Communauté de Commune des Portes de l Ile de France Etudes préalables au traitement de l assainissement de la zone Iton-Seine et au Phase 3 Campagne de métrologie nappe basse Décembre 2014 Assistant à Maître d Ouvrage : BET Rolland MOREAU
Informations qualité Informations qualité Titre du projet Titre du document Etudes préalables au traitement de l assainissement de la zone Iton-Seine et au Campagne de métrologie nappe basse Date Décembre 2014 Auteur(s) Julien MONIQUE N Affaire HFG 23 072 J Contrôle qualité Version Date Rédigé par Visé par : 11 décembre 2014 Julien MONIQUE / Nicolas CARPENTIER Savinien Lemasson Des tinataires Envoyé à : Nom Organisme Envoyé le : Rolland MOREAU BET Rolland MOREAU 11 décembre 2014 Copie à : Nom Organisme Envoyé le : Page 2
Table des matières Table des matières Chapitre 1 Présentation de la campagne de mesures... 5 1.1 Rappel du programme de Mesures :... 5 1.2 Déroulement de la campagne :... 5 1.3 Pluviométrie enregistrée pendant la campagne de mesures... 6 1.4 Tarage des postes de refoulement... 6 Chapitre 2 Analyse des charges hydrauliques de temps sec. 7 2.1 Evaluation des flux théoriques par point de mesures... 7 2.2 Débit moyen de temps sec... 8 2.3 Coefficient de pointe de temps sec... 8 2.4 Hydrogrammes de temps sec... 9 2.5 Détermination des Eaux Claires Parasites Permanentes (ECPP)...13 1.1.1 Origine des eaux claires parasites permanentes (ECPP)... 13 1.1.2 Rappel : exploitation des mesures en continu... 13 1.1.3 Comparatif des méthodes d estimation des apports d ECPP... 14 1.1.4 Estimation du taux de raccordement en débit... 16 Chapitre 3 Analyse des Surfaces Actives... 17 Chapitre 4 Analyse des charges polluantes... 18 Chapitre 5 Risques de formation d H 2 S... 21 5.1 Rappel des effets de l H2S...21 5.2 Risques théoriques...22 Chapitre 6 Conclusion : comparaison avec la campagne précédente... 24 ANNEXES 25 Page 3
Liste des tableaux Liste des tableaux Tableau 2 Implantation des points de mesures :... 5 Tableau 2 Etalonnage des postes de refoulement :... 6 Tableau 2 Débit théorique par point de mesures :... 7 Tableau 2 Volume moyen de temps sec nappe basse :... 8 Tableau 5 : Coefficients de pointe temps sec... 8 Tableau 6 : Détermination des ECPP par points de mesures... 15 Tableau 6 : Détermination des ECPP par bassin de collecte... 15 Tableau 6 : Estimation du taux de raccordement en débit... 16 Tableau 6 : résultats des mesures de pollution au PM1 Rue du Port... 18 Tableau 6 : résultats des mesures de pollution au PM2 Pressoir... 19 Tableau 6 : résultats des mesures de pollution au PM3 Tilleuls... 19 Tableau 6 : résultats des mesures de pollution au PM4 Batards... 19 Tableau 6 : résultats des mesures de pollution au PM5 Entrée STEP... 20 Tableau 10 : Effets sur l homme des concentrations en H 2S gazeux... 21 Tableau 11: Rappel des caractéristiques des postes de refoulement... 22 Tableau 11: Evaluation des risques H 2S... 22 Acronymes et abréviations CCPIF EU EP SIABF S IVOM Communauté de Communes des Portes de l Ile de France Eaux Usées Eaux Pluviales Syndicat Intercommunal d Assainissement de Bonnières-Freneuse Syndicat Intercommunal à Vocation Multiple Page 4
