La station d`épuration de la Vallée du Hain

La station d’épuration
de la Vallée du Hain
auteur de projet
Société momentanée
de construction
Maître de l’ouvrage
Financement
Maître de
l’ouvrage délégué
Exploitant
Fonctionnement de la station
Prétraitement
DEGRILLAGE FIN
pompes de relevage
Les eaux usées parviennent à la station au moyen d’un collecteur en béton de 1400 mm
de diamètre. Deux dégrilleurs grossiers placés au fond de la fosse de relevage de
25 m de profondeur permettent d’en extraire les déchets solides (morceaux de bois,
plastique, canettes,...).
Les eaux sont ensuite relevées jusqu’à la station d’épuration au moyen de 9 pompes
installées en cave sèche équipées de variateurs de fréquence. Par temps sec, un débit
de 910 m³/h d’eaux usées est relevé. Par temps de pluie, le débit jusqu’à 6 fois celui de
temps sec (soit un maximum de 5460 m³/h) est pompé vers la station d’épuration.
La première étape de prétraitement de la station est un dégrillage fin (3 dégrilleurs
fins de 3 mm de pouvoir de coupure). A la sortie du dégrillage, les eaux usées sont
dirigées vers deux dessableurs-déshuileurs longitudinaux permettant d’extraire les
sables (par décantation) ainsi que les huiles et les graisses (par raclage en surface). Les
sables sont lavés pour obtenir une teneur en matières organiques inférieure à 3 % de
matière sèche, ce qui permet de les valoriser dans le secteur de la construction.
vers le traitement biologique
ÉCHANTILLON
DESSABLEURS
DESHUILEURS
CUVE DES FLOTTANTS
DéCHETS
SABLE
LAVEUR SABLE
chenal de dessablage
Salle de dégrillage fin
Laveur à sable
L’extraction d’air et la désodorisation
Pour traiter les gaz odorants, il faut d’abord les extraire des locaux et des
cuves. Ceci s’opère par la mise en dépression des locaux. L’air est renouvelé
à un taux horaire calculé pour réduire les teneurs en gaz jusqu’à une valeur
seuil tolérable par le personnel (de 5 à 8 renouvellements du volume d’air
par heure, soit un débit de 70 500 Nm³/h).
La technique d’absorption retenue consiste à transférer les composés
malodorants de la phase gazeuse vers une phase aqueuse par l’intermédiaire
de colonnes d’échange. Les solutions aqueuses utilisées dans les tours de
lavage des gaz sont associées à des produits chimiques spécifiquement
ciblés pour obtenir une neutralisation complète.
tour de lavage des gaz
acide sulfurique
h2so4
eau de javel
pretraitement
gadoues
traitement des boues
soude
air vicié
eau de ville
tour N°1
(ACIDE)
tour N°2
(oxydo-basique)
tour N°3
(basique)
L’intégration de la station dans l’environnement
Le site choisi pour l’implantation de la station d’épuration
est localisé dans une vallée adventice du Hain, dans le lieu-dit
HOUSTA. Il s’agit d’un vallon herbager fermé du côté nord
par le talus d’une ancienne ligne de chemin de fer, au-delà
duquel coule le Hain d’est en ouest. La station d’épuration s’est
implantée sur le coteau est d’un terrain cultivé d’une superficie
de 4 hectares.
Le versant était occupé par une vaste zone agricole,
labourée, travaillée mécaniquement et améliorée pour la
culture de maïs notamment. Ce site était sans intérêt d’un
point de vue écologique. De plus son exploitation contribuait
à l’eutrophisation de la haie adjacente et des pâtures en
contrebas gérées de manière extensive, où on retrouve de
nombreuses orchidées.
Les bâtiments ont été assis le long de la rue Nicolas Baudine
pour une meilleure intégration dans le paysage. Les trois
ouvrages de traitement sont implantés en cascade à flanc de
coteau afin de respecter le relief du sol.
Le bâtiment administratif a reçu une toiture plate
végétalisée dans le prolongement du niveau du sol existant de
sorte à préserver la perspective depuis la rue Nicolas Baudine
au sud du site. La toiture du local des surpresseurs présente la
même architecture.
La position de la clôture et du portail d’entrée, la structure et la
composition des haies en périmètre des bâtiments ont été étudiés
pour diminuer l’impact visuel de l’ouvrage tout en offrant des
trouées visuelles au piéton qui chemine le long de la rue Baudine.
Dans la station d’épuration, les espaces verts sont traités en
prairie de fauche pour favoriser le retour de la biodiversité.
Au nord des clarificateurs et à proximité du point bas
du versant, un complexe de petites mares a été créé tandis
qu’à l’ouest le fossé existant a été planté. Compte tenu de la
vulnérabilité de la Zone Humide d’Intérêt Biologique voisine, ces
éléments contribuent à la gestion et à l’épuration finale des eaux
de ruissellement sur le versant.
L’IBW a veillé à insonoriser les équipements les plus bruyants
en les abritant dans des bâtiments.
De nombreux efforts ont été réalisés afin d’économiser
l’énergie. En guise d’exemple, l’énergie calorifique des surpresseurs
d’aération est récupérée au profit du bâtiment voisin (traitement
des boues) en vue de maintenir ce dernier hors gel en hiver.
Les performances
de traitement
Quantité d’eau traitée biologiquement :
16 380 m³/j (maximum 1716 m³/h)
Bassins biologiques
Débit d’eau traitée physiquement (bassin
d’orage et décanteur pluvial) : 3750 m³/h
Traitement biologique et pluvial
Normes de rejet pour les eaux traitées
biologiquement :
–Demande Biochimique en Oxygène
(à 5 jours) : 25 mg O2/l
–Demande Chimique en Oxygène : 125 mg O2/l
–Matières en Suspension : 35 mg MES/l
–Azote total : 12 mg N/l
–Phosphore total : 1,5 mg P/l
Chlorure ferrique
coagulateur
floculateur
floculateur
Module lamellaire
hexagonal
Herse d’épaississement
décanteur lamellaire
bassin
d’orage
bassin
d’orage
coagulateur
Chlorure ferrique
Normes de rejet pour les eaux d’orage :
80% d’abattement des matières en suspension
Désormais débarrassées des déchets qui peuvent entraver
l’épuration biologique, les eaux usées sont acheminées vers trois
bassins dans lesquels a lieu l’épuration proprement dite. Les eaux usées
sont mélangées à des « boues activées » constituées d’une multitude de
microorganismes qui consomment la pollution dissoute. De l’oxygène
est apporté aux bactéries via 8 surpresseurs de 3000 Nm³/h de
capacité unitaire.
A l’issue de ce traitement biologique, le mélange d’eaux épurées
et de microorganismes doit être séparé par décantation. Cette étape
s’opère dans trois bassins circulaires de 35 m de diamètre appelés
« clarificateurs ».
L’eau épurée surnageante rejoint le Hain tandis que les boues,
récupérées au fond du bassin, sont recirculées vers le bassin biologique
afin d’y conserver une quantité de biomasse (bactéries) suffisante.
La partie du débit excédant 1716 m³/h se déverse dans un bassin
d’orage après le dégrillage fin. Quand la capacité de ce bassin est
atteinte et que l’averse se poursuit, les eaux usées diluées transitent par
un ouvrage de décantation lamellaire d’une capacité de 3750 m³/h.
Les chiffres-clés
Adresse : rue Nicolas Baudine à Braine-le-Chateau
Longueur du collecteur : 29 km
Déversoirs d’orage (nombre d’égouts publics
communaux interceptés) : 140
Débit horaire à traiter à capacité nominale : 910 m³/h
Capacité nominale : 92.000 équivalents-habitants (EH)
Clarