- d’une part, une nette amélioration du rendement d’élimination des matières en suspension par contrôle de l’encrassement,
- d’autre part, un gain important en exploitation tant du point de vue économie réalisée que de la simplicité et de la sécurité qu’apporte ce nouveau dispositif de lavage automatique breveté par la société Stereau. L’amortissement de l’ensemble des équipements installés peut aujourd’hui être pratiquement atteint après 2 ans de fonctionnement.
La station d’épuration de la ville de Marseille recueille et traite les eaux usées de 15 communes, Marseille bien sûr, mais également les Pennes, Mirabeau, Septèmes-les-Vallons, Allauch, Plan-de-Cuques, Aubagne, Gémenos, Roquevaire, Carnoux, la Penne-sur-Huveaune et le Syndicat Intercommunal du bassin Minier (SIBAM).
Le débit journalier à l’entrée de la station est de 360 000 m³, soit environ 90 millions de m³/an. Par temps de pluie, la station parvient à traiter jusqu’à 7,4 m³/s.
À l’issue du traitement, près de 90 % des matières en suspension sont éliminées. Cela représente entre 55 et 60 tonnes de déchets quotidiens.
Les différentes opérations sont effectuées par 48 personnes chargées de faire fonctionner l’usine située en souterrain sur près de 6 ha, l’une des plus importantes installations enterrées du monde.
Des performances en progression
Depuis sa prise en charge de l’exploitation, le groupement Stereau-Saur a œuvré pour améliorer les performances par :
- la diminution des matières en suspension contenues dans les rejets de 35 à 25 mg/l ;
- l’optimisation des consommations de réactifs, notamment en supprimant la soude et en optimisant leur injection ;
- le suivi rigoureux de l’auto-surveillance validé par l’agence de bassin ;
- la mise en place d’une démarche environnementale ISO 9001 et 14001 certifiée AFAQ.
Une des tâches importantes du personnel
- - Vient ensuite l’étape primordiale de décantation lamellaire physico-chimique qui sépare les matières en suspension les plus fines et les matières colloïdales après un conditionnement de l'eau par réactifs coagulant et floculant.
- - Ainsi épurées, les eaux traitées sont rejetées dans deux émissaires vers la mer.
[Photo : Réseau de collecte des eaux usées de la station de Marseille]
Est de veiller à la bonne maintenance des équipements afin d’éliminer le maximum de pollution et, en premier lieu, les matières en suspension.
Le Lam-Cleaner a été installé et mis au point dans le cadre de ce travail. Il permet de réaliser un nettoyage rapide et automatisé des lamelles de décanteurs, étape essentielle du traitement de l'eau.
Rappel de la filière de traitement
Dès son arrivée à la station, l'eau polluée subit deux étapes de dégrillage, le premier grossier à 7 cm suivi d’un plus fin à 2 cm.
- - Après relèvement par vis d’Archimède et par pompes centrifuges, 16 bassins de dessablage-déhuilage séparent les matières minérales lourdes et les flottants de l'eau.
- - Les matières dites spontanément décantables sont ensuite éliminées dans 14 prédécanteurs rectangulaires statiques.
[Photo : La décantation lamellaire]
La décantation lamellaire
Lors de la reprise en main de l’exploitation, les interventions de nettoyage des lamelles s'effectuaient régulièrement tous les 6 mois. Cette cadence avait été déterminée en fonction du colmatage constaté et de la dégradation du rendement d’alimentation des matières en suspension.
Les deux bassins constituant le lamellaire étaient alors arrêtés, vidangés lentement et avec soin pour ne pas créer de surcharge pondérale avec la boue déposée sur les lamelles, puis lavés manuellement avec de l’eau sous pression par-dessus et par l’intérieur de l’ouvrage. Cette opération longue et délicate (intervention dans des ouvrages de plus de 6 m de profondeur) nécessitait l’intervention de 2 agents durant 5 jours de suite.
[Photo : Schéma de principe du procédé Lam-Cleaner]
Maintenance des lamellaires
Ouvrages essentiels dans le traitement, les 18 décanteurs lamellaires d'une surface de 1800 m² nécessitent une surveillance et une maintenance permanente pour optimiser l’épuration de l'eau.
