GUIDE POUR LA MISE EN PLACE DE L AUTOSURVEILLANCE SUR LES STATIONS D EPURATION NEUVES OU REHABILITEES. (Version 7)

Transcription

1 GUIDE POUR LA MISE EN PLACE DE L AUTOSURVEILLANCE SUR LES STATIONS D EPURATION NEUVES OU REHABILITEES () Date de mise à jour : 05/04/2012 Ce document est le fruit des réflexions du groupe de travail autosurveillance du département de Seine Maritime Agence de l Eau Seine Normandie Services de Police de l Eau SATESE Seine- Maritime

2 SOMMAIRE 1. CADRE REGLEMENTAIRE STATIONS D'EPURATION TRAITANT UNE CHARGE BRUTE DE POLLUTION ORGANIQUE INFERIEURE OU EGALE A 120 KG/J DE DBO 5 ( 2000 EH) STATIONS D'EPURATION TRAITANT UNE CHARGE BRUTE DE POLLUTION ORGANIQUE SUPERIEURE A 120 KG/J DE DBO 5 (> 2000 EH) COMPLEMENT POUR LES STATIONS D'EPURATION TRAITANT UNE CHARGE BRUTE DE POLLUTION ORGANIQUE SUPERIEURE A 600 KG/J DE DBO 5 (> EH) COMPLEMENT POUR LES STATIONS D'EPURATION D'UNE CAPACITE DE TRAITEMENT SUPERIEURE OU EGALE A KG/J DE DBO 5 ( EH) POINTS COMPLEMENTAIRES IMPLANTATION ET CARACTERISTIQUES DES POINTS DE MESURE POUR LES STATIONS D UNE CAPACITE COMPRISE ENTRE 1,2 ET 120 KG DE DBO 5 PAR JOUR (DE 20 COMPRIS A 2000 EH COMPRIS) POUR LES STATIONS D UNE CAPACITE COMPRISE ENTRE 120 KG ET 600 KG DE DBO 5 PAR JOUR (DE A EH COMPRIS) POUR LES STATIONS D UNE CAPACITE SUPERIEURE A 600 KG DE DBO 5 PAR JOUR (SUPERIEURE A EH) MISE EN PLACE DES EQUIPEMENTS DE METROLOGIE LES MESURES DE DEBIT CANAUX OUVERTS LEXIQUE DES SYMBOLES UTILISES FORMULES RETENUES DEVERSOIRS TRIANGULAIRES A MINCE PAROI DEVERSOIRS RECTANGULAIRES A MINCE PAROI A CONTRACTIONS LATERALES CANAUX JAUGEURS A COL RECTANGULAIRE (CANAUX VENTURI) DEVERSOIRS A SEUIL EPAIS ET PROFIL TRIANGULAIRE LES DEBITMETRES LES PRELEVEMENTS GENERALITES SPECIFICITE DES PRELEVEURS PRELEVEMENT PAR VANNES AUTOMATIQUES LES PLUVIOMETRES ENREGISTREURS DOCUMENTS DE REFERENCE... 20

3 Ce «guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épurations neuves ou réhabilitées» a pour objectif d accompagner les maîtres d ouvrage dans l installation du dispositif d autosurveillance de leur futur ouvrage d épuration (construction ou réhabilitation). Résultant des réflexions du groupe de travail autosurveillance de Seine Maritime (AESN-DTMSAv, DDTM et SATESE), il est non-exhaustif. Il apporte divers conseils techniques, afin de garantir des données d autosurveillance fiables et représentatives. Tout dispositif d autosurveillance devra répondre aux prescriptions de ce guide et des textes de références cités ci-dessous (chapitre 7). Il est conseillé de l intégrer aux pièces du Cahier des Charges Techniques Particulières du projet de (re)-construction de la station. Il convient donc d être en possession de la dernière version (disponible auprès des trois organismes rédacteurs de ce guide). Dans certains cas particuliers (spécificité du milieu naturel récepteur, contraintes locales, etc.), ce guide pourra être dérogé, après accord du groupe d autosurveillance. 1. CADRE REGLEMENTAIRE Ce guide concerne les stations d épuration des eaux usées des collectivités locales de statut «loi sur l eau», relevant notamment des articles L et suivants du code de l'environnement. Les exigences se réfèrent à la capacité nominale des ouvrages (invariante dans le temps). Cette capacité sera exprimée en kg de DBO 5 par jour et précisée en EH (60 g de DBO 5 par jour correspond à 1 EH). Les modalités et dispositifs d autosurveillance applicables aux systèmes d assainissement sont décrites par l arrêté du 22 juin 2007, publié au journal officiel le 14 juillet 2007 et abrogeant les arrêtés du 22 décembre 1994 et du 21 juin Il sera toujours fait référence à la réglementation en vigueur au moment de la mise en place des équipements, notamment dans le cas où celle-ci serait plus contraignante que le présent document (par défaut d une mise à jour). 1.1 Stations d'épuration traitant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 120 kg/j de DBO 5 ( 2000 EH) Dispositif de mesure du débit (art 14). Aménagées pour prélèvements représentatifs des effluents en entrée et sortie(s) y compris en cours de traitement (possibilité de recours à des préleveurs mobiles) (art14). 1.2 Stations d'épuration traitant une charge brute de pollution organique supérieure à 120 kg/j de DBO 5 (> 2000 EH) Mesure et enregistrement du débit en continu (art 15) : - en entrée et sortie(s) pour une nouvelle station, - en sortie uniquement pour un ouvrage existant, - au niveau des by-pass en cours de traitement. Prélèvement en entrée et en sortie(s), y compris en cours de traitement : asservissement au débit, et préleveurs automatiques réfrigérés ; possibilité de préleveurs mobiles si isothermes et asservis au débit (art 15). Déversoir (dont celui en tête de station) : estimation des périodes de déversement et débit rejetés (art 18). Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 3/20

