station d’épuration de jouanas dossier technique

DOSSIER ICPE Station d’épuration de Jouanas Dossier technique

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Octobre 2017 14SBO092 V5

Dossier Technique


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Sommaire

1 Présentation du projet de station d’épuration

de jouanas ............................................... 1

1.1 Nature et volume des effluents collectés .............................................. 1

1.1.1 Les eaux claires parasites permanentes ................................................1

1.1.2 Les eaux pluviales ..............................................................................2

1.2 La nouvelle station d’épuration de Jouanas .......................................... 3

1.2.1 Filière eau .........................................................................................7

1.2.2 Filière boue ..................................................................................... 14

1.2.3 Filière biogaz ................................................................................... 29

1.2.4 Traitement de l’air ............................................................................ 34

1.2.5 Devenir des déchets de l’épuration ..................................................... 36

1.2.6 Gestion des eaux pluviales ................................................................ 38

2 Gestion en phase chantier ........................ 42

2.1 Accès et plan des installations ............................................................ 42

2.2 Stockage ............................................................................................. 43

2.3 Démolition des ouvrages .................................................................... 43

2.4 Déchets .............................................................................................. 44

2.5 Eaux pluviales .................................................................................... 44

2.6 Terrassements du projet .................................................................... 44

3 Conditions de remise en etat du site après

exploitation ............................................ 44


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Tables des illustrations

Figure 1 : Synoptique technique des filières de traitement de la future station de Jouanas – source : Cabinet MERLIN ................................................................................................................... 4

Figure 2 : Principales caractéristiques des ouvrages et équipements de la station d’épuration de Jouanas ......................................................................................................................................... 5

Figure 3 : schéma de principe du local de digestion....................................................................... 18

Figure 4 : dispositif de désintégration US en ligne ......................................................................... 19

Figure 5 : Agitateur pendulaire vertical du digesteur ..................................................................... 21

Figure 6 : Zoom sur étanchéité sous digesteur ............................................................................. 23

Figure 8 : Exemple de gazomètre et torchère (source Sogea) ......................................................... 26

Figure 7 : Zoom sur l’étanchéité autour du local de digestion ......................................................... 27

Figure 9 : Implantation de l’unité de purification ........................................................................... 29

Figure 10 : Unité de production de biométhane (source Sogea) ...................................................... 30

Figure 11 : localisation du poste d’injection GRDF ......................................................................... 33

Figure 12 : localisation du hangar de stockage ............................................................................. 37

Figure 13 : plan des collectes d’eaux pluviales (source Merlin) ....................................................... 38

Figure 14 : Calcul des surfaces et des débits de fuite sur le bassin versant 1 NORD (source Cabinet Merlin) ............................................................................................................................. 39

Figure 15 : Calcul du volume d’eaux pluviales à stocker pour le bassin versant 1 NORD (source Cabinet Merlin) ............................................................................................................................. 39

Figure 16 : Calcul des surfaces et des débits de fuite sur le bassin versant 2 SUD (source Cabinet Merlin) ....................................................................................................................................... 40

Figure 17 : Calcul du volume d’eaux pluviales à stocker pour le bassin versant 2 SUD (source Cabinet Merlin) ............................................................................................................................. 40

Figure 18 : Calcul des surfaces et des débits de fuite sur le bassin versant 3 EST (source Cabinet Merlin) ....................................................................................................................................... 40

Figure 19 : Calcul du volume d’eaux pluviales à stocker pour le bassin versant 3 EST (source Cabinet Merlin) ............................................................................................................................. 41

Figure 20 : Accès au chantier ..................................................................................................... 42

Figure 21 : Localisation de la piste de chantier pour les clarificateurs et la zone digestion (source Sogea) ....................................................................................................................................... 42

Figure 22 : Localisation de la piste de chantier pour les bâtiments et le poste de refoulement en entrée (source Sogea) .................................................................................................................. 43


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Table des tableaux

Tableau 1 : Taux de raccordement ................................................................................................ 1

Tableau 2 : Production de boues primaires (source Sogea) ............................................................ 15

Tableau 3 : caractéristiques production de boues biologiques (source Sogea) ................................... 16

Tableau 4 : Apports liés aux boues de Conte (source Sogea) .......................................................... 16

Tableau 5 : Production nominale totale de boues (source Sogea) .................................................... 17

Tableau 6 : Quantité de boues à digérer (source Sogea) ................................................................ 22

Tableau 7 : Production de biogaz selon l’origine des boues............................................................. 25

Tableau 8 : production journalière à traiter (source Sogea) ............................................................ 29

Tableau 9 : qualité du biométhane .............................................................................................. 32

Tableau 10 : Qualité des rejets (source Sogea) ............................................................................ 44


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1 PRESENTATION DU PROJET DE STATION D’EPURATION DE JOUANAS

1.1 NATURE ET VOLUME DES EFFLUENTS COLLECTES

Le présent paragraphe détaille les débits et charges traités actuellement sur la station

d’épuration de Jouanas. La commune voisine de Saint Pierre du Mont est également

raccordée au réseau d’assainissement de la ville de Mont de Marsan. Les effluents de

cette commune sont et seront traités sur la station d’épuration de Jouanas.

Des effluents domestiques et industriels sont collectés et traités conformément aux

conventions en vigueur.

Le réseau de collecte du bassin versant de la station d’épuration de Jouanas

rassemble les eaux usées de la partie Ouest de la ville de Mont de Marsan ainsi que

les eaux usées provenant de la commune avoisinante Saint Pierre du Mont.

Le taux de raccordement au système d’assainissement est présenté ci-après:

Tableau 1 : Taux de raccordement

Commune comprise dans

la zone de collecte

Population totale de la

zone collectée

Nombre total de branchements

Population raccordée correspondante*

Taux de raccordement

Mont de Marsan (bassin versant

de Jouanas) 19 582 12 968 19 582 100%

Saint Pierre du Mont

8 352 4 912 8 113 97 %

*Secteur Mont-de-Marsan BV Jouanas : déduction du nombre d’abonnés avec

l’application d’un coefficient de 1,51 EH pour 1 abonné. Source : Schémas directeurs

assainissement Mont-de-Marsan (2006-2010)

Secteur Saint-Pierre-du-Mont : source Bilan annuel 2014

1.1.1 LES EAUX CLAIRES PARASITES PERMANENTES

Un diagnostic de réseau a été établi dans le cadre du schéma directeur

d’assainissement de Mont de Marsan réalisé en 2010 par Aqualis. Les éléments

présentés ci-après sont issus de cette étude.

Il est à noter que le réseau collecté par la STEP de Jouanas est constitué

majoritairement d’un réseau unitaire (95 % du réseau de Mont-de-Marsan et 70 %


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du réseau de Saint-Pierre-du-Mont). Ainsi, le réseau de collecte intercepte des eaux

pluviales de façon non négligeable.

Dans le cadre du schéma d’assainissement (phase 2), des mesures de débit ont été

réalisées sur le réseau de Jouanas, afin de quantifier le débit de ces ECPP. Deux

campagnes de mesures ont été effectuées, en basses et hautes eaux sur l’ensemble

des bassins de collecte.

Sur le secteur de Mont-de-Marsan, en période de nappe basse, le diagnostic

indique que les réseaux de l’agglomération de Jouanas, partie Mont-de-Marsan, ainsi

que les réseaux annexes, sont très sensibles à la pénétration d’ECPP : 1845 m³/j

(soit 12 300 EH calculé à partir de 150 l/j/EH).

Il est supposé que certaines antennes drainent des « sources canalisées ». Les

volumes d’eaux claires parasites collectés pendant la période de mesures sont

relativement disparates d’un bassin à l’autre.

En période de nappe haute, le diagnostic indique également que les réseaux de

l’agglomération de Jouanas ainsi que les réseaux annexes sont très sensibles à la

pénétration d’ECPP : 2329 m³/j (soit 35% du volume total journalier). Il est supposé

que certaines antennes drainent des « sources canalisées ».

Sur le secteur de Saint-Pierre-du-Mont, selon le schéma directeur

d’assainissement réalisé par Aqualis en 2013 indique que le réseau d’eaux usées est

très sensible aux intrusions d’eaux de nappe car on constate de fortes différences

entre les campagnes de mesures nappe haute et nappe basse.

Le volume journalier d’eaux parasites permanentes représente environ 12 % en

période de nappe basse (193 m3/j) et environ 35 % en période de nappe haute (807

m3/j).

1.1.2 LES EAUX PLUVIALES

Les eaux pluviales entrant dans le réseau d’eaux usées sont également appelées eaux

claires parasites météoriques.

Environ 85 % du réseau d’assainissement de Jouanas sur la commune de Mont de

Marsan est de type unitaire. Par conséquent, une grande partie des eaux pluviales

s’écoulent avec les eaux usées vers la station d’épuration.

Pour faire face au volume important engendré dans le réseau par temps de pluie,

plusieurs aménagements ont été préconisés dans le cadre des schémas directeurs de

2010 (Mont-de-Marsan), 2013 (Saint-Pierre-du-Mont) et 2016 (actualisation

Naldeo) :

� Bassin du Péglé de 400 m3 ;

� Bassin d’orage des quais de la Midouze (rue du Maréchal Bosquet) de 900 m3 ;

� Bassin d’orage Tambareau de 500 m3 ;


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� Bassin d’orage Lesbazielles de 1200 m3 ;

� Bassin d’orage du Midou de 800 m3 ;

� Bassin d’orage Stephenson (Saint-Pierre-du-Mont) de 2 300 m3, à côté du bassin

de Stephenson existant, de 2150 m3, destiné à la lutte contre les inondations.

