par , Ingénieur E.T.S.L., Ingénieur à l'Omnium d'Assainissement.
1. - AVANT-PROPOS
La station d’épuration de Brive, mise en service au début de l'année 1975, est conçue pour traiter une pollution équivalente à 130 000 habitants, dont 50 000 habitants réels.
Les 80 000 habitants-équivalents sont constitués par les rejets polluants des différentes industries raccordées au réseau d’égouts. Parmi celles-ci, les rejets d'une usine de fabrication d'aliments pour bébés (Société DIEPAL, Diététique, Puériculture, Alimentation) sont prépondérants puisqu’ils représentent une pollution de 50 000 habitants-équivalents.
La pollution aboutissant à la station d’épuration correspond globalement au traitement de 38 000 m³/j contenant 8 200 kg de matières en suspension (M.E.S.) et 7 920 kg de D.B.O.₅.
La part de l'usine Diepal ressort dans ce total à 10 000 m³/j contenant 1 800 kg de M.E.S. et 2 800 kg de D.B.O.₅.
Par ailleurs, un abattoir régional a été mis en service en juin 1975. Prévu pour produire 12 000 tonnes de carcasses par an, il en produit en fait 15 000 tonnes, après six mois de fonctionnement.
D'autres industries comme :
- — une laiterie coopérative (50 000 litres de lait par jour),
- — une usine de salaisons (jambons, salaisons),
- — une conserverie (foies gras),
confirment la vocation de la région briviste dans le domaine des industries agro-alimentaires.
La construction et l’exploitation de la station d'épuration ont été confiées à l'Omnium d’Assainissement à l’issue d’un concours lancé par les Services Techniques de la Ville de Brive.
L'O.D.A. a réalisé également le prétraitement des effluents de l’usine Diepal, dans le cadre d’un marché établi directement avec cette société.
2. - USINE DIEPAL
La quantité de produits fabriqués sera de 22 000 tonnes pour l'année 1975, soit 100 tonnes environ par jour d’activité et le plafond de l’usine actuelle est de 28 à 30 000 tonnes de produits finis par an.
La production a lieu pendant 230 jours par an. L'usine fonctionne cinq jours par semaine, sur deux postes de travail de 8 heures/jour chacun, avec un mois d'arrêt par an.
FLUIDES
L’usine utilise annuellement :
- — 4 800 000 kWh d’énergie électrique,
- — 4 950 mètres cubes de fuel lourd n° 2,
- — 850 000 mètres cubes d’eau de ville, dont la fourniture est assurée aux utilisateurs par la ville de Brive.
FABRICATIONS
Matières premières d'origine végétale et animale.
- — Légumes frais : carottes, pommes de terre, épinards, haricots verts.
- — Légumes surgelés : ils sont conditionnés et stockés par les Établissements Coudert déjà implantés sur la zone industrielle de Beauregard. Cette situation a été un des éléments du choix pour l'implantation de la Société Diepal, à Beauregard.
- — Fruits frais et surgelés : pommes, pêches, poires, coings, abricots, fraises, framboises.
- — Viandes, abats, volailles en surgelé : ils arrivent préparés, désossés, dégraissés et dénervés.
- — Poissons en surgelé : soles et colins arrivent préparés en filets (100 tonnes par an).
- — Par ailleurs, entrent dans les fabrications : sucre, amidon, œufs, semoule, lait, miel et sel.
Préparation des produits.
Elle comporte les opérations suivantes : lavage, épierrage, décongélation, précuisson ou cuisson, raffinage (broyage à la granulométrie souhaitée).
3. - DÉTERMINATION DES CARACTÉRISTIQUES DES EFFLUENTS DE L'USINE DIEPAL DE BRIVE
Elles sont basées sur les extrapolations faites à partir des chiffres établis par l'Agence Financière de Bassin Adour-Garonne, en 1971, pour l'usine d'Objat, avant la construction de l'usine de Brive.
— pH ........................................ 6,3 à 11,2
— D.B.O. .................................... 164 à 460 mg/l
— D.C.O. .................................... 294 à 800 mg/l
— D.B.O. .................................... 0,36 à 0,57 mg/l
— Azote ..................................... 6,2 mg/l
— P₂O₅ ...................................... 5,4 mg/l
— Graisses .................................. 72,5 mg/l
— D.C.O. (N) ................................ 52
— D.C.O. (P) ................................ 150
Les charges sont essentiellement organiques et varient beaucoup d’un moment à l’autre. Le réseau d'égouts réalisé à l'usine de Brive est unitaire et la totalité des eaux de fabrication, chargées ou non, vont à la station d'épuration collective.