4 1.3 Complément pour les stations d'épuration traitant une charge brute de pollution organique supérieure à 600 kg/j de DBO 5 (> EH) Equipement fixe obligatoire (mesure de débit et préleveurs) (art 15). Déversoir en tête de station : mesure en continu du débit et estimation de la charge polluante (art 8 et 18). 1.4 Complément pour les stations d'épuration d'une capacité de traitement supérieure ou égale à kg/j de DBO 5 ( EH) Déclaration électronique annuelle des émissions polluantes et des déchets dangereux et non dangereux. (art 19.IV Télédéclaration GEREP). 1.5 Points complémentaires Le renforcement des obligations en matière d autosurveillance, quelle que soit la charge de pollution traitée, est laissé à l initiative du préfet. Un suivi du milieu récepteur peut être imposé (art 20). De ce fait, il faut se référer, le cas échéant, à la déclaration ou à l arrêté d autorisation de rejet pour la mise en place des équipements de mesure. S il est stipulé qu il faille calculer les rendements épuratoires de la station, il faut prévoir une mesure de débit et du matériel de prélèvement en entrée et en sortie(s). Dans le cadre de l application de l arrêté du 22 juin 2007 «relatif à la collecte, au transport et au traitement des eaux usées des agglomérations d assainissement ainsi qu à la surveillance de leur fonctionnement et de leur efficacité [ ]», l Agence de l Eau assure l expertise technique régulière des dispositifs de mesure de débit et de prélèvement d échantillons, de leur bon fonctionnement ainsi que de leurs conditions d exploitation. Ces expertises techniques auront lieu sur chaque nouveau site (construit ou réhabilité). Le rapport d expertise sera transmis au maître d ouvrage, ainsi qu à la Police de l Eau qui établira la conformité des dispositifs d autosurveillance. Cet arrêté précise que les données d autosurveillance doivent être transmises au format SANDRE et de façon régulière. Ces données feront aussi l objet d une expertise par l Agence de l Eau. De plus, le maître d ouvrage doit procéder annuellement au contrôle du fonctionnement du dispositif d autosurveillance du système d assainissement. Le bilan annuel de ces contrôles doit être transmis à la Police de l Eau et à l Agence de l Eau. Pour rappel, ce guide ne fait pas référence à l autosurveillance des réseaux de collecte mais celle-ci est aussi soumise à des exigences réglementaires. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 4/20

