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l'épuration physique des E.U., l'épuration biologique, le traitement des boues; — l'élimination des boues comporterait une chaîne de déshydratation et d'incinération des boues à partir des calories disponibles lors de l'incinération des O.M. dans la future usine. — un projet de contrat d'exploitation et un bilan financier prévisionnel seraient établis. Des études préalables concernant la destruction des O.M. avaient incité le Conseil municipal de Dieppe à adopter le principe d'une usine d'incinération des O.M. sans récupération de chaleur, mais (*) Dans l'exposé, il sera fait usage des abréviations suivantes: ST.EP, Station d'épuration; U.I.O.M., Usine d'incinération des O.M.; E.U., Eaux usées;
Station d'épuration; U.I.O.M., Usine d'incinération des O.M.; E.U., Eaux usées; O.M., Ordures ménagères. l'analyse des propositions résultant du concours de la ST.EP. devait remettre en question cette option primitive. Parmi les différentes propositions des constructeurs soumissionnaires, la Société Inor, détentrice pour la France des brevets de la Société Von Roll de Zurich, présentait un projet original de déshydratation et d'incinération des boues d'égout dans une usine d'incinération des O.M. de conception Von Roll. Après mise au point du projet et étude de ce nouveau procédé le Conseil municipal décidaient de confier la réalisation de la ST.EP. (première tranche) ainsi que
confier la réalisation de la ST.EP. (première tranche) ainsi que la construction de l'U.I.O.M. à la Société Inor. Le marché de la ST.EP. fut passé en novembre 1968 après avis du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique, et le marché de l'U.I.O.M. signé au mois d'avril 1969. Les délais respectifs d'exécution étaient fixés à 18 mois pour la ST.EP. et 24 mois pour l'U.I.O.M. Les installations, dont nous donnons le plan masse sur la figure 1, furent réalisées sur un terrain d'une superficie de 1,7 ha, situé dans la vallée de l'Arques, en bordure de cette rivière, à 2 km au sud
en bordure de cette rivière, à 2 km au sud des limites communales et à proximité d'une zone industrielle. Ce terrain est une ancienne décharge remblayée dont le sous-sol hétérogène (tourbes, alluvions, ordures en décomposition) présente une faible portance d'où l'obligation des fondations spéciales; à cet effet, il fut percé 152 pieux moulés Franki d'une longueur moyenne de 14 m, ancrés de 2 m dans la graine. Fig. 1. — Plan masse des installations. 1. Station d'épuration 1.1 Capacité de traitement. Première tranche. Les installations, dont le schéma de principe est donné figure 2, sont conçues pour traiter les eaux
est donné figure 2, sont conçues pour traiter les eaux usées correspondant à 40 000 équivalents/ habitants. Les débits théoriques d'eaux usées pris en compte sont : débit moyen 360 m3/h; débit maximal 950 m3/h; débit journalier 8 000 m3/h. La valeur de la DBO5 prise en considération pour le dimensionnement des ouvrages est de : 2 000 kg DBO5/j, correspondant à une pollution moyenne de 250 mg de DBO5/l. Il a été admis que la valeur de la DBO5 ci-dessus indiquée correspondait à des eaux usées après décantation primaire. 1.2 Épuration physique. 1.21 OUVRAGES DE TÊTE. PROFIL HYDRAULIQUE. Les
1.2 Épuration physique. 1.21 OUVRAGES DE TÊTE. PROFIL HYDRAULIQUE. Les eaux usées (réseau séparatif) sont acheminées en tête de station par une canalisation de refoulement d'un diamètre 0,800, prenant son origine à partir d'une station générale de relèvement située à environ 700 m au Nord du terrain où est implantée la ST.EP. Canal d'amenée @ Eaux boueuses ® Bypass (4) Bypass ® Mesure débit d'eau ® Bassin de chloration (7) Rivière d'Arques @ Eaux boueuses Boues flottantes ® Gaz de digestion (H) Boues digestées @ Boues digestées épaissies Circuit d'eau chaude (3 Compteurs gaz ® Gaz de digestion @ Chaufferie
