Microstations de traitement des eaux usées domestiques De 4 à 1350 EH Présentation technique de la microstation S 21 EH «Quand l eau a besoin d une nouvelle vie» 1
Principe de fonctionnement épuratoire 2
Décantation primaire (Compartiment 1 et 2): Traitement des Matières En Suspension (MES) Dans les deux premiers compartiments, les matières solides sont séparées des eaux usées domestiques grâce à la force gravitationnelle. Le passage d un compartiment à un autre se fait par surverse au moyen d un tuyau immergé. 2 2 1 1 3
Traitement biologique (Compartiment 3): Transformation des matières azotées (phase d aération et de repos) Le réacteur biologique (compartiment 3) contient un matériel BioBlok en PEHD (inerte vis à vis du rejet des eaux épurées). Ce BioBlock est constitué de tubes (Ø 55 mm) sur lesquels la biomasse va se développer. Les eaux usées domestiques venant du deuxième compartiment passent par gravité sous le lit fixe au moyen d un tuyau submersible. Cela permet un bon mélange des effluents dans le réservoir. L entrée de l air se fait grâce aux diffuseurs tubulaires submersibles situés en dessous des BioBloks. L air est ainsi distribué de façon égale sur toute la surface du réservoir. 3 3 4
Traitement biologique (Compartiment 3): Transformation des matières azotées (phase d aération et de repos) L air nécessaire pour le traitement biologique est fourni par un surpresseur linéaire qui se situe dans le dôme de la microstation. La distance entre le diffuseur et le surpresseur est donc limitée ce qui permet de réduire considérablement les pertes de charges. Le dôme fournit un logement séparé protégeant le surpresseur des intempéries. Pour limiter les effets vibratoires et sonores, le surpresseur est équipé de 4 joints «silent bloc». Les caractéristiques générales du surpresseur sont présentées sur le tableau suivant: Type de surpresseur HP 200 Type de Courant Courant Alternatif Monophasé Voltage V 230 Fréquence 50 Hz Débit d'air Max 200 l/min Consommation électrique 4.2 KWh/jour Niveau de Bruit < 46 db(a) Poids 9 kg Isolation IP 44 5
Traitement biologique (Compartiment 3): Transformation des matières azotées (phase d aération et de repos) Le schéma suivant présente le cycle de fonctionnement du surpresseur: 6
Décantation secondaire (Compartiment 4): Traitement des Matières en suspension Après le traitement biologique, l eau contenant l excès de boue expulsé par l oxygénation du lit fixe arrive dans le compartiment de précipitation finale à travers le tuyau submersible par gravité. La forme conique du réservoir facilite la collecte des boues qui sont ensuite pompées périodiquement vers le premier réservoir de précipitation primaire. Ce pompage est effectué par un système d AIRLIFT alimenté en air par le compresseur situé dans le dôme de la station. Enfin, l eau épurée s écoule par le tuyau de sortie de la microstation situé au sommet de la cuve par gravité. 4 4 7
Cotassions et caractéristiques générale Cotations en cm 8
Cotassions et caractéristiques générale Résistance exceptionnelle: Les cuves plastiques NDG sont de hautes qualités. Le procédé de fabrication (rotomoulage) consiste à injecter de la mousse de polyuréthane haute densité entre deux couches de polyéthylène Lumicene. Cet assemblage confère au réservoir une grande stabilité et une résistance mécanique exceptionnelle. L épaisseur des parois varie de 5 à 10 cm. L isolation en mousse de polyuréthane permet de stabiliser le processus de biodégradation même en période de saison froide. Les cuves NDG peuvent être installées hors sol ou enterrées. Pour répondre à l installation hors-sol, le polyéthylène est entièrement stabilisé pour lutter contre l effet des rayons Ultra-violets. Etanchéité parfaite: Les cuves sont fabriquées en une seule pièce, sans soudure et sont donc 100 % étanche. Le couvercle principal est fixé au sommet de la cuve par des vis en acier inoxydable. Un joins durable et flexible assure l étanchéité entre le couvercle et la cuve. 9
Cotassions et caractéristiques générale Résistance verticale: La stabilité de la cuve de la microstation S (la plus haute de la gamme) a été approuvée et confirmée par le MFPA (Material Forschungs Und Prüfanstalt an der Bauhaus) de l université de Stuttgart le 3 août 2009. Le matériau de la cuve fut ainsi vérifié. Le test d écrasement confirme la résistance sous 16 tonnes de la microstation (voir graphique ci-dessous). 10