1.2 LA NOUVELLE STATION D’EPURATION DE JOUANAS

La nouvelle station de Jouanas sera conçue pour traiter 3400 kg DBO5/j, soit 56 700

EH. Elle sera constituée de 4 filières de traitement :

� une filière eau,

� une filière boue,

� une filière air,

� une filière biogaz.

Les chapitres suivants présentent les caractéristiques techniques principales des

différents ouvrages constituant les 4 filières de traitement.

Le plan d’ensemble et les plans détaillés des installations sont situés en annexe 4.

Un synoptique technique des filières de traitement et un tableau de synthèse des

principales caractéristiques des ouvrages sont présentés en pages suivantes.


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Figure 1 : Synoptique technique des filières de traitement de la future station de Jouanas – source : Cabinet MERLIN


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Figure 2 : Principales caractéristiques des ouvrages et équipements de la station d’épuration de Jouanas

Ouvrage / Installation Caractéristiques techniques FILIERE EAU

Arrivée et relevage des effluents

bruts Débit maximum : 1 050 m3/h

1 chambre de sécurité avec injection de chlorure ferrique (cuve de 5 m3)

1 fosse à bâtards avec grappin et benne de réception

2 dégrilleurs grossiers en canal entrefer 30 mm (1+1) x 1050 m3/h

Débit maximum de relevage : 1 050 m3/h - (3+1) pompes de 350 m3/h

Réception des sous-produits

(sas de dépotage couvert)

Produits de curage de réseaux (PCR) : 1 fosse de réception de 25 m3 avec 1

grappin + 1 unité de traitement des PCR avec trommel et laveur à sables

Graisses externes : 1 broyeur dilacérateur + 1 fosse de réception de 10 m3 + 1

fosse de stockage agitée de 50 m3

Boues externes (station de Conte) : réception dans la bâche de stockage des

boues épaissies de 65 m3

Autosurveillance amont 1 débitmètre électromagnétique + 1 préleveur

By-pass/trop-plein (au niveau de l’arrivée existante) avec 1 sonde + 1 préleveur

1 mesure de conductivité et pH + détection de gaz au niveau de la chambre

d’arrivée des effluents

Prétraitements 2 tamis escalier maille 3 mm, (1+1) x 1 050 m3/h + vis laveuse-compacteuse

1 chambre de pré-aération 2 dégraisseurs / dessableurs

1 ouvrage de répartition sur les 2 files de décantation 1 fosse agitée de mélange des graisses de 20 m3 (recevant aussi les graisses

externes dépotées)

1 unité de traitement des sables (commune avec les PCR)

Décantation primaire 2 décanteurs primaires lamellaires (avec récupération des écumes et pompage

des écumes vers la bâche de stockage des boues biologiques + détassage à l’air

des lamelles)

1 chambre de répartition sur les 2 files biologiques Traitement biologique 2 bassins biologiques composé chacun d’une zone de contact agitée et d’une

zone aérée et agitée

Aération par diffuseurs d’air fines bulles (5 rampes par bassin)

Production d’air par (2+1) compresseurs de 3 700 Nm3/h

Injection de chlorure ferrique en sortie de décanteurs primaires (1 cuve de 10 m3)

2 dégazeurs raclés + 1 fosse à écumes (pompage vers la bâche amont digestion)

1 ouvrage de répartition sur les 2 files de clarification

Clarification 2 clarificateurs sucés avec nettoyage automatique des goulottes

2 fosses à flottants (avec pompage vers la bâche amont digestion) Autosurveillance aval 1 canal de comptage eau traitée (venturi + sonde + préleveur)

1 canal de comptage des eaux prétraitées by-passées (venturi + sonde +

préleveur)

FILIERE BOUES

Recirculation / extraction des boues

biologiques

2 postes de recirculation/extraction équipés chacun de :

- (1+1) pompes de recirculation 670 m3/h (vers zone de contact et zone aérée)

- (1+1) pompes d’extraction de 15 m3/h (vers bâche de stockage des boues

biologiques)

Extraction et épaississement des

boues primaires (2+1) pompes de 15 m3/h pour le soutirage des boues primaires depuis les

décanteurs

1 silo épaississeur hersé pour l’épaississement des boues primaires

(1+1) pompes de 7 m3/h pour le transfert des boues primaires épaissies vers la

bâche amont digestion Stockage et épaississement des

boues biologiques 1 bâche agitée, couverte et désodorisée de 95 m3 (stockage amont)


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2 tambours d’égouttage avec injection de polymères pour un épaississement à 60

g MS/l

Stockage des boues biologiques

épaissies 1 bâche agitée, couverte et désodorisée de 65 m3

(recevant les boues biologiques épaissies sur site ainsi que les boues externes de

Conte déjà épaissies)

(1+1) pompes de 7 m3/h pour le transfert des boues biologiques épaissies vers la

bâche amont digestion

Bâche amont digestion 1 bâche agitée, couverte et désodorisée de 135 m3 Mélange de tous les entrants en amont de la digestion (concentration du

mélange : 60 g MS/l environ) Alimentation du digesteur +

désintégration ultrasons 1 broyeur

(1+1) pompes d’alimentation à débit variable de 1 à 3 m3/h

1 unité de désintégration US composé de 5 modules (optimisation de la

digestion)

Admission des entrants sur la boucle de recirculation du digesteur (en aval de

l’échangeur assurant le réchauffage des boues)

Digesteur Digestion mésophile anaérobie (37°C/20 jours) Cuve béton cylindro-conique (hauteur 12,55m / diamètre 13,20m) avec isolation Toit béton plat (ép 25 cm) Volume 1 350 m3 / ciel gazeux plein 137 m3 Soupape sécurité / pression/dépression : 50 mbar Agitateur pendulaire vertical Sur rétention 1 350 m3

Soutirage des digestats gravitairement ou par pompage (1 pompe de 15 m3/h)

Circuit de recirculation des boues équipé d’un échangeur eau chaude/boues,

d’un broyeur et de (1+1) pompes de 50 m3/h Circuit de production d’eau chaude Production d’eau chaude à partir des calories de l’eau traitée prise dans les

clarificateurs

(2+1) pompes de 15 m3/h + filtres automatiques

2 échangeurs eau/eau à plaques à canaux larges de 67 kW

2 pompes à chaleur de 94 kW produisant de l’eau chaude à 50°C 1 circuit de distribution d’eau chaude pour le maintien en température du

digesteur (échangeur eau/boues dans local digestion) et pour le chauffage des

locaux via les CTA Chaudière électrique de secours de 120 kW dans local digestion

Bâche aval digestion 1 bâche aérée, couverte et ventilée de 135 m3

Aération par 5 cannes d’injection d’air Déshydratation des digestats 1 broyeur

(2+1) pompes d’alimentation 2 à 7 m3/h

2 presses à vis avec floculateur amont – siccité escomptée 17% Injection de polymère dilué Admission des digestats par vis dans 2 bennes de 15 m3

Gazomètre Gazomètre souple à double membrane polyester enduit PVC Volume 450 m3 (hauteur 8,3m) Autonomie de stockage de 7 heures en pointe Pression de service 25 mbar

(1+1) ventilateurs de maintien en pression

1 garde hydraulique

Torchère à combustion complète Organe de sécurité et de secours pour la destruction du biogaz Dimensionnement sur la base d’un débit de biogaz de 80 Nm3/h à 25 mbar soit

un coefficient de sécurité de 20 %

Température de combustion : 900°C - Puissance thermique : 700 kW

Taux de torchage escompté : < 5% Pot de purge Mise en place d’un pot de purge assurant la collecte des condensats du réseau de

biogaz et la jonction entre les différents circuits de biogaz


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Unité de purification biogaz Epuration du biogaz par filtration charbon actif puis séparation membranaire

pour l’élimination du CO2 Capacité de l’unité d’épuration : 70 Nm3/h Compression du biogaz en amont de la séparation membranaire

Odorisation THT du biométhane épuré

Analyseur de gaz Récupération d’énergie au niveau de la compression (3kW)

Réseau de transport biogaz Tuyauterie DN20 à DN 100 suivant les réseaux

Tronçons enterrés en PEHD Tronçons aériens en inox 316 L au niveau des ouvrages protégés des chocs

mécaniques OUVRAGES ANNEXES

Désodorisation

(bâtiment relevage, prétraitements,

local bennes, bâtiment traitement

primaire, bâtiment boues,

épaississeur, local digestion)

Ensemble de gaines d’extraction de l’air vicié

Extraction de l’air vicié par (2+1) ventilateurs de 14 500 m3/h

Traitement sur 2 filtres biologiques avec garnissage minéral et finition sur 2 filtres

charbon actif

Soufflage d’air chaud Mise en place de 2 CTA et d’un aérotherme à eau chaude pour alimenter le

réseau de soufflage d’air chaud.

