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caractérisent par une formation accrue d'écume et par une augmentation sensible des matières en suspension et de la demande biochimique de l'effluent. Les chiffres qui ont été recueillis, sont : 10 % d'augmentation pour les matières en suspension; 20 % d'augmentation pour la demande biochimique; 100 % d'augmentation de la quantité de boues. Apparemment, les traitements secondaires seraient peu affectés par la présence des ordures ménagères, mais on peut être obligé de renforcer les précautions contre le colmatage des filtres biologiques qui devraient être protégés par des grillages à mailles fines. La capacité des digesteurs devrait être doublée lorsque l'on
fines. La capacité des digesteurs devrait être doublée lorsque l'on admet les boues primaires contenant les ordures ménagères ou que l'on y déverse directement les ordures ménagères. La quantité de gaz méthane dégagée est sensiblement accrue. La station de traitement de Marion. Le Groupe n° 2 de la Mission ayant été divisé en deux parties à Chicago, nous n'avons pas eu personnellement la chance de pouvoir visiter la station de traitement de Marion dans l'Indiana, et nous n'avons pu recueillir que des renseignements incomplets sur cette installation. Voici cependant les indications qui nous ont été communiquées. Les ordures ménagères sont
indications qui nous ont été communiquées. Les ordures ménagères sont amenées à la station d'épuration par les véhicules de collecte et elles sont tout d'abord débarrassées des grosses impuretés et des parties métalliques. Elles sont ensuite envoyées dans un broyeur et elles tombent dans le puits de pompage de la station d'épuration, dans lequel arrive l'égout collecteur de la ville. Ce puits est aménagé pour que les ordures ménagères broyées puissent être, pour une grosse partie, pompées directement sur les digesteurs, alors que les eaux contenant une forte charge de matières en suspension sont pompées sur la station d'épuration. La
matières en suspension sont pompées sur la station d'épuration. La station d'épuration comporte des chambres à sable, des décanteurs primaires et un traitement secondaire par « bactéries activées ». Les résultats de cette installation qui a été mise en service de cette façon en 1943, sont excellents. Remarque. Nous insistons à nouveau à la fin de cet exposé sur la composition des ordures ménagères américaines qui n'est pas du tout la même que celle des ordures ménagères françaises, les premières étant beaucoup moins chargées en matières organiques que les secondes. Il serait peut-être imprudent d'appliquer ces méthodes de destruction, sans
Il serait peut-être imprudent d'appliquer ces méthodes de destruction, sans discernement, en France. LES EAUX RÉSIDUAIRES INDUSTRIELLES Pas plus que pour les ordures ménagères, le Groupe n'était chargé d'enquêter sur la destruction des déchets industriels. Cependant, l'habitude américaine étant de déverser des eaux résiduaires industrielles dans les égouts municipaux, nous avons eu l'occasion de faire quelques observations intéressantes. Admission des eaux industrielles dans les égouts municipaux. Les usines de traitement qui doivent recevoir des déchets industriels, se calculent généralement d'après l'équivalence du nombre des habitants, ce qui permet d'avoir une approximation sur les capacités à adopter. À cet égard on
approximation sur les capacités à adopter. À cet égard on peut citer à titre d'exemple, les chiffres suivants extraits de publications éditées par le Service de la Santé publique des États-Unis. ÉQUIVALENCE UNITÉ D'HABITANTS INDUSTRIES DEBIT DE PRODUCTION 1000 Matières en suspension 1 tonneau de bière Brasserie 1250 1780 12 à 19 6 à 9 Conserves 100 caisses de boîtes 7.6 35 à 800 9 à 440 Conditionnement de n° à 60 m3 la viande 100 porcs 0.640 18 à 77 6 à 25 à 2 m3 Industries laitières 454 kg-s de lait brut 0.4 6 à 16 4 à
kg-s de lait brut 0.4 6 à 16 4 à 9 non écrémé à 1.3 m3 Tanneries au chrome 45 kg de peau 3 m3 24 à 48 40 à 80 Lorsque le déversement se fait dans un égout public, il n'y a pas intérêt à rechercher la réduction du débit des eaux industrielles comme on aurait à le faire si les eaux devaient être traitées dans l'usine même. Au contraire, les débits importants sont de nature à augmenter la dilution et à faciliter le traitement dans les installations d'épuration municipales. Le déversement des déchets industriels dans les égouts américains
municipales. Le déversement des déchets industriels dans les égouts américains pose des problèmes moins graves qu'en Europe, en raison des plus gros débits. Cependant, on cherche à obtenir un écoulement régulier en prévoyant des bassins de retenue dans les usines. Une précaution, qui est souvent prise en Amérique, est celle qui consiste à arrêter les produits ayant une certaine valeur, tels que la fibre de papier, les huiles, les graisses, les fines de charbon, le tanin, les sous-produits des brasseries et des distilleries, les phénols, etc... Exigences pour la tolérance des déversements industriels. Les produits qui sont susceptibles d'endommager les
des déversements industriels. Les produits qui sont susceptibles d'endommager les égouts publics, tels que les acides ou les bases fortes, doivent être traités à l'usine. Il en est de même des résidus industriels toxiques, tels que les produits cyanurés, qui ne doivent pas être déversés à l'égout sans avoir subi un traitement minutieux. La plupart des services de salubrité fixent les pourcentages maximums, que ne peuvent dépasser certains produits chimiques des eaux résiduaires industrielles, déversées dans les égouts publics. Dans le Comté d'Alleghany, ces exigences sont les suivantes : — pH supérieur à 5; — Teneur totale en fer inférieure
pH supérieur à 5; — Teneur totale en fer inférieure à 5 mg/l; — » cuivre inférieure à 3 mg/l; — » chrome inférieure à 5 mg/l; — » cyanure inférieure à 2 mg/l; — Les acides minéraux doivent être neutralisés à la source; — Les huiles minérales et tous produits pouvant dégager des gaz combustibles sont interdits. Rémunération pour le traitement des eaux résiduaires industrielles dans les installations municipales. Lorsqu'un déchet industriel représente une charge importante pour les égouts et les installations municipales d'épuration, on paraît admettre en général aux États-Unis que l'industriel responsable de tels déversements soit tenu
aux États-Unis que l'industriel responsable de tels déversements soit tenu de payer une indemnité spéciale. Ces paiements peuvent se présenter sous différentes formes comme une participation à la construction de l'installation de traitement, ou une taxe d'exploitation calculée d'après le volume et la concentration des déchets, ou sous ces deux formes à la fois. Différents modes de calculs ont été adoptés pour déterminer cette taxe, et en voici quelques exemples : — À Brunswick (N.-J.) la taxe comprend une indemnité de $ 22 par million de gallons, soit 3.785 m3 d'eaux résiduaires industrielles, plus $ 5 par tonne de matières
d'eaux résiduaires industrielles, plus $ 5 par tonne de matières en suspension et plus $ 5 par 100 livres, soit 45.4 kg de chlore nécessaire au traitement. — À Buffalo, la taxe se calcule par l'excédent de chlore nécessaire au traitement et par l'excédent de matières en suspension par rapport à la composition normale des eaux d'égouts. — À Chicago, le District sanitaire propose une franchise pour 10.000 gallons par jour, soit 37.85 m3, et une taxe sur les excédents de débit, de matières en suspension et de demande biochimique. Le tarif envisagé est de : $ 8.03 par million
Le tarif envisagé est de : $ 8.03 par million de gallons (3.785 m3); $ 8.07 par tonne de matières en suspension; 2.80 par 1.000 livres, soit 454 kg de DB05. Escompte de 10 % pour paiement comptant. Pour tenir compte des eaux domestiques entraînées avec les eaux résiduaires industrielles, on peut accorder des remises calculées suivant le nombre des ouvriers travaillant dans les usines. Traitement complet des eaux résiduaires industrielles dans les usines. Beaucoup d'usines sont situées dans des endroits dépourvus d'égouts et les déchets industriels sont parfois de telle nature qu'il ne saurait être question de les déverser
telle nature qu'il ne saurait être question de les déverser dans les égouts publics. Le traitement complet de ces eaux résiduaires doit donc se faire dans l'usine. On estime, en Amérique, que la pollution provoquée dans les cours d'eau par les déversements industriels, est approximativement la même que celle du déversement des eaux d'égouts. Cela explique l'instauration des Services de Contrôle et de Recherche dans les différents bassins hydrographiques sur lesquels nous avons attiré l'attention au début de cet exposé. Bien que des progrès aient été réalisés à cet égard au cours des dix dernières années, on estime en Amérique
au cours des dix dernières années, on estime en Amérique que le problème des eaux résiduaires industrielles revêt encore une très grande importance et se présente dans certaines régions sous une forme inquiétante. Les installations particulières de traitement des eaux résiduaires industrielles doivent être adaptées à la nature de l'industrie. Dans la plupart de ces installations, la décantation, qui peut être facilitée par l'addition de produits chimiques, permet l'enlèvement des boues et des écumes. Les traitements secondaires se font généralement par filtre biologique avec décantation finale. Le procédé des « boues activées » aurait été employé avec succès pour les
boues activées » aurait été employé avec succès pour les eaux résiduaires de laiteries, de conserveries, du conditionnement des viandes, des blanchisseries et de l'industrie textile. CHAPITRE VI Dépenses de construction et d'exploitation des installations de traitement EXPLOITATION DES INSTALLATIONS DE TRAITEMENT ET CONTRÔLE DES RÉSULTATS Entretien des installations. Les installations américaines de traitement d'eaux d'égouts que nous avons visitées sont toutes entretenues avec le plus grand soin. L'extérieur des bâtiments, les cours et les pelouses qui entourent les différents ouvrages ont toujours un aspect agréable. Les installations elles-mêmes, et principalement toutes les parties métalliques, sont fréquemment peintes et il
principalement toutes les parties métalliques, sont fréquemment peintes et il est exceptionnel que nous ayons rencontré des appareils présentant une trace de rouille. Cet aspect de la question montre à quel point les Américains sont fiers des installations qu'ils ont créées. Laboratoires. Les membres du Groupe ont été vivement impressionnés par l'ampleur que l'on donne aux laboratoires dans les stations de traitement américaines, même lorsque celles-ci sont de très faible importance. Une vaste pièce est toujours réservée au laboratoire, qui est doté de tous les appareils modernes tels que pH-mètre, étuve, instruments pour mesurer la turbidité, la couleur, et souvent
étuve, instruments pour mesurer la turbidité, la couleur, et souvent appareils automatiques donnant la demande biochimique en cinq jours. Le personnel est également très au courant et dans les grandes installations, il se compose de chimistes spécialisés, dont certains jouent un rôle important, non seulement dans le cadre de la station d'épuration elle-même, mais également dans la recherche en général. Type de relevés. C'est souvent le Service Sanitaire des Etats qui détermine la forme et le nombre des relevés. D'une manière générale, on enregistre chaque jour les facteurs importants du traitement des eaux d'égouts. Ces données sont reprises dans un
traitement des eaux d'égouts. Ces données sont reprises dans un rapport mensuel d'exploitation qui est adressé à la municipalité ou à la commission d'Etat. Les municipalités et les districts sanitaires importants publient souvent un rapport annuel résumant ces indications. COUT DE CONSTRUCTION ET D'EXPLOITATION DES STATIONS En raison des hausses enregistrées depuis la deuxième guerre mondiale, il est malaisé de calculer le montant des immobilisations et les frais d'exploitation des stations américaines de traitement d'eaux d'égouts, afin qu'ils puissent être comparés avec les frais correspondants en Europe. Les bases de comparaison peuvent être soit la dépense pour une même quantité
comparaison peuvent être soit la dépense pour une même quantité d'eau d'égout, soit le coût par habitant, qui peuvent toutes deux prêter à confusion, en raison du débit par habitant plus élevé en Amérique qu'en France, et de la difficulté d'évaluation d'une équivalence en nombre d'habitants pour les eaux industrielles. Le rapport final de la Mission cite cependant certains chiffres recueillis au cours de la visite. Prix de la construction suivant les débits. Le Professeur Velz, de Manhattan College, après avoir Prix de construction Importance de l'installation Traitement sommaire Traitement complet 35 % Réduction 85 % Réduction JDB05 DB05 Mgd.