5 2. IMPLANTATION ET CARACTERISTIQUES DES POINTS DE MESURE Ce guide est applicable à toute mise en place de matériel d autosurveillance et vise en particulier : - l installation de mesure de débit sur canaux ouverts au moyen de débitmètre mesurant la hauteur de charge ou sur canalisation fermée pour écoulement en charge, - la réalisation de prélèvement 24h proportionnel au débit, - la mise en place de pluviomètre enregistreur. L implantation des points de mesures sera soumise à la validation de l Agence de l Eau et de la Police de l Eau. Ces différents points répondront aux exigences réglementaires et à celles des textes spécifiques à chaque installation (arrêté préfectoral d'autorisation, prescriptions spécifiques ou dossier de déclaration). Le SATESE sera sollicité pour un avis technique relatif à la technologique utilisée et aux conditions d implantation. Pour le(s) débitmètre(s) en entrée : ils devront être installés après le dégrillage, en amont des retours en tête et des apports extérieurs (matières de vidanges, etc.), et en amont d un éventuel bassin de stockage-restitution (pour les nouvelles stations et dans la mesure du possible pour les stations existantes). Les apports extérieurs devront faire l objet d une mesure distincte. Pour l implantation des points de mesures dans le cas d une station de traitement classique associée à un lagunage de finition pour la désinfection, le suivi doit se faire sur trois points : - en entrée : se référer au chapitre «1. Cadre réglementaire» et préconisations ci-après, - en sortie de station de traitement : suivi du débit et des paramètres fixés par l arrêté d autorisation ou la déclaration, - en sortie de lagunage : suivi des paramètres de désinfection. La mesure de débit sur les boues extraites doit avoir lieu en aval de la recirculation et en amont de l injection de réactifs. Les préleveurs installés dans les stations d épuration devront être réfrigérés et isothermes. Tous les dispositifs de mesure de débit doivent être conformes aux normes en vigueur (cf. documents de référence, notamment) et mise en œuvre selon les règles de l art. A défaut, une étude devra prouver la fiabilité de la mesure de débit. De ce fait, il existe des études hydrauliques permettant de valider (sous certaines conditions) des canaux jaugeurs non-conformes. La liste de ces études est disponible à l Agence de l Eau Seine-Normandie. Outre le respect des dispositions réglementaires, les équipements de mesure de débit permettront, dans le cadre des contrôles par les organismes extérieurs, l'asservissement au débit de préleveurs mobiles soit par une possibilité de connexion aux dispositifs en place soit par la possibilité d'installation d'un dispositif indépendant. Toute filière de temps de pluie, considérée comme une chaîne de traitement, doit être équipée en fonction des obligations réglementaires. A la mise en place des équipements de mesure, l installateur devra assurer la mise en servie correcte des appareils ainsi que la formation des personnes chargées de l exploitation de ceux-ci. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 5/20

6 2.1 Pour les stations d une capacité comprise entre 1,2 et 120 kg de DBO 5 par jour (de 20 compris à 2000 EH compris) Mise en place d un dispositif adapté de mesure des débits en sortie station (pour les stations de 20 à 200 EH, mesure entrée ou intermédiaire possible, sauf position réglementaire contraire) Prévoir un point de prélèvement pour les bilans 24H : entrée et sortie(s) (dont éventuel by-pass en cours de traitement) Préleveur(s) (mobile(s) possible) Evaluer les volumes de boue extraites et évacuées (art 17-V) Lorsque la construction de canaux en sortie d'ouvrage ne semble pas opportune (très faible débit, impossibilité de concevoir un canal au vu des contraintes du site, projet de réhabilitation à court terme), la mise en place de manchons déversoir peut être envisagée. Toutefois, le choix de ce système est à examiner au cas par cas et de manière argumentée. Il doit faire l'objet de l'accord du groupe d'autosurveillance de Seine-Maritime. De plus, sa mise en place requiert des aménagements précis : - canalisation du rejet ronde (non déformée), - canalisation du rejet ouverte et installation d'un regard (pour favoriser la mise en place du manchon et permettre un prélèvement aval), - garantir un écoulement laminaire en amont (forte pente en amont de la mesure sur manchon à proscrire). Pour les stations de type lagunage, les débits d entrée ne pourront pas être assimilés à des débits de sortie. 2.2 Pour les stations d une capacité comprise entre 120 kg et 600 kg de DBO 5 par jour (de à EH compris) Equipement permettant d évaluer le débit et les périodes de déversement au niveau du déversoir en entrée de station d épuration Mesure du débit en continu en entrée Prélèvement en entrée avec préleveur fixe asservi au débit Mesure du débit en continu au niveau du by-pass intermédiaire de la station Prélèvement au niveau du by-pass intermédiaire avec préleveur fixe asservi au débit Mesure du débit en continu en sortie Prélèvement en sortie avec préleveur fixe asservi au débit Mesure du débit sur l extraction des boues (hors recirculation) Prélèvement (moyen) des boues extraites Mesure du débit de boues évacuées Prélèvement (moyen) des boues évacuées Suivi de la pluviométrie avec un pluviomètre enregistreur ou un abonnement Météo France Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 6/20