Air comprimé Groupe de production d’air comprimé 40 m3/h à 10 bar

Postes toutes eaux Poste toutes eaux digestion : (1+1) pompes de 30 m3/h

Poste toutes eaux prétraitement : (1+1) pompes de 70 m3/h

Poste toutes eaux boues : (1+1) pompes de 50 m3/h

Eau industrielle Production d’eau industrielle à partir de l’eau traitée

Groupe composé de (2+1) pompes de 30 m3/h à 6 bar avec filtre et ballon

associés

1.2.1 FILIERE EAU La filière eau sera composée des éléments suivants :

� Poste de relevage des effluents ;

� Chambre de sécurité pour détecter toute présence de gaz potentiellement

explosif et maîtriser l’admission d’effluent à risque ;

� 2 files de pré-traitement composé des éléments suivants :

� pré-dégrillage

� tamisage

� Dessablage-dégraissage

� Stockage et reprise des graisses

� Traitement des sables

� Traitement primaire par décantation lamellaire

� Traitement biologique composé de deux files comprenant chacune une zone de

contact, un bassin d’aération, un clarificateur.

1.2.1.1 Réception et traitement des matières externes Les matières externes reçues sur la future STEP de Jouanas sont :


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� Les matières de curage ;

� Les graisses externes provenant de la STEP de Conte, du poste de Telouère et

des bacs à graisses connectés au réseau d’assainissement ;

� Les boues de Conte (boues biologiques épaissies).

Afin de limiter les nuisances pouvant être occasionnées par le dépotage des matières

externes, l’ensemble des unités de réception et de stockage des matières externes

est installé dans un local clos, ventilé et désodorisé.

Dépotage des boues de Conte

Les boues biologiques épaissies de Conte seront reçues sur la future STEP de

Jouanas.

Le volume de boue reçu représente :

� 8,4 m3/jour en moyenne annuelle,

� 12 m3/jour en pointe temps de pluie (J+1).

La quantité annuelle admissible est de 199 TMS/an à 65 g/L.

Une bâche de 50 m3 est prévue sur le site pour le dépotage des boues de Conte. En

pointe, on considère l’apport de deux camions. Au-delà, les boues seront stockées

sur l’installation de la STEP de Conte.

Dépotage des graisses externes

Les apports de graisses externes feront l’objet d’une attention particulière car la

gestion de ces produits peut générer des nuisances olfactives sérieuses et de fortes

contraintes d’exploitation.

Les dépotages auront lieu dans le SAS prévu à cet effet, couvert ventilé et désodorisé.

La fosse de réception des graisses a un volume de 10 m3 et la fosse de stockage de

50 m3.

Réception des produits de curage des réseaux

Ces matières externes (matières de curage et balayures de voiries en option) sont

des matières externes composées :

� D’encombrants correspondants à des déchets grossiers variés (graviers, cailloux,

plastiques, bois, feuilles, etc…),

� De matières minérales plus fines composées essentiellement de sables,

� De matières organiques plus fines dont une partie est agglomérée aux matières

minérales.

La réception des matières externes s’effectue dans une trémie en béton de 25 m3

située au fond du SAS. Afin d’éviter le transfert de la partie liquide des produits de

curage par le grappin, une pompe mobile sera plongée dans la zone surnageante

pour évacuer directement les eaux à raison de 15 m3/h vers le poste toutes eaux.


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Les tranches horaires de réception des boues, graisses et d’expédition du digestat

correspondent aux heures habituellement travaillées : 8h-12h et 13h30 17h30.

1.2.1.2 Traitement de l’H2S Les caractéristiques des effluents de Mont de Marsan et notamment leur nature

septique et leur concentration en H2S appellent des dispositions particulières de

traitement.

Ainsi, une injection de chlorure ferrique est réalisée dans la chambre de sécurité,

asservie à la concentration en H2S. La présence de sel de fer a pour effet de précipiter

les sulfures solubles (6 g de sel par gramme de sulfure).

Le chlorure ferrique est stocké dans une cuve double peau de 5 m3 en PEHD dédiée

installée en extérieur à proximité immédiate du poste de relevage principal.

Une mesure de niveau par sonde US est installée au sommet de la cuve pour suivre

en direct l’état de remplissage de la cuve. Un niveau à flotteur avec contacteur de

niveau complètera l’installation et permettra un contrôle visuel du niveau de réactif

dans la cuve et un report des seuils de niveau.

Le réactif sera dosé proportionnellement à la concentration en H2S mesuré dans la

chambre de sécurité à l’aide de 1 + 1 pompes doseuses de débit unitaire 20 l/h

installées dans un coffret de sécurité, et fonctionnant sur variateur de fréquence.

Une douche rince-oeil incongelable de sécurité sera installée à proximité de la cuve,

une deuxième à l’intérieur du local.

1.2.1.3 Pré-dégrillage En entrée de station, les effluents bruts seront prédégrillés à travers deux dégrilleurs

installés en canal. Ils seront de construction robuste et de technologie fiable et

adaptée à des débits importants. Chaque dégrilleur est de type Vertical à câbles, à

maille de 30 mm et permettra de traiter un débit unitaire de 1 050 m3/h.

Compte tenu de la largeur de chacun des deux dégrilleurs et de la sensibilité de

l’étape de dégrillage dans la chaîne de prétraitements, chaque dégrilleur a 3 câbles

permettant de garantir un fonctionnement, une efficacité et une exploitabilité

optimale.

En effet, les deux premiers câbles sont dédiés à la montée et à la descente du godet.

Le troisième câble permet de contrôler l’ouverture et la fermeture du godet pour le

raclage des déchets.

Sur atteinte d’un seuil d’encrassement paramétrable en supervision, l’ensemble

godet racleur en position haute descendra en s’écartant du plan de raclage (position

ouverte du godet) jusqu’au point de basculement où il se refermera en contact avec

la grille au point bas.


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La remontée s’effectuera en entraînant les déchets accumulés jusqu’au point

d’éjection où ils seront évacués dans une vis de convoyage vers une benne de

stockage de 5 m3 (hors fourniture).

1.2.1.4 Tamisage La canalisation de refoulement vers la STEP alimente un double canal de dégrillage

fin équipés de 2 tamis automatiques de type Escalier, de 0,80m de large, qui sont

dimensionnés pour accepter chacun un débit de pointe instantané de 1050 m3/h. Les

dégrilleurs sont entièrement capotés et les canaux couverts et désodorisés.

Les particules de taille supérieure à 3 mm seront retenues sur une grille formée par

de fines lamelles auto-nettoyantes positionnées dans la configuration d’une cage

d’escalier. Chaque marche est constituée d’un ensemble de dents fixes et mobiles

(une sur deux). L’ensemble mobile remonte vers le haut pour déposer les refus sur

la marche suivante, les remontant ainsi marche par marche jusqu’au point de

décharge situé au sommet. Les canaux de dégrillage sont dimensionnés pour obtenir

une vitesse de passage de l’eau à travers la grille inférieure à 0,8 m/s.

Les refus de dégrillage sont collectés et convoyés par une vis sans âme installée

perpendiculairement aux dégrilleurs qui acheminera les refus au rez-de-chaussée

vers un compacteur à piston de manière à obtenir une siccité de 25 ± 5 % et une

réduction du volume de l’ordre de 50%.

Les refus compactés sont ensuite stockés dans en benne. Les eaux chargées issues

du compactage sont collectées et renvoyées vers le poste toutes eaux.

Chaque canal de dégrillage est isolable par la mise en place d’un batardeau en

aluminium à travers des glissières en inox. Il est prévu une arrivée d'eau industrielle

pour le nettoyage des appareils (dégrilleurs et vis) ainsi qu’un point d’eau de lavage

pour l’entretien du local.

Le fonctionnement des dégrilleurs est asservi à une mesure de niveau différentielle

amont/aval par sonde US, chargée de lire leur état de colmatage.

Les canaux sont raccordés à la désodorisation principale de la station.

1.2.1.5 Oxygénation des effluents L’aération en amont de l’étape de dessablage-déshuilage est de remonter le potentiel

redox des effluents tout en favorisant la captation des graisses dans l’étape suivante.

En aseptisant l’effluent, le traitement des boues en aval est facilité et il est possible

d’optimiser les conditions de déshydratation des boues notamment les

consommations en polymère. Le procédé est contrôlé par une sonde redox en sortie

d’ouvrage.


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L’oxygénation de l’effluent est réalisée dans un ouvrage rectangulaire situé à la sortie

des canaux de dégrillage. Son volume utile de 32 m3 assure un temps de contact

d’environ 2 min au débit de pointe de 1 050 m3/h.

1.2.1.6 Dessableur dégraisseur Les opérations de dégraissage et de déshuilage consistent en une séparation de

l'effluent dégrillé, les huiles et les graisses étant des produits de densité inférieure à

l'eau. Le dégraissage s'effectue par flottation à l'aide d'une pompe aératrice

immergée installée à l’intérieur d’une jupe de diffusion. Les moyennes bulles d’air,

introduites dans la masse liquide, émulsionnent les matières légères et les graisses

qui montent en surface. Elles sont repoussées en périphérie d’ouvrage où un système

de raclage diamétral mécanique assure leur collecte et leur déversement dans une

trémie de réception puis vers une cuve de stockage.

Les sables décantés au fond de l'ouvrage sont détassés et évacués par pompage vers

le classificateur-laveur avant stockage en benne.

Les effluents rejoignent le compartiment aval de l’étape qui alimente les décanteurs

primaires.