Présentation de la campagne de mesures Chapitre 1 de mesures Présentation de la campagne 1.1 Rappel du programme de Mesures : Campagne de mesure en 5 points sur le système de collecte-traitement de Limetz-Benncourt avec : Mesure de débits sur 1 semaine + 1 semaine supplémentaire (car d absence de pluies significatives) Mise en place d un pluviographe (au niveau de la station d épuration), Tarage des postes de refoulement Tableau 1 Implantation des points de mesures : N point de mesure 1 PR rue du Port 2 PR du Pressoir 3 PR des Tilleuls 4 PR des Batards 5 PR Entrée STEP Site Instrumentation Préalable Pinces ampérométriques ou données d AS Pinces ampérométriques ou données d AS Pinces ampérométriques ou données d AS Pinces ampérométriques ou données d AS Pinces ampérométriques ou données d AS Tarage du poste Tarage du poste Tarage du poste Tarage du poste Tarage du poste Bilan pollution 24 heure (1) X X X X X (1) Analyse des paramètres suivants : DBO 5, DCO, MES, NH4 +, NTK, SO 4 2-,P total, ph, conductivité. 1.2 Déroulement de la campagne : Compte tenu de l absence de pluie la première semaine de mesures, il a été décidé de prolonger la campagne de 2 semaines supplémentaires. La campagne de mesures s est donc déroulée du 10 au 30 septembre 2014 soit 3 semaines. A noter que l ensemble des équipements a bien fonctionné durant la campagne de mesures (contrairement à la première campagne). Page 5
Présentation de la campagne de mesures 1.3 Pluviométrie enregistrée pendant la campagne de mesures Malgré les 2 semaines supplémentaires de mesures, nous avons enregistré seulement 2 pluies : - Dimanche 21 septembre 2014 = 9.5 mm en 24h, avec un pic horaire de 3.5 mm/h - Mercredi 24 septembre 2014 = 2.5 mm en 24h, avec un pic horaire de 2 mm/h Pour rappel, lors de la première campagne de mesures, aucune pluie significative n avait été enregistrée durant les 2 semaines de mesures. Ces données sont insuffisantes pour estimer la surface active (un minimum de 3 pluies est nécessaire). 1.4 Tarage des postes de refoulement Le tableau, ci-dessous, présente les débits unitaires des pompes issus de l étalonnage réalisé durant la campagne de mesures. Remarque : l étalonnage des pompes a été réalisé à l aide d une sonde piézométrique qui a enregistré en continu le marnage dans la bâche du poste pendant quelques jours. Tableau 2 Etalonnage des postes de refoulement : N point de mesure Site Pompe 1 Pompe 2 Marnage 1 PR rue du Port 67 m 3 /h 69 m 3 /h 65 cm 2 PR du Pressoir 15 m 3 /h 16 m 3 /h 40 cm 3 PR des Tilleuls 45 m 3 /h 45 m 3 /h 40 cm 4 PR des Batards HS 26 m 3 /h 65 cm 5 PR Entrée STEP 32 m 3 /h 42 m 3 /h 50 cm Page 6
Analyse des charges hydrauliques de temps sec Chapitre 2 Analyse des charges hydrauliques de temps sec 2.1 Evaluation des flux théoriques par point de mesures Le tableau, ci-dessous, présente une évaluation des volumes théoriques journaliers d eaux usées, réalisée par point de mesures. Cette estimation a été effectuée à partir d une analyse des données des consommations en eau potable de l exercice 2012-2013 fournies par l exploitant. Afin d estimer le volume théorique d eaux usées généré, nous avons considéré un taux de rejet de 80% afin de tenir compte des volumes d eaux consommés mais non rejetés au réseau d assainissement. Tableau 3 Débit théorique par point de mesures : N point de mesure Site Consommation m 3 /an Taux de rejet % Débit théorique m 3 / jour 1 PR rue du Port 33 543 80 74 2 PR du Pressoir 8 748 80 19 3 PR des Tilleuls 24 059 80 53 4 PR des Batards 27 797 80 61 5 PR Entrée STEP 93 025 80 204 Page 7