7 2.3 Pour les stations d une capacité supérieure à 600 kg de DBO 5 par jour (supérieure à EH) Mesure du débit en continu au niveau du déversoir en entrée de station d épuration Mesure du débit en continu en entrée de station Prélèvement en entrée avec préleveur fixe asservi au débit. Mesure (volume et prélèvement) et enregistrement des apports extérieurs Mesure du débit en continu au niveau du by-pass intermédiaire de la station Prélèvement au niveau du by-pass intermédiaire avec préleveur fixe asservi au débit Mesure du débit en continu en sortie Prélèvement en sortie avec préleveur fixe asservi au débit Mesure du débit sur l extraction des boues (hors recirculation) Prélèvement (moyen) des boues extraites Mesure du débit de boues évacuées Prélèvement (moyen) des boues évacuées Mesure et enregistrement de la pluviométrie 3. MISE EN PLACE DES EQUIPEMENTS DE METROLOGIE Chaque point de mesure doit être considéré comme un lieu de travail, l accessibilité, et la facilité d intervention devront alors être prise en compte, ainsi que la sécurité (document INRS «conception des usines d épuration des eaux résiduaires»). Les documentations diverses concernant le matériel devront être fournies avec les appareils. Celles-ci devront être complètes et rédigées en français. Les modes d emploi des matériels devront être disponibles à demeure sur la station. De plus, les paramétrages de mise en service du matériel devront être fournis par l installateur. Il est également recommandé de fournir un mode d emploi simplifié pour une prise en main rapide du matériel (courbes hauteur/débit, méthode de vérification des hauteurs, etc.). Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 7/20

8 4. LES MESURES DE DEBIT 4.1 Canaux ouverts Le principe de mesure repose sur une relation entre le débit et la cote du plan d eau créé en amont d organes de mesures tels que déversoirs, canaux jaugeurs, etc. Cette relation est établie à partir d une loi hydraulique normalisée ou d une courbe d étalonnage hauteur d eau/débit fournie par le constructeur. Pour éviter les dépôts, les canaux de mesure par lesquels transitent les effluents bruts seront dans la mesure du possible de type seuil jaugeur sans surélévation de radier (canaux venturi à fond plat). Les dispositifs seront choisis en fonction de la capacité de la station. Le concepteur devra spécifier la gamme de débit pour laquelle le dispositif donne des valeurs fiables. Les canaux devront être aménagés afin de pouvoir les découvrir sur la totalité de leur surface (chenal amont, ouvrage et chenal aval). Cette manipulation devra être possible pour une personne seule, sans matériel spécifique. Les chenaux d approche et/ou de mesure doivent être rectilignes, à section rectangulaire constante. L ensemble des parois et le radier doivent être lisses et sans dépôt. La section «aval» doit être égale à la section «amont». Pour la vérification du «zéro» de la sonde de mesure de hauteur dans le cadre du suivi métrologique de la mesure de débit, la vidange du canal doit être possible. Pour les déversoirs à mince parois, la paroi du déversoir doit être plane et indéformable, verticale et perpendiculaire aux parois du chenal, et fixée de manière étanche et de préférence définitive. La face amont doit être lisse. Ces canaux devront disposer d une purge de fond suffisamment dimensionnée afin de procéder au nettoyage. Pour les canaux jaugeurs, l ouvrage déprimogène doit être rigide et étanche. Les parois du col doivent être verticales et parallèles entre elles. Le canal d approche et l ouvrage déprimogène doivent être dans le même axe. Une attention particulière devra être portée aux conditions d alimentation et d évacuation des canaux de mesures afin d obtenir un écoulement tranquillisé (régime fluvial : nécessité d une distribution uniforme des vitesses) et d éviter toute perturbation de la mesure. En particulier : - les à-coups hydrauliques dans le fonctionnement de la station doivent être évités, - l arrivée de l alimentation doit se faire dans le même axe que le canal, - l alimentation doit être noyée, - au débit maximum, l évacuation aval doit se faire sans perturber le niveau d eau amont (éviter les coudes, etc.). Dans des configurations plus défavorables, il peut être nécessaire d augmenter la longueur de ce canal. Le canal d approche doit être théoriquement installé avec 0% de pente, mais pour faciliter la mise en œuvre et réduire les erreurs au montage, il pourra être monté avec une faible contre pente (-1% maximum). La différence de niveau du fil d eau entre la sortie de l ouvrage qui se trouve en amont du canal (sortie clarificateur ) et l alimentation du chenal de mesure doit être la plus faible possible. La hauteur maximum de référence (h max ) : - des seuils triangulaires à mince paroi et des seuils rectangulaires à mince paroi avec contractions latérales sera la hauteur maximum de l échancrure, - des canaux jaugeurs de type venturi, des canaux jaugeurs avec surélévation du radier, des seuils rectangulaires à mince paroi sans contractions latérales sera la hauteur correspondant au maximum de la capacité de mesure du dispositif selon le constructeur. Une fois la station mise en eau, la sonde de mesure de hauteur pourra être déplacée si le débit maximal réel est significativement moindre. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 8/20