1.2.1.7 Décantation primaire Une fois dégrillés, dessablés et déshuilés, les effluents sont dirigés vers une étape de

décantation lamellaire située immédiatement à l’aval du compartiment de sortie des

prétraitements. Le traitement primaire permet de piéger une partie de la pollution

afin de limiter les charges entrantes sur le traitement biologique.

Le traitement de décantation primaire est réalisé simultanément dans deux ouvrages

de type lamellaire sans étape préalable de coagulation / floculation. Dans chaque

ouvrage, la décantation est facilitée par la présence de modules lamellaires dans

lesquels l’eau circule à contre-courant des boues. Il s’agit de plaques inclinées à 60°

(angle optimal) et suffisamment espacées pour éviter tout colmatage.

Les boues décantées sont épaissies dans chaque fosse hersée disposée sous les

lamelles. Le système de récupération des boues en décantation est entièrement

automatisé. Ceci permet d’éviter tout risque de fermentation tout en optimisant

l’épaississement des boues. Trois pompes d’extraction des boues (dont une en

secours automatique) sont installées. L’asservissement de l’extraction des boues est

réalisé grâce à une détection de voile de boues dans chaque décanteur lamellaire. En

cas de panne de cette détection, un système d’horloge prendra le relais en

déclenchant automatiquement l’extraction des boues.

L’eau clarifiée est recueillie en surface de l’ouvrage par des goulottes crénelées en

inox. Leur nombre et leur position sont dimensionnés pour éviter les vitesses élevées

sur lame et la mauvaise répartition de la boue dans les décanteurs.


page 12

Chaque ouvrage est prévu pour traiter la moitié du débit de pointe de temps de pluie

en entrée de station et les retours en tête, soit 543 m³/h.

La répartition entre les deux files de traitement est réalisée directement à la sortie

des prétraitements au moyen des lames déversantes disposées dans le compartiment

aval des dessableurs/dégraisseurs. Une conduite par file permet ensuite d’acheminer

les effluents jusqu’à l’entrée des décanteurs, assurant ainsi une parfaite répartition

entre les 2 ouvrages.

La vitesse de pénétration du floc dans le décanteur, est assez faible pour ne pas

perturber le lit de boues. L’alimentation des décanteurs lamellaires est automatisée

en fonction de la qualité des effluents en entrée station. Ainsi, il sera possible de by-

passer tout ou partie de l’étape de traitement primaire en cas d’effluents trop peu

chargés.

Cette régulation est réalisée à l’aide de vannes automatiques disposées sur les

conduites d’alimentation et d’une mesure de MES en entrée et en sortie du primaire,

qui permettent le by-pass de 1 ou 2 décanteurs.

En cas de by-pass, les effluents sont dirigés directement vers l’aval de l’étape de

traitement via une conduite en DN 600 qui débouche dans un répartiteur de débit en

direction de la biologie. A la sortie des décanteurs primaires, les effluents sont soit

dirigés vers les 2 files de biologie (banalisable par la mise en place de vannes murales

pour alimenter l’une ou l’autre file depuis n’importe lequel des décanteurs), soit

dirigés vers un by-pass général de la biologie qui rejoint le rejet après passage sur

un canal de comptage.

1.2.1.8 Aération La création d'une zone de contact permet de mettre en contact l'effluent "frais" avec

une partie du débit recirculé et empêche ainsi le développement de boues

filamenteuses. Cette zone de contact est positionnée en tête de la zone d’aération.

En phase aérobie, l’apport d’oxygène permet aux bactéries nitrifiantes de transformer

l'ammoniac entrant (NH4+) en nitrates (NO3-) : c'est le processus de nitrification. A

une température moyenne de 12°C, ce processus n’est envisageable que pour un

âge de boues minimum de 15 jours. A ce titre, il a été nécessaire d’augmenter le

volume de la biologie initialement prévu.

Pendant la phase d'anoxie, l’absence d’oxygène dissous incite les bactéries

dénitrifiantes à utiliser l’oxygène des nitrates (NO3-) pour les réduire en azote (N2).

La dénitrification se produira dans le bassin d’aération : par syncopage de l’aération.

La concentration au rejet en NGL en sortie de station étant fixée à [NGL]= 10 mg/l.

L'insufflation d'air du bassin d’aération est réalisée au moyen de tubes de diffusion

équipés de membranes en élastomère micro-perforées. La production d’air se fera au

moyen de surpresseurs à vis.


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Les surpresseurs choisis ont l’avantage de combiner les technologies de surpression

et de compression. Ils permettent l’obtention de gains énergétiques pouvant

atteindre jusqu’à 15%, par rapport à un surpresseur trilobes traditionnel. Chaque

surpresseur est équipé d’un manomètre pour mesurer la pression relative au

refoulement, ainsi que d’un tube de Pitot pour contrôler le débit d’air injecté.

1.2.1.9 Traitement du phosphore Afin d’assurer les niveaux de rejet exigés en sortie de station, le phosphore est traité

par voie physico-chimique en co-précipitation, par injection de chlorure ferrique dans

le bassin d’aération. Le chlorure ferrique est injecté au moyen de 3 pompes doseuses

(1 pompe par file + 1 pompe en secours commun) à débit réglable entre 0 et 20 l/h.

Les pompes sont installées dans un coffret PEHD. Le chlorure ferrique est injecté dans

chacun des compartiments de sortie des décanteurs lamellaires alimentant une file

biologique.

La cuve de stockage de 10 m3 réalisée en PEHD, équipée d'un bac de rétention

intégré également en PEHD, est installée dans un local dédié.

Une mesure de niveau par sonde US est installée au sommet de la cuve pour suivre

en direct l’état de remplissage de la cuve. Un niveau à flotteur avec contacteur de

niveau complètera l’installation et permettra un contrôle visuel du niveau de réactif

dans la cuve et un report des seuils de niveau.

1.2.1.10 Clarification Après dégazage, les effluents rejoignent les clarificateurs. La séparation entre la

biomasse et l'eau épurée se fait par décantation au niveau d'un clarificateur sucé par

file. Un ouvrage de répartition accolé au poste de recirculation permet d’alimenter

l’un ou l’autre des clarificateurs depuis n’importe quel bassin d’aération.

Chaque pont racleur sera composé d'une poutre reconstituée en tôle pliée sur laquelle

viendront se fixer les garde-corps de protection, les racleurs du fond et le racleur de

surface pour récupération des flottants.

La technique de succion des boues associe à chaque élément racleur un tube suceur

débouchant dans un bac de collecte. Une manchette télescopique à niveau de

déversement réglable installée au débouché de chaque tube suceur permettra un

contrôle de débit visuel individualisé.

L'évacuation des boues depuis le bac de collecte vers la conduite d'extraction est

réalisée par un siphon équipé d'une pompe pour l'amorçage. Cette technique

présente l’avantage de limiter le temps de séjour des boues dans l’ouvrage ce qui

réduit considérablement les problèmes de fermentation et garantit une qualité de

boue optimale.

La goulotte périphérique en béton sera précédée d'un déversoir aluminium cranté

protégé par une cloison siphoïde. Une rampe équipée de 5 buses haute pression


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alimentée par une pompe immergée solidaire du pont permettra le nettoyage de la

goulotte périphérique.

Une trémie de type "saut de ski" permettra la récupération des flottants par raclage

de surface. Les flottants sont dirigés vers une fosse spécifique par clarificateur. Ces

derniers sont ensuite repris par pompage directement vers la digestion.

Une mesure du voile de boues sera également installée en embarqué sur le pont pour

l’asservissement du soutirage des boues.

1.2.1.11 Traitement des sous-produits Traitement des sables :

Les eaux sableuses issues des matières externes « sableuses » ainsi que les eaux

sableuses issues de l’étape de dessablage de la station d’épuration sont dirigées sur

une unité de traitement des sables.

L’objectif de cette unité est de laver et d’essorer les sables afin de permettre leur

valorisation en remblai de tranchées ou en technique routière.

Le stockage des sables lavés est réalisé dans une benne de 15 m3, avec une

évacuation régulière (autonomie de benne de 5 jours). Le stockage est alimenté

depuis la sortie du laveur à sables par un jeu de tapis transporteurs.

Traitement des graisses :

Les graisses sont valorisées en digestion. Elles sont acheminées dans le digesteur.

1.2.2 FILIERE BOUE

Le traitement des boues comprend plusieurs étapes décrites ci-après.

1.2.2.1 Épaississement des boues primaires Les boues extraites en fond des 2 décanteurs lamellaires sont envoyées vers

l’épaississeur gravitairement. L’épaississement des boues primaires est réalisé en silo

épaississeur hersé.

L’extraction des boues primaires des décanteurs primaires fonctionne 7j/7. Les boues

extraites sont directement envoyées vers l’épaississeur. Les boues épaissies ont une

concentration de 70 g/l tous temps confondus.


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Tableau 2 : Production de boues primaires (source Sogea)

Kg MS = kg de Matières Sèches

Kg MVS = kg de Matières Volatiles Sèches

Les matières sèches (MS) sont composées de matières minérales (MM) et de matières

organiques appelées matières volatiles sèches (MVS). La concentration des MVS est

généralement exprimée en pourcentage par rapport aux MS : on parle de taux de

Matières Volatiles Sèches (MVS). Le contrôle de ce paramètre permet de suivre la

stabilité de la boue.