Analyse des charges hydrauliques de temps sec 2.2 Débit moyen de temps sec Les débits moyens de temps sec sont présentés ci-après : Tableau 4 Volume moyen de temps sec nappe basse : N point de mesure Site Débit théorique journalier Débit moyen semaine / week-end Volume moyen global Débit minimum et maximum m 3 / j m 3 / j m 3 / j m 3 / j 1 PR rue du Port 74 107 / 119 110 102 / 123 2 PR du Pressoir 19 26 / 32 28 22 / 34 3 PR des Tilleuls 53 69 / 79 72 66 / 82 4 PR des Batards 61 68 / 78 71 64 / 81 5 PR Entrée STEP 207 242 / 240 242 198 / 277 En période de nappe basse et sur la base d une capacité nominale de 3600 EH (= 540 m3/j), la station est en moyenne à 45% environ de sa capacité nominale. 2.3 Coefficient de pointe de temps sec Le coefficient de pointe est défini comme le rapport entre le débit maximum et le débit moyen. En l absence de rejet industriel significatif, celui-ci est directement lié aux intrusions d eaux claires parasites permanentes, la présence de ces dernières se traduisant par un coefficient faible (valeur s écartant de 1,5-2). Le Tableau 5, ci-dessous, donne les coefficients de pointe mesurés par temps sec au niveau des 5 points de mesures : Tableau 5 : Coefficients de pointe temps sec N point de mesure Site Coefficient de pointe 1 PR rue du Port 1.8 2 PR du Pressoir 2.2 3 PR des Tilleuls 2.1 4 PR des Batards 2.1 5 PR Entrée STEP 1.7 Les faibles coefficients de pointe calculés au PM1-Rue du Port et PM5-Entrée STEP traduisent la présence d ECPP. Les autres points de mesures ne sont pas concernés par la présence d eaux claires. Pour rappel, le dimensionnement des ouvrages de traitement se fait avec un coefficient de pointe de 3. Page 8
Analyse des charges hydrauliques de temps sec 2.4 Hydrogrammes de temps sec Théoriquement, en l absence d intrusions d eaux claires (nappe + ressuyage), on constate en semaine une quasi-disparition de rejets en fin de nuit, puis une élévation du débit à partir de 6h00 environ avec une première pointe de débit vers 12h00 et une seconde vers 22h00. Le week-end, le profil de la courbe est similaire, avec toutefois des pointes de débits plus accentuées et décalées dans le temps. A titre indicatif, le graphique présenté ci-dessous présente une courbe «type» de répartition des flux hydrauliques d origine domestique au cours des journées de semaine et de week-end, en l absence d intrusions d eaux claires. 6 Semaine Week-end 5 4 Débit (m 3 /h) 3 2 1 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Horaire ( h:mn) Les graphiques présentés ci-après permettent une visualisation des débits moyens de temps sec sur une «journée moyenne» au niveau des 5 points de mesures. Page 9
Analyse des charges hydrauliques de temps sec Figure 1 : Représentation graphique des débits moyens de temps sec au niveau du PM1 rue du Port 12,0 Semaine Week-end 10,0 8,0 Débit (m 3 /h) 6,0 4,0 2,0 Eaux claires parasites permanentes (ECPP) Q = 1 m 3 /h 0,0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Horaire ( h:mn) Figure 2 : Représentation graphique des débits moyens de temps sec au niveau du PM2 Pressoir 3,5 Semaine 3,0 Week-end 2,5 Débit (m 3 /h) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Horaire ( h:mn) Page 10
Analyse des charges hydrauliques de temps sec Figure 3 : Représentation graphique des débits moyens de temps sec au niveau du PM3 Tilleuls Figure 4 : Représentation graphique des débits moyens de temps sec au niveau du PM4 Batards 7,0 Semaine 6,0 Week-end 5,0 Débit (m 3 /h) 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Horaire ( h:mn) Page 11