9 Pour éviter leur déformation durant leur pose ou lors de leur fonctionnement, les canaux destinés à la mesure de débits importants (supérieurs à 200m 3 /h) devront faire l objet d une structure renforcée proposée par le fournisseur. L entreprise en charge des travaux devra veiller au strict respect des prescriptions de pose définies dans la notice du fournisseur. En cas de non-respect des tolérances fixées par les normes ou les constructeurs, le groupe de travail autosurveillance pourra demander sa réfection complète. 4.2 Lexique des symboles utilisés b max b max h max h max h max : hauteur maximale de l échancrure b max : largeur maximale de l échancrure h min : hauteur minimale tolérée p : hauteur de pelle (différence entre le radier amont et la base de l échancrure du déversoir) p c : hauteur du seuil épais (pointe de crête) B : largeur du canal de mesure b : largeur du col d un canal jaugeur (canal venturi) lav : longueur du chenal aval (cf. schémas suivants) l : épaisseur de la crête des seuils des déversoirs lc : longueur du col (canaux venturi) (cf. schémas suivants) ldiv : Longueur du divergent aval (canaux venturi) (cf. schémas suivants) dc : chenal de mesure ou section de mesurage Lam : chenal d approche (définition différente entre les déversoirs et les canaux jaugeurs) α : angle de l échancrure (déversoirs) L ensemble des unités seront exprimées en unité système international. Les cotes seront exprimées en mètre. Les angles seront exprimés en degré, minute. 4.3 Formules retenues Les critères d installation précisés dans les paragraphes suivants concernent les formules de conversion hauteur/débit suivantes : - la formule de Kindsvater Shen pour les canaux équipés de déversoirs à mince paroi triangulaire, - la formule de Kindsvater Carter pour les canaux équipés de déversoirs à mince paroi rectangulaire. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 9/20

10 4.4 Déversoirs triangulaires à mince paroi Conditions à respecter : Pour le canal de mesure : 4 h max dc 5 h max Lam 10 b max Recommandations pour éviter toutes turbulences (source OIEAU) : Lam 10 B ( si b / B > 0,5 ) Lam 5 B ( si b / B < 0,5 ) Pour le seuil déversoir : α : angle de l échancrure normalisé lors de la réalisation du projet : 90 ou 53 8 ou 28 4 α : angle de l échancrure toléré pour les déversoirs déjà en place : compris entre 20 et 100 Echancrure centrée dans le chenal (décalage < 2 cm) h min > 0,06 m p > 0,09 m 0,1 < p / B < 1,5 1 mm l 2 mm Présence d un chanfrein à 45 vers l aval Pour le chenal aval : Sa section doit être identique à celle du chenal d approche L écoulement aval doit être dénoyé, libre et aéré Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 10/20

11 4.5 Déversoirs rectangulaires à mince paroi à contractions latérales Conditions à respecter : Pour le canal de mesure : 4 h max dc 5 h max Lam 10 b max Recommandations pour éviter toutes turbulences (source OIEAU) : Lam 10 B ( si b / B > 0,5 ) Lam 5 B ( si b / B < 0,5 ) Pour le seuil déversoir : Echancrure centrée dans le chenal (décalage < 1 cm) h / p 2,5 (idem avec h max ) h min 0,03 m b 0,15 m p 0,10 m (B-b) / 2 0,10 m 1 mm l 2 mm Présence d un chanfrein à 45 vers l aval Pour le chenal aval : Sa section doit être identique à celle du chenal d approche L écoulement aval doit être dénoyé, libre et aéré Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 11/20

12 4.6 Déversoirs rectangulaires à mince paroi sans contraction latérale Conditions à respecter : Pour le canal de mesure : 4 h max dc 5 h max Lam 10 B Recommandations pour éviter toute turbulence (OIEau) : Lam > 10 B Pour le seuil déversoir : h / p 2,5 (idem avec h max ) h min 0,03 m p 0,10 m 1 mm l 2 mm Présence d un chanfrein à 45 vers l aval Présence d ouïes d aération Pour le chenal aval : Sa section doit être identique à celle du chenal d approche L écoulement aval doit être dénoyé, libre et aéré Lav 0,3 h max Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 12/20