complet 35 % Réduction 85 % Réduction JDB05 DB05 Mgd. mVj $ par Mgd. Millions par 1.000 de m3/j fr. $ par Mgd. Millions par 1.000 de m3/j 1/2 1.892 152.000 14,00 3'70.000 34,20 1 3.785 170.000 15,70 320.000 29,60 5 18.925 94.000 8,70 230.000 21,30 10 37.850 82.000 7,58 200.000 18,50 25 94.625 68.000 6,30 165.000 15,25 50 189.250 58.000 5,36 145.000 13,40 100 378-500 51.000 4,82 135.000 12,50 étudié les données de 500 installations et choisi 185 stations caractéristiques des Etats du Nord-Est et du Centre, a dressé deux séries de graphiques pour le traitement primaire et le
deux séries de graphiques pour le traitement primaire et le traitement complet. Les chiffres ci-dessous sont extraits des courbes moyennes établies par le Professeur Velz. Ils fournissent des approximations sur le coût des stations au 1er janvier 1949, en prenant l'indice 229 pour le prix de la construction, l'indice 100 étant celui de 1926. Ces chiffres ne comprennent pas le terrain, l'établissement du projet ni aucune charge légale ou autre afférente à la période de construction. L'ensemble de ces charges majorerait les prix de 15 à 20 %. Les débits ont été ramenés en mesures métriques. Nous avons laissé figurer
ont été ramenés en mesures métriques. Nous avons laissé figurer les prix en dollars, et malgré que leur transformation en francs ait peu de signification, nous avons indiqué les prix en millions de francs par 1.000 m3/j, en prenant 350 fr. pour 1 dollar. Nous insistons à nouveau sur le fait que les prix ci-dessus ne comportent que strictement le montant de la dépense de la construction pour les débits américains, et sans aucun frais ni d'achat de terrain, ni d'élaboration du projet. Prix de construction des installations visitées. Nous donnons ci-après quelques prix que nous avons pu recueillir, pour
donnons ci-après quelques prix que nous avons pu recueillir, pour la construction des installations, au cours de notre voyage. .. Date de construction Population Dépense totale Situation Débit M,,d. et type d'installation reelle. estimée et Eq. g Winchester Va .. 2,4 1949. Traitem. complet. 16.000 Filtre recirculation 30.500 652.000 eaux industrielles. Wards Island Ny. 240 1937-1950. Traitement presque complet. B. activ. 1.200.000 13.400.000 Owl's Head Ny . 165 En construction. Traitement presque complet (estimation) par B. activ. Springfield : Main 30 1940 ? Traitement par190.000 1.155.000 Indian Orchard. 3 tiel. Décantation primaire. Digestion. 20.000 210.000 Cleveland (Ohio) Easterly Plant ..