4. - PRÉTRAITEMENT DES EFFLUENTS DE L'USINE DIEPAL
Les eaux résiduaires des fabrications sont collectées par deux réseaux d’égouts distincts qui aboutissent à la station de prétraitement.
Les eaux de cuisson et de refroidissement sont rejetées directement dans la fosse de reprise.
Les eaux provenant des ateliers de fabrications passent d’abord par un tamisage ASEPTA avant d'aboutir à la fosse de reprise.
Ces eaux sont ensuite dessablées avant d’être relevées par une vis d’Archimède et rejetées dans le réseau d’assainissement, après passage dans un canal de comptage avec débitmètre indicateur, totalisateur et enregistreur.
Les caractéristiques de pollution provenant de l’usine Diepal ont été estimées dans le projet d'assainissement à :
— D.B.O. ................................. 2 800 kg/jour
— M.E.S. ................................. 1 800 kg/jour
— Débit (40 m³/t produits finis) ......... 10 000 m³/jour
4.1. - NATURE DES EAUX RÉSIDUAIRES
Eaux usées industrielles.
Elles proviennent des opérations suivantes : emboîtage, stérilisation, pasteurisation, conditionnement, préparation des viandes et congelés, centrale des fluides.
Les pertes en produits sont estimées à 0,1 % du poids des matières premières traitées. Les rejets sont chargés de matières organiques dissoutes ou en suspension fine et à faible concentration. Le débit est estimé à 410 m³/heure.
Eaux chargées de terres et de sables.
Les eaux proviennent des opérations de prélavage et d’épierrage des gros légumes frais (carottes, pommes de terre).
Les pertes en matières premières (terre, sable, pierres) sont estimées à :
- — pour les carottes ............. 6 % soit 270 kg/h
- — pour les pommes de terre ...... 2 % soit 90 kg/h
Le débit d'eau est estimé à 70 m³/heure.
Eaux chargées de déchets.
Les eaux proviennent des opérations de préparation des fruits et des légumes. Elles recueillent la part la plus importante des pertes en matières premières, gros et petits déchets, soit 0,5 % sur l'ensemble.
Le débit d'eau est estimé à 160 m³/heure.
Eaux vannes.
Le débit est estimé à 60 m³/heure.
4.2. - OUVRAGES DE PRÉTRAITEMENT
La quantité totale des pertes de matières premières était estimée à 3 285 kg/heure.
75 % de cette quantité arrivera aux prétraitements, les plus gros déchets (fruits et légumes entiers) étant retenus au niveau des ateliers, soit une quantité de déchets de 2 500 kg/heure.
- — Les eaux pluviales sont rejetées directement dans le réseau pluvial municipal.
- — Les eaux usées industrielles peu chargées ne sont pas prétraitées.
- — Les eaux usées chargées de terre et de sable sont épurées et dessablées.
- — Les eaux usées chargées de déchets sont tamisées.
- — Les eaux usées vannes ne subissent pas de traitement.
L'ensemble de ces eaux usées est relevé simultanément par une vis d’Archimède.
Tamisage.
Il est assuré par deux appareils Claromatic-Asepta, constitués chacun par un plan perforé, incliné à 45° et raclé par des raclettes caoutchoutées, portées et entraînées par une chaîne sans fin.
Le projet prévoyait la récupération, eau de mouillage comprise, de 50 m³/jour de résidus. Actuellement, ce volume n’est que de 15 m³/jour.
Dessablage.
Il s'effectue dans un appareil O.D.A. « Détritor », avec raclage, essorage partiel et évacuation de la boue sableuse de consistance pelletable.
L'appareil permet de capturer les particules lourdes d'une dimension égale ou supérieure à 200 microns au débit de 70 m³/heure et d'extraire un poids de 360 kg/heure environ de sables et matières terreuses exprimé en sec.
Ces produits sont déchargés dans une capacité mobile avant d'être évacués en décharge.
Relèvement.
Après traitements spécifiques, les diverses eaux résiduaires sont réunies et relevées par une vis d'Archimède de caractéristiques suivantes :
- — Débit maximum ................. 750 m³/heure
- — Hauteur géométrique de relèvement .... 2,50 m
Comptage de l’effluent prétraité.