13 4.7 Canaux jaugeurs à col rectangulaire (canaux venturi) Si le radier est surélevé : p 0 Conditions à respecter : Pour le canal de mesure : 3 h max dc 4 h max Lam 5 B Pour l ouvrage déprimogène : b 0,10 m l c > 0 h max / b < 3 (col rectangulaire) h max < 2 m h max / l c 0,67 h min 0,05 m h min 0,05 l c Aire du col/aire du chenal d approche : (b h) / (B (h+p)) 0,7 (idem avec h max ) Ldiv 3 (B-b) Chenal aval : L AV B Ecoulement libre et dénoyé La valeur la plus élevée des deux sera retenue Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 13/20

14 4.8 Déversoirs à seuil épais et profil triangulaire 1 à 2 p c 1 à 5p c p c 1 à 2 p 1 à 5 p c Conditions à respecter : Pour le canal de mesure : dc = 2 hmax Lam 5 B B 0,3 m B / h 2 (idem avec h max ) Pour l ouvrage déprimogène : Crête en métal : h min 0,03 m Crête en béton : h min 0,06 m Crête avec : - pente amont de 1 (verticale) à 2 (horizontale). - pente aval de 1 (verticale) à 5 (horizontale). h / p c 3,5 (idem avec h max ) p c 0,06 m Préconisations pour la mise en place : - crête rectiligne et horizontale - crête perpendiculaire au sens d écoulement Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 14/20

15 4.9 Les débitmètres Généralités Pour les mesures de débit sur canaux ouverts, les débitmètres seront placés à proximité immédiate du canal de mesure (les enregistreurs pourront être placés dans le local d exploitation). Des précautions seront prises pour protéger le débitmètre et son électronique des agressions suivantes : projections d eau, vibrations, température, poussières, interférences électromagnétiques, gaz corrosifs, etc. Les différentes techniques de mesure de hauteur de charge peuvent être utilisées : pneumatique, ultrasons, etc. Les puits de mesure attenants au canal et alimentés par la base ne seront pas utilisés. Les mesures se feront toujours sur le canal d approche. Pour permettre la vérification technique ou l étalonnage des débitmètres, une longueur minimale de 2 à 3 m de câble d alimentation pour les sondes à ultrasons et de tuyau d alimentation en air pour les débitmètres pneumatiques (bulle à bulle) devra être réservée. Quel que soit le débitmètre installé, le montage de prise à impulsion devra être prévu pour permettre un enregistrement des volumes horaires ainsi que la possibilité de commander des préleveurs Les débitmètres à ultrason Les mesures à ultrason ne seront pas utilisées en cas de risque de formation de mousses sur la section de mesure pouvant altérer la hauteur de charge mesurée, ainsi que pour la mesure de débit d un effluent à température élevée (risque de condensation). L installateur s engage à revoir le dispositif de mesure, si la présence de mousses ou de condensation perturbe la fiabilité de la charge mesurée à la mise en place des équipements. Les capteurs ultrasons seront positionnés sur une potence rigide fixée, si possible de chaque côté de la paroi du canal d approche. Cette potence sera suffisamment robuste pour éviter tout fléchissement. Potence Coin de renfort Sonde US Canal de mesure Schéma de principe d'une potence pour une sonde Ultra Son L angle d émission du capteur sera le plus proche possible de la verticale. La fixation du capteur devra permettre une possibilité de réglage : son montage et son démontage seront aisés et n influeront pas sur la hauteur de charge mesurée. Un capotage antisolaire facilement démontable protègera la sonde. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 15/20

