Selon la classification de l'IRH, les filières de traitement recensées en France et leur nécessité éventuelle de dégrillage préalable sont actuellement celles du tableau n° 1. Celui-ci fait clairement apparaître qu'en pratique cette opération est toujours recommandée pour les matières de vidange, voire reconnue comme indispensable.
Le présent article se propose de comparer les systèmes de dégrillage avec un nouveau matériel, spécialement conçu pour cette application, le Feca-Guard.
1. Classification des filières de traitement des matières de vidange
(1) Peut fonctionner sans dégrillage. (2) Dégrillage recommandé. (3) Dégrillage indispensable.
LES ÉQUIPEMENTS ACTUELLEMENT EN SERVICE
Actuellement, le dégrillage, effectué au dépotage des camions, s'effectue à partir des éléments ci-après :
- – un simple panier à grille ou une grille manuelle, dans la plupart des postes de dépotage ;
- – un dégrilleur mécanique classique, de même conception que ceux utilisés à l'entrée des stations d'épuration d'eaux usées, dans les installations les plus performantes, encore peu nombreuses.
Les difficultés d'exploitation constatées par les utilisateurs de ces équipements sont dues aux causes suivantes :
- – dimensionnement souvent trop faible, ce qui ralentit le dépotage ;
- – colmatage rapide, nécessitant un nettoyage pendant le dépotage ;
- – pour les dégrilleurs automatiques : capacité trop réduite d'évacuation des déchets ;
- – corrosion due au caractère septique des matières de vidange ;
- – conditions de travail pénibles (odeur, mouches, manutention manuelle des refus de dégrillage non égouttés) ;
- – efficacité insuffisante (barreaux trop espacés) quant à des accumulations de gros déchets, le plus souvent flottants, dans la chaîne de traitement située en aval du poste de dégrillage.
La quantité de déchets arrêtés par ces dégrilleurs, variable suivant l'origine des matières de vidange (fosse étanche avec ou sans effet d'eau, puits filtrant, fosse septique, fosse étanche de camping ou d'autoroute) se situe, en moyenne, dans la fourchette de 1 à 5 kg par m³, soit 10 à 50 kg par citerne de 10 m³. Ces refus sont constitués essentiellement de chiffons, plastiques, pierres, morceaux de bois, graisses agglomérées. Il faut bien noter que, compte tenu des difficultés d'exploitation du poste de dégrillage citées ci-dessus, le choix de la maille du dégrilleur se porte toujours sur les écartements élevés, au détriment de l'efficacité réelle du système.
Sur les matériels actuellement en place, on relève des mailles de 10 à 25 mm, ce qui, la plupart du temps, est insuffisant.
Pour répondre aux problèmes spécifiques du dégrillage des matières de vidange, les sociétés Noggerath/Ahnsen, R.F.A. et Combustion Engineering Europe, Orléans (France), ont développé en commun une unité de dépotage de matières de vidange, le Feca-Guard, composé d'un dégrilleur Aqua Guard et d'une enceinte de dépotage.
Le dégrilleur Aqua Guard
C'est un dispositif de dégrillage à auto-nettoyage continu de conception originale. Des éléments filtrants identiques
(figure 1) sont assemblés horizontalement et verticalement sur une série d’axes parallèles formant une chaîne sans fin qui arrête tous les solides indésirables de dimension supérieure à la maille du tamis et les extrait du liquide.
La décharge se fait en partie haute de l'appareil. À cet endroit, la cinématique de la chaîne assure un engagement des déchets, le basculement des éléments filtrants, puis la chute des déchets, dont l’évacuation totale est favorisée par le mouvement rentrant de l’extrémité des éléments à l’intérieur de la chaîne et par l’action d'une brosse rotative à quatre lames montées en croix.
[Photo : Dégrilleur Aqua Guard]
La forme particulière et le mode d’assemblage des éléments filtrants confèrent à l'appareil un double champ de grille vertical et horizontal qui aboutit à la formation d'une maille de filtration rectangulaire. Pour le cas des matières de vidange, les mailles utilisées sont de 6 mm × 18 mm et 15 mm × 18 mm, ce qui donne à l'appareil une efficacité sans commune mesure avec les équipements classiques décrits ci-dessus (les quantités de déchets relevés par notre dispositif utilisé sur matières de vidange varient, par citerne de 8-10 m³, de 5 à 50 l avec des pointes constatées à 200 l).
Ses principales caractéristiques sont :
- — tamisage fin ;
- — très grande capacité d’évacuation des déchets ;
- — construction anti-corrosion :
- @ châssis en acier revêtu Epoxy ;
- @ chaîne filtrante en Inox et matériau synthétique ;
- @ surface de frottement en Inox, interchangeable.
Le Feca-Guard
Principe et fonctionnement
Adapter un Aqua Guard pour en faire un Feca-Guard nécessite d’effectuer trois opérations :
- — l'automatiser ;
- — l’installer dans une enceinte fermée, capotée et étanche, qui sert de bac de dépotage (figure 2) ;
- — assurer un asservissement de l'ensemble.