Analyse des charges hydrauliques de temps sec Figure 5 : Représentation graphique des débits moyens de temps sec au niveau du PM5 Entrée STEP Eaux claires parasites permanentes (ECPP) Q = 2 m 3 /h Ces graphiques permettent de mettre en évidence les points suivants : Une valeur moyenne du débit minimum nocturne au niveau du PM5 - Entrée STEP de l ordre de 2 m3/h, soit près de 50 m3/j, dont 50% semblent provenir du point de mesures PM1 Rue du Port Une valeur négligeable des débits minimums nocturnes au niveau des PM2-Pressoir, PM3-Tilleuls et PM4-Batards. Il ressort de ces données les enseignements suivants : Le bassin de collecte le plus impacté par les apports d eaux claires est celui du PR Rue du Port, il récupère près de 50% de la totalité des eaux claires reçues à la STEP de Limetz. Ces valeurs sont cohérentes avec les coefficients de pointe de temps sec déjà présentés. Page 12
Analyse des charges hydrauliques de temps sec 2.5 Détermination des Eaux Claires Parasites Permanentes (ECPP) 1.1.1 Origine des eaux claires parasites permanentes (ECPP) Outre le fait que le matériau constituant le collecteur peut ne pas présenter une imperméabilité absolue, il existe de nombreuses contraintes locales qui peuvent amplifier cette non-étanchéité : Conditions de pose : L'étanchéité entre deux tronçons est assurée par des joints. Ces joints peuvent, soit être inexistants (dans le cas des canalisations très anciennes), soit défaillants (mal posés ou poreux). Dégradation des collecteurs : Postérieurement à la pose, les mouvements du sol peuvent entraîner des casses plus ou moins importantes des tuyaux. Ces dégradations vont de simples fissures à des cassures avec déboîtement. Dégradation de regards : Pour les parties de collecteurs situées au contact de la nappe phréatique, toutes ces déficiences vont favoriser des intrusions d'eaux Claires Parasites Permanentes (ECPP), qui vont se mélanger aux eaux usées strictes. De ce fait, le volume à véhiculer et à traiter augmente et implique la mise en place de structures plus importantes et donc plus coûteuses. Les ECPP peuvent également résulter de captages de sources, de drains, voire de fuite sur le réseau de distribution d'eau potable. Ces captages ou fuite peuvent exister sur le domaine public (réseau collectif, boite de branchement), mais aussi sur le domaine privé (réseau interne). 1.1.2 Rappel : exploitation des mesures en continu Les apports d eaux claires parasites permanentes (ECPP) par point de mesures ont été calculés à partir de 3 approches différentes permettant une comparaison des résultats. Ces approches sont présentées ci-après. Page 13
Analyse des charges hydrauliques de temps sec Méthode 1 : Comparaison des volumes théoriques et mesurés Les volumes d ECPP sont calculés par différence entre les volumes moyens de temps sec mesurés et les volumes théoriques d eaux usées estimés à partir des consommations d eau potable. Méthode 2 : Extrapolation des débits minimums nocturnes Les volumes d ECPP sont calculés en partant du principe que les volumes minima transitant dans les réseaux pendant la période nocturne sont attribués aux apports d eaux claires parasites du fait de l absence d activité humaine. Méthode 3 : Méthode du rapport nycthéméral Les volumes d ECPP sont calculés par utilisation du rapport débit moyen horaire nocturne/ débit moyen horaire. Néanmoins, chacune de ces méthodes est basée sur une hypothèse ou un paramètre à estimer, ce qui limite la précision des résultats obtenus et justifie leur comparaison : Méthode 1 : Estimation du coefficient de rejet par bassin (eau rejetée au réseau / eau potable consommée). Méthode 2 : Estimation du coefficient permettant de tenir compte d une activité humaine nocturne jamais strictement nulle et du temps de vidange des réseaux. Méthode 3 : Hypothèse sur le rapport nycthéméral. 