Installations d'assainissement et de traitement – ​​types et principes de fonctionnement

Un système d'évacuation des eaux usées est obligatoire sous une forme ou une autre dans toutes les zones suburbaines.

Elle est conçue comme une station d'épuration des eaux usées. Son but est non seulement d'éliminer l'excès d'humidité, mais aussi de purifier les eaux usées de divers types de contaminants naturels et anthropiques.

Compte tenu du volume des eaux usées et de l'intensité du travail nécessaire à leur traitement, les ouvrages d'assainissement sont divisés en deux types principaux : les réseaux de drainage et les réseaux domestiques.

Les stations d'épuration sont des installations conçues pour purifier et désinfecter les eaux usées. Elles utilisent des méthodes de traitement mécaniques et biologiques. Ces traitements sont essentiels à la protection de l'environnement.

Systèmes de drainage pour l'évacuation des eaux

Ces structures présentent également certaines spécificités, mais leur objectif général – éliminer l’excès d’humidité d’une zone gorgée d’eau – reste inchangé.

L'excès d'eau sur un site est un problème assez courant, causé par de fortes pluies ou la fonte des neiges au printemps. L'humidité excessive est particulièrement problématique si la zone présente une nappe phréatique élevée ou un substrat argileux qui empêche la filtration et le drainage naturel.

L'excès d'eau dans le sol entrave non seulement la croissance normale des plantes de jardin et des légumes, mais a également un effet destructeur sur les fondations du bâtiment, créant une humidité accrue dans la maison et accélérant la détérioration des structures principales du bâtiment.

Selon les conditions en vigueur, les dispositifs de drainage peuvent être les suivants :

1. Les systèmes de drainage de surface comprennent des systèmes de drainage ponctuel et des systèmes de drainage linéaire. Les systèmes de drainage ponctuel sont installés aux endroits où l'eau s'accumule, comme sous les gouttières. Les systèmes de drainage linéaire prennent la forme de fossés peu profonds et sont situés le long du périmètre d'une propriété.
2. Les canalisations profondes sont constituées d'un réseau de tuyaux perforés conçus pour collecter et évacuer l'eau du site.

La mise en place d'un système de drainage sur un site implique une étude préliminaire de ce dernier afin d'identifier les circonstances suivantes :

• profondeur de la nappe phréatique ;
• caractéristiques des sols eux-mêmes ;
• pentes sur le site;
• Niveaux saisonniers maximaux et minimaux des eaux souterraines.

Ces informations seront nécessaires pour la conception des bâtiments sur le site. Par exemple, si l'on découvre des sols tourbeux, la construction d'une maison sur un tel terrain pourrait s'avérer totalement irréalisable, les coûts de main-d'œuvre et financiers étant trop élevés.

Drainage linéaire de surface

Ce type de système de drainage est plus long et s'installe autour du bâtiment à protéger. Sa mise en place nécessite le creusement d'une tranchée. Ses dimensions dépendent de celles des caniveaux qui le composent et doivent être légèrement supérieures.

Les plateaux sont fabriqués à partir de divers matériaux, notamment :

• métal;
• plastique;
• fonte ;
• en béton de différentes modifications.

Pour garantir le bon fonctionnement du caniveau, celui-ci doit être installé sur une fondation solide ; une chape de béton d’au moins 10 centimètres d’épaisseur est donc coulée au fond. Le caniveau est installé sur le béton non durci et positionné de manière à ce que la grille soit 1 à 3 centimètres au-dessus du niveau de la dalle de béton.

Le circuit de drainage se termine par une bouche d'égout pluvial, équipée d'un piège à sable conçu pour retenir le sable, le limon et les débris présents dans les eaux de ruissellement. Ce dispositif nécessite un nettoyage périodique.

Drainage profond

Ce système de drainage est conçu pour évacuer l'humidité du sous-sol. Il est installé à l'aide de tuyaux de drainage perforés. Des regards de visite sont nécessaires à chaque coude du réseau de drainage afin de contrôler l'état du système et de procéder à son nettoyage si besoin.

Les canalisations sont installées avec une pente de 1 à 3 millimètres par mètre de longueur, et cette valeur est cruciale. Une pente plus importante accélère le flux d'eau, empêchant la dispersion des contaminants et les piégeant à l'intérieur de la canalisation. Avec le temps, ces contaminants s'accumulent et finissent par obstruer la canalisation.