Décantation primaire. Digestion. 20.000 210.000 Cleveland (Ohio) Easterly Plant .. 120 1938. Traitement complet par B. activ. Pas de traitement des boues. 750.000 9.000.000 Los Angeles Hyperion 245 Terminée en 1952. Traitement complet par B. activées. 3.000.000 41.000. Ces prix étant relatifs à différentes époques de construction et concernant des installations très différentes les unes des autres, tant par le mode de traitement que par la qualité de celui-ci, nous n'avons pas cru devoir faire la transformation de ces prix en francs, sauf toutefois pour les deux stations de Winchester et de Los Angeles, dont l'une est de construction très
et de Los Angeles, dont l'une est de construction très récente et l'autre vient d'être mise en service. La station de Winchester est le type très moderne de la filtration biologique à deux étages pour une ville de moyenne importance, et celle d'Hypérion représente le type de l'installation d'une très grande ville avec l'équipement le plus complet pour l'épuration par « boues activées », la digestion et le séchage des boues. Prix par habitant. Le Service de la Santé publique des U.S.A. a fourni des chiffres récents de la dépense par habitant, qui serait d'environ : — $ 40 par
par habitant, qui serait d'environ : — $ 40 par habitant, pour de très petites installations assurant un traitement complet; — $ 20 par habitant en moyenne pour des installations d'importance moyenne assurant un traitement complet; — $ 10 par habitant, pour des installations très importantes, assurant un traitement à peu près complet ou pour des installations d'importance moyenne, assurant un traitement partiel. Frais d'exploitation des installations de traitement. Le tableau ci-après résume quelques-uns des chiffres que nous avons pu recueillir au cours de notre visite sur les prix de revient des exploitations. Comme pour les chiffres précédents, nous n'avons
revient des exploitations. Comme pour les chiffres précédents, nous n'avons pas transformé ceux-ci en francs, ce qui n'aurait pas beaucoup de signification, étant donné les dates et les conditions d'exploitation différentes, de même que les prix de l'électricité qui sont variables suivant les villes. Les frais de main-d'œuvre semblent représenter les deux tiers environ du total des frais d'exploitation. D'après ces chiffres et d'autres renseignements moins précis, le prix de l'exploitation et de l'entretien des installations serait de $ 10 à 12 pour 3.785 m3 d'eau d'égouts dans les usines de traitement partiel et de $ 20 environ pour le
de traitement partiel et de $ 20 environ pour le traitement complet. Remarques sur l'exploitation et les frais d'exploitation. Différents facteurs interviennent pour que les frais d'exploitation des installations américaines ne puissent pas se transposer pour être chiffrés en francs. On doit tenir compte, pour la comparaison du prix des installations et de leur coût d'exploitation, du degré d'épuration plus élevé qui est généralement nécessaire en France, ainsi que du débit des eaux usées par habitant qui est plus important en Amérique. Ces deux facteurs tendent à s'équilibrer et il est probable que si l'on apportait aux installations les mêmes
est probable que si l'on apportait aux installations les mêmes soins dans la présentation et l'entretien, on arriverait à des prix de construction et d'exploitation qui seraient comparables. Les installations américaines sont admirablement entretenues et nous avons pu constater que des stations d'épuration très anciennes, âgées parfois de plus de 30 ans, donnent malgré tout encore d'excellents résultats, grâce à la qualité du personnel et de l'entretien. Pour les raisons que nous avons signalées au début de cet exposé, ces questions ne semblent pas intéresser au même degré les Français et les Américains. Lorsqu'une municipalité française a décidé la construction
et les Américains. Lorsqu'une municipalité française a décidé la construction d'une station de traitement, et a engagé les dépenses nécessaires à l'exécution des travaux, elle admet, par la suite, difficilement les frais qu'il faut affecter à son exploitation, à l'entretien du matériel et à son renouvelement. Il serait désirable, à ce point de vue, de prendre exemple sur l'Amérique et, sans aller jusqu'au point de faire de ces installations des jardins parfaitement entretenus, d'y consacrer, tout au moins, le minimum pour l'exploitation et l'entretien de l'équipement. Une remarque importante est à faire sur la consommation d'électricité dans les installations américaines,