1.2.2.2 Épaississement des boues biologiques Les boues biologiques sont extraites depuis le puits à boues, vers une bâche amont

épaississement de 92 m3 de stockage équivalent à ½ journée pour la production de

pointe de référence, soit pour 1 184 kg MS/j à 8 g/l. Les boues sont ensuite envoyées

sur 2 files d’épaississement mécanique sur tambour d’égouttage de 83 kg MS/h.

Ce procédé consiste à égoutter de façon naturelle les boues fraîches préalablement

floculées sur des toiles filtrantes. En sortie de tambour filtrant, les boues épaissies

sont dirigées gravitairement vers une bâche de mélange de 65 m3 qui réceptionne

également les boues de la station de Conte (12 m3/jour). La concentration souhaitée

est de 60 g/l.

*

*

*

*


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Tableau 3 : caractéristiques production de boues biologiques (source Sogea)

1.2.2.3 Boues exogènes La nouvelle station d’épuration reçoit également des boues de la station de Conte.

Tableau 4 : Apports liés aux boues de Conte (source Sogea)


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1.2.2.4 Synthèse des boues produites Tableau 5 : Production nominale totale de boues (source Sogea)

1.2.2.5 Extraction des boues épaissies En sortie d’épaississement gravitaire, les boues primaires épaissies sont pompées

directement vers la bâche amont digestion de capacité de stockage 135 m3(cf figure

4).

En sortie d’épaississement mécanique, les boues biologiques épaissies rejoignent la

bâche amont digestion (mélange avec les boues primaires épaissies) par pompage

depuis une bâche de pompage commune aux 2 files de tambours d’égouttage.

1.2.2.6 Stockage tampon des boues à digérer (stockage amont)

Afin de garantir le bon fonctionnement d’une unité de digestion, il est nécessaire

d’alimenter le digesteur à charge et débit réguliers. Il est à noter qu’une alimentation

régulière du digesteur permet également de limiter les phénomènes de moussage à

l’intérieur des ouvrages.

Le rôle du stockage amont est donc de limiter les à-coups de production de boues,

en permettant d'étaler le volume de boues traitées. Ainsi, le digesteur, alimenté en

continu à une charge constante, fonctionnera sans risque de dysfonctionnement.

Par ailleurs, afin d’admettre en digestion des boues de qualité homogène, le stockage

amont a également pour fonction de mélanger les différentes boues admises en

digestion.

Ce stockage amont recueille donc :

� les boues primaires issues du silo épaississeur ;

� les boues biologiques issues de l’épaississement des boues biologiques ;

� les boues biologiques provenant de la station de Conte ;

� les graisses (produites in situ et les graisses externes).


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Une agitation puissante est mise en place afin d’assurer l’homogénéisation du

mélange des boues.

Le volume de la bâche de stockage en amont de la digestion est de 135 m³.

L'ouvrage est intégré au bâtiment technique de digestion (cf figure 4), il est couvert

et désodorisé.

Une mesure de niveau par sonde ultrason dans la bâche permet la gestion de

l'ouvrage (extraction vers la digestion et arrêt en nécessité ultime de l’épaississement

mécanique des boues).

L’extraction se fait par pompage alimentant l’atelier de digestion. Les boues

« fraîches » sont admises dans le circuit de chauffage des boues.

Figure 3 : schéma de principe du local de digestion


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1.2.2.7 Désintégration ultrasons des boues La désintégration des boues consiste par l’action de forces extérieures à détruire la

structure floconneuse et à obtenir la dissolution des microorganismes constitutifs de

ces boues. La désintégration permet d’obtenir les composés organiques liés aux

boues d’épuration, nécessaires à la poursuite de la dégradation biologique

enzymatique dans la digestion.

Les avantages de la désintégration sont les suivants :

� Augmentation de 15% de la production de biogaz au niveau du digesteur ;

� Réduction de 10% de la quantité de boues en sortie de digestion ;

� Diminution du risque de moussage dans le digesteur par réduction des bactéries

filamenteuses ;

� Amélioration globale du comportement du digesteur par adjonction régulée de

composés facilement dégradables ;

� Diminution du taux de MVS dans les digestats.

Le système de désintégration US sera constitué d’un dispositif en ligne disposée sur

l’alimentation de la digestion, composé de 5 modules de 2 kW de puissance ultrasons.

Figure 4 : dispositif de désintégration US en ligne


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1.2.2.8 Digestion des boues mixtes épaissies La digestion anaérobie des boues est un procédé biologique qui permet une

dégradation importante des matières organiques par fermentation bactérienne

productrice de méthane, dans une enceinte fermée en absence d’air.

La méthanisation permet :

� une réduction de 35% du volume et de la masse (après déshydratation) des

boues produites ;

� une forte diminution des nuisances olfactives ;

� Une stabilisation des boues, c’est-à-dire que celles-ci deviennent très lentement

biodégradables.

Le procédé de digestion retenu est la digestion anaérobie mésophile à moyenne

charge. Il a été dimensionné pour recevoir 15 500 tonnes de déchets par an :

� Les boues primaires et boues biologiques (9800 tonnes) ;

� Les graisses issues des prétraitements (525 tonnes) ;

� Les graisses externes (646 tonnes) ;

� Les boues de la station de Conte (4500 tonnes).

La digestion est réalisée dans un digesteur de 1 352 m3 (volume ciel gazeux 137 m3)

maintenu à une température de 37°C avec un temps de séjour minimum de 20 jours.

Le digesteur est un ouvrage en béton avec isolation par l’extérieur puis un bardage

aluminium.

Un brassage est réalisé pour favoriser le contact des micro-organismes avec la

matière organique présente. Ce brassage est réalisé par un agitateur pendulaire

vertical.

Le maintien en température des boues au sein du digesteur est une condition

nécessaire au bon fonctionnement du processus. Un circuit de recirculation

(échangeur) avec boucle de réchauffage des boues sera créé à cet effet.

Les boues recirculées sont mélangées aux boues fraîches (boues mixtes avec

graisses) avant leur passage dans l’échangeur de chaleur, ce qui favorise l’échange

thermique entre eaux et boues à réchauffer.

L’eau chaude nécessaire à l’échange de chaleur avec les boues dans l’échangeur sera

produite à partir d’un dispositif de récupération des calories sur l’eau traitée en sortie

de station.


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Figure 5 : Agitateur pendulaire vertical du digesteur

La quantité de boues totales à digérer est présentée dans le tableau suivant.

Les boues doivent séjourner en digestion pendant au moins 20 jours pour que le

phénomène de dégradation soit optimal.

L’évacuation des digestats s’effectue gravitairement vers un stockage aval de

135 m3. Les digestats sont évacuées par trop-plein dans une vasque de sortie équipée

d’une cloison siphoïde permettant d’éviter toute pénétration d’air dans le digesteur

et d’une vanne télescopique à commande mécanique permettant de gérer le niveau

de boues dans le digesteur.


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Tableau 6 : Quantité de boues à digérer (source Sogea)

Un pot de purge basse pression sur le réseau de production du biogaz est prévu entre

le digesteur et le gazomètre. Le pot de purge a pour fonction d’évacuer l’eau présente

dans le biogaz et qui s’est condensé lors du refroidissement du biogaz. L’isolation

entre l’intérieur du réseau et l’extérieur est garantie par une garde hydraulique en

permanence entretenue par les condensats du biogaz.

1.2.2.9 Rétention sous digesteur L’ouvrage est sécurisé par un volume de rétention autour du digesteur et égal à celui

du digesteur soit 1 350 m3. L’étanchéité est assurée par une géomembrane passant

sous le radier du digesteur. Cette rétention permet également de retenir les eaux

d’extinction en cas d’incendie.

Le fond de la zone de rétention comporte des formes de pente avec un point de

puisage en point bas dans lequel une pompe sera installée pour relever les eaux

pluviales notamment. Un dispositif de drainage et de dégazage sera mis en place

sous la rétention (évents en partie haute). Une rampe d’accès permettra l’entretien

de l’ouvrage.

Conformément à l’arrêté ministériel du 10 novembre 2009, la zone de rétention sera

donc constituée de :

� un géotextile anti poinçonnant en fond ;

� un massif drainant de graves roulées 30/50 cm d’épaisseur ou d’un géoespaceur ;


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� une géomembrane en PEHD épaisseur prévisionnelle 1,5 mm avec ancrage en

partie haute du talutage ;

� un géotextile anti-poinçonnant sur le fond et d’un géotextile alvéolaire de retenue

des terres sur les parois en pente ;

� D’une couverture de terre végétale sur une épaisseur de 30 cm environ +

engazonnement.

Figure 6 : Zoom sur étanchéité sous digesteur

1.2.2.10 Récupération de chaleur Les déperditions thermiques du digesteur (limitées par son calorifugeage) ainsi que

l’introduction de boues épaissies « froides » dans le digesteur doivent être

compensées d’un point de vue énergétique afin de maintenir le contenu du digesteur

à 37°C environ.

Ce maintien en température est assuré par un circuit de recirculation avec boucle de

réchauffage des boues. Les boues sont soutirées en partie basse du digesteur au

moyen de (1+1) pompes centrifuges horizontales de 50 m3/h, elles transitent dans

un échangeur tubulaire boues/eau puis sont réintroduites avec les boues « froides »

au centre du digesteur dans la zone de brassage de l’agitateur. Un broyeur est installé

sur cette ligne de recirculation des boues afin de s’affranchir des risques de

colmatages dans l’échangeur.