1.1.3 Comparatif des méthodes d estimation des apports d ECPP Les méthodes d estimation des apports d ECPP par les débits minima nocturnes et le rapport nycthéméral sont les plus représentatives, car elles sont liées à des mesures de débits en continu durant une longue période, ce qui n est pas le cas des autres approches. Le comparatif V théorique / V mesuré n est qu une approximation car le volume théorique s appuie sur le bilan des consommations d eau, alors que celles-ci fluctuent fortement au cours de l année, notamment en raison des variations liées à l activité scolaire et industrielle et sur un coefficient de restitution estimé. Rappelons que les débits caractérisés en un point de mesure donné intègrent ceux mesurés au niveau du ou des points(s) de mesures situés en amont. Les débits d ECPP calculés par les différentes méthodes susprésentées au niveau des 5 points de mesures sont synthétisés dans le Tableau 6, ci-après. Page 14
Analyse des charges hydrauliques de temps sec N point de mesure Site Tableau 6 : Détermination des ECPP par points de mesures Méthode 1 Compar. V th é o V m e s Méthode 2 Débits minima nocturnes Méthode 3 Rapport nycthéméral Débit ECPP retenu m 3 / j m 3 / j m 3 / j m 3 / j 1 PR rue du Port 36 23 19 21 2 PR du Pressoir 9 0 0 0 3 PR des Tilleuls 19 6 4 5 4 5 PR des Batards 10 7 3 5 PR Entrée STEP 35 55 53 54 Le volume d ECPP retenu correspond à la moyenne des méthodes DMN (débits minima nocturnes) et nycthéméral, méthodes jugées les plus représentatives. Sur le système de collecte de Limetz-Bennecourt et en situation de nappe basse, le volume journalier d ECPP est ainsi évalué à 54 m³/j, soit 22% du volume total enregistré au PM5 Entrée STEP, ce qui représente une valeur moyenne. Ci-dessous, nous avons calculé le débit d ECPP par bassin de collecte. Tableau 7 : Détermination des ECPP par bassin de collecte Bassin de collecte Site Débit ECPP retenu m 3 / j BC 1 PR rue du Port 21 BC 2 PR du Pressoir 0 BC 3 PR des Tilleuls 5 BC 4 BC 5 PR des Batards 0 PR Entrée STEP 16 Ce tableau met en évidence que le bassin de collecte le plus concerné par les apports d ECPP est le BC1 avec une valeur 21 m³/j ce qui correspond pratiquement la moitié des ECPP reçue en entrée STEP. Page 15
Analyse des charges hydrauliques de temps sec 1.1.4 Es timation du taux de raccordement en débit Une fois quantifiés les apports d ECPP, il est possible de calculer le taux de raccordement à la station d épuration. Ce taux est le rapport du débit sanitaire mesuré sur le débit théorique rejeté. Les résultats sont présentés ci-dessous. Tableau 8 : Estimation du taux de raccordement en débit N point de mesure Site Q moyen observé Q ECPP retenue Q s anitaire Q théorique rejeté m 3 / j m 3 / j m 3 / j m 3 / j Taux de raccordement en fonction des débits 1 PR rue du Port 110 21 89 74 120 % 2 PR du Pressoir 28 0 28 19 147 % 3 PR des Tilleuls 72 5 67 53 126 % 4 5 PR des Batards 71 5 66 61 108 % PR Entrée STEP 242 54 188 207 91 % Sur la base des débits mesurés, nous retenons donc un bon raccordement des usagers au réseau pour l ensemble de la commune sur la base des résultats de mesures. Page 16
Analyse des Surfaces Actives Chapitre 3 Analyse des Surfaces Actives L estimation des surfaces actives n a pu être faite en raison du nombre insuffisant de pluie exploitable (uniquement 2 pluies en 3 semaines!). Nous notons cependant une réaction à la pluviométrie pour les points de mesures suivants (pluie de 9.5 mm) N point de mesure Site Volume supplémentaire estimé m 3 1 PR rue du Port ~30 2 PR du Pressoir ~7 3 PR des Tilleuls ~26 4 PR des Batards ~26 5 PR Entrée STEP ~64 Les bassins de collecte sensibles à la surface active sont : - BC1 rattaché au bassin de collecte du PR du Port (30 m3 sur 64m3, soit 47%) - BC3 rattaché au bassin de collecte du PR des Tilleuls (19 m3 sur 64 m3, soit 30%) Ces 2 bassins semblent être responsables de près de 80% de la surface active reçue à la station d épuration. Page 17