chaude (3 Compteurs gaz ® Gaz de digestion @ Chaufferie Fig. 2. — Station d'épuration : schéma de principe. Une deuxième canalisation de refoulement se greffera ultérieurement sur l'ouvrage de tête pour permettre l'amenée des eaux industrielles et vannes de la zone industrielle de la Chambre de Commerce. Il n'a pas été réalisé initialement les équipements et ouvrages relatifs au dégrillage, au dessablage, au dessuillage, compte tenu d'une part de la nature des E.U. (séparatif), et d'autre part des dispositifs de dégrillage installés dans les différentes stations de relèvement situées en amont de la station de relèvement général. Les pompes
en amont de la station de relèvement général. Les pompes de refoulement qui équipent les différentes stations de relèvement des E.U. sont du type dilacératrices à couteaux. La charge hydraulique entre l'ouvrage d'amenée des E.U. et le rejet en rivière est de 2 m. 1.22 DÉCANTEUR PRIMAIRE. A la suite du canal d'amenée (à ciel ouvert) se trouve le décanteur primaire de section rectangulaire et de 950 m3 de capacité (44 m X 7 m — profondeur moyenne 3,10m). Un chariot râcleur (vitesse 2,5 cm/s) collecte les boues décantées qui sont ramenées en tête du décanteur où elles tombent dans
sont ramenées en tête du décanteur où elles tombent dans les deux trémies à boues. Les boues flottantes sont reprises par une paroi plongeante fixée au chariot râcleur et ramenées en tête du décanteur où elles peuvent être évacuées dans le puits de pompage des boues fraîches par l'intermédiaire d'une vanne. 1.3 Épuration biologique. 1.31 BASSIN D'AÉRATION. Le bassin d'aération, de section carrée, a un volume de 815 m3 et une profondeur de 4 m. Compte tenu du degré d'épuration moyen exigé, soit 84 % (à partir des E.U. décantées), les apports d'oxygène nécessaires au bassin d'aération, pour les débits
les apports d'oxygène nécessaires au bassin d'aération, pour les débits moyens et maxima, sont donnés par le tableau suivant. DÉBIT MOYEN DÉBIT MAXIMAL 360 m3/h 950 m3/h 38 Kg O2/h 1 144 Kg O2/h L'aération de l'effluent s'effectue par une turbine d'un diamètre de 3 m, dont la capacité théorique d'oxygénation est de 1,85 kg de O2/KWh. Les variations de débit et de pollution du réseau urbain de Dieppe étant considérables (pointes dues au fonctionnement des réseaux Gandillon), il a été fait choix d'une turbine à vitesse variable entraînée par un moteur à courant continu d'une puissance nominale de 100
un moteur à courant continu d'une puissance nominale de 100 kW. La vitesse est régulée en continu par une chaîne de mesure d'oxygène dissous (Beckmann) dont la sonde est située dans le bassin d'aération et commande le moteur à vitesse variable par l'intermédiaire d'un dispositif électronique de régulation (Lepaute). La vitesse de la turbine varie continuellement entre 25 tr/mn et 35 tr/mn selon la quantité d'oxygène dissous présent dans l'effluent du bassin d'aération. Le moteur d'entraînement agit sur la turbine par l'intermédiaire d'un réducteur sous pression d'huile. Ce dispositif permet un ajustement très précis de l'apport d'oxygène à l'effluent selon
un ajustement très précis de l'apport d'oxygène à l'effluent selon le degré de pollution, et a l'avantage d'ajuster la consommation d'énergie électrique aux besoins réels d'où un abaissement important des frais de fonctionnement. La capacité d'oxygénation de la turbine à grande vitesse est supérieure d'environ 20 % aux besoins correspondant au débit maximal à traiter. 1.32 DÉCANTEURS SECONDAIRES. Les eaux du bassin d'aération sont déversées directement dans deux décanteurs secondaires par l'intermédiaire d'un déversoir qui les répartit uniformément sur toute la largeur de ceux-ci. Les deux décanteurs secondaires rectangulaires ont un volume unitaire de 525 m3, soit 1 050 m3
un volume unitaire de 525 m3, soit 1 050 m3 au total. Les boues activées sont reprises par un pont râcleur dans des rigoles situées dans l'axe longitudinal des bassins; de ces rigoles les boues sont refoulées par des pompes en retour vers un canal situé entre le décanteur primaire et les décanteurs secondaires d'où elles s'écoulent dans le canal d'amenée au bassin d'aération. A partir du même canal, les boues en excès sont extraites par un déversoir qui les rejette dans le canal d'amenée au décanteur primaire. Décanteurs primaires, bassin d'aération et décanteurs secondaires. 1.33 COMPTAGE DU DÉBIT. Le