L'ensemble de l'effluent passe à travers un canal de comptage équipé d’un ensemble indicateur, totalisateur, enregistreur, avant d’aller à l'égout et à la station d’épuration collective de Brive.
L'ensemble de l’installation a été mis en service en octobre 1972. Il donne depuis toute satisfaction et son efficacité est démontrée par les quantités importantes de déchets récupérés chaque jour.
Les eaux ont un rapport DBO/DCO montrant qu’elles représentent une bonne biodégradabilité et qu’elles peuvent donc être traitées en station d’épuration par traitement biologique classique.
5. - STATION D’ÉPURATION COLLECTIVE(Ville + Industries)
5.1. - RÉSEAU COLLECTEUR
Il comprend :
- — un réseau unitaire desservant l’agglomération urbaine,
- — un réseau séparatif drainant la zone industrielle.
Ce réseau collecte donc les eaux usées domestiques et les eaux pluviales de l’agglomération briviste, les eaux résiduaires de la zone industrielle, ainsi que les eaux de plusieurs ruisseaux qui s’écoulent dans ce secteur.
Les débits qui ont été pris en compte sont de :
- — diurne (15 heures par jour) .... 2 255 m³/heure
- — maximum ........................ 3 625 m³/heure
5.2. - RELEVEMENT
Les eaux usées arrivent dans une fosse à « bâtards » équipée avec une benne preneuse montée sur un portique.
Elles sont ensuite relevées à une hauteur de 9,50 m, par trois vis d’Archimède d’un débit de 1 400 m³/heure chacune. La capacité totale peut être portée à 6 400 m³/heure par l’installation d’une quatrième vis de 2 200 m³/heure.
5.3. - PRETRAITEMENT
Dégrillage automatique.
Par deux grilles mécaniques à nettoyage rotatif automatique de 2,00 m de largeur chacune et de 25 mm d’espacement de barreaux.
Dessablage.
À raclage mécanique avec lavage des sables dans un classificateur à mouvement alternatif.
Le bassin carré de 81 m² de surface est prévu pour fonctionner à une charge superficielle de 45 m³/heure sur le débit de pointe de 3 625 m³/heure.
Déshuileur.
Aéré en continu avec des moyennes bulles qui permettent la remontée des graisses en surface, le temps de séjour au débit de pointe est de trois minutes vingt secondes.
Le volume de l’ouvrage est de 200 m³. Il est alimenté en air surpressé au débit de 725 m³/heure.
5.4. - DECANTATION PRIMAIRE
L’ouvrage de forme circulaire a un diamètre de 50 mètres et une hauteur d’eau de 3,50 m à la périphérie.
Sa surface est de 1 960 m², et son volume de 6 850 m³. Le temps de séjour au débit maximum est de 1 heure 55 et la charge superficielle de 1,85 m/h.
L’appareil est équipé en surface d’un bras de raclage des écumes.
5.5. - EPURATION BIOLOGIQUE
Les eaux prétraitées et décantées sont introduites dans le bassin de traitement biologique où elles seront traitées à moyenne charge par les boues activées.
Le volume d’aération est de 2 800 m³, correspondant à une charge de 1,83 kg de DBO/m³/jour (sur eau décantée).
Le brassage et l’oxygénation sont assurés par quatre turbines d’aération de surface ODA-NEYRPIC de 2,80 m de diamètre, entraînées chacune par un moteur à deux vitesses de 62,5 kW et permettant de couvrir une plage d’oxygénation allant de 0,7 à deux fois les besoins moyens.
La marche de ces turbines est asservie à un système automatique de régulation ODA, qui permet d’adapter les besoins en O₂ aux charges de pollution qui arrivent.
Les turbines sont groupées deux par deux et peuvent fonctionner :
- — toutes à petite vitesse,
- — toutes à grande vitesse,
- — deux à petite vitesse, deux à grande vitesse.
L’ensemble de régulation automatique commande par ailleurs l’ouverture et la fermeture de vannes pneumatiques permettant de régler le niveau du plan d’eau dans le bassin et d’intervenir ainsi sur la quantité d’oxygène transférée par les turbines.