Pour assurer un drainage adéquat, il ne suffit pas d'enterrer le tuyau dans le sol. Une protection efficace est indispensable. Cela nécessite la création d'une couche filtrante, qui peut être réalisée comme suit :

1. Creusez une tranchée à la profondeur requise.
2. Le géotextile est posé au fond de manière à ce que ses bords soient fixés aux côtés.
3. Recouvrir le fond d'une couche de gravier d'une épaisseur maximale de 15 centimètres.
4. Placez-y un tuyau perforé.
5. Ajoutez du gravier par-dessus jusqu'à ce que le tuyau soit caché en dessous.
6. Repliez les bords du géotextile sur les bords, après avoir raccordé les tuyaux de drainage au puits d'inspection.
7. Le remblayage final de la tranchée avec la terre préalablement excavée est effectué lorsque l'ensemble du réseau de drainage a été formé de la manière décrite.

Les tuyaux d'évacuation sont fabriqués à partir de divers matériaux. Actuellement, les tuyaux en plastique perforés dans les murs sont les plus utilisés.

Dans ce système, le gravier fait office de filtre. Cependant, il existe d'autres solutions. De nombreux modèles de tuyaux de drainage avec filtres intégrés sont disponibles ; ils sont à la fois très performants et durables.

Auparavant, on utilisait également des tuyaux en amiante-ciment, spécialement conçus pour les travaux de remblayage. Ils sont durables et résistants à diverses substances chimiquement actives. Des raccords spécifiques sont utilisés dans les canalisations d'eau.

Les regards d'inspection constituent un élément important du système de drainage. Ils sont conçus pour surveiller l'état du système, mettre en œuvre des mesures préventives et procéder au débouchage des réseaux obstrués.

L'élément final du système de drainage est un regard de collecte. Il est installé lorsqu'il est impossible de raccorder le réseau de drainage à un égout pluvial central, ce qui est fréquent dans la plupart des projets de construction en zone périurbaine. Le contenu du regard est pompé dans le sol et, comme l'eau provenant du système de drainage est relativement propre, la filtration par le sol suffit à garantir la salubrité des eaux de ruissellement.

Nettoyage des eaux usées

Le principal moyen de préserver un environnement favorable est de traiter correctement les eaux usées afin d'éliminer différents types de contaminants.

Les eaux usées sont purifiées par différentes méthodes visant à éliminer par étapes les substances nocives et les contaminants qu'elles contiennent, grâce à la filtration et à la neutralisation.

L'objectif ultime est de réintroduire l'humidité purifiée dans le processus technologique de l'entreprise ou dans l'environnement naturel.

Méthodes technologiques de traitement des eaux usées

Compte tenu de l'immensité de notre pays, les systèmes centralisés de traitement des eaux usées ne sont pas disponibles partout. Parallèlement, dans la plupart des entreprises, la consommation d'eau fait partie intégrante de leurs procédés technologiques.

Traitement des eaux usées dans une station de traitement des eaux

Par conséquent, le recours aux stations d'épuration locales est indispensable au traitement des eaux usées. Les propriétaires de maisons de campagne situées hors du réseau d'assainissement municipal doivent également adopter cette pratique.

À cette fin, des mini-stations d'épuration sont produites et sont constamment disponibles sur les marchés de la construction.

Les eaux usées sont généralement divisées en trois grandes catégories :

1. Déchets ménagers et domestiques, y compris les déchets fécaux.
2. Surface - résultant des précipitations atmosphériques.
3. Les eaux industrielles sont issues du lavage des matières premières et des produits finis, ainsi que du refroidissement des équipements et outils de production. Cette catégorie inclut également les eaux extraites du sous-sol lors de l'extraction minière.

Les principales étapes du processus de nettoyage

L'une des premières étapes du traitement des eaux usées consiste à séparer les différents types d'impuretés mécaniques. La méthode principale est la filtration à travers divers types de tamis et de grilles. Les matières insolubles ainsi obtenues peuvent être recyclées ou éliminées dans des décharges.

Ensuite, les eaux usées sont décantées afin d'éliminer les contaminants solides restants. Les substances non dissoutes restant après filtration sont déposées dans des fosses septiques et des bassins de décantation, tandis que les résidus d'huiles et de graisses sont séparés dans des séparateurs d'huiles et de graisses.