bassin d'aération et décanteurs secondaires. 1.33 COMPTAGE DU DÉBIT. Le comptage s'effectue à partir du puits de collecte des eaux épurées, à la sortie des décanteurs secondaires, au moyen d'un déversoir étalonné. La mesure automatique du niveau d'eau permet de déterminer le débit. Le débitmètre (.Rittmeyer) est équipé d'un dispositif d'enregistrement synoptique situé dans le bâtiment d'administration. 1.34 STATION DE CHLORATION. Avant rejet en rivière, les eaux traversent des bassins de contact d'un volume de 108 m3; un appareil de dosage automatique de chlore gazeux assure la désinfection des eaux épurées et permet la destruction de tous germes pathogènes. 1.4
épurées et permet la destruction de tous germes pathogènes. 1.4 Traitement des boues. 1.41 STATION DE POMPAGE DES BOUES FRAÎCHES. La station de pompage des boues fraîches est constituée par un cuvelage en béton armé de dimensions 2,3 m X 3,2 m et d'une profondeur d'environ 3,35 m. Cet ouvrage est adjacent à l'une des parois transversales du décanteur primaire (côté des trémies à boues). Les boues recueillies dans les trémies situées en radier du décanteur primaire sont évacuées hydrostatiquement par la manœuvre de deux vannes manuelles commandées depuis la surface. Le pompage des boues fraîches, depuis ce puits d'accumulation
surface. Le pompage des boues fraîches, depuis ce puits d'accumulation jusqu'au digesteur, s'effectue par une pompe immergée à canaux à axe vertical, d'un débit unitaire de 25 l/s pour une hauteur manométrique de 18 m CE. DIGESTEUR. Le digesteur de forme cylindro-tronconique d'une capacité de 1 250 m3 est chauffé à une température comprise entre 29 °C et 35 °C afin d'activer le processus de digestion. Une pelleteuse hélicoïdale verticale assure le brassage des boues et la destruction du chapeau (moteur 15 cv). Le gaz recueilli à la partie haute du digesteur est envoyé pour stockage dans un gazomètre. Le
du digesteur est envoyé pour stockage dans un gazomètre. Le volume journalier des boues fraîches produites par la station est estimé, pour un débit à 8 000 m3/j, et d'une teneur en eau de l'ordre de 96 %, à 90 m3. La quantité de boues digérées à extraire du digesteur est estimée à 35 m3/j avec une teneur en eau de l'ordre de 94 %. Une chaudière de 400 000 kcal/h alimente le circuit de chauffage du digesteur et assure également le chauffage des locaux de service et du logement de fonction. Elle est équipée d'un brûleur mixte gaz-fuel domestique
de fonction. Elle est équipée d'un brûleur mixte gaz-fuel domestique et la température du digesteur est maintenue constante à l'aide d'une régulation agissant sur le brûleur. EPAISSISSEUR. Les boues après digestion sont évacuées dans un épaississeur cylindrique à ciel ouvert, d'une capacité de 280 m3; celui-ci est équipé d'un remueur assurant l'accélération de l'épaississement et le raclage des boues au fond du bassin. La teneur en eau des boues digérées peut être ainsi réduite de 94 % à 91 % environ. Les boues digérées sont réduites à 24 m3/j environ après épaississement. STATION DE POMPAGE DES BOUES ÉPAISSIES. La station
après épaississement. STATION DE POMPAGE DES BOUES ÉPAISSIES. La station de pompage des boues digérées épaissies comporte une pompe d'un débit de 14 l/s refoulant à une hauteur manométrique de 2,6 m C.E. GAZOMÈTRE. Le gaz de digestion est stocké dans un gazomètre constitué d'une cuve cylindrique en béton armé surmontée d'une cloche en acier d'une capacité de 125 m3. Ouvrages et équipements communs à la ST.EP. et à l'U.I.O.M. Les ouvrages communs aux deux usines résultent d'une part de la volonté d'assumer une gestion commune et rationnelle de ces équipements, et d'autre part de l'interpénétration technique due à la
