son usine d épuration ainsi que son exploitation. En fonction de l importance de la station, celle-ci peut être dirigée soit par un ingénieur soit par un technicien (qui peut très bien évoluer vers un poste de cadre en promotion interne). Pour cela, il doit : - définir les procédures à mettre en oeuvre (prélèvements, analyses...) ; - gérer l auto-contrôle jusqu au point de livraison ou rejet ; - entretenir et effectuer la maintenance, veiller à la modernisation des équipements ; - optimiser l utilisation de l énergie électrique et des produits de traitement ; - assurer la surveillance du site, c est-à-dire veiller à la sécurité dans le périmètre de l installation pour la protection des travailleurs, des visiteurs, du matériel ; - assurer le relationnel avec les organismes extérieurs, les collectivités, les laboratoires. Formation requise Niveau ingénieur : DNTS Sciences et techniques de l'eau, Master pro Génie des procédés de traitement des eaux, Master recherche Chimie et microbiologie de l'eau, Master recherche Eau et aménagement hydraulique En fait, tout Master ou diplôme d'ingénieur, avec des connaissances en hydraulique, biologie, chimie. Niveau technicien : BTS Métiers de l eau, BTS Électrotechnique, Électromécanique Compétences particulières Il est avant tout un chef d entreprise : il doit savoir gérer son personnel et diriger son équipe.

17 Employeur potentiel Collectivités locales, entreprises privées de distribution et de traitement des eaux, compagnies fermières, bureaux d études Préleveur d'eau Description Le préleveur d eau est le premier maillon dans la longue chaîne qui permet de contrôler la potabilité de l eau. Il est envoyé par un laboratoire pour prélever des échantillons sur l ensemble du réseau (stations de traitement d eau potable, réservoirs d eau, aqueducs et réseau de distribution d eau potable). Il peut également être amené à prélever des échantillons dans les cours d'eau. Le préleveur d'eau : - Prépare son flaconnage au laboratoire en fonction des analyses à réaliser ; - Part sur le terrain avec sa feuille de route éditée par le système informatique qui lui indique son plan de tournée, les points où les prélèvements doivent être effectués et les paramètres à mesurer ultérieurement ; - Prélève les échantillons sur les différents points de prélèvements et remplit pour cela des flacons sur lesquels il colle les étiquettes pour identifier l'échantillon. Sur sa feuille de route, il indique l heure à laquelle il a effectué le prélèvement et rapporte les échantillons dans une glacière au laboratoire pour analyse - Effectue quelques analyses in situ lui-même (chlore résiduel, ph, température...) dont il consigne les résultats sur sa feuille de route - A son retour au laboratoire, il fait enregistrer les échantillons sur ordinateur. Formation requise En général, pour le métier de préleveur, les candidats doivent avoir le niveau bac. En ce qui concerne le CRECEP, le candidat doit être titulaire du brevet des collèges. Employeur potentiel Organismes publics, comme le Centre de recherche et de contrôle des eaux de la ville de Paris (CRECEP) ou administrations (Directions départementales des affaires sanitaires sociales -

18 DDASS) où les préleveurs ont le statut de fonctionnaire ou sociétés privées de distribution d'eau. Cureur «Mon métier consiste à exécuter des travaux d'entretien de réseau d'eaux usées» Mes missions : - réaliser des opérations sur les réseaux d'assainissement ; - aider à la manutention, à la mise en place des matériels installés dans les camions ; - veiller à l'entretien des matériels Formation : Expériences en assainissement et notion de Bâtiment Travaux Publics. Permis poids lourds et habilitations électriques.

19 Agent de réseau «J'exerce mon activité sur le terrain au contact direct des gens». Mes missions : - terrassement - intervention de recherche de fuites - réparation de fuites sur canalisation - pose de canalisations et branchement - prélèvement pour analyses ( qualité de l'eau...) Pour cela, je dois connaître toutes les pièces et les techniques de pose d'un réseau, ainsi que les règles de sécurité. J'ai des notions hydrauliques, je sais comment fonctionne le réseau d'eau potable. CAP/BEP canalisations et travaux publics ou CAP installations sanitaires et thermiques. D autres formations existent CAP Agent de la qualité de l eau. Après un Bac, il existe une mention complémentaire Métiers de l eau pour être technicien d exploitation réseau.

