Brevet FR2898888A1 — publié le 20070928

La présente invention concerne un procédé de traitement des effluents de vidange d'installations d'assainissement non collectif, et une station de traitement pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Selon la règlementation en vigueur dans de nombreux pays, les installations d'assainissement non collectif doivent être contrôlées et entretenues régulièrement, et doivent en particulier être vidangées périodiquement. Les effluents issus de ces opérations de vidange, appelés également matières de vidange, proviennent notamment des fosses septiques toutes eaux, fosses septiques simples, fosses d'accumulation ou fosses étanches, bacs dégraisseurs, puisards, et éventuellement de microstations individuelles et/ou d'ouvrages d'assainissement semi-collectif de petites collectivités ou industries. Les matières de vidanges collectées par camion de vidange représentent des volumes très importants qui doivent par la suite être éliminés. A ce jour, les solutions réglementaires d'élimination des matières de vidange sont le traitement en station d'épuration et l'épandage agricole. Dans de nombreuses régions, les stations d'épuration ont une capacité de traitement largement insuffisante pour absorber le gisement de matières de vidange, du fait de l'absence d'équipement adéquat ou d'une capacité nominale trop faible. De plus, le gisement est essentiellement en milieu rural, et est souvent éloigné de l'unité de traitement implantée en zone urbaine, ce qui occasionne des surcoûts de transport. Enfin, le traitement en stations d'épuration génère de grandes quantités de boues pour lesquelles le problème de l'élimination se pose. 2 Actuellement, aucun des épandages de matières de vidanges réalisés par les agriculteurs ne respecte la réglementation, notamment en termes de suivi analytique de la qualité des matières épandues et des sols récepteurs, ainsi que de suivi agronomique des épandages. Le but de la présente invention est de pallier aux inconvénients précités, notamment de proposer une solution permettant l'élimination des matières de vidange par une voie réglementaire, qui soit une alternative au traitement en station d'épuration. A cet effet la présente invention a pour objet un procédé de traitement des matières de vidange provenant d'installations d'assainissement non collectif, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) récupération de matières de vidange de camion de vidange dans une cuve de stockage, b) épandage des matières de vidange depuis ladite cuve de stockage sur au moins un bassin de traitement rempli d'un substrat cellulosique de type paille, en particulier de la paille sur des déchets végétaux autres, pour une biodégradation par fermentation en fumier, et recyclage des éventuels effluents en fond de bassin vers ladite cuve de stockage, c) répétition des étapes a) et b), puis transfert du 25 fumier en maturation dudit bassin dans un autre bassin pour aérer et favoriser la fermentation, et d) répétition des étapes a), b) et c) puis retrait du fumier du bassin pour un épandage sur des sols récepteurs. 30 Selon l'invention, on effectue un traitement des matières de vidange par paillage pour obtenir une biodégradation par fermentation aérobie des matières de 3 vidange et de la paille formant un fumier, avec un ou plusieurs retournements du fumier en maturation pour favoriser la fermentation. Le procédé de traitement permet de traiter efficacement des volumes importants de matières de vidanges, et les fumiers issus de ce traitement sur paille des matières de vidange, qui sont proches des fumiers de bovins peuvent être valorisés dans l'agriculture, ceux-ci pouvant faire l'objet d'un plan d'épandage selon les normes en vigueur. Le procédé s'avère simple de mise en œuvre et ne nécessite pas d'ajout d'agents chimiques et peu de manutentions. La présente invention propose en outre une installation ou station de traitement pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve de stockage destinée à recevoir les matières de vidange collectées par camion de vidange, au moins deux bassins de traitement rectangulaires étanches, dont au moins l'un est rempli d'un substrat cellulosique de type paille, des moyens de transfert des matières de vidange de la cuve de stockage vers lesdits bassins, permettant d'épandre lesdites matières de vidange sur toute la surface des bassins, chaque bassin étant formé par un renfoncement ou trou dans le sol, obtenu par des opérations de terrassement, à savoir par creusement et/ou par talutage, une couche d'étanchéité, comprenant par exemple un film plastique, recouvrant le fond et les parois latérales dudit trou et une couche de protection à base de terre argileuse recouvrant ladite couche d'étanchéité pour protéger cette dernière lors du transfert du fumier contenu dans ledit bassin vers