équipements, et d'autre part de l'interpénétration technique due à la destruction des boues d'égouts dans l'usine d'incinération des O.M. Voirie. Eau. Electricité. Une entrée commune aux deux stations dessert une cour principale de manœuvre et d'accès des véhicules de collecte. Cette cour est bordée d'un côté par le bâtiment d'administration et des services, et de l'autre par l'usine d'incinération des O.M. Un seul branchement a été effectué sur le réseau public d'eau potable avec comptage unique. Tableau synoptique. (Cliché B. Delacroix, D. Poidvin) Un poste de transformation moyenne tension 10 000 V/380 V d'une puissance nominale de 800 kVA assure
000 V/380 V d'une puissance nominale de 800 kVA assure l'alimentation des deux usines. A partir du compteur général et d'un souscompteur s'opère la ventilation des consommations d'énergie afférentes aux deux installations. Une station de pompage des eaux industrielles alimente le circuit de refroidissement du condenseur à vapeur de l'usine d'incinération, ainsi que les canaux à mâchefers; l'eau est prélevée dans la rivière par deux pompes verticales du type Mengin (moteur sorti) d'un débit unitaire de 130 m3/h. Bâtiment d'administration. Logement. Le bâtiment d'administration comprend les locaux nécessaires à l'exploitation et au fonctionnement des deux usines, notamment : a) Une
et au fonctionnement des deux usines, notamment : a) Une salle de réunion avec tableau synoptique lumineux regroupant la signalisation et les alarmes des équipements de la ST.EP., ainsi que les appareils de mesure et de contrôle suivants : — débitmètre enregistreur des eaux usées traitées, débit instantané, totalisateur journalier et annuel; — pH mètre enregistreur de l'effluent à son arrivée; — indicateur de température des E.U. à l'arrivée; — enregistreur de la quantité d'oxygène dissous dans l'effluent du bassin d'aération; — enregistreur de la puissance absorbée par le moteur d'entraînement de la turbine du bassin d'aération. b) Locaux techniques
d'entraînement de la turbine du bassin d'aération. b) Locaux techniques : laboratoire, atelier, chaufferie, local pesée des véhicules de collecte, logement de fonction. Sécheurs de boues. Les sécheurs de boues digérées constituent les éléments principaux du système de déshydratation par lequel le fonctionnement des deux usines est intimement lié; ces équipements, d'une conception originale mais d'une technologie très simple, contribuent avec une grande efficacité à l'obtention d'un résidu unique stérile (mâchefer) à partir de deux produits aussi divers que sont les O.M. et les boues d'égout. Sécheurs verticaux. Les boues épaissies sont transférées par pompage dans un réservoir d'une capacité
épaissies sont transférées par pompage dans un réservoir d'une capacité de 5 m3 placé au dernier niveau de l'usine d'incinération. Des pompes de dosage introduisent les boues à la partie haute des deux sécheurs verticaux cylindriques Luwa dans lesquels celles-ci sont réparties et ruissellent sur la paroi intérieure de l'enveloppe chauffée à la vapeur produite dans l'usine d'incinération. La surface de chauffe, pour chacun des sécheurs est de 5,3 m2. La boue est projetée sur le cylindre intérieur par un rotor muni de râclées articulées tournant à 250 tr/mn (fig. 3). Les boues qui se dégagent traversent les appareils de
3). Les boues qui se dégagent traversent les appareils de bas en haut (à contre-courant des boues) et sont aspirées par des tubulures placées en tête des sécheurs et reprises par une soufflerie qui les renvoie dans les fours de l'usine d'incinération où elles sont vaporisées à 800 °C, ce qui garantit une totale élimination des odeurs nauséabondes. Les boues séchées sous forme de granulés tombent sur un transporteur à ruban placé à la partie inférieure des sécheurs et disposé de telle sorte qu'il alimente au choix l'une ou l'autre des deux trémies des fours d'incinération de l'usine. Les boues
des deux trémies des fours d'incinération de l'usine. Les boues ainsi déshydratées contiennent à la sortie des sécheurs entre 40 % et 45 % d'eau environ et peuvent ainsi être mélangées aux O.M. pour être incinérées. Les boues séchées sont introduites dans les trémies des fours par des dispositifs automatiques qui assurent un déversement régulier et un dosage constant indispensable à une incinération totale et à un fonctionnement correct des fours. Les sécheurs sont de construction robuste en acier inoxydable et peuvent fonctionner séparément ou simultanément. La quantité de boue liquide (7 % de matière sèche et 93 % d'eau)
