Directive relative au règlement pour l examen professionnel d exploitant/d exploitante de station d épuration avec brevet fédéral

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1 Directive relative au règlement pour l examen professionnel d exploitant/d exploitante de station d épuration avec brevet fédéral Bases mathématiques Les candidats doivent posséder les bases arithmétiques et géométriques nécessaires pour répondre à diverses questions d examen. Ces bases concernent les opérations de calcul de base avec les nombres naturels et les fractions, le calcul avec des expressions entre parenthèse et exponentielles, la règle de trois, les pourcentages et calculs de proportion ainsi que des calculs simples de surfaces et volumes. Pour exécuter les calculs il est nécessaire d avoir des connaissances relatives à l utilisation des calculatrices de poche, qui peuvent être utilisées aux examens. Bases physiques de la technique des eaux usées Des connaissances physiques de base sont nécessaires à la compréhension des techniques des eaux usées. Elles touchent pour l essentiel les thèmes suivants : propriétés des liquides et des gaz, états d agrégation, calculs avec les gaz, hydraulique, formes d énergie, unités d énergie, grandeurs mécaniques et électriques, puissance, unités de puissance, unités de pression. En cours de formation, les aspects physiques seront approfondis lors du traitement des thèmes correspondants. Matière d examen L article 16 du règlement présente les branches d examen de manière structurée. Les exigences d examen sont précisées ci-après. Elles sont à comprendre comme des directives non exhaustives. Le candidat doit disposer de suffisamment de connaissances approfondies relatives aux thèmes de l exploitation d une station. 1. Récolte et déversement des eaux usées 1.1. Type d eaux usées et composition Eau usée polluée, eau usée non polluée (définitions, composition et charges spécifiques) 1.2 Cycle de l eau Origine des eaux, pluies (durée, intensité, fréquence et quantité), incidence du degré d imperméabilisation des sols, consommation d eau, production et évacuation des eaux 1.3 Evacuation des eaux des biens-fonds Evacuation des eaux des bien-fonds, conduites de drainage, infiltration, rétention, collecteur de boues, séparateur d essence, d huile et de graisse, neutralisation, etc., installations de pré-traitement, installations de pompage, chambre de contrôle Installation de traitement des eaux usées de faible capacité (procédés mécaniques, biologiques et naturels)

2 1.4 Evacuation des eaux des agglomérations Système des canalisations Système unitaire, séparatif et modifié Plan général d évacuation des eaux (PGEE) et plan régional d évacuation des eaux (PREE) : but, contenu et portée Evacuation des eaux : fonctionnement, biologie et morphologie des eaux, effet des eaux usées sur les eaux, transformation de la matière, effets des aménagements des cours d eau Ouvrages des canalisations et ouvrages spéciaux Bases hydrauliques (vitesse d écoulement, pente) Profil des canaux, conduites sous pression Matériaux des tuyaux, organisation et types des chambres de contrôle Fonction et disposition des déversoirs, dégrilleurs fins, tamiseurs, siphons, chambres de contrôle, de nettoyage et de chute, étranglements Eaux mixtes et bassins d eaux pluviales Fonction des bassins d eaux pluviales (bassin d accumulation, bassin de décantation, bassin combiné) Canal d accumulation, volume d accumulation, bassin de rétention sans déversoir Dimensionnement hydraulique (temps de rétention, débit et stockage), équipement électro-mécanique et installations de nettoyage Ouvrages de refoulement et pompage Types de pompes, débits de pompage, régulation Aspects d exploitation (colmatage, mise en pression, cavitation, etc.) Exploitation des canalisations et ouvrages spéciaux Gestion des canalisations et des bassins d eaux pluviales (pilotage, commande à distance, interactions avec l exploitation) Impact du déversement d eaux mixtes ou pluviales Surveillance du réseau des canalisations Surveillance du réseau des canalisations (contrôles visuels, d étanchéité, caméra, estimation des eaux parasites) Entretien du réseau des canalisations et ouvrages spéciaux Mesures pour empêcher les dépôts, les problèmes d odeurs, l abrasion, l inétanchéité, la corrosion (électro)-chimique et biologique Procédés de nettoyage des canalisations Méthodes d entretien du réseau des canalisations Entretien (procédés de réparation, d injection et d étanchéification) Réhabilitation (procédés de revêtement, relining et montage) Rénovation (en fouille ouverte et à l intérieur de la conduite) Dangers et prescriptions de sécurité lors de l entretien des canaux Mesures de sécurité lors de l entretien des canalisations, gaz, hygiène