un bassin vide, au moyen d'un engin motorisé équipé par 4 exemple d'une pelle, pour effectuer un retournement du fumier et favoriser sa fermentation. L'utilisation d'une couche de protection selon l'invention, formée d'une simple couche de terre argileuse, permet de proposer des bassins de traitement étanches qui sont simples à réaliser, par de simples opérations de terrassement et de simples films étanches, tout en permettant les opérations de retournement. La station selon l'invention présente de nombreux avantages. L'investissement de départ est relativement modeste. L'exploitation est aisée et peu onéreuse. L'emprise au sol de l'ouvrage est relativement faible. La station peut être implantée à proximité des gisements, chaque station couvrant par exemple un rayon de 10 à 15 km, pour environ 1200 m3 d'effluents à traiter par an, ce qui limite les coûts de transport et permet d'optimiser la gestion des tournées de vidange. L'intégration paysagère de l'ouvrage est facile, et les nuisances générées par l'exploitation de l'ouvrage sont très réduites. Le traitement par paillage selon l'invention permet donc de réduire les coûts de traitement de ces matières, ces coûts se révélant très bas en comparaison d'un dépotage en station d'épuration. Selon une particularité, chaque bassin comprend un fond avec une pente longitudinale, par exemple de 1%, pour faciliter un éventuel recyclage des effluents en fond de bassin. La couche de protection peut être aisément travaillée pour obtenir un tel fond en pente. Avantageusement, chaque bassin comprend une couche d'étanchéité formée d'un géotextile anti-poinçonnant posé contre le sol, plus précisément contre les parois du renfoncement, et recouvert d'une géomembrane. Selon une particularité, chaque bassin comprend des moyens de contrôle du niveau d'effluents en fond de 5 bassin et de récupération desdits effluents. Lesdits moyens de contrôle et de récupération peuvent comprendre un simple puits relié au fond du bassin par une canalisation, notamment au niveau de sa partie la plus basse, ledit puits permettant de vérifier le niveau d'effluent en fond de bassin et d'effectuer des opérations de pompage afin notamment d'obtenir un taux d'humidité sensiblement constant. Avantageusement, les bassins comprennent des parois longitudinales obliques, pour faciliter les opérations de transfert du fumier d'un bassin à l'autre, au moyen d'un engin motorisé équipé d'une pelle, les parois transversales étant de préférence également obliques. Selon un mode de réalisation, la cuve de stockage est disposée au-dessus des bassins pour un écoulement par gravité des effluents de la cuve vers les bassins de traitement par lesdits moyens de transfert, ladite cuve étant de préférence enterrée et accessible au moyen d'au moins une rampe. Avantageusement, la cuve de stockage est équipée d'un système dégrilleur, éventuellement combiné à un système ensacheur. La station comprend par exemple au moins trois bassins disposés côte à côte, deux bassins adjacents étant séparés d'une bande longitudinale de terrain, de largeur suffisante pour permettre les opérations de transfert de fumier d'un bassin à l'autre au moyen d'un engin motorisé. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus 6 clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence au dessin schématique annexé, sur lequel: - la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'une station de traitement selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue agrandie selon le plan de coupe II-II de la figure 1, illustrant notamment un bassin en coupe longitudinale ; et, - la figure 3 représente une vue agrandie selon le plan de coupe III-III de la figure 1, illustrant un bassin en coupe transversale. Les figures 1 à 3 représentent des vues schématiques de dessus d'une station 1 selon l'invention pour le traitement de matières de vidange provenant d'une zone géographique déterminée. La station comprend une fosse ou cuve de stockage 2 et trois bassins de traitement rectangulaires 3a, 3b, 3c disposés en contrebas de la cuve de stockage pour permettre un écoulement gravitaire des effluents de la cuve vers les bassins, sans moyens de pompage. Cette dernière est avantageusement enterrée et accessible par deux rampes d'accès 4, de préférence goudronnées, disposées de part et d'autre des trois bassins pour permettre un transfert aisé, par gravité, des effluents à traiter des camions de vidange vers la cuve de stockage. La cuve de stockage est de préférence équipée d'un système dégrilleur 21 des matières de vidange, dans lequel lesdites matières seront déversées afin de retenir les macro-déchets solides. Ledit système dégrilleur comprend par exemple un tamis rotatif, équipé d'une rampe de lavage et dé-colmatage, et surmonté d'un dispositif de 7 raccordement avec une vanne régulatrice de débit pour