La surveillance active du rendement du décanteur a montré l’intérêt d’accélérer la fréquence de nettoyage tous les 2 mois. C'est ainsi que des cannes d'injection d’air ont été utilisées sans vidanger les ouvrages depuis la surface. Ce type d'intervention permettait de gagner du temps puisqu’il ne durait que 6 heures à deux agents. Il restait cependant dangereux et pénible avec l’obligation de porter un appareil respiratoire pour les intervenants.
Il a été décidé d'installer le procédé Lam-Cleaner.
Descriptif du procédé
Le dispositif est constitué d'un module de nettoyage à l’air circulant sous les lamelles du décanteur. Il est actionné par le pont écumeur de surface à l'aide d’un câble tracteur en matériau synthétique très résistant et insensible à la corrosion.
Alimenté à l’air compressé, le module est
Tableau : Lam-Cleaner® Marseille
MES de l’eau décantée
| Dates |
File 4 Lam-Cleaner |
File 1 Témoin lavage traditionnel |
| 5 mars |
26 |
31 |
| 9 mars |
29 |
31 |
| 11 mars |
29 |
34 |
| 12 mars |
28 |
25 |
| 13 mars |
22 |
34 |
| 23 mars |
25 |
30 |
| 6 avril |
26 |
28 |
Témoin lavage traditionnel, sans qu’aucune odeur caractéristique d’encrassement des lamelles ne soit observée et sans perturbation sur l’efficacité d’élimination des matières en suspension.
[Photo : Graphe d’extraction n° 1]
Le graphe n° 1, d’extraction automatique normale des boues des 8 décanteurs indique, régulièrement, pour un débit de 40 m³/h et une concentration de 40 à 70 g/l, un temps nécessaire de soutirage de l’ordre de 4 minutes pour effectuer correctement les extractions.
Après passage du Lam-Cleaner (graphe n° 2), les extractions sont gérées en supervision et la quantité de boues extraite est plus importante pour vidanger complètement le décanteur. Deux extractions décalées de 10 à 20 minutes sont alors nécessaires. Les taux de boues soutirées nettement plus importants (concentration de l’ordre de 100 g/l) mettent bien en valeur la boue supplémentaire décrochée des lamelles devant être évacuées par extractions contrôlées en supervision.
[Photo : Graphe d’extraction n° 2]
Le dispositif de nettoyage se compose d’un cadre tubulaire adapté à la largeur du décanteur et circulant sur des câbles tendus. Grâce à un fonctionnement totalement automatique, l’exploitant commande la mise en action de l’appareil après simple isolement hydraulique des ouvrages. L’air de nettoyage diffuse dans le bas des lamelles et crée des turbulences et une circulation d’eau qui détachent les boues restées accrochées aux lamelles.
Fonctionnement optimisé
Ne nécessitant qu’un arrêt de l’ouvrage au maximum de 3 heures (moyenne 1 h 30) et sans intervention de l’exploitant, il est alors possible d’effectuer le nettoyage dès que la dégradation du traitement est prévisible. Ainsi, après deux ans d’expérience sur le premier Lam-Cleaner installé, les cadences de nettoyage se situent entre 2 et 3 semaines.
Mise en valeur de l’amélioration sur le rendement
Le tableau ci-dessus nous montre la comparaison des matières en suspension des eaux de sortie de deux décanteurs File 4 et File 1 alimentés avec la même qualité d’eau et une exploitation avec Lam-Cleaner sur la file 4. Le gain de 13 % sur le rendement met bien en valeur l’influence non négligeable des dépôts de boues sur les plaques.
Après plusieurs mois d’exploitation, l’optimisation des cadences a sécurisé et fiabilisé le fonctionnement de toute l’usine. Les taux d’extraction effectués lors de la phase de décantation des boues décrochées des lamelles sont enregistrés sur la supervision et surveillés.
Conclusion
Après plus d’un an de recul sur le fonctionnement automatisé des Lam-Cleaner, les exploitants ont bien maîtrisé l’optimisation technique de cette innovation particulièrement mise en valeur sur la station de Marseille. Déjà plusieurs autres grandes stations sont en cours d’installation avec ce nouveau dispositif.
