Mini Station D'épuration Des Eaux Usées installée dans le cadre de la mise aux normes d'un chalet en milieu montagneux
BIOROCK D5
Texte traduit à partir de l’original publié sur http://www.deloindom.si le 29/11/2012
Mini stations d’épuration et de traitement des eaux usées BIOROCK installées pour des refuges de montagne à Vrhnika, Slovénie
"Mini-station d’épuration écologique: qui utilise le flux d'air naturel au lieu du compresseur électrique pour "aérer" les eaux usées au sein de l’unités de traitement"
Les propriétaires de bâtiments qui ne sont pas raccordés au réseau d'assainissement ont l'obligation légale de mettre aux normes leurs systèmes d’assainissement non collectif et de remplacer les fosses septiques par des mini-stations d’épuration d'ici 2017 en Slovénie. Les bâtiments situés dans les zones sensibles comme les refuges de montagne slovènes sont particulièrement concernés par cette législation et règlementation concernant le traitement des eaux usées domestiques. En 2015, le club de montagne de Vrhnika a opté pour l'option la plus écologique en termes d’installations de filières de traitement des eaux usées biologiques en optant pour des solutions fonctionnant sans électricité. La mini-station de traitement des eaux usées en question est installée à quelques mètres des refuges de montagne au-dessus de Vrhnika.
"La principale raison pour laquelle notre choix s’est porté vers le non-électrique est que l’énergie disponible pour un refuge de montagne dépend uniquement de l'électricité fournie par ses panneaux photovoltaïques», explique Roman Novak, président de la Société Alpinisme de Vrhnika. « Le manque de soleil pendant les périodes hivernales réduit la capacité des panneaux pour fournir une puissance suffisante au fonctionnement de micro stations d’épuration électriques. Le système d’assainissement autonome BIOROCK a été choisi en raison du fonctionnement gravitaire de sa cuve de traitement innovante et qui est totalement appropriée pour l’équipement d’infrastructures qui ne sont pas occupées toute l'année.
Pour le chalet sur la montagne au-dessus de Vrhnika, qui est ouvert au public uniquement le week-end, une mini-station de traitement des eaux usées d'une capacité « jusqu'à 5 équivalent habitant » (EH) a été sélectionnée. Les eaux à traiter provenant des toilettes et des cuisines était jusqu’alors traité par une fosse septique à double compartiment. Le chalet étant situé dans un secteur maintenant classé « zones de protection de l’eau » (équivalent zone sensible, bénéficiant d’un régime de protection particulièrement strict), les autorisations de rejet des eaux traitées rentre dans le cadre de la gestion par l'Agence de l'environnement. Ces autorisations de rejet des eaux usées ont pour base une analyse des risques de contamination des eaux souterraines. (Ou étude de sols)
La mini-station d’épuration biologique de traitement des eaux usées domestiques (sans addition de produits chimiques) est composée de deux réservoirs indépendants en HDPE (Polyéthylène Haute Densité), qui sont connectés entre eux par des canalisations hydrauliques et des conduites d'aération. Les eaux usées brutes entrent dans un premier temps dans la fosse toutes eaux (première phase de purification et de traitement des eaux usées, phase aérobie) avant de se déverser dans un second temps vers la seconde cuve, à savoir le bioréacteur BIOROCK, dans lequel la phase aérobie du processus prend le relais.
La mini station de traitement des eaux usées domestiques est entièrement enterrée dans le sol et recouverte de terre, laissant l'accès aux couvercles des cuves uniquement. Seule l’entrée d’air du circuit de ventilation ("air in"), l’alarme du bioréacteur, et le préfiltre de la fosse toutes eaux sont visibles. Deux conduites de ventilation nécessaires pour assurer l'aération naturelle du système par « effet tirage de cheminée » sont indispensables pour assurer l’efficacité de la dégradation des polluants. En raison de la configuration du site, la première conduite de ventilation (ventilation de l’unité de traitement) d’un diamètre de 110 millimètres et d’une hauteur de 4 mètres est positionnée à une potence en bois, tandis que la seconde conduite (indépendante de la première et ventilant la fosse toutes eaux, ndlr) correspond à la canalisation d’évacuation des eaux usées des chalets existante et est positionnée en faîtage de toiture. D’après Roman Novak, « les caractéristiques du site feront en sorte que ces conduites seront presque invisible ».
Comment cette mini station d'épuration des eaux usées peut fonctionner dans les montagnes, sans alimentation énergétique? La principale différence entre les mini stations d’épuration non-électriques tels les filtres compacts et des micro stations d’épuration des eaux usées électriques est facile à appréhender: "Les micro stations d’épuration sont nécessairement équipées d’aérateurs ou de diffuseurs d'air qui sont essentiels pour fournir l'air indispensable à tout processus de traitement des eaux usées», explique Zdravko S., directeur de la société ayant fourni la filière d’assainissement individuel. Afin d’apporter l’oxygène permettant la dégradation des polluants présents dans les eaux brutes domestiques, les micro stations électriques utilisent des compresseurs et aérateurs électriques qui sont remplacés par "un flux d'air naturel» dans le cas de la filière d’assainissement non collectif BIOROCK. Comme la filière a été installée dans les montagnes, l'eau traitée s’écoule au sein des canalisations de la filière par gravité, procédé permettant de s’affranchir de toute pompe, compresseur ou aérateur.