le raccordement à la citerne d'un camion de vidange. Avantageusement, le système dégrilleur est combiné à un système ensacheur pour la mise en sachet des refus de dégrillage. La cuve de stockage, formée d'une cuve plastique ou d'un ouvrage en béton, a une capacité égale au volume journalier admissible sur la station de traitement. La cuve est munie en partie inférieure d'une canalisation principale de sortie 51 à laquelle sont connectées des canalisations secondaires 52a, b, c pour le transfert des effluents vers chacun des bassins. L'extrémité libre de chaque canalisation secondaire est équipée d'une vanne à laquelle peut être assemblée un système d'épandage indépendant amovible et réglable permettant un épandage sur la surface des trois bassins de traitement. Le système d'épandage est par exemple formé d'au moins un tuyau flexible de dépotage 53 qui peut être adapté à chaque canalisation secondaire et qui est équipé en extrémité d'une buse 54. La buse est avantageusement raccordée à deux câbles pour permettre son déplacement sur toute la surface d'un bassin par deux opérateurs, placés de part et d'autre dudit bassin et tenant chacun un des câbles. Un système d'épandage automatique ou semi- automatique peut bien entendu être prévu. Les trois bassins 3a-c sont disposés parallèlement les uns à côté des autres, en maintenant une zone de manoeuvre 6a, 6b suffisante entre deux bassins pour permettre à un engin avec une pelle hydraulique de manoeuvrer entre deux bassins pour transférer le fumier d'un bassin à l'autre. 8 En référence aux figures 2 et 3, chaque bassin présente un fond 31 avec une pente longitudinale, par exemple à 1%, représentée schématiquement par le flèche F sur la figure 2, des parois longitudinales 32a,b et transversales 33a,b obliques, par exemple à environ 45 . Chaque bassin est formé d'un trou 34 creusé dans le sol S, de préférence dans un sol terreux. L'étanchéité du bassin est obtenue par une couche d'étanchéité 35 formée d'une géomembrane recouvrant la totalité du trou, en intercalant entre ladite membrane et les parois du trou un géotextile anti-poinçonnant, dont les extrémités 351 sont ancrées en tête de talus, pour éviter tout percement de la géomembrane par des pierres, graviers ou tout autre irrégularité de terrain. La géomembrane est par exemple formée de bandes de film polyéthylène haute densité de 1, 5 mm d'épaisseur, thermo-soudées les unes aux autres. La géomembrane est recouverte entièrement d'une couche de terre argileuse ou d'argile 36. Cette couche assure la protection du géo-membrane contre l'agressivité mécanique des engins lors des manutentions, et permet de réaliser aisément la pente du bassin. La couche de terre argileuse présente une épaisseur, sensiblement uniforme, suffisante pour permettre de remplir sa fonction de protection, par exemple de l'ordre de 50 cm. Chaque bassin comprend en outre un puits 7 de contrôle et de pompage débouchant en surface et relié au bassin par une canalisation 71 qui traverse de manière étanche la couche d'étanchéité, ainsi que la couche de protection pour déboucher dans la partie la plus basse du bassin, à proximité de la paroi transversale 33b. Le puits est creusé devant la paroi transversale 33b du bassin, sur une profondeur sensiblement égale à celle du 9 bassin, son ouverture étant équipée d'un couvercle amovible. En cas de saturation, les effluents ou lixiviats s'écoulent dans la direction de la pente et s'accumulent dans la partie la plus basse du bassin. Le puits permet de vérifier, visuellement ou par tout moyen approprié disposé dans le puits, le niveau d'effluents ou lixiviats en fond de bassin et ainsi de contrôler l'humidité de la paille et la bonne percolation à travers la paille pour une fermentation optimale. La paille doit être humide mais ne doit pas être noyée. Les lixiviats pourront être pompés depuis le puits, par exemple au moyen de la pompe d'un camion de vidange, pour être transférés vers la cuve de stockage. Le fonctionnement de la station selon l'invention va à présent être décrit. Deux des trois bassins de traitement sont mis en exploitation, le troisième bassin servant uniquement d'ouvrage pour le retournement de fumier en cours de maturation ou le stockage de fumier maturé. Deux bassins sont donc remplis de paille 8, et/ou d'autres déchets végétaux, tels que des fanes de maïs, des copeaux ou de la sciure de bois par exemple, en formant au dessus des bassins un dôme 81, par exemple d'épaisseur d'environ 1 mètre. Les matières de vidange collectées par des camions de vidange seront déversées dans la cuve de stockage via le système dégrilleur. Les camions de vidange seront avantageusement des camions séparateurs, connus en soi, qui concentrent les matières pompées et restituent à l'installation d'assainissement les deux tiers du volume pompé. Pour des fosses toutes eaux de 