Une mesure de débit et de température équipent également ce circuit pour la

réalisation d’un bilan thermique sur le circuit.

Le réchauffage des boues est exclusivement réalisé par récupération de chaleur, ce

qui permet de valoriser toute la production de biogaz de l’unité. L’eau chaude

nécessaire à l’échange de chaleur avec les boues de l’échangeur tubulaire est


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produite à partir d’un dispositif de récupération des calories au niveau des eaux

traitées sortie station.

Le système de production d’eau chaude est installé dans le bâtiment digestion. L’eau

chaude produite est utilisée pour le maintien en température du digesteur mais

également pour le chauffage d’une partie des locaux du site en période hivernale

(alimentation des batteries de chauffage de deux centrales de traitement de l’air

(CTA) et d’un aérotherme eau chaude du site).

Le dispositif se compose de deux lignes identiques démarrant de façon étagée en

fonction des besoins afin de limiter la consommation électrique. L’eau chaude

produite est mise à disposition dans un ballon commun dans lequel viennent puiser

tous les consommateurs.

Le dispositif se compose de :

� (2+1) pompes centrifuges horizontales de 15 m3/h pour la reprise des eaux

traitées depuis les clarificateurs,

� (2+1) filtres automatiques pour prévenir tout colmatage des échangeurs

eau/eau,

� 2 échangeurs eau/eau à plaques à canaux larges (puissance 67 kW),

� (2+2) pompes de circulation vers les pompes à chaleur,

� 2 pompes à chaleur eau/eau de 94 kW

� (2+2) pompes de circulation vers un ballon d’eau chaude commun.

Vient également s’ajouter le circuit de récupération de chaleur présent sur l’unité de

purification du biogaz (3 kW) alimentant également le ballon d’eau chaude commun.

Le circuit de distribution d’eau chaude est mutualisé via un ballon commun. Les

différents postes de consommation (l’échangeur eau/boues pour le digesteur, la CTA

n°1, la CTA n°2 et l’aérotherme eau chaude) puisent dans ce ballon.

La chaudière électrique de 120 kW est également raccordée sur ce ballon d’eau

chaude. Elle peut prendre le relais ponctuellement en plein pic de demande en hiver

pour le besoin exclusif du chauffage des locaux. Sinon, elle assure le secours d’une

ligne de production de chaleur en cas de panne d’une pompe à chaleur.

Tout le circuit de production et de distribution est instrumenté pour permettre la

réalisation de bilans thermiques.

1.2.2.11 Production de biogaz Le biogaz produit sur la station d’épuration est composé principalement de méthane

(CH4, 65 % environ), de gaz carbonique (CO2, 35 %) et d’hydrogène sulfuré (H2S,

0.3 à 0.5%).


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Le volume produit est directement proportionnel à la quantité de matière organique

éliminée. Les ratios de production de biogaz ainsi que les rendements d’élimination

de la matière organique sont différents en fonction de l’origine des boues comme

indiqué dans le tableau suivant.

Tableau 7 : Production de biogaz selon l’origine des boues

Origine Rendement

d’élimination des

MVS en digestion

Ratio de production de

biogaz

Boues primaires 55% 1,15 Nm3/kg MVS éliminé

Boues biologiques 35% 0,98 Nm3/kg MVS éliminé

Boues de Conte 25% 0,81 Nm3/kg MVS éliminé

Graisses 60% 1,30 Nm3/kg MVS éliminé

Le circuit biogaz conduit le gaz depuis le ciel gazeux du digesteur vers le gazomètre

installé sur une dalle béton à proximité puis vers l’unité d’épuration et/ou la torchère.

La pression du réseau de biogaz est directement issue de la pression qu’exerce

l’enveloppe interne du gazomètre sur celui-ci stocké (pression d’un peu plus de 20

mbars). Le circuit biogaz comporte :

� Un pot de purge positionné dans un regard enterré à ciel ouvert ;

� Une mesure de température et une mesure de débit en sortie du digesteur.

Pour limiter la corrosion due à la présence d’hydrogène sulfuré et d’eau, les

canalisations sont réalisées exclusivement en inox 316 L.

1.2.2.12 Stockage du biogaz Le biogaz est stocké dans un gazomètre à membrane souple constitué par une double

membrane. Le gazomètre permet de stocker partiellement la production journalière

de biogaz. La capacité de stockage retenue est 450 m3 (stockage 7h charge de pointe

de référence) et à pression 20 mbar.

Il est constitué de deux membranes, la première étanche au gaz forme le réservoir

et la seconde protège la membrane interne des agressions externes.


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Figure 7 : Exemple de gazomètre et torchère (source Sogea)

En cas d’indisponibilité de l’unité d’épuration du biogaz et lorsque le gazomètre est

plein, le biogaz excédentaire est brûlé dans une torchère de sécurité. La température

de combustion est supérieure à 900 °C ce qui garantit une combustion parfaitement

homogène et complète du biogaz.

Un débitmètre permet de comptabiliser les volumes de biogaz admis au niveau de la

torchère.

La capacité de la torchère est de 80 Nm3/h ; le taux de torchage est estimé à 5%.

Le biogaz produit sera valorisé par injection sur le réseau GRDF après épuration. Le

site disposera donc d’une unité d’épuration du biogaz en amont du point d’injection.

1.2.2.13 Stockage tampon des digestats (stockage aval) Les digestats sont stockés dans une bâche aval agitée. Cette bâche constitue un

stockage tampon pour l’unité de déshydratation des boues. La bâche de stockage

aval récupère donc les digestats issus des digesteurs avant passage dans l’unité de

déshydratation.

Le volume utile du stockage tampon est de 135 m3. L’ouvrage est intégré au bâtiment

technique de digestion (cf figure 4), couvert et désodorisé.

Un dispositif de sécurité est prévu pour contenir d’éventuelles fuites de la bâche aval servant au stockage du digestat. Le volume de cette rétention est au moins égal à


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celui de la bâche aval soit > 135 m3. Ce dispositif « ceinture » la périphérie du bâtiment tout autour des bâches amont et aval digestion. A la différence de la rétention sous digesteur, la géomembrane en PEHD vient en

remontée sur les parois et ne passe pas sous l’ouvrage.

Figure 8 : Zoom sur l’étanchéité autour du local de digestion

1.2.2.14 Déshydratation des boues Les digestats extraits du stockage aval sont envoyés vers la déshydratation.

Un floculateur en amont de la presse permet de mélanger les boues à déshydrater et

la solution de polymère. Le taux de polymère retenu pour la déshydratation sur

presses à vis est de 18 kg / TMS. La solution de polymère est produite et distribuée

par une centrale de préparation automatique de polymère émulsion constituée d’une

pompe doseuse de polymère en émulsion concentrée et d’une préparation

automatique.

L’optimisation du dispositif de déshydratation passe par une injection de chlorure

ferrique au niveau du poste de relevage en amont des prétraitements et par l’injection

d’air au niveau des dégraisseurs dessableurs.

La déshydratation est assurée par 2 presses à vis fonctionnant en parallèle.


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L’ensemble est capoté et équipé de piquages pour la désodorisation. L’impact sonore

est négligeable.

2 bennes de 15 m3 permettent de récupérer et de stocker les digestats à 17%. Le nombre de bennes évacuées a été estimé à 265 bennes/an. Les digestats sont stabilisés. Pour leur transport, les bennes seront étanches pour éviter les écoulements sur voirie et bâchées pour limiter les émanations résiduelles.


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1.2.3 FILIERE BIOGAZ Le biogaz produit par la digestion des boues de la station d’épuration est valorisé sur

une unité de purification membranaire en vue de sa ré-injection sur le réseau GRDF.

Le biométhane sera injecté dans le réseau GRDF à une pression d’environ 4 bars.

1.2.3.1 Production du biogaz Tableau 8 : production journalière à traiter (source Sogea)

1.2.3.2 Localisation de l’unité de purification L’unité de purification est installée dans la continuité du bâtiment de digestion, côté

Est de ce bâtiment (cf figure 4), dans le but de l’éloigner le plus possible du digesteur

et ainsi sortir de la zone d’effet domino (surpression de 140 mbars).

Cette implantation garantit non seulement l’intégrité de l’installation de purification

en cas d’explosion du digesteur mais permet également de garantir les niveaux de

bruit en limite de propriété.

Figure 9 : Implantation de l’unité de purification


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1.2.3.3 Dimensionnement de l’unité de purification Il est prévu un débit maximum de l’unité de 70 Nm3/h de biogaz saturé de façon à

faire face au débit de pointe et à un arrêt technique pour maintenance sans avoir

besoin d’envoyer sur la torchère le biogaz produit.

La capacité de stockage du gazomètre de 450 m3 permet de faire face aux arrêts

techniques y compris en période de pointe.

1.2.3.4 Constitution de l’unité de purification L’unité de purification du biogaz est constituée de :

� Une admission du biogaz brut avec dispositif de by-pass et d’isolement ;

� Une étape de déshumidification ;

� Une épuration sur deux filtres de charbon actif ;

� Une compression par compresseur à vis lubrifiées suivi d’un ensemble de

séparation CO2/CH4 par membranes de perméation ;

� Un analyseur de gaz nécessaire aux suivis des performances des différentes

étapes du traitement et de la qualité du biométhane ;

� Un système de contrôle commande avec automate programmable, supervision

et télétransmission.