Ensuite, des méthodes de traitement biologique des eaux usées sont utilisées pour éliminer les contaminants bactériens. L'objectif est d'éliminer les micro-organismes pathogènes tout en préservant les espèces bénéfiques. Ce processus entraîne leur mort et leur précipitation sous forme de précipité solide.

Les bactéries utilisées pour le traitement des fosses septiques sont des substances multifonctionnelles et biologiquement actives employées dans divers secteurs industriels. Elles servent au traitement des eaux usées dans l'industrie et, au quotidien, à l'entretien des fosses septiques et des puisards.

En agriculture, on utilise des micro-organismes pour accélérer la maturation du compost, ce qui réduit le temps de production des engrais organiques.

Deux types de bactéries sont utilisés pour purifier les eaux usées : les bactéries anaérobies et les bactéries aérobies. Les premières fonctionnent en l’absence d’oxygène, tandis que les secondes l’utilisent activement. Au cours de leur cycle de vie, les bactéries anaérobies produisent du méthane, un gaz à l’odeur forte et désagréable. C’est pourquoi elles sont rarement utilisées dans ce contexte.

Les bactéries anaérobies sont utilisées conjointement avec les bactéries aérobies, constituant ainsi la première étape du traitement des eaux usées. Ces dernières nécessitent la présence d'oxygène pour se développer ; l'eau est donc aérée.

À cette fin, on utilise à domicile des compresseurs munis d'une buse de pulvérisation. Un activateur spécial peut également être utilisé.

Le traitement par des bactéries aérobies ne libère pas de méthane, car la réaction implique le dégagement de dioxyde de carbone et de chaleur. Les réactions aérobies liquéfient considérablement les eaux usées, et les sédiments obtenus peuvent être utilisés comme engrais en agriculture.

Les micro-organismes destinés aux fosses septiques fonctionnent dans des conditions spécifiques, et il faut en tenir compte lors de leur utilisation :

1. La température doit se situer entre 5 et 55 degrés Celsius. En dehors de ces limites, elles entrent en dormance.
2. Les bactéries ne peuvent vivre et agir que dans un milieu liquide ; la préparation doit donc être diluée avec de l'eau avant d'être ajoutée à la fosse septique, conformément aux recommandations figurant sur l'emballage de la culture.
3. Les microbes meurent au contact de substances contenant du chlore.
4. Les bactéries meurent sans nutriments, leur contenu doit donc être reconstitué après chaque longue période d'arrêt de la fosse septique.

Les préparations complexes destinées au traitement des fosses septiques sont appelées bioactivateurs ; outre les types de bactéries mentionnés, elles contiennent des préparations qui favorisent la décomposition de l'oxygène.

Le complexe d'équipements pour le traitement des eaux usées ressemble à ceci :

Les stations d'épuration sont pratiquement inabordables pour un usage privé. Une efficacité maximale en milieu domestique peut être obtenue grâce à un traitement en plusieurs étapes faisant appel à la biotechnologie et à la filtration sur sol. Les équipements pour stations d'épuration sont largement disponibles sur le marché de la construction.

installations d'assainissement urbain

La principale fonction du réseau d'égouts de la ville est de collecter les eaux usées. L'ensemble du système est divisé en différentes étapes de collecte :

1. Les eaux usées et les eaux d'égout sanitaire provenant des bâtiments résidentiels sont collectées par des colonnes montantes et acheminées vers le réseau d'égouts principal du bâtiment.
2. De là, la substance entre dans les collecteurs combinés des districts et les réseaux à l'échelle de la ville.
3. Outre ce type de déchets, les eaux pluviales sont également évacuées, charriant une masse de polluants constitués de ce que nous, citadins, laissons sans y penser dans les zones urbaines.
4. Le diamètre des canalisations d'eau augmente à chaque étape : de 100 à 110 millimètres pour une colonne montante domestique à 3,5 mètres ou plus pour un collecteur d'égouts. Ces canalisations sont construites en briques.

Ce n'est qu'après cela que commencent les activités de purification de l'eau.

Dans un premier temps, le flux passe à travers un tamis qui retient les gros objets solides. C'est fascinant de voir ce que contient un tel « réservoir » !