3m3, le volume de 10 vidange prélevé est en moyenne de 1,1 m3. Les effluents seront régulièrement répartis, par exemple quasiment quotidiennement, sur la paille des deux bassins via le tuyau flexible de dépotage, l'épandage sur la paille sera contrôlé par les puits pour optimiser l'absorption par la paille afin de maintenir un taux d'humidité facilitant la maturation et d'obtenir un produit final respectant la réglementation avant épandage. Le fumier en cours de maturation dans les bassins est aéré, par transfert d'un bassin à l'autre à l'aide d'une pelle hydraulique, afin de maintenir une homogénéité du produit et de faciliter la maturation de la masse statique. A titre d'exemple, la station de traitement comprend une cuve de stockage d'une contenance de 12 m3, et chaque bassin à une profondeur de 2 m, une longueur de 20 m et une largeur de 8 m, les bassins étant séparés d'environ 4 à 5 m. De 1 à 3 m3 d'effluents sont répartis sensiblement quotidiennement sur chacun des deux bassins en exploitation, pour environ 1200 m3 d'effluents traités par an dans la station. Le fumier est en maturation pendant environ une année et sera retourné 3 à 4 fois dans l'année. Le fumier maturé est ensuite stocké avant d'être utilisé en agriculture, notamment dans le but de réduire sa siccité, à une valeur inférieure à 20%, par exemple de l'ordre de 17%. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement des effluents ou matières de vidange provenant d'installations d'assainissement non collectif, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes . a) récupération de matières de vidange de camion de vidange dans une cuve de stockage (2), b) épandage des matières de vidange depuis ladite cuve de stockage sur au moins un bassin de traitement rempli (3) d'un substrat cellulosique de type paille (8), pour une biodégradation par fermentation en fumier, et recyclage des éventuels effluents en fond de bassin vers ladite cuve de stockage, c) répétition des étapes a) et b), puis transfert du fumier en maturation dudit bassin dans un autre bassin pour aérer et favoriser la fermentation, d) répétition des étapes a), b) et c) puis retrait du fumier du bassin pour un épandage sur des sols 20 récepteurs. 2. Station de traitement de matières de vidange pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend -une cuve de stockage (2) destinée à recevoir les 25 matières de vidange collectées par camion de vidange, - au moins deux bassins de traitement rectangulaires étanches (3a, 3b, 3c), dont au moins l'un est rempli d'un substrat cellulosique de type paille, - des moyens de transfert (51, 52a-c, 53) des 30 matières de vidange de la cuve de stockage vers lesdits bassins, permettant d'épandre lesdites matières de vidange sur toute la surface des bassins, 12 - chaque bassin étant formé par un renfoncement ou trou (34) dans le sol, une couche d'étanchéité (35) recouvrant le fond et les parois latérales dudit trou et une couche de protection (36) à base de terre argileuse recouvrant ladite couche d'étanchéité pour protéger cette dernière lors du transfert du fumier contenu dans ledit bassin vers un bassin vide au moyen d'un engin motorisé. 3. Station selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque bassin comprend un fond (31) avec une pente longitudinale. 4. Station (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque bassin comprend une couche d'étanchéité (35) formée d'un géotextile anti-poinçonnant posé contre le sol (S) et recouvert d'une géomembrane. 5. Station selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que chaque bassin comprend des moyens (7) de contrôle du niveau d'effluents en fond de bassin et de récupération desdits effluents. 6. Station selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de contrôle et de récupération comprennent un puits (7) relié au fond du bassin par une canalisation (71). 7. Station selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que les bassins (3a, 3b, 3c) comprennent des parois longitudinales obliques (32a-b). 8. Station selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la cuve de stockage (2) est disposée au-dessus des bassins de traitement (3a-c) pour un écoulement par gravité des matières de vidange de la cuve vers les bassins par lesdits moyens de transfert (51, 52a-c, 53), ladite cuve étant enterrée et accessible au moyen d'au moins une rampe (4). 13 9. Station selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que la cuve de stockage (2) est équipée d'un système dégrilleur (21). 10. Station selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins trois bassins (3a-c) disposés côte à côte, deux bassins adjacents étant séparés d'une bande longitudinale de terrain (6a, 6b), de largeur suffisante pour permettre les opérations de transfert de fumier d'un bassin à l'autre au moyen d'un engin motorisé.