Analyse des charges polluantes Chapitre 4 Analyse des charges polluantes Des bilans pollution (bilan 24h) ont été réalisés au niveau des 5 points de mesures du 10 au 11 septembre 2014. Les préleveurs ont démarré simultanément à 11h00. Pour rappel, on considère les fourchettes suivantes pour la concentration des différents polluants classiques présents dans les eaux usées domestiques : DBO 5 : de 250 à 500 mg d O 2/l DCO : de 600 à 1200 mg d O 2/l NTK Pt NH 4 + : de 50 à 110 mg/l : de 15 à 30 mg/l : de 40 à 90 mg/l Toute valeur s écartant notablement de ces fourchettes est un indice de risque soit d eaux claires parasites, soit d eaux résiduaires industrielles. La détermination de certains ratios permet également de caractériser l effluent : DCO/DBO 5 = 2,5 ± 0,5 Caractéristique d une eau usée domestique DBO 5/N/P = 100/20/5 Effluent équilibré, pour le traitement en station d épuration Les tableaux suivants présentent les résultats des mesures de pollution réalisées lors de la campagne de prélèvements par temps sec du 10 au 11 septembre 2014. Tableau 9 : résultats des mesures de pollution au PM1 Rue du Port Volume mesuré = 108 m3/j DCO DB05 MES NTK NH4 Pt (en P) Sulfures Concentration (mg/l) 584 259 176 88 72 10 1 Flux total (kg) 63 28 19 9 8 1 - Population équivalente 486 467 211 632 780 429 avec dose unitaire (g/j/éqh) 130 60 90 15 10 2,5 Ratios : DCO/DBO5 = 100/44.3 = 2.3 DBO5/N/Pt = 100/33.9/ 3.8 Commentaire : Les concentrations de l effluent en DCO, DBO5 sont légèrement faibles et traduisent la présence d eaux claires. Page 18
Analyse des charges polluantes Tableau 10 : résultats des mesures de pollution au PM2 Pressoir Volume mesuré = 39 m3/j DCO DB05 MES NTK NH4 Pt (en P) Sulfures Concentration (mg/l) 629 341 232 116 99 12 1 Flux total (kg) 25 13 9 5 4 0 - Population équivalente 189 222 101 302 385 189 avec dose unitaire (g/j/éqh) 130 60 90 15 10 2,5 Ratios : DCO/DBO5 = 100/54.2 = 1.8 DBO5/N/Pt = 100/34/3.5 Commentaire : les effluents sont caractéristiques d une eau usée domestique (DCO/DBO5 de l ordre de 1.8). Nous notons une bonne biodégradabilité des effluents. Tableau 11 : résultats des mesures de pollution au PM3 Tilleuls Volume mesuré = 68 m3/j DCO DB05 MES NTK NH4 Pt (en P) Sulfures Concentration (mg/l) 550 241 236 104 109 11 1 Flux total (kg) 37 16 16 7 7 1 - Population équivalente 288 273 178 471 741 291 avec dose unitaire (g/j/éqh) 130 60 90 15 10 2,5 Ratios : DCO/DBO5 = 100/43.8= 2.3 DBO5/N/Pt = 100/43.2/4.4 Commentaire : les effluents sont caractéristiques d une eau usée domestique (DCO/DBO5 de l ordre de 2.3) On constate des effluents riches en azote Tableau 12 : résultats des mesures de pollution au PM4 Batards Volume mesuré = 70 m3/j DCO DB05 MES NTK NH4 Pt (en P) Sulfures Concentration (mg/l) 590 293 228 104 85 11 1 Flux total (kg) 42 21 16 7 6 1 - Population équivalente 319 344 178 488 594 318 avec dose unitaire (g/j/éqh) 130 60 90 15 10 3 Ratios : DCO/DBO5 = 100/49.7 = 2.0 DBO5/N/Pt = 100/35.9/3.9 Page 19