16 La sonde doit être positionnée en tenant compte de son angle d émission (éviter les échos parasites). La hauteur de charge maximale doit être hors de la zone morte de la sonde Les débitmètres pneumatiques (bulle à bulle) Les débitmètres pneumatiques (bulle à bulle) ne seront pas utilisés en cas de milieu agressif, et d effluents visqueux. Un système sera prévu pour éviter que la condensation dans le tuyau d alimentation en air vienne perturber la mesure. Pour ces débitmètres, la canne de mesure sera placée verticalement sur une potence rigide et perpendiculaire au plan d eau. Le montage et le démontage seront aisés et n influeront pas sur la hauteur de charge mesurée. Un dispositif permettant de nettoyer l intérieur de la canne sans la démonter devra être installé. La fréquence de bullage sera de 1 à 3 bulles par seconde Mise en place des débitmètres électromagnétiques pour canalisation en charge Ce débitmètre devra être monté avec au minimum une longueur droite amont de 5 DN (Diamètre nominal) et 3 DN aval par rapport à l axe du débitmètre exempt de toute contrainte (coude, vanne ). Cependant, il est fortement conseillé de placer toute source de perturbation à au moins 10DN en amont du plan d électrode. La canalisation devra être soutenue pour éviter les vibrations. Le capteur sera centré sur la conduite Le débitmètre devra autant que possible être installé sur une canalisation verticale, l effluent circulant de bas en haut. En cas de positionnement horizontal, il convient de s assurer du maintient en charge de la canalisation. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 16/20

17 La lecture des informations devra être aisée, ce qui implique la nécessité d un affichage déporté à proximité du point de mesure, lorsque l exiguïté du site ne permet pas de lire facilement les données. L étalonnage du débitmètre et son envoi sur banc d essai devront intégrer les exigences des obligations réglementaires. Il conviendra de prendre les dispositions appropriées afin de garantir une continuité de la mesure. La pose d un tel équipement inclura : - la fourniture d une manchette de rechange pour pouvoir permettre un retour en usine du débitmètre, si nécessaire. Elle aura été essayée lors du montage (manchette stockée dans le local d exploitation), - la mise en place d un by-pass et de vannes d isolement du débitmètre en amont et aval, - dans le cas d un clapet anti-retour en amont du débitmètre, il faudra disposer d un système de purge pour vider la canalisation, - la mise en place d un protocole de maintien des fréquences de mesure pendant l étalonnage. Le débitmètre sera doté d une mise à terre pour son isolation (corps de mesure, brides, etc.) et il faudra veiller à ce qu il ne soit pas sujet à des interférences magnétiques ou aux courants induits internes (éviter la proximité de moteur électriques, lignes hautes tension, etc.). Lorsque la vitesse est trop faible, on peut placer le débitmètre entre deux cônes de réduction de pente inférieure ou égale à 15 (schéma ci-dessus). Si l angle du cône de réduction est supérieur à 15, les longueurs droites amont et aval seront prises entre le capteur et la partie la plus étroite du cône. Si l angle est inférieur à 15, la longueur du cône sera prise en compte dans la longueur de la canalisation droite. Le capteur est caractérisé par une constante d étalonnage, qui est réglée sur banc d étalonnage. Cette valeur doit être fournie à la livraison du matériel par le constructeur, et est fournie à chaque étalonnage (le procès verbal d étalonnage doit être disponible à la station) Acquisition des données Chaque débitmètre devra disposer sur site d une acquisition de données et d un enregistrement informatique. Au minimum, les informations suivantes devront être disponibles sur site : - volume journalier reçus et/ou rejetés, - volume horaire reçus et/ou rejetés, - pluviométrie journalière et horaire. Ces informations couvriront une période minimum d un mois. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 17/20

18 5. LES PRELEVEMENTS 5.1 Généralités L échantillonneur devra être positionné le plus proche possible du point de prélèvement et doit être facilement accessible. Les points de prélèvements devront être choisis de manière à ne pas perturber la mesure de débit. Les prélèvements en entrée de station se feront après le dégrillage des effluents et en amont des retours en tête de la station. Sur un canal, les tuyaux d aspiration devront être orientés vers l aval, et éloignés des parois et du fond. Les prélèvements seront effectués dans un endroit où l effluent est homogène et représentatif de sa qualité. La zone de prélèvement sera choisie de telle sorte qu il y ait possibilité de son nettoyage. Pour éviter les dépôts, les tuyaux de prélèvements ne devront pas présenter de points bas (siphons, coudes, ect.). Les tuyaux de prélèvements doivent avoir une section constante. Le stockage des échantillons sera réfrigéré et isotherme pour l ensemble des prélèvements. Il est conseillé de mettre un préleveur protégé ou à l abri du soleil et du gel. La mise en place d un préleveur multiflacons (24) est recommandée en entrée de station en cas d apport d eaux claires parasites ou d eaux non domestiques. Les bidons de stockage devront avoir un large col d alimentation facilitant le nettoyage. 5.2 Spécificité des préleveurs Aspiration - Hauteur d aspiration 5m - Longueur du tuyau : la plus courte possible (mais > 1m) - Diamètre du tuyau 9 mm - Tuyau souple et armé - Vitesse d aspiration :de 0.5 m/s à 1 m/s - Etanchéité à l aspiration parfaite Volume prélevé - volume unitaire 50 ml - les volumes unitaires devront être distribués avec une fidélité et une exactitude au moins égale à +/- 5% du volume moyen des prélèvements effectués (minimum 3) Température - la température dans l enceinte réfrigérée sera comprise entre 1 et 5 C ou entre 0 et 4 C. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 18/20