liquide (7 % de matière sèche et 93 % d'eau) susceptible d'être admise dans chaque sécheur s'établit aux environs de 750 kg/h de boue séchée granulée; la consommation de vapeur à 10 bars s'établit entre 1 000 kg/h à 1 200 kg/h. Au cours de ces essais, il a été séché 675 m3 de boues liquides nécessitant : — une consommation d'électricité de 21,6 kWh par m3; — une consommation de vapeur de 1,46 t/m3; — une consommation d'eau de refroidissement et de rinçage de 3,5 m3/m3. Afin de diminuer les frais d'exploitation, plus particulièrement ceux relatifs à la consommation
les frais d'exploitation, plus particulièrement ceux relatifs à la consommation de courant, les sécheurs sont mis en service pendant la période tarifaire correspondant aux heures creuses du tarif vert de l'EDF. Les sécheurs sont alimentés en eau industrielle dans les autres périodes. Outre le rôle principal qui leur est dévolu (séchage des boues liquides), ces appareils constituent des échangeurs de température indispensables au bon fonctionnement des fours d'incinération puisque la vapeur ainsi utilisée permet indirectement le refroidissement des gaz de combustion avant dépoussiérage. 3. — Usine d'incinération des ordures ménagères 3.1 Possibilités de l'usine. L'installation, dont nous donnons la coupe
3.1 Possibilités de l'usine. L'installation, dont nous donnons la coupe sur la figure 4, comporte deux fours Von Roll d'une capacité unitaire de 2,5 t/h avec possibilité de surcharge de 20 %, soit respectivement une capacité d'incinération de 60 t/j et 72 t/j en pointe. Les installations de Dieppe ont la possibilité d'incinérer au premier stade avec un four en service, en marche continue, et un four en réserve : 16 000 t/an d'OM (60 000 habitants à 270 kg/hab./an) et 5 600 t/an de déchets indus triés et de boues de la ST.EP. soit au total 21 600 t/an.
boues de la ST.EP. soit au total 21 600 t/an. Dans un stade ultérieur, avec deux fours en service et 310 jours par four compte tenu des arrêts techniques, l'usine pourra incinérer 30 000 t/an d'OM et 8 400 t/an de déchets industriels et de boues de la ST.EP. soit au total 38 400 t/an. Dans ce stade ultérieur, la quantité d'OM susceptibles d'être incinérées, soit 30 000 t/an, correspond aux ordures collectées d'une population d'environ 100 000 habitants, à raison de 300 kg par habitant et par an, afin de tenir compte de l'évolution du standard de vie. 3.2
de tenir compte de l'évolution du standard de vie. 3.2 Fosse silo. Manutention des résidus. La fosse à ordures, et le bâtiment la surmontant, ont les dimensions suivantes : hauteur totale 29 m; largeur 5,40 m; longueur utile 16,10 m. La fosse proprement dite, d'une capacité de 750 m3 peut contenir les ordures relatives à une population de 50 000 habitants pendant cinq jours. Le déchargement des véhicules de collecte dans la fosse s'effectue par trois portes basculantes. L'air comburant nécessaire à la combustion des ordures est aspiré dans la fosse et la maintient ainsi en dépression, ce qui évite
fosse et la maintient ainsi en dépression, ce qui évite toute émanation de poussières et d'odeur. Des signaux optiques, placés en façade et à proximité de chacune des portes, autorisent ou condamnent l'ouverture de celles-ci. Les ordures sont reprises dans la fosse par un pont roulant commandé à distance par un grutier placé dans une salle de commande, dont une baie vitrée permet de surveiller les opérations de manutention à l'intérieur de la fosse. Les opérations de remplissage des trémies des fours sont contrôlées à partir de caméras de télévision, sur un récepteur installé dans la salle de commande. Le