Analyse des charges polluantes Commentaire : les effluents sont caractéristiques d une eau usée domestique (DCO/DBO5 de l ordre de 2.3). Tableau 13 : résultats des mesures de pollution au PM5 Entrée STEP Volume mesuré = 219 m3/j DCO DB05 MES NTK NH4 Pt (en P) Sulfures Concentration (mg/l) 596 275 320 102 84 11 4 Flux total (kg) 130 60 70 22 18 2 - Population équivalente 1002 1002 777 1486 1831 979 avec dose unitaire (g/j/éqh) 130 60 90 15 10 3 Ratios : DCO/DBO5 = 100/46.1 = 2.2 DBO5/N/Pt = 100/37.1/4.1 Commentaire : Les effluents arrivant à la STEP sont caractéristiques d une eau usée domestique (DCO/DBO5 de l ordre de 2.2) Sur la base du paramètre NTK, jugé le plus représentatif, la population équivalente raccordée à la STEP est de 1 486 EH. Sur la base d une capacité nominale de 3600 EH, la station est en moyenne à 42% environ de sa capacité nominale en charge polluante. Page 20
Risques de formation d H2S Chapitre 5 Risques de formation d H 2 S 5.1 Rappel des effets de l H2S L hydrogène sulfuré (H 2 S) est absorbé par inhalation. Suivant sa concentration, ce dernier est plus ou moins toxique. Son danger provient essentiellement du fait qu à forte teneur, le nerf olfactif est paralysé : la détection par l odorat n est donc pas un critère de sécurité. En France, le Ministère du Travail a fixé pour l hydrogène sulfuré la valeur limite d exposition (VLE) et la valeur moyenne d exposition (VME) indicatives qui peuvent être admises dans l air des locaux de travail, soit respectivement 10 ppm (14 mg/m 3 ) et 5 ppm (7 mg/m 3 ). Le tableau suivant récapitule les concentrations limites d exposition, leurs effets sur l homme et leur état de perceptibilité olfactive. Tableau 14 : Effets sur l homme des concentrations en H 2S gazeux >1000 ppm : mort très rapide >500 ppm : perte rapide de connaissance, coma parfois convulsif, troubles respiratoires, troubles du rythme cardiaque, danger de mort >50 ppm : seuil de danger pour une exposition continue, sans accoutumance >20 ppm : limite de perceptibilité moyenne de l odeur >10 ppm : odeur insupportable 01-1 ppm : odeur d œuf pourri, problèmes pulmonaires possibles Problèmes liés à la corrosion C est à travers la corrosion des conduites et regards en béton ou fibrociment, que les effets de l H 2 S sont bien connus. A l intérieur des réseaux et regards (ou postes), l hydrogène sulfuré en atmosphère humide et chaude va se transformer en acide sulfurique au niveau des parois. L acide sulfurique dissout l hydroxyde de calcium et les carbonates de calcium contenus dans le ciment, entraînant de ce fait une corrosion pouvant compromettre l intégrité de la structure du tuyau ou du regard. Rappel : Pour éviter le risque de formation d H 2 S, on considère habituellement que le temps de séjour dans une canalisation de refoulement, calculé sur 24 heures, ne doit pas dépasser 3 ou 4 heures. L hydrogène sulfuré corrode également le cuivre, les alliages à base de cuivre, le fer, pour former des sulfures métalliques noirs. Il peut s avérer catastrophique en ce qui concerne les équipements électriques des postes de refoulement. Les structures comme les échelles, barres de guidage peuvent aussi être détruites. Page 21
Risques de formation d H2S 5.2 Risques théoriques Principe : Afin de minimiser le risque de formation de gaz H 2 S, responsable de corrosion sur les bétons et métaux, la conception d une station de pompage comme d une conduite de refoulement doit permettre : des temps de séjours inférieurs à quelques heures (maximum 4 h), un autocurage suffisant de la conduite de refoulement, assuré par une vitesse moyenne de l écoulement comprise entre 0,4 et 1,5 m/s (valeur moyenne 0.8 m/s). Estimation : L estimation du temps moyen de séjour des effluents a été réalisée à partir des débits moyens journaliers mesurés et du volume des ouvrages (bâche de réception et canalisation de refoulement). L