Figure 10 : Unité de production de biométhane (source Sogea)

La déshumidification du biogaz en aval de la soufflante et en amont des filtres de

prétraitement du biogaz est assurée par un ensemble constitué d’un échangeur de

refroidissement du biogaz, un dispositif de séparation des gouttelettes d’eau, un

échangeur de réchauffage et un groupe froid avec circulation d’eau glycolée.

L’eau récupérée lors de la déshumidification est canalisée et dirigée vers le réseau

de colatures du bâtiment digestion. Il est prévu une garde hydraulique sur le point


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de jonction entre la canalisation sortant de l’unité de purification et le regard du

réseau de colatures.

Ce réseau de colatures rejoint le poste toutes eaux du bâtiment digestion. Les eaux

sont ensuite pompées pour rejoindre les prétraitements de la station (injection en

tête des tamis).

Le prétraitement du biogaz par charbon actif est destiné à éliminer les composés

minoritaires présents dans le biogaz brut (H2S, NH3, COV et siloxanes

principalement) pour atteindre les exigences de composition permettant l’injection

(voir ci-après).

Il est prévu la mise en œuvre de deux filtres en lead-lag avec un chargement

identique pour chaque filtre (charbon imprégné pour l’élimination du H2S et du NH3

et non imprégné pour les COV et les siloxanes).

Les quantités et types des différentes couches de charbon actif pourront être ajustés

à chaque remplissage en fonction des variations des concentrations des composés

minoritaires dans le biogaz brut.

La configuration en lead-lag des filtres permet d’absorber temporairement des

concentrations d’H2S plus élevées.

Pour dimensionner l’unité (et évaluer les fréquences de renouvellement du CA), il a

été pris en compte une teneur moyenne en H2S de 150 ppm (avec un maximum à

500 ppm) et pour les COV, une teneur moyenne de 400 mg/Nm3.

La filtration membranaire permet d’éliminer le CO2 et ainsi d’augmenter le pouvoir

calorifique du biogaz afin de répondre aux spécifications minimales requises pour

l’injection du biométhane dans le réseau de gaz naturel.

En sortie de l’unité, les teneurs sont comprises sont de quelques ppm pour les

différents composes minoritaires. Les abattements sont donc très élevés.

Le rendement épuratoire du biogaz sera au minimum de 99% du CH4 admis sur

l’installation. A la sortie de l’unité de purification, le constructeur garantit la

délivrance d’un biométhane respectant les exigences de composition pour l’injection

conformément à la législation en vigueur.


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Tableau 9 : qualité du biométhane

L’admission du biogaz sur l’unité de purification se fera par raccordement sur une

bride DN50.

Les équipements sur circuit de biogaz et biométhane prévus comprennent :

� Vanne manuelle d’isolement de sécurité avec dispositif de verrouillage DN 50

� Vanne manuelle d’isolement de l’installation et d’alimentation de la torchère DN

50

� Vanne automatique pneumatique d’isolement de l’installation DN 50

� Vanne automatique pneumatique d’isolement d’alimentation de la torchère DN

50

� Débitmètre déprimogène DN 40 pour la mesure du débit de biogaz avec affichage

local et signal 4-20 mA

� Capteur de pression avec affichage local et signal 4-20 mA. Raccordement

filetage G1/2’’

� Capteur de température à thermorésistance PT100 avec transmetteur et

raccordement filetage G1/2’’


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� Piquage, canalisation et vanne d’isolement manuel pour alimentation des

analyseurs de gaz

� Soufflante à Canal Latéral avec filtre à l’aspiration 30 à 70 Nm3/h

En cas d’arrêt volontaire ou automatique de l’installation, le biogaz sera dirigé au

choix vers la torchère de sécurité ou le digesteur par le by-pass automatique prévu

sur l’unité. L’automate de l’unité de purification générera un signal d’alarme qui

pourra être utilisé par l’automate central du site pour l’allumage de la torchère de

sécurité ou la gestion de vannes automatiques.

1.2.3.5 Equipements de sécurité Sécurité incendie

Une détection incendie sera installée dans le container de l’unité de purification avec

report d’alarme et procédure automatique d’arrêt de l’unité.

Sécurité gaz

L’unité de production de biométhane sera conçue et construite dans le respect des

normes de sécurité en vigueur. Outre les normes de sécurité propres à chaque

équipement électromécanique et aux installations d’électricité-automatisme, un

détecteur de fuite de méthane sera installé dans le capotage avec avertisseur

lumineux et report d’alarme.

1.2.3.6 Poste d’injection Le poste d’injection est situé à l’entrée de la station d’épuration.

Figure 11 : localisation du poste d’injection GRDF


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GRDF demande à ce qu’un volume tampon soit installé entre l’unité de purification et

le poste d’injection. Compte tenu de l’implantation de ces 2 ouvrages, ce volume

tampon sera assuré par la conduite de transfert enterrée d’une longueur d’environ

305 ml.

En cas de biométhane non conforme, il sera renvoyé dans le ciel gazeux du digesteur.

En cas d’arrêt volontaire ou automatique de l’installation, le biogaz est dirigé au choix

vers la torchère de sécurité ou le digesteur par le by-pass automatique prévu sur

l’unité. L’automate de l’unité de purification génère un signal d’alarme qui est utilisé

pour l’allumage de la torchère et la gestion des vannes automatiques.

En amont du poste d’injection, sont également prévus les robinets règlementaires de

coupure R1 (sur conduite vers poste d’injection) et R6 (sur conduite de retour du

biométhane non conforme) situés à 10 m du poste d’injection selon les prescriptions

Grdf.

Le recyclage du biométhane non conforme n’est pas une situation qui est destinée à

perdurer au-delà de quelques heures, en tout cas en recyclage vers le gazomètre.

1.2.3.7 Odorisation Le biométhane injecté dans le réseau GRDF doit posséder une odeur suffisamment

caractéristique pour que les fuites soient immédiatement perceptibles à l’odorat.

Le biométhane est odorisé par la Régie des eaux en ajoutant un produit odorisant, le

tétrahydrothiophène (THT) à une teneur comprise entre 15 et 40 mg/Nm3. La

consigne de fonctionnement sera établie à 25 mg/Nm3.

Le poste d’odorisation est intégré dans le process d’épuration et géré par l’automate

dédié avec un asservissement au débit de biométhane et une comptabilisation du

volume de THT injecté.

1.2.4 TRAITEMENT DE L’AIR L’intégration du projet de Jouanas dans son environnement est important et il ne doit

conduire à aucune gêne olfactive dans et hors du site. Il est donc prévu de confiner

toutes les étapes odorantes de traitement de la filière eau et de la filière boue dans

des locaux fermés, ventilés et désodorisés.

La filière de traitement de l’air et des odeurs de la nouvelle station est la suivante :

� 2 Centrales de traitement d’air à eau chaude (double flux)

�� Apport d’air neuf,

�� Extraction de l’air vicié issu :

� du bâtiment de relevage,

� du bâtiment de prétraitement,

� des bâtiments de traitement primaire/boues,


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� du local epaississeur,

� du local de digestion.

� Unité de traitement : biofiltre minéral et affinage sur charbon actif

1.2.4.1 Ventilation La ventilation forcée double flux consiste à mettre en œuvre deux réseaux de

ventilation mécaniques distincts :

� un réseau d’apport d’air neuf dans tous les bâtiments ;

� un réseau d’extraction d’air pour acheminer l’air vicié à l’unité de désodorisation.

Cette ventilation double flux permet une mise en légère dépression de tous les

bâtiments. Cette dépression, induite par un débit d’air extrait plus important que le

débit d’air introduit, garantit qu’aucune émission d’odeur (air vicié) ne peut aboutir

à l’atmosphère sans traitement.

Afin de garantir la meilleure ventilation et extraction de l’air vicié, un ensemble de

dispositions techniques est mis en œuvre :

� la circulation de l’air (air neuf / air vicié) se fait grâce à des bouches d’insufflation

et d’extraction qui sont diamétralement opposées afin d’assurer un balayage total

du local et d’assurer l’absence de zone morte ou inertes potentiellement

génératrice d’odeur.

� un captage rapproché des équipements ou ouvrages particulièrement odorants.

� les taux de renouvellement des volumes d’air de chaque local garantissent le

respect des valeurs limites de moyennes d’exposition établies par l’INRS.

� la fiabilisation de l’équilibrage du réseau d’extraction par la mise en place de

ventilateurs en ligne pour chaque zone, et l’extraction forcée et dédiée à chaque

zone ; la présence complémentaire de registres.

� La présence de ventilateurs d’extraction et de reprise sur le réseau d’extraction,

avant ceux de l’alimentation de l’unité de désodorisation permet de sécuriser

cette extraction et de garder une répartition constante et maîtrisée des volumes

extraits. Ce qui permet également de s’affranchir de tout risque de fuite d’odeur

à l’atmosphère.

� L’extraction de l’air vicié est réalisée via des ventilateurs avec variateur de

fréquence. Distinction d’une période diurne (14h/j) et d’une période nocturne

(10h/j) visant à optimiser les consommations énergétiques par un

fonctionnement à mi-débit pendant la période nocturne tout en assurant la

sécurité du personnel exploitant et le maintien des performances d’élimination

des odeurs.


