T.8 Bassins de sédimentation et d’épaississement

Les bassins de sédimentation et d’épaississement sont des bassins de décantation qui permettent d’épaissir les boues. L’effluent (surnageant) est rejeté vers un dispositif de traitement ultérieur. Les boues doivent également subir un processus de traitement additionnel.

Les caractéristiques des boues de vidange sont très différentes en fonction de leur source et du dispositif de confinement, ce qui doit être pris en compte lors de la conception du système de traitement. Les boues riches en matières organiques qui n’ont pas subi de décomposition importante sont difficiles à déshydrater, à l’inverse des boues qui ont subi une forte digestion anaérobie. Pour que le processus de déshydratation soit efficace, les boues fraîches, qui sont riches en matières organiques (par exemple les boues de latrines ou de toilettes publiques), doivent d’abord être stabilisées, ce qui peut se faire par digestion anaérobie dans des bassins de sédimentation et d’épaississement. Le même type de bassin peut être utilisé pour épaissir des boues déjà partiellement stabilisées, provenant par exemple de fosses septiques S.13 . Le processus de dégradation peut entraver la décantation des boues, car les gaz produits forment des bulles qui remontent et entraînent les particules so-lides. Au fur et à mesure que les boues décantent et sont digérées, le surnageant doit être évacué et traité séparément. Les boues épaissies peuvent ensuite être séchées ou cocompostées T.9 à T.11 .

Considérations sur la conception

Il est nécessaire de disposer de deux réservoirs ou bassins fonctionnant en parallèle ; l’un peut être exploité tandis que l’autre est au repos. Pour obtenir une efficacité maximale, les périodes d’alimentation et de repos ne doivent pas dépasser quatre à cinq semaines, bien que des cycles beaucoup plus longs soient fréquents. Lorsque l’on applique une durée de 4 semaines pour l’alimentation et de 4 semaines pour le repos, la teneur en matières sèches de l’effluent peu être réduite jusqu’à 14 % (en fonction de la concentration initiale). En deçà, la qualité du surnageant risque de diminuer, sans pour autant permettre aux boues de s’épaissir davantage. Il est également possible de raccourcir les cycles, par exemple de ramener leur durée à une seule semaine, afin d’obtenir des boues moins épaisses mais plus faciles à pomper. La partie inférieure du bassin est l’endroit où l’accumulation et l’épaississement, et donc le compactage naturel, ont lieu. La hauteur de cette zone doit être estimée en fonction du volume de boues entrantes pendant toute la durée de l’alimentation et de la concentration finale souhaitée. La hauteur de la couche de surnageant est habituellement de 1 m. Pour obtenir une conception optimale, il est recommandé de tester au préalable la capacité de décantation des boues. Comme dans un décanteur T.1 , la surface de décantation et la conception des cloisons à l’entrée et à la sortie sont importantes afin de stabiliser le flux hydraulique et d’optimiser la décantation. La hauteur de la couche d’écume dépend du temps de rétention et se situe généralement autour de 0,5 m. Il est important que la hauteur de chaque zone soit bien estimée afin d’éviter que les boues ne sortent du bassin avec le surnageant. Il est indispensable de prévoir un accès pour l’entretien et de le concevoir en fonction de la méthode de curage des boues.

Matériaux

La construction est un travail de génie civil standard, qui nécessite de terrasser et de couler du béton. Les équipements les plus importants sont les équipement nécessaires au curage des boues.

Contexte

Les bassins de sédimentation et d’épaississement sont indiqués pour la stabilisation des boues (par exemple lorsqu’il y a des boues fraîches) et/ou leur épaississement. Les boues peuvent être épaissies lorsqu’elles sont difficiles à sécher à l’état brut (par exemple parce qu’elles sont peu concentrées) et/ou parce que le climat n’est pas propice au séchage à l’air libre (en raison d’une humidité élevée ou d’une longue saison des pluies). Les boues épaissies et le surnageant nécessitent un traitement supplémentaire, par exemple dans des lits de séchage ou des bassins de lagunage. Le surnageant peut être traité dans une station d’épuration si celle-ci se trouve à proximité et dispose de la capacité de traitement requise. Les bassins de sédimentation et d’épaississement sont particulièrement appropriés si l’on dispose de surfaces libres et peu coûteuses, situées loin des habitations et des activités économiques.

Fonctionnement et entretien

Il est nécessaire de disposer d’un personnel qualifié pour assurer le fonctionnement et l’entretien, ce dernier étant par ailleurs peu intensif. La zone de dépotage doit être entretenue et nettoyée régulièrement afin de limiter les risques sanitaires et les désagréments (mouches et mauvaises odeurs). Les déchets piégés dans le dégrilleur situé à l’entrée des bassins [PRÉ] doivent être retirés. Le curage des boues épaissies peut être réalisé à l’aide d’une pelleteuse ou d’un autre équipement spécialisé dès lors qu’elles ont une consistance pelletable ; on peut aussi les soutirer par pompage si elles sont encore suffisamment liquides. Les coûts relatifs au retrait des boues doivent être prévus et budgétés.

Santé et sécurité

Les boues entrantes et sortantes sont toutes deux pathogènes. Aussi, les opérateurs doivent-ils être équipés d’un équipement de protection individuelle adéquat (bottes, gants et vêtements).

Coûts

Compte tenu de l’emprise foncière requise, des coûts de construction et de la nécessité de disposer d’un équipement de retrait des boues, les coûts d’investissement sont moyens. Les coûts d’exploitation sont faibles, puisque la principale dépense est le curage régulier des boues.

Aspects sociaux

Les bassins de sédimentation et d’épaississement peuvent incommoder les résidents avoisinants en raison des mauvaises odeurs et de la présence de mouches. Par conséquent, ils doivent être situés loin des zones résidentielles.

Critères de décision clés

Produits entrants

Boues

Produits sortants

Effluent
Boues

Phase d'urgence

Stabilisation +
Relèvement + +

Caractéristiques des sols

Peu contraignantes

Niveau d’application

Voisinage +
Ville + +

Avec et sans usage d’eau

Avec usage d’eau

Niveau de gestion

Public + +

Complexité technique

Moyenne

Espace requis

Élevé

Objectifs et caractéristiques clés

Séparation solide/liquide. Stabilisation des boues.

Forces et faiblesses

  • Les boues épaissies sont plus faciles à traiter et à manipuler et moins susceptibles d’éclabousser ou de se vaporiser
  • Peuvent être construits et entretenus avec des matériaux locaux
  • Aucune énergie électrique n’est nécessaire s’il n’y a pas de pompe
  • Génère de mauvaises odeurs et entraîne la présence de mouches
  • Le cycle d’exploitation est long
  • D’importants moyens mécaniques et une main-d’œuvre qualifiée sont nécessaires
  • L’effluent et les boues doivent subir un traitement additionnel
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