à faire sur la consommation d'électricité dans les installations américaines, non seulement à propos du système de la filtration biologique avec double circulation, mais surtout à propos des boues activées. À Winchester, où le procédé de la filtration biétage est appliqué et où il n'y a pas de relèvement préalable, il nous a été dit que la consommation d'électricité était de 400 à 500 kWh par jour pour l'ensemble de la station, alors que le débit des eaux brutes était de 1,50 Mgd environ, soit 5.700 m3/j. Cela représente une dépense de 70 Wh environ par mètre cube, ce qui
dépense de 70 Wh environ par mètre cube, ce qui est important pour des filtres bactériens. Dans les installations américaines d'épuration par « boues activées », une partie non négligeable de la dépense d'exploitation doit être consacrée à la purification de l'air aspiré et à l'entretien des plaques poreuses de diffusion. Le rapport final de la Mission indique à ce sujet que l'intérêt d'une fine vaporisation de l'air a été fortement exagéré. Étant l'auteur, en France, du procédé d'aération par grosses bulles, et étant le premier, nous pensons, à l'avoir appliqué dans des installations importantes, il semble nécessaire que nous
appliqué dans des installations importantes, il semble nécessaire que nous apportions un démenti à l'opinion qu'a exprimée M. F. W Mohlman dans un article paru dans le numéro de février 1948 de la revue américaine Water and Sewage Works. Après avoir visité la station d'épuration d'Achères, M. Mohlman s'étonne que le procédé à bulles grossières puisse rivaliser les fines bulles américaines, et cite le chiffre de 1.200 cu.ft. d'air par lb. de BOD retenu (soit 75 m3 d'air par kilogramme de DBO5). Il en déduit l'inefficacité du système, et dit que celui-ci est une disposition peu séduisante pour les ingénieurs
que celui-ci est une disposition peu séduisante pour les ingénieurs américains. Mohlman a probablement été mal ou insuffisamment informé sur les performances de la station d'épuration d'Achères qui, contrairement à ce qu'il pense, est très capable de supporter la comparaison avec les plus belles réalisations modernes américaines. Nous regrettons que, dans les nombreuses installations que nous avons visitées, il ait été exceptionnel que nous puissions obtenir des précisions sur la quantité d'énergie électrique absorbée par la compression de l'air, avec parallèlement, et pour la même période, l'indication du débit et de la pollution des eaux à l'entrée et à la
de la pollution des eaux à l'entrée et à la sortie. Séparément, ces chiffres n'ont aucune signification, et c'est leur ensemble qui permet de déduire le poids de DB05 retenu dans l'installation, et d'établir les performances d'un procédé d'épuration. La station d'épuration d'Achères, qui a été terminée en 1941, n'a jamais pu fonctionner à pleine charge en raison des destructions de la guerre et du retard, qui en est la conséquence, dans la mise en service du grand collecteur gravitaire Sèvres-Achères. Elle a été établie d'après les résultats de la station expérimentale de Colombes, où le procédé à grosses bulles
station expérimentale de Colombes, où le procédé à grosses bulles a été mis au point. Voici les performances moyennes de l'année 1948 de la station à grosses bulles de Colombes, parallèlement à celles de la même période de la station de Cleveland Easterly, qui est une des seules dont nous ayons eu les chiffres complets. Station OFTA Cleveland Colombes Easterly Année 1948 Année 1948 Temps de rétention (non compris le retour des boues) (h) 3 h. 46' 7 h. 42' Poids de DB05 retenu par mètre cube de bassin (g) 526 300 Débit d'air par mètre cube d'eau (m3/m3) 4,53
526 300 Débit d'air par mètre cube d'eau (m3/m3) 4,53 5,24 Débit d'air par kilogramme de DB05 retenu (m3/kg) 54,6 54,4 Puissance absorbée pour l'aération et le retour de boues : Par mètre cube (Wh/m3) 46,1 111,5 Par gramme de DB05 retenu (Wh/g) 0,550 1,160 Ces chiffres font apparaître un débit d'air équivalent pour les deux systèmes de 54,5 m3 par kilogramme de DB05 retenu, soit environ 870 cu.ft. par Ib, ce qui est loin de 1.200. Et combien sont éloquents les chiffres de consommation électrique : ceux du système à grosses bulles ne sont pas la moitié de ceux