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1.2.4.2 Unité de désodorisation Le projet de la nouvelle station intègre une unité de désodorisation qui permet de

traiter l’air vicié par :

� un étage de désodorisation par filtration biologique (désodorisation biologique) ;

� une adsorption sur charbon actif à base de coquille de coco dopé.

La combinaison de ces deux procédés assure la gestion de l’abattement de la pollution

gazeuse.

L’air traité peut être rejeté sans générer de gênes olfactives. Les cheminées de sortie

de désodorisation, unique point de rejet gazeux de la station, assurent une dispersion

de l’air traité dans l’atmosphère.

L’ensemble des débits d’air vicié extrait des bâtiments correspond à 29 000 m3/h.

L’unité de désodorisation est dimensionnée en conséquence.

Trois ventilateurs (2 + 1 en secours) installés dans un local spécifique de la zone de

traitement de l’air permettent d’alimenter l’unité de désodorisation.

1.2.5 DEVENIR DES DECHETS DE L’EPURATION

1.2.5.1 Devenir des digestats Les digestats déshydratés sur la station de Jouanas suivront une filière de valorisation

agricole via la mise en place d’un plan d’épandage.

Le digestat liquide (jus produits lors de la déshydratation du digestat) est renvoyé à

l’amont des tamis assurant le dégrillage fin des effluents en tête de station (à l’amont

des prétraitements et du traitement biologique).

Plan d’épandage :

Le plan d’épandage des boues résiduaires de la station d’épuration de Jouanas établit

en juin 2000 a fait l’objet de nombreux avenants.

Afin de tenir compte du projet et de la nouvelle production de boue, la Régie des

eaux a engagé avec la chambre de l’agriculture, la mise à jour de son plan d’épandage

portant sur un volume de digestat plus important ainsi que sur l’ajout de nouvelles

parcelles agricoles. L’étude de valorisation du digestat issu de la station d’épuration

de Jouanas correspondante est présentée en annexe 1.

La future unité de digestion de Jouanas doit générer au maximum 4000 tonnes de

digestat par an déshydraté à 17% de matière sèche soit 680 tonnes de matières

sèches.


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Les épandages se dérouleront lors des périodes de disponibilité des terres avant la

mise en culture des parcelles (culture du maïs) soit de mars à juin puis en octobre.

La capacité de stockage total du digestat de 3500 tonnes correspondant à 10 mois

est envisagée. Pour cela, un hangar de stockage dédié sera réalisé sur un site

délocalisé (en cours de conception par la Régie des eaux de Mont de Marsan).

Ce hangar de stockage sera positionné sur la zone d’activité communautaire de

Mamoura 3, commune de St Avit, 40 090, à l’est de Mont de Marsan (cf figure 11).

La voirie de desserte est existante et la parcelle, section AL 445, est complètement

viabilisée (eau, assainissement, électricité, téléphone, gaz).

Figure 12 : localisation du hangar de stockage

Alternatives à la valorisation via le nouveau plan d’épandage :

� En cas d’impossibilité d’épandre dans le cadre du nouveau plan d’épandage, la

Régie des eaux a contracté jusqu’en 2019 avec une société privée (société LABAT,

Aire sur Adour) la possibilité d’évacuer et d’éliminer des digestats par

méthanisation, compostage ou épandage.

� En cas de non-conformité à l’épandage du digestat, la filière alternative est

l’incinération sur les plateformes telles que la société Astria à Bègles (33) ou

Béarn environnement à Lescar (64).

1.2.5.2 Devenir des autres sous-produits Les sables sont évacués sur une zone de stockage située à Larrouquère à Mont-de-

Marsan puis l’entreprise Baptistan les évacue pour une valorisation matière

(utilisation en remblai).


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Les refus de dégrillage sont évacués pour élimination dans un centre de traitement

adapté.

Les graisses sont digérées dans le digesteur.

1.2.6 GESTION DES EAUX PLUVIALES Les eaux pluviales seront dirigées vers des noues paysagères assurant un rôle

tampon vis à vis du milieu récepteur. Les eaux souillées de voirie seront débourbées

et les eaux de toitures et autres seront dirigées directement vers les noues. En cas

de salissure dans la zone de voirie desservant la partie digestion, il est possible

d’isoler le circuit d’eaux pluviales de cette zone.

Le site de la nouvelle station est décomposé en 3 bassins versants. Le débit de fuite

de 0.003 m3/s/ha sera respecté et la sortie des 3 ensembles de noues (Nord, Sud et

Est) sera raccordée au réseau EP existant et au point de rejet existant.

La conduite EP existante est suffisamment dimensionnée pour recevoir des eaux

pluviales.

Le plan suivant présente les 3 bassins versants du site et la localisation des noues de

stockage des eaux pluviales.

Figure 13 : plan des collectes d’eaux pluviales (source Merlin)

Le cabinet Merlin a calculé le volume d’eaux pluviales à stocker par bassins versant

pour une pluie de fréquence décennale :


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� Bassin versant 1 NORD :

• Débit de fuite = 0,0013 m3/s

• Superficie = 0,8 ha

• Volume à stocker (inclue une marge sécuritaire de 15%) = 213 m3.

Figure 14 : Calcul des surfaces et des débits de fuite sur le bassin versant 1 NORD (source Cabinet Merlin)

Figure 15 : Calcul du volume d’eaux pluviales à stocker pour le bassin versant 1 NORD (source Cabinet Merlin)

� Bassin versant 2 SUD :





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Figure 16 : Calcul des surfaces et des débits de fuite sur le bassin versant 2 SUD (source Cabinet Merlin)

Figure 17 : Calcul du volume d’eaux pluviales à stocker pour le bassin versant 2 SUD (source Cabinet Merlin)

� Bassin versant 3 EST :




Figure 18 : Calcul des surfaces et des débits de fuite sur le bassin versant 3 EST (source Cabinet Merlin)


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Figure 19 : Calcul du volume d’eaux pluviales à stocker pour le bassin versant 3 EST (source Cabinet Merlin)


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2 GESTION EN PHASE CHANTIER

2.1 ACCES ET PLAN DES INSTALLATIONS

L’accès au chantier de la nouvelle station d’épuration se fera par le chemin de Thore

et par le chemin de halage au nord du site.

Figure 20 : Accès au chantier

Figure 21 : Localisation de la piste de chantier pour les clarificateurs et la zone digestion (source Sogea)

Chemin de Thore

Chemin de Halage

Station actuelle

Station future

Station actuelle

Station future


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Figure 22 : Localisation de la piste de chantier pour les bâtiments et le poste de refoulement en entrée (source Sogea)

Un plan de circulation des engins dans l’enceinte du chantier sera réalisé pour faciliter

le trafic.

2.2 STOCKAGE Pour la réalisation des travaux, plusieurs plateformes de stockage et d’assemblage

seront aménagées en fonction des besoins au sein du chantier.

2.3 DEMOLITION DES OUVRAGES Les ouvrages non réutilisés de l’ancienne station seront démolis en entier y compris

leurs fondations.

Les équipements seront déposés et évacués. Les gravats seront évacués en

décharge. Les ouvrages seront rembayés avec les matériaux issus des terrassements

jusqu’au niveau du terrain naturel. Les zones réaménagées seront engazonnées

ensuite. Les ouvrages seront préalablement vidangés et nettoyés.

Station actuelle

Station future

PISTE DE CHANTIER


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2.4 DECHETS Trois bennes à déchets de 8 m3 munies de signalétiques seront mises à disposition

afin d’assurer le tri des déchets :

� Benne pour le bois,

� Benne pour la ferraille,

� Benne pour des DIB (Déchets Industriels Banals).

2.5 EAUX PLUVIALES En phase chantier, les eaux pluviales seront contenues dans l’emprise de la parcelle,

et dans la mesure du possible infiltrées directement à travers les plateformes de

chantier non imperméabilisées. Les plateformes sont cependant réalisées avec de

légères formes de pente de manière à favoriser l’écoulement du surplus des EP vers

des fossés en périphérie du terrain. Ces fossés servent d’ouvrages de décantation et

sont raccordés au réseau EP existant sur la STEP actuelle.

2.6 TERRASSEMENTS DU PROJET Les déblais reconnus de qualité compatible à leur destination seront réutilisés en

remblais.

Les déblais excédentaires ou de nature impropre (gravats,…) seront évacués.

Au regard de l’étude géotechnique, la pente des talus provisoires sera de 3H/2V.

Les quantités estimatives de déblais sont présentées dans le tableau suivant.

Tableau 10 : Qualité des rejets (source Sogea)

3 CONDITIONS DE REMISE EN ETAT DU SITE APRES EXPLOITATION L’exploitation de la station d’épuration de Jouanas n’est pas limitée dans le temps.

Les installations permettent d’assurer un service public par le traitement des eaux

usées.


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Dans l’éventualité de l’arrêt de l’exploitation du site les mesures suivantes seraient

prises pour assurer la remise en état du site :

� Orientation des effluents à traiter vers une nouvelle station de traitement,

� Démantèlement des bâtiments et des ouvrages,

� Evacuation de l’ensemble des produits et des déchets présents sur le site.

Comme indiqué dans l’avis du Président de Mont de Marsan Agglomération présenté

en annexe 15, après cessation d’activité, la vocation du terrain restera identique à

l’actuelle à savoir recevoir des installations permettant de traiter les eaux usées.

station d’épuration de jouanas dossier technique

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