3 2 Traitement des eaux usées 2.1 Traitement physique Piège à sable/à cailloux Fonction, types de construction, exploitation et entretien Dégrilleur Fonction, types de construction, paramètres de dimensionnement, exploitation et entretien Compacteur, lavage, déshydratation et élimination des refus Dessableur Fonction, bases physiques et paramètres de dimensionnement, types de construction, exploitation et entretien Laveur et séparateur de sables, fonction, types de construction, exploitation et entretien Production et élimination du sable Déshuileur/dégraisseur Fonction, bases physiques et paramètres de dimensionnement, types de construction, exploitation et entretien Elimination des huiles et des graisses Bassins de décantation Fonction, bases physiques de la séparation gravitaire (fluides statiques, courants laminaires et turbulents), paramètres de dimensionnement Types de décanteurs (décanteur primaire et secondaire, bassins de floculation, bassins à deux compartiments, bassins combinés, épaississeur de boue), type de flux, aspects constructifs de l introduction et de l évacuation, éléments internes (paroi siphoïde, plongeante et ajourée) Systèmes d extraction des boues (pour boues décantées et flottantes) Equipement électro-mécanique, exploitation et entretien Flottation Fonction, bases physiques et paramètres de dimensionnement, procédés de flottation, exploitation et entretien Elimination des flottants Filtres Fonction, bases physiques et paramètres de dimensionnement, types de filtres (filtre en couches, filtre superficiel, filtre membranaire), osmose inverse, adsorption sur charbon actif, échangeurs d ions, matériaux et nettoyage des filtres Aménagements pour le dosage du précipitant et du floculant, bassin de floculation Exploitation et entretien 2.2 Traitement biologique Fonction du traitement biologique des eaux, types et composition des eaux usées (ménagères et industrielles-artisanales), cycles du carbone, de l azote et du phosphore, pollution de l environnement par des résidus du traitement des eaux usées

4 Bases microbiologiques du traitement biologique des eaux usées (microorganismes, prolifération, exigences de croissance (hydrates de carbone, graisses, protéines), rapport des nutriments (C:N:P), métabolisme aérobie, anaérobie et anoxique, enzymes, multiplication cellulaire (vitesse de croissance, dépendance de la température et du ph, substances inhibitrices, substances activantes), destruction cellulaire, autres organismes du traitement biologique des eaux usées Boues foisonnantes et flottantes : définition, causes et mesures Utilisation de préparations enzymatiques et d autres substances utiles dans le traitement des eaux usées Procédés pour l élimination de la matière carbonée des eaux usées, pour la nitrification, la dénitrification et la déphosphatation biologique Biomasse en suspension (procédé à boues activées conventionnelles, bassins à charge séquentielle SBR et procédés à membranes) Biomasse fixée (lits bactériens, disques biologiques, cultures fixées, culture biologique fixée sur un lit immergé) Procédés d épuration à plusieurs étages, recirculation interne Paramètres de dimensionnement (concentration et âge des boues, charge volumique et superficielle, temps de rétention hydraulique, production de boues) Equipement électro-mécanique (aérateurs et systèmes d aération et leurs paramètres de dimensionnement, coefficient alpha, agitateurs, systèmes de pompage des boues en retour et boues en excès) Exploitation (pilotage de l aération, agitateurs, taux de recirculation des boues en retour, extraction des boues en excès), entretien (soufflantes, aération, agitateurs, systèmes de reprise des boues, aménagements constructifs) 2.3 Traitement chimique Précipitation du phosphore : bases chimiques (mécanisme de précipitation, facteur béta, alcalinité) Précipitant et floculant : types de dosages (proportionnel au débit, au temps à la charge, etc.), dosage placé en (pré, simultanée, post précipitation et précipitation en plusieurs points), production de boues par précipitation Correction du ph Réservoirs de produits, matériel de dosage (types, exploitation et entretien) Mesures de sécurité 3 Traitement et élimination des boues 3.1 Traitement physique Boues fraîches et boues digérées : propriétés et composition chimique, charge spécifique Tamisage des boues (tamisage fin, micro-tamisage) Epaississement des boues : épaississement statique et mécanique, bases physiques et critères d influence, production de boues, charges de l exploitation et éventuellement du milieu récepteur par les jus en retour Déshydratation des boues : équipements de déshydratation (table d égouttage, tambour d égouttage, centrifugeuse, bande pressante, filtre presse, presse à vis), moyens auxiliaires pour le dosage des floculants, exploitation, entretien Séchage des boues : procédés (séchage direct, par contact, par le vide, sécheur à lit fluidisé, solaire), exploitation et entretien, stockage des produits

5 3.2 Traitement biologique Fonction du traitement biologique des boues Fondements microbiologiques de la digestion des boues (types de bactéries, exigences de croissance, métabolisme), produits de digestion, croissance cellulaire (vitesse, influence de la température et du ph, substances inhibitrices, substances activantes) Paramètres d exploitation des digesteurs (temps de rétention, types d alimentation, charge volumique, température d exploitation) Equipements constructifs et électromécaniques : pompes, systèmes d agitation (agitateurs, injecteurs de gaz) Exploitation et entretien (échangeurs de chaleur) Adjonction de préparations enzymatiques et d autres adjuvants Stabilisation aérobie des boues 3.3 Traitement chimique Adjonction de floculants et de chaux 3.4 Elimination des boues Valorisation des boues (production de chaleur, etc.) Elimination des boues (incinération) 4. Traitement et valorisation du gaz 4.1 Traitement physique Composition des gaz de digestion et production spécifique, pouvoir calorifique Séchage des gaz : procédés (piège à condensation, filtre à sable, armatures de protection) 4.2 Traitement chimique Désulfuration : installations de désulfuration, exploitation et entretien Valorisation du gaz : stockage, équipement de sécurité, moteurs à gaz, chauffage, exploitation et entretien Destruction des gaz (torchère) 5. Procédés complémentaires 5.1 Mesure, commande et régulation Concept de base de l électrotechnique, domaine d activité autorisé Connaissances relatives aux appareils électriques, de protection, de commande et de régulation Technique de mesure et appareils de mesure (débitmètre, teneur en oxygène, phmètre, mesure de niveau), calibration, exploitation et entretien Transmission et stockage des mesures Bases du traitement électronique des données Symboles et schémas électriques 5.2 Aération et traitement de l air vicié Aération et purges Traitement de l air vicié (procédés chimiques et biologiques)