opération réalisée pour le calcul du temps de séjour est le rapport du volume des ouvrages sur le débit moyen journalier. La vitesse de l effluent a été évaluée par le rapport débit des pompes (issu de l étalonnage) sur la section de la canalisation de refoulement. Tableau 15: Rappel des caractéristiques des postes de refoulement N point de mesure Site Marnage (cm) Diamètre de Bâche (m) Longueur de refoulement (m) Diamètre de refoulement (mm) 1 PR rue du Port 65 2.10 2 100 2 PR du Pressoir 40 2.10 340 80 3 PR des Tilleuls 40 1.45 256 100 4 PR des Batards 65 1.45 540 m 110 5 PR Entrée STEP 50 1.50 Environ 20m 110 (estimation) N point de mesure 1 2 3 4 5 Site Volume moyen de temps sec Tableau 16: Evaluation des risques H 2S Temps séjour total (conduite +bâche) Concentration en sulfures Vitesse de refoulement Risque de formation d H2S PR rue du Port 110 0h08 1 2.4 Nul PR du Pressoir 28 1h48 1 0.8 Faible PR des Tilleuls 72 0h48 1 1.6 Faible PR des Batards 71 1h57 1 0.8 Moyen PR Entrée STEP 242 0h04 4 1.2 Nul Page 22
Risques de formation d H2S Il ressort de ce tableau les enseignements suivants : Les temps de séjour au sein des postes et des conduites de refoulement sont inférieurs à 2h. Les vitesses minimales d autocurage (0.4 m/s) sont respectées. Les concentrations des effluents en sulfures sont faibles puisque toutes inférieures à 2mg/l. Conclusion : Nous considérons qu il y a un risque moyen de formation d H2S au niveau du PR Batards pour les raisons suivantes : Le temps de séjour des effluents dans la bâche et la conduite est de 2h. Le poste reprend des effluents ayant déjà séjournés dans d autre poste et donc potentiellement septiques (il reprend le PR Pressoir qui lui-même reprend le PR Tilleuls) Les risques de formation d H2S sont faibles sur les autres postes de refoulement. Cela est cohérent avec les observations de terrain effectuées au niveau des débouchés des refoulements où aucune dégradation due à l H2S n a été observée. Page 23
Conclusion : comparaison avec la campagne précédente Chapitre 6 Conclusion : comparaison avec la campagne précédente N point de mesure Site Volume moyen de temps sec (m3/j) ECPP (m3/j) Surface active (s ens ibilité) Nappe basse Nappe haute Nappe basse Nappe haute Nappe basse 1 PR rue du Port 110 241 21 148 +++ 2 PR du Pressoir 28 26 0 0 + 3 PR des Tilleuls 72 66 5 3.5 +++ 4 5 PR des Batards 71 69 5 8.5 PR Entrée STEP 242 330 54 153 Les campagnes de mesures ont permis de montrer une différence notable de débit entre la période de nappe haute et basse, lié aux apports d ECPP. Ces apports proviennent majoritairement du point de mesures PM1 PR rue du Port. En conclusion, la station d épuration reçoit : - Nappe haute : près de 46% d ECPP - Nappe basse : près de 22 % d ECPP Ces valeurs sont jugées importantes, notamment pour le fonctionnement de la station d épuration. Nous recommandons une recherche d ECPP sur le bassin de collecte PM1 PR Rue du Port. Concernant la surface active, les 2 campagnes de mesures réalisées (près de 5 semaines de mesures) n ont pas permis d estimer la surface active de manière fiable. Effectivement, nous avons enregistré uniquement 2 pluies au cours des 2 campagnes de mesures. Néanmoins, nous avons noté une réaction à la pluviométrie pour les bassins de collecte PM1 PR Rue du Port et PM3 PR des Tilleuls. Page 24
Conclusion : comparaison avec la campagne précédente ANNEXES ANNEXE 1 : Tableau et graphique par point de mesures Page 25
Conclusion : comparaison avec la campagne précédente ANNEXE 1 : TABLEAU ET GRAPHIQUE PAR POINT DE MESURES Page 26