20 Technicien d'exploitation de l'eau : Décantation, filtration, désinfection... Le technicien d'exploitation produit de l'eau potable à partir d'une nappe souterraine ou d'une rivière. Il veille au bon fonctionnement des systèmes de Niveau d'accès. - Salaire : Niveau d'étude : bac + 2 Chargé de surveiller que tout se passe bien, le technicien doit intervenir rapidement s'il détecte un problème. Rigueur et réactivité sont donc de mise. Responsable d usine de production d eau potable : Le responsable d'usine de production d'eau potable s'assure de l'ensemble du bon fonctionnement de la production d'eau potable. Une école d'ingénieur avec une spécialité en rapport avec l eau ( traitement des eaux ) est généralement demandée. Une expérience est obligatoirement nécessaire pour accéder aux fonctions de direction. A partir de à bruts mensuels

21 Agent de réseau eau potable : Il réalise la surveillance, ainsi que l'entretien et la maintenance d'une station de traitement de l'eau potable. Pour cela, il suit un protocole de fonctionnement et un cahier de bord des interventions d'entretien. Formations : BTS sur l'eau BTS gémeau, Gestion et maîtrise de l'eau. Licence eau environnent, licence GASTE, gestion du traitement des eaux. Secteur Niveau d'étude minimal Bac conseillé Environnement CAP Bac pro hygiène- environnement Salaire débutant Ingénieur en environnement : Il observe l'impact sur l'environnement et propose des solutions pour maitriser la pollution et les catastrophes. Il respecte les normes environnementales. Il est possible de faire plusieurs formations : -diplômed'ingénieur -master pro dans la bio ou la chimie Le salaire est de 2270 et 2900 euros selon la taille de l'entreprise, le secteur et la formation.

22 Juriste en droit de l'environnement : Il conseille les entreprises sur les normes de sécurité et de la protection de l'environnement. Il exerce une veille permanente pour les lois et monte des dossiers, vérifie que les projets d'entreprise soit en accord avec la loi et l'environnement. Il est possible de faire plusieurs formations : -diplôme de juriste conseil d'entreprise -master pro ou droit avec spécialité. Le salaire est de 2100 à 2600 euros. Hydraulicien : Il contrôle l'efficacité des stations d'épuration et il planifie le curage préventif des eaux usées. Il intervient sur les systèmes d'assainissement de l'eau et surveille l'état des réseaux. Il répond aux besoins de la population 24h/24. Il faut un bac +5 et un diplôme d'ingénieur. Le salaire est de 2500 à 3000 euros. Biologiste en environnement : Il est spécialiste du vivant de toutes formes et il effectue des recherches spécialisées en écologie. Il préserve les ressources naturelles et industrielles (santé, agriculture, habit...) et il etude les bruits,les fumées, les colorants, les OMG et l'environnement. Il est possible de faire comme formation :

23 -bac +5 en master en bio -diplôme d'ingénieur spécialisé en bio. Le salaire est de 2000 euros. Ingénieur en R et D en énergies renouvelables : Il innove et il améliore dans les énergies durables et il fait des projtes internationales. Il met au point des logiciels et il rend les énergies accessibles à tous, il diminue les coûts de production. Il sait communiquer et il s'adapte à tous. Il faut faire comme formation un diplômed'ingénieur ou un master. Le salaire est de 2500 euros. Conseiller en environnement : Il est conseillé en environnement et il envisage des projets. Il recherche les finances nécessaires. Il est possible de faire comme formations : -BTS -BTSA -école d'ingénieur Le salaire est de 1600 euros.

24 VII. Programme CBSV Terminale Durant l'année de Terminale STL nous allons aborder plusieurs thèmes mais un en particulier qui sera le thème 5. Thème 5: Des systèmes vivants existent à grande échelle, écosystème et biosphère 5.4: les organismes vivants sont utilisés par l'homme comme agents de dépollution et de production. Organisation et fonctionnement d'une station d'épuration. Épuration des eaux usées

25 Information sur le fonctionnement d'une station d'épuration et l'évaluation de son fonctionnement. Le traitement dit «a boue actives» utilise les micros organismes ou bactéries naturellement présents dans l'eau pour transformer et dégrader les matières organiques.