Les boues activées peuvent être éventuellement réoxygénées dans deux bassins dits de « réactivation » d’une capacité totale de 1 400 m³, avant d’être envoyées dans le bassin d’assimilation de 2 800 m³.
Chaque bassin de réactivation est équipé d’une turbine d’aération de surface de 2,80 m de diamètre.
5.6. - CLARIFICATION SECONDAIRE
L’ouvrage, de forme circulaire, a un diamètre de 50 m et une hauteur d’eau de 4,00 m à la périphérie. Sa surface est de 1 960 m², et son volume de 7 850 m³. Le temps de séjour au débit maximum est de 2 heures et la charge superficielle de 1,85 m/h.
Il est équipé d’un pont suceur à retour rapide des boues, qui empêche le séjour prolongé de celles-ci dans l’appareil. On évite ainsi leur mise en état d’anaérobiose.
5.7. - RECIRCULATION DES BOUES
Les boues extraites en continu du fond du clarificateur sont recirculées dans le bassin de traitement biologique, par deux pompes de 1 000 m³/heure chacune, au débit de 2 000 m³/heure, représentant 89 % du débit diurne.
5.8. - COMPTAGE DES EAUX
Les eaux épurées passent par un canal de comptage équipé d'un débitmètre indicateur, totalisateur, enregistreur, type bulle à bulle, avant d’être évacuées à la Corrèze.
5.9. - TRAITEMENT DES BOUES
Le système de régulation automatique des processus biologiques commande les chasses de boues activées excédentaires vers le décanteur primaire.
Épaississement.
Le mélange des boues de décantation primaire et des boues en excès de clarification secondaire est recueilli dans le décanteur primaire, pour être envoyé dans un épaississeur DENSLUDGE de 20 mètres de diamètre et de 940 m³ de capacité. La teneur en eau du mélange est amenée à 94 %.
Filtration.
Une partie des boues épaissies passe par l’installation de filtration, constituée par un filtre rotatif sous vide à tambour « WEBTROL » – O.D.A. de 29 m² de surface filtrante et où, après conditionnement par polyélectrolyte, sa teneur en eau est amenée à environ 80 %.
Homogénéisation.
Les boues à 80 % d’eau provenant de la filtration et celles à 94 % provenant directement de l’épaississement sont introduites dans un héliglobe où elles sont homogénéisées de manière à atteindre la concentration moyenne de 88 % en eau, qui est souhaitable pour leur séchage thermique et leur incinération ultérieure en mélange avec les ordures ménagères.
6. - RESULTATS D’EXPLOITATION
6.1. - EFFLUENTS DE L’USINE DIEPAL
Pendant les jours de pleine activité, la production est de 100 tonnes/jour environ de produits finis et les quantités d’eau utilisées sont de l'ordre de 4 200 m³/jour.
La consommation d'eau ressort à 43 m³ par tonne de produits finis.
Les valeurs moyennes obtenues pour les jours de pleine activité sont les suivantes :
— DBO ............ 853 kg/jour — DCO .......... 1 639 kg/jour — MES ........... 536 kg/jour — DBO/DCO ..... 0,51
6.2. - STATION D’EPURATION COLLECTIVE (Ville + Industries)
6.2.1. - Débit d’eaux.
Le volume d’eau à traiter est sensiblement égal à celui prévu au projet (38 000 m³/jour).
Par contre, le débit diurne observé (1 625 m³/heure) est inférieur à celui prévu (2 255 m³/heure). Le débit nocturne est égal à 88 % du débit diurne.
6.2.2. - Eau brute.
— DBO ............ 5 500 kg/j ...... 160 mg/litre — DCO ............ 7 500 kg/j ...... 210 mg/litre — MES ............ 6 000 kg/j ...... 170 mg/litre
6.2.3. - Eau épurée.
— DBO toujours inférieure à ............ 15 mg/litre — MES toujours inférieure à .......... 15 mg/litre — DCO toujours inférieure à .......... 40 mg/litre
La station d’épuration de Brive est l’une des plus importantes de la région Centre-Ouest.
Elle s’intègre dans un complexe d’assainissement original qui assure l’élimination conjointe des ordures ménagères et des boues résiduaires par incinération.
Dotée des derniers perfectionnements dans le domaine des contrôles et de la régulation automatiques, elle fait face aux variations de flux de pollution provenant des raccordements industriels et délivre à la rivière un effluent limpide en tout temps.
B. PETUSSEAU.