"Dans la fosse toutes eaux, l'eau brute domestique à traiter est purifiée par sédimentation des particules solides vers le fond de la cuve et ces solides se dégradent sans oxygène, par un processus anaérobie. Dans la seconde cuve, le procédé de purification est effectué en phase aérobie (en présence d'oxygène). Le procédé de dégradation des polluants est identique à ce qui se passe en milieu naturel, mais en « beaucoup plus rapide ». Le bioréacteur est constitué d'un matériau offrant une large surface d’un environnement idéal pour la croissance des micro-organismes responsables de la dégradation des polluants (le media BIOROCK).Les bactéries épuratoires se développent au sein du media BIOROCK et s’y multiplient très rapidement, rendant le processus de traitement pleinement effectif en quelques jours seulement, contre un délai de deux mois environ dans le cas d’une micro station d’épuration électrique.
L'excavation dans le cadre du projet de mise aux normes de l’assainissement de chalets de montagne relevait d’un véritable un défi en raison du type de sol constitué essentiellement de roches. Avec une distance de 1,40 mètres entre la maison et la filière d’assainissement des eaux usées, un bioréacteur aux dimensions de 115 x 115 x 210 cm, et un champ d’infiltration dans le sol en place en aval de la filière, la longueur totale de l'installation complète est d’environ quatre mètres de long pour une profondeur de deux mètres. Une dalle en béton a été coulée au fond de la fouille afin d’assurer la bonne stabilité des cuves de niveau dans l’excavation; les deux cuves et les canalisations ont été soigneusement positionnées pour assurer un bon écoulement des effluents au sein de la filière d’assainissement non collectif. "Un soin tout particulier a été apporté à l'inclinaison des canalisations de circulation des eaux usées ", précise Roman Novak. Dans la mesure où l'eau traitée est rejetée par infiltration, un système de drains d’épandage a été positionné sur une couche de sable drainant d’une granulométrie de 8 à 16 millimètres, et recouvert d’un géotextile spécial de sorte que les orifices des drains ne s’obstruent pas. Le dispositif a été ensuite recouvert de terre pour une finition esthétique ainsi que l’ensemble se fonde parfaitement dans l’environnement.
Selon Romana Novak, un autre avantage de la mini station d’épuration des eaux usées BIOROCK par rapport aux micro stations d’épuration est son faible coût d’exploitation et sa facilité d'entretien. En effet, les calculs liés à production de boues par rapport à l’utilisation de la filière indiquent des prévisions d’espacement des vidanges entre 3 et 4 ans. Côté maintenance, la couche supérieure des sacs de médias BIOROCK sera rincée à l'eau claire après 5 à 7 ans d’utilisation, selon leur état constaté lors de l’inspection annuelle de la filière. La maintenance sera minimisée, même si cette inspection régulière (annuelle) est recommandée par le fabricant dans le cadre de la validation de la garantie et pour un fonctionnement pérenne du système. Lors de cette inspection, le préfiltre sera également rincé à l'eau claire et l'alarme sera contrôlée (pour s’assurer du bon fonctionnement du champ d’infiltration), ainsi que la rampe de distribution des eaux usées du bioréacteur. Une bonne aération naturelle permettra un fonctionnement totalement inodore de la filière d’assainissement individuel.
"Les conduites de ventilation et la sortie des eaux traitées positionnée 90 centimètres plus bas par rapport à une micro station d'épuration électrique est l’unique petit compromis à accepter pour s’affranchir des désagréments liés à l’utilisation d’électricité dans le processus de traitement des eaux usées » indique Zdravko S. "Selon nos calculs, les économies liées aux moindre coûts d'entretien de la filière BIOROCK par rapport à une micro station électrique est de l’ordre d’un peu plus de 2.000 euros sur 10 ans. Il faut ajouter à cette économie les 40 à 50 euros annuel à déduire de la facture d'énergie par rapport à une micro station d’épuration électrique; Par ailleurs, le fait que la filière d’assainissement non collectif BIOROCK soit exempte de toute pièce mécanique signifie également que l’utilisateur s’épargne le remplacement des aérateurs et autres compresseurs qui est forcément nécessaire un jour ou l’autre dans le cas des micro stations d’épuration électriques. (Les pièces mécaniques sont en général garanties 2 ans par le fabricant, ndlr. En outre, l’utilisation du système d’épuration des eaux usées BIOROCK implique des vidanges moins fréquentes que ses concurrentes électriques, grâce à sa fosse toutes eaux plus large. Ce qui représente une source d’économies supplémentaires pour l’utilisateur… "
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