6 5.3 Analyses de laboratoire Bases chimiques : les éléments, l atome, les liaisons chimiques, la stoechiométrie, les formules et équations chimiques, les sels, les acides, les bases, le ph, calculs de concentrations, oxydation, réduction ; colorimétrie, titrimétrie et gravimétrie Manipulation de produits chimiques, symboles de danger et connaissances de base des fiches de sécurité Appareils on-line, in-line et de laboratoire, principes de fonctionnement, utilisation (calibrations, analyses) et entretien (nettoyage) Prise d échantillons (stockage et conditionnement) Analyses chimiques : ammonium, nitrite, nitrate, azote total, DBO, DCO, permanganate, COD, COT, phosphate, phosphore, composés organiques volatils, teneurs en CO 2 et H 2 S des gaz de digestion, matière sèche, résidu sec, perte au feu, matières en suspension, volumes de décantation, matières décantables, ph, conductivité Observations microscopiques et interprétation Lois et ordonnances se rapportant à : loi fédérale sur le commerce des toxiques (RS [loi sur les substances chimiques], ordonnance relative à la loi fédérale sur le commerce des toxiques (RS ) [ordonnance sur les substances chimiques], ordonnance sur les fiches de données sécurité relatives aux toxiques et substances dangereuses pour l environnement (RS ) 5.4 Etablissement de rapports et interprétation des données Saisie, exploitation des données, archivage des données, rapports journaliers, mensuels et annuels Calculs d indices caractéristiques, analyse de tendance, statistique 5.5 Sécurité Mesures de prévention des accidents, moyens pour empêcher les accidents (protection des yeux et de l ouie, vêtements réfléchissants, signalisation, équipement personnel de protection) Précautions lors de travaux dans les citernes et canalisations, protection contre les explosions et protection contre les gaz et vapeurs toxiques Moyens de déplacement de charges élevées Connaissances de la législation sur les toxiques et substances chimiques, prescriptions de sécurité sur les installations électriques, sécurité à la place de travail Premiers secours Connaissance de services et équipements de sécurité Lois et ordonnances se rapportant à la prévention des accidents, à la protection des travailleurs et à l assurance accident : loi fédérale sur la sécurité d installations et d appareils techniques (SR 819.1) et l ordonnance y relative (RS ), ordonnance sur la prévention des accidents et des maladies professionnelles (RS ), directive relative à l appel des médecins du travail et autres spécialistes de la sécurité au travail (CFST 6508), loi fédérale sur le travail dans l industrie, l artisanat et le commerce (RS ) et son ordonnance (RS ), loi fédérale sur l assurance accident (RS ) 5.6 Hygiène Hygiène personnelle, prescriptions d hygiène

7 5.7 Entretien et maintien de la valeur Connaissance des matériaux et des méthodes de protection contre la corrosion Contrôles d entretien, planification et surveillance de l entretien, plans d entretien 5.8 Optimisation de l exploitation Connaissances de la saisie des flux de charges et établissement de bilans de charges pour garantir une exploitation professionnelle Réalisation de campagne de mesures Application des résultats pour l optimisation de l exploitation Connaissance de mesures de réduction de l impact sur l environnement du traitement des eaux usées (consommation d énergie, émission d odeurs et de bruit) 5.9 Pannes Détection de pannes et leur réparation dans la mesure des compétences Planification de mesures pour prévenir les pannes (principe de l entretien préventif), dues à des causes internes d exploitation ou à des événements externes (établissement de plans d alarme, checklistes, etc.) 5.10 Conduite de personnel Communication dans le groupe, organisation du groupe et de sa conduite dans les affaires professionnelles et personnelles 6 Lois et prescriptions 6.1 Environnement Loi fédérale sur la protection de l environnement (RS ), ordonnance sur la protection contre les accidents majeurs (RS ), ordonnance sur les substances dangereuses pour l environnement (RS ), ordonnance sur les mouvements de déchets spéciaux (RS ), ordonnance sur le traitement des déchets (RS ), ordonnance sur les atteintes portées aux sols (RS ), ordonnance sur la protection de l air (RS ), ordonnance sur la protection contre le bruit (RS ) 6.2 Eaux Loi fédérale sur la protection des eaux (RS ), ordonnance fédérale sur la protection des eaux (RS ), ordonnance fédérale sur la protection des eaux contre les liquides pouvant les polluer (RS )