On y trouve de tout, des restes de savon aux chatons noyés.

L'eau passe ensuite à travers un tamis dont la maille ne dépasse pas 2 millimètres, où tous les types de déchets sont retenus et éliminés dans des décharges de déchets solides.

Fonctionnement : technologie de purification de l'eau

Des réactifs chimiques sont ajoutés à l'eau partiellement purifiée pour précipiter le phosphore. Le liquide est ensuite envoyé dans des bassins de décantation, où il est débarrassé des matières en suspension et des composants flottants.

L'étape de nettoyage primaire est ici achevée, réalisée mécaniquement et, en partie, chimiquement.

Le liquide filtré et décanté est pratiquement exempt de matières en suspension, mais il contient une grande quantité de bactéries nocives et de composants chimiques dissous qui sont nocifs pour l'homme et l'environnement.

La purification se poursuit par l'élimination des matières organiques. Les contaminants biologiques sont éliminés grâce à des dispositifs appelés bassins d'aération. Ces grands conteneurs sont remplis de boues activées et alimentés en air en continu.

Les boues activées contiennent des bactéries capables de détruire leurs congénères, notamment en présence d'un excès d'oxygène. Il est à noter qu'un cycle de traitement complet pour une cuve dure environ cinq heures.

Le liquide est ensuite envoyé dans des bassins de décantation pour séparer les boues activées. Une partie est soumise à un nouveau traitement biologique, tandis que le reste est incinéré dans des fours spéciaux à des températures d'environ 800 degrés Celsius.

La dernière étape de la purification de l'eau est le traitement aux ultraviolets. Le rayonnement UV élimine pratiquement toutes les bactéries présentes dans l'eau, la rendant ainsi totalement inoffensive.

Le contrôle qualité final du nettoyage est souvent réalisé à l'aide de méthodes non conventionnelles. Par exemple, une méthode est utilisée pour tester les écrevisses. Un spécimen est placé dans un aquarium à l'eau contrôlée et son comportement est observé.

Cependant, l'examen ne s'arrête pas là. Des capteurs cardiographiques sont fixés à l'animal et un électrocardiogramme est réalisé afin d'évaluer son état. Si les résultats sont insatisfaisants, une analyse approfondie en laboratoire est effectuée pour déterminer la cause du nettoyage insuffisant.

traitement des eaux usées

Les mollusques, qui prospèrent dans les eaux propres, sont d'excellents indicateurs de la pureté de l'environnement. On utilise non seulement les écrevisses et les escargots, mais aussi d'autres espèces de ces animaux. Cependant, une réaction positive de ces « capteurs » ne signifie pas nécessairement que le liquide testé de cette manière est potable.

Zones sanitaires

La conception des installations de traitement des eaux usées comprend nécessairement l'aménagement d'une zone sanitaire.

Les stations d'épuration constituent une infrastructure essentielle à la protection de l'environnement contre les polluants nocifs. Le réseau d'égouts d'une collectivité évacue les eaux contaminées, qui doivent être traitées. Lors de la conception, la composition des eaux usées est analysée individuellement et les équipements sont sélectionnés en conséquence.

Les stations d'épuration elles-mêmes présentent un risque accru en raison du potentiel terroriste. Mais le traitement même des substances dangereuses est également extrêmement dangereux.

Les installations d'approvisionnement en eau, de tout type, sont implantées dans des zones désignées et protégées appelées zones sanitaires. La principale exigence pour leur construction et leur exploitation est la sécurité épidémiologique.

Ces zones comprennent non seulement les installations de traitement, mais aussi les prises d'eau, les réseaux et les équipements. Les organismes de surveillance environnementale sont chargés de l'entretien de ces zones sanitaires.

Les zones sanitaires des stations d'épuration sont généralement clôturées et signalées par des panneaux d'avertissement. Les activités suivantes y sont interdites :

1. Pollution provenant des déchets ménagers ou industriels.
2. Utilisation du fumier comme engrais, application de pesticides à quelque fin que ce soit, engrais.
3. Il est interdit d'y installer des entrepôts de pesticides, de vernis et de peintures, de produits pétroliers, ainsi que de toute autre substance susceptible de polluer les ressources en eau et les sols.
4. Exercer toute forme d'activité agricole.
5. Extraction des ressources naturelles, notamment du sable et du gravier.
6. Réalisation de travaux de terrassement.

