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Résumé:
Les déversoirs à touche de piano (PKW) ont des propriétés hydrauliques qui peuvent être utilisées sur les décanteurs primaires des stations d’épuration des eaux usées (STEP). L'efficacité de leur courbe de tarage et leur influence sur l’efficacité de décantation sont particulièrement considérées dans cette étude. Les deux propriétés ne pouvant être déterminées de manière concluante à l'aide de simulations numériques ou de modèles réduits, des expériences in situ ont été réalisées sur la STEP de Vétroz-Conthey (VS). Ses conditions sont idéales dans la mesure où elle dispose notamment de deux bassins de décantation primaires identiques, équipés dans le cadre de cette étude respectivement d'un déversoir à paroi mince et d'un PKW. Quatre campagnes de mesures, d'une durée d'environ 14 jours chacune, ont été menées. Les débits sont déterminés par mesure de hauteur d’eau. Les concentrations en matières en suspension sont mesurées par turbidimétrie, en continu. Les charges massiques et les efficacités de traitement sont ensuite calculées en utilisant les débits et les concentrations de MES calculées. Le débit et la charge en MES ont été déterminés pour chaque bassin à l'entrée et à la sortie. En ce qui concerne les flux d'eau, la courbe de tarage du déversoir à paroi mince et du PKW installés au bout des deux bassins de décantation sont déduites. Le premier correspond au comportement connu, ce qui souligne la validité du concept de mesure, et le second confirme l'efficacité hydraulique du PKW attendue selon la littérature. Plus précisément, le déversement d'un PKW correspond environ 5.5 fois à celui d’un déversoir à paroi mince (PM) pour des charges basses de l'ordre de quelques millimètres, et environ 2.4 fois pour une charge d'un décimètre. Le dispositif expérimental de mesure des MES permet de retracer fidèlement le fonctionnement cyclique d’une station d’épuration. Du fait de la géométrie de la STEP, et malgré des mesures compensatoires prises pendant les campagnes, la voie munie d’un PKW a reçu une charge de MES supérieure à celle munie d’une paroi mince (différence de 9 et 24% pour les campagnes 3 et 4 respectivement). En ce qui concerne les débits, ils sont également légèrement supérieurs (2% pour les campagnes 3 et 4 respectivement) du côté du bassin équipé d’un PKW. L’efficacité de traitement calculée sur chaque campagne montre peu de différence (non significative) entre les deux déversoirs : en moyenne sur les deux campagnes, le PKW a une efficacité de 55% et le PM de 51%. Cependant, les deux décanteurs déversent des eaux dont les concentrations en MES sont similaires. Il semble donc que les différences observées proviennent de la charge en MES inférieure reçu par le PM. Une analyse des paramètres d’influence du fonctionnement des déversoirs (débit, concentrations en MES à l’entrée, charges de MES à l’entrée) ne montre pas de relation claire entre efficacité de traitement et charge de MES, débit, ou concentrations en MES à l’entrée. Le déversoir à touche de piano (PKW) peut être considéré et recommandé comme déversoir aval d'un bassin de décantation primaire. Son utilisation est particulièrement utile lors de l'adaptation des stations d'épuration existantes pour augmenter leurs capacités de traitement en offrant notamment un grand volume utile pour une même grandeur de bassin et en offrant une courbe de tarage plus favorable.