Ce dispositif est équipé à l'entrée d'un raccord rapide de vidange de 100 mm de diamètre avec étrier de verrouillage, ainsi que d'une vanne motorisée. Le camion de vidange y dépote gravitairement, ou en refoulement. Un système de contrôle pneumatique et électrique du niveau assure :
- — au niveau bas : la mise en marche de l'Aqua Guard à petite vitesse (pour des matières de vidange normales) ;
- — au niveau moyen : sa mise en marche à grande vitesse (matières de vidange très chargées) ;
- — au niveau haut : la fermeture de la vanne motorisée (si la grille est colmatée par un apport massif de déchets, dans ce cas, la vanne motorisée s’ouvre à nouveau après temporisation, dès que le niveau du liquide est redescendu au niveau bas).
[Photo : Vue d’ensemble d'un Feca-Guard]
Performances et caractéristiques techniques
Les dimensions hors tout de l'ensemble Feca-Guard (figure 3) sont de 3,40 m en longueur, 1,50 m en largeur et 2,30 m en hauteur.
- Moteur de l'Aqua Guard : 0,3/0,6 kW.
- Bac de réception : Inox 304.
- Débit nominal : 100 m³/h sur des matières de vidange normales.
- Temps de dépotage d’un camion de 10 m³ : 5 à 10 mn.
- Capacité théorique d’enlèvement des refus de dégrillage : 20 l par minute en vitesse lente de la chaîne filtrante et 40 l par minute en vitesse rapide.
Rinçage des déchets
Pendant la rotation de la chaîne filtrante, une rampe d’aspersion commandée par électrovanne lave en continu, à l'eau, les déchets relevés pour en décoller un maximum de matières fécales ou autres matières organiques qu'il n’est pas souhaitable d’évacuer avec le refus de dégrillage.
Capotage
Grâce à un capotage étanche (sauf sortie des déchets), l'ensemble est très hygiénique et n’est pratiquement pas source de nuisance (éclaboussures ou émission d’odeurs). La surveillance du fonctionnement s’effectue par des fenêtres.
[Photo : Schéma d’ensemble d'un Feca-Guard complété par un compacteur de déchets.]
Équipements spéciaux
Les équipements spéciaux suivants complètent l'appareil :
- — identification automatique par carte magnétique du camion en cours de dépotage avec enregistrement de l’heure et du temps de fonctionnement ;
- — échantillonnage automatique du produit traité.
Possibilité d’extension de l'installation
L'installation peut comprendre en outre :
- — un dessableur longitudinal (L = 2 500 - l = 0,75 m) capoté avec pompe d’extraction du sable, accessoire particulièrement intéressant lorsque les matières de vidange subissent un traitement physico-chimique (tableau n° 1) ou sont introduites dans la filière « boues » d'une station d’épuration ;
- — une presse montée directement sous la chute des déchets, permettant de récupérer des déchets compacts, de volume réduit, faciles à manutentionner et à transporter. L’ensemble Feca-Guard/presse peut être rendu absolument étanche ;
[Photo : Feca-Guard en cours de dépotage.]
- — un ensachage semi-automatique des déchets compacts dans des sacs plastiques thermo-soudables qui peuvent, ensuite, être transportés de façon totalement propre et hygiénique vers la décharge ou l'incinérateur.
[Photo : Compacteur avec ensacheuse semi-automatique des déchets installé à la sortie d'un Aqua Guard utilisé sur matières de vidange.]
Les installations en service
Les premières expériences d'utilisation du système pour le traitement des matières de vidange domestiques remontent à 1980 ; on recense actuellement trois Aqua Guards et seize Feca-Guards.
On utilise également ces unités pour résoudre un problème proche de celui du dégrillage des matières de vidange : le dégrillage, en station d’épuration, des boues avant leur transfert en digesteur, le but recherché étant alors avant tout l’élimination des filasses qui, à la longue, forment des croûtes flottantes ; 18 unités sont déjà en service sur cette application.
De l'expérience acquise par les exploitants, il ressort que la combinaison Aqua Guard/Feca-Guard apporte une solution simple et relativement peu coûteuse au problème du dégrillage des matières de vidange. Elle permet en outre de diminuer les temps de dépotage et de libérer l'utilisateur d’un travail particulièrement malpropre et ingrat.
La facilité d’exploitation de ces unités ainsi que les résultats obtenus montrent que l’appareil donne une solution efficace au problème posé par le dégrillage des matières de vidange domestiques.
Bibliographie
- — F. Colin et J.-F. Le Guillou – IRH Nancy – « Bilan multicritères de procédés de traitement et d’élimination des résidus urbains : le cas des matières de vidange » – 1981.
- — UT Hygiène et Sécurité Bordeaux – Élimination des déchets solides – 1979.
- — A. Durand et E. Golicheff – CERSOAF Nantes – Expérience pilote de traitement de matières de vidange domestiques – L'Eau et l'Industrie n° 40 – 1979.
- — Agence de Bassin Adour-Garonne – Étude de possibilité et de traitement des matières de vidange domestiques – 1978.