Les zones sanitaires garantissent le bon fonctionnement des installations de traitement des eaux usées (STEP).

Nettoyage des égouts

Un drain bouché est un problème assez courant ; tout le monde y a déjà été confronté au moins une fois dans sa vie. C’est pourquoi la plupart des gens connaissent des outils comme le furet de plomberie ou la ventouse pour déboucher les canalisations.

Cependant, tout le monde n'a pas eu recours à des méthodes de nettoyage mécanique plus complexes, comme la machine hydrodynamique. Cet appareil existe depuis plus d'un demi-siècle et est utilisé avec succès lorsque cela s'avère nécessaire.

Nettoyage des égouts avec la machine électromécanique Rothenberger.

Cet appareil débouche les canalisations grâce à un jet d'eau à haute pression. Une pompe propulse un jet d'eau dans le tuyau d'évacuation jusqu'au bouchon, le délogeant ainsi. Il peut être utilisé pour nettoyer les canalisations extérieures comme les systèmes intérieurs, selon la taille de la buse.

La pompe crée une pression d'environ 120-125 MPa, ce qui permet d'éliminer les obstructions non seulement dans le système d'égouts, mais aussi dans les conduites d'eau.

Tout contaminant peut être éliminé par des méthodes hydrodynamiques., tandis que la capacité du réseau d'égouts ne fait que s'améliorer, ce qui conduit à une efficacité accrue du système.

Une machine de débouchage est un moyen très efficace d'éliminer les obstructions. Cependant, son utilisation n'est pas toujours possible, notamment aux étages supérieurs des immeubles. Dans ce cas, on utilise des appareils de débouchage portables, déplaçables manuellement.

Le mode d'utilisation d'un tel appareil est le suivant :

1. Il est nécessaire de sélectionner un équipement adapté à la canalisation d'égout obstruée.
2. En utilisant une fenêtre d'observation ou l'orifice des toilettes, insérez l'extrémité du dispositif dans la canalisation à une profondeur d'au moins un mètre. Lorsque l'arrivée d'eau est ouverte, l'extrémité se déplace automatiquement.
3. La buse projette un jet d'eau directement sur le bouchon, le désagrégeant. Les déchets délogés sont ensuite évacués par le drain.
4. Une fois le bouchon éliminé, il faut rincer la canalisation pour enlever les débris restants.

Une machine de nettoyage des canalisations d'égout est la méthode la plus moderne pour nettoyer les égouts, augmentant ainsi leur durée de vie.

Codes et réglementations de construction pour les stations d'épuration

Il existe de nombreux documents organisationnels et réglementaires relatifs à l'installation des réseaux d'assainissement, publiés par divers organismes. Concernant les maisons individuelles, le document le plus complet est le SNiP 31-02. Il aborde les points suivants :

• exigences générales relatives aux dispositifs d'assainissement ;
• pose de dispositifs d'échappement et de canalisations ;
• réseaux externes de systèmes d'assainissement autonomes ;
• systèmes de traitement des eaux usées ;
• systèmes dotés de dispositifs permettant d'évacuer les eaux usées dans le sol ;
• dispositifs prévoyant le rejet des eaux usées dans un cours d'eau de surface ;
• construction de réservoirs de stockage des eaux usées ;
• règles de pompage des eaux usées ;
• Dispositifs pour fosses septiques.

Ce document fournit des instructions claires sur les règles de traitement des eaux usées, de leur production à leur élimination finale.

Meilleurs systèmes de traitement des eaux usées domestiques

« Ville pratique » : Station d'épuration, égouts

Le choix d'un système de traitement des eaux usées dépend en grande partie de plusieurs facteurs, et pas seulement des préférences des futurs utilisateurs. Plusieurs éléments déterminent la conception optimale de l'installation. Parmi ceux-ci figurent les caractéristiques du paysage, la composition des sols où se situe la station d'épuration, la composition prévue des eaux usées et le nombre d'occupants du bâtiment.

L'assemblage d'un tel système est aisé grâce aux produits de Best House, un fabricant local. Ces appareils compacts sont conçus pour 1 à 5 utilisateurs et peuvent être personnalisés selon vos besoins.