19 5.3 Prélèvement par vannes automatiques Le principe de montage devra s inspirer du schéma ci-contre. Ce dispositif est préconisé dans le cas des prélèvements de boues ou de matières de vidange. Il sera implanté sur une canalisation montante. Les vannes à manchon et la canalisation de prélèvement auront le diamètre suivant : - pour le prélèvement d eau : 10 /27 mm, - pour le prélèvement de boue : 26/34 mm, - pour les matières de vidange : 33/49 mm. Séquençage d un prélèvement : 1. la vanne 1 s ouvre et purge la canalisation de prélèvement. 2. la vanne 1 se ferme. 3. la vanne 2 s ouvre et le prélèvement s effectue. Le volume est défini par le bol de prélèvement. 4. la vanne 2 se ferme. 6. LES PLUVIOMETRES ENREGISTREURS Les informations suivantes seront recueillies : pluviométrie moyenne horaire et journalière. La mise en place de ce matériel répondra aux recommandations suivantes : - à une distance égale à 4 fois la hauteur des obstacles environnants (arbres, bâtiments, ) pour éviter les modifications du champ pluvieux ; - fixation sur un massif en béton ; - base du cône de réception parfaitement horizontale ; - arrête de la base du cône à 1 m du sol. Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 19/20

20 7. DOCUMENTS DE REFERENCE Liste non exhaustive. Arrêté du 22 juin 2007 relatif à la collecte, au transport et au traitement des eaux usées des agglomérations d'assainissement ainsi qu'à la surveillance de leur fonctionnement et de leur efficacité, et aux dispositifs d'assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 kg/j de DBO 5 NF-EN ISO 772 (février 2001) : Détermination hydrométrique- vocabulaire et symboles NF X (septembre 1983) : Mesure de débit de l eau dans les canaux découverts au moyen de déversoirs à mince paroi NF ISO 4360 (novembre 1986) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs- déversoirs à profil triangulaire. (indice de classe : X10-312) NF ISO 4359 (novembre 1986) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découvertscanaux jaugeurs à col rectangulaire, à col trapézoïdal et à col en U (indice de classe : X10-313) NF EN ISO (novembre 1995) : Mesure de débit d un fluide conducteur dans les conduites fermées- méthode par débitmètre électromagnétique (indice de classe : (X ) NF X (septembre 1983) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs- méthode d évaluation du débit par détermination de la profondeur en bout des chenaux rectangulaires à déversements dénoyés NF ISO 3846 (octobre 1990) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs- déversoirs rectangulaires à seuils épais (indice de classement : X10-315) NF ISO 4377 (octobre 1990) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts- Déversoirs en V ouvert (indice de classement : X10-316) NF ISO 4362 (novembre 1993) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts- Déversoirs à profil trapézoïdal (indice de classement : X10-317) NF ISO 4374 (décembre 1991) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts- Déversoirs horizontaux à seuil épais arrondis (indice de classement : X10-319) NF ISO 9826 (novembre 1993) : Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts - Canaux jaugeurs Parshall et SANIIRI (indice de classement : X10-318) ISO (1993) : Qualité de l eau- échantillonnage- partie1 : guide général pour l établissement des programmes d échantillonnage 151 NF EN ISO (mars 2007) : Qualité de l eau- échantillonnage- partie 1 : lignes directrices pour la conception des programmes et des techniques d échantillonnage (indice de classement : T ) ISO (1991) : Qualité de l eau- échantillonnage- partie 2 : guide général pour l établissement des programmes d échantillonnage NF EN ISO (juin 2004) : Qualité de l eau- échantillonnage- partie 3 : guide général pour la conversation et la manipulation des échantillons (indice de classement : T90-513) ISO (novembre 1992) : Qualité de l eau échantillonnage partie 10 : Guide pour l échantillonnage des eaux résiduaires Recommandations et règles techniques des divers organismes agréés ou professionnels (OIEAU, CEMAGREF, Agence de l Eau ) Guide pour la mise en place de l autosurveillance sur les stations d épuration neuves ou réhabilitées 20/20