Cotassions et caractéristiques générale Résistance latérale: Ce paramètre a été testé par le MFPA de l université de Stuttgart le 29 septembre 2011. Afin de pouvoir garantir les résultats sur l ensemble de la gamme de microstation, la cuve utilisée lors du test est la plus haute de la gamme (station S, potentiellement la plus sensible à ce type de pression). Ce test se déroule en trois phases : 1. Le volume intérieur de la station est mesuré ; 2. La cuve est laissée vide pendant trois semaines dans le sol en présence d une nappe phréatique comme le montre les illustrations suivantes : 3. Après les trois semaines de test, le volume de la station est à nouveau mesuré. Les résultats de ce test nous montre que la station a subi une perte de volume de seulement 1,51% alors que la norme DIN EN 12566-3 : 2009-07 (Annexe C6) autorise 20%. 11
Terrassement Les consignes du DTU 64.1 sont à respecter. Les raccords sont à exécuter en Ø 150 mm. Afin de limiter les risques de colmatage par les graisses figées de cuisine de la conduite d'amenée des eaux usées domestiques brutes, la microstation doit être placée le plus près possible de l'habitation. La conduite d'amenée des eaux usées domestiques doit avoir une pente comprise entre 2,5 % et 4 %. La conduite de sortie doit avoir une pente minimale de 0,5 %. Les eaux pluviales ne doivent pas être raccordées à la microstation. La station s installe dans une fosse enterrée d environ 3,1 mètres de diamètre. 12
Terrassement Les cuves peuvent être installées lorsque la nappe phréatique est proche de la surface. Cependant des protections contre la pression hydrostatique sont à prévoir. Ainsi le haubanage de la microstation est obligatoire sur un dallage béton. 13
Branchements électriques Les deux câbles électriques pour relier le panneau de commande à la boite de jonction située dans le dôme de la micro station sont de type U-1000 R2V 3G1.5mm² noir. Boitier de contrôle Electrovanne Compresseur 14
Performances épuratoires et garanties Durant les 11 mois de test effectuée sur la station comprenant des simulations de situations de surcharge (150%), de sous-charge (50%), de faible occupation et de coupure d alimentation électrique, les performances épuratoires moyennes suivantes ont été mesurées pour un traitement de 20EH/jour: Rejets Normes Concentrations en sortie Résultats obtenus lors des tests Rendement épuratoire Résultats obtenus lors des tests DBO 5 < 35 mg/l 12 mg/l 96% MES < 30 mg/l DCO / Sous réserve que toutes les consignes par rapport au dimensionnement, l installation, la maintenance et l opération soient respectées, NTG vous garantit des concentrations de rejet de l arrêtés du 22 juin 2007 pour 21EH/jour : Rejets 12 mg/l 48 mg/l Concentrations Normes Rendements épuratoires Normes DBO 5 < 35 mg/l > 60 % DCO / > 60 % MES / > 50 % Sous condition que toutes les consignes inscrites dans le guide d utilisation soient respectées, NTG vous donne les garanties suivantes : 94% 90% 15
Innocuité olfactive Dans le rapport d essai mené par NDG EAU à l Université de Stuttgart (laboratoire notifié), les prélèvements effectués démontrent que la qualité de l air mesurée dans l enceinte de la microstation ne présente aucune trace de gaz de fermentation (H 2 S). Ce résultat atteste qu aucune production de nuisance olfactive n est perceptible au niveau de la microstation: CH 4 CO 2 CO O 2 H 2 S % % % % ppm 0 0 0 19 0 Tableau de mesure de gaz ponctuelle effectuée dans la microstation alimentée en pleine charge (3000L/jour) 16
Fréquence de vidange Lorsque la station sera alimentée en 20EH, la vidange des boues doit être réalisée lorsque la hauteur de boues atteint 30% du volume utile du décanteur (soit 0,948 m 3 de boue pour un volume total de 3,16m 3 ) conformément à l arrêté du 7 septembre 2009 modifié. Durant l essai de performance épuratoire, cette hauteur de boue maximale fût atteinte lorsque 360 m 3 d eaux usées furent traitées par la station S. Par conséquent tant que ce volume d eaux usées entrantes n est pas atteint, il n est pas nécessaire d effectuer la vidange. Lorsque la station sera alimentée en 21EH, la vidange des boues doit être réalisée lorsque la hauteur de boues atteint 50% du volume utile du décanteur (soit 1,58 m 3 de boue pour un volume total de 3,16m 3 ). Durant l essai de performance épuratoire, cette hauteur de boue maximale fût atteinte lorsque 540 m 3 d eaux usées furent traitées par la station S. Par conséquent tant que ce volume d eaux usées entrantes n est pas atteint, il n est pas nécessaire d effectuer la vidange. De plus, les conditions de tests sont beaucoup plus sollicitantes que pour un usage normal de la microstation, c est pourquoi notre retour d expérience sur le terrain montre que cette fréquence est beaucoup moins importante. 17
Exemples de réalisations 18
Fiches techniques Compresseur Hiblow HP 200: 19
Fiches techniques Electrovanne Parker 364035: 20
Marquage CE 21