sur un récepteur installé dans la salle de commande. Le pont roulant, d'une portance de 3,7 t, est équipé d'une benne preneuse à grappin d'une capacité de 1,5 m3. 3.3 Fours d'incinération. Les ordures sont déversées dans des trémies d'alimentation (1,60 m X 1,20 m) obturées par des clapets en fonte et commandées à distance par vérins hydrauliques. De la trémie d'alimentation, les ordures tombent sur une grille de répartition qui les conduit à la partie supérieure de la grille principale pour pré-séchage et allumage. Les résidus sont ensuite incinérés sur la partie suivante de la grille principale. En extrémité
sur la partie suivante de la grille principale. En extrémité de la grille principale, un mur de culbutage assure la dislocation des ordures avant que celles-ci n'atteignent la grille de finition. Les mâchefers sont évacués en bout de grille dans un canal à mâchefers rempli d'eau. La grille mécanique, élément principal du four, a une surface de 16 m2 et est constituée de barreaux fixes et mobiles en acier coulé à haute teneur en chrome. Des moteurs hydrauliques (à raison de deux par grille) entraînent les barreaux mobiles dans un mouvement alternatif dont la vitesse est réglable et variable en
mouvement alternatif dont la vitesse est réglable et variable en fonction de la charge du four et de la température de combustion. La grille est divisée dans le sens de la longueur en quatre zones, soient deux au-dessous de la grille principale et deux au-dessous de la grille de finition. L'air comburant (prélevé dans la fosse silo) est injecté sous les grilles au travers des barreaux fixes et mobiles. Les quatre trémies destinées à la collecte des cendres sont installées sous les grilles principale et de finition et possèdent des orifices inférieurs baignant dans le canal d'évacuation des scories, et
orifices inférieurs baignant dans le canal d'évacuation des scories, et assurant ainsi une fermeture hermétique du four. L'air comburant, préalablement réchauffé dans un échangeur de température chauffé à la vapeur, est porté à 150 °C environ et pulsé sous les grilles par un ventilateur d'un débit de 16 000 m3/h. La puissance calorifique unitaire des fours est de 6,8 Gcal/h. Pour les valeurs limites du PCI comprises entre 1 200 mth/kg et 2 500 mth/kg, la quantité d'ordures susceptibles d'être incinérées dans chaque four à une température comprise entre 750 et 950 °C, s'établit entre 2 t/h et un maximum
et 950 °C, s'établit entre 2 t/h et un maximum de 3 t/h. L'ossature du four est constituée par une charpente métallique avec un blindage en tôle d'acier soudée assurant l'étanchéité de celui-ci. Sa maçonnerie intérieure et son isolation thermique sont réalisées à l'aide de briques réfractaires dont l'épaisseur en paroi est de 30 cm. La mise en température du four, lors de sa mise en service est assurée par un brûleur à fuel domestique d'un débit de 150 kg/h. Des buses spéciales à grand angle d'action en acier résistant à de hautes températures, peuvent être mises en service pour
à de hautes températures, peuvent être mises en service pour pulvériser de l'eau dans le cas d'une température trop élevée (supérieure à 1 000 °C). La production de vapeur nécessaire à la déshydratation des boues (sécheurs verticaux) s'effectue à partir d'une chaudière à tubes de fumées ayant les caractéristiques suivantes : vaporisation 7,5 t/h de vapeur; pression de service 16 atmosphères; surface d'échange par chaudière 240 m2. Le système de la chaudière est rempli d'eau traitée, la vapeur produite pendant le fonctionnement de la chaudière est condensée dans : les sécheurs verticaux à boues, le réchauffeur d'air comburant des fours,
sécheurs verticaux à boues, le réchauffeur d'air comburant des fours, un condenseur. Le condensat retourne grâce à son poids spécifique dans un récipient intermédiaire, de là il est repris par une pompe d'alimentation et refoulé à nouveau dans la chaudière; ainsi la chaudière, les sécheurs, le réchauffeur d'air et le condenseur forment un système fermé. Les gaz à la sortie de la chaudière traversent un dépoussiéreur à sec par centrifugation à haute puissance du type multi-cyldone. Les poussières collectées sont évacuées depuis les têtes de rinçage dans le canal d'évacuation des machefers, la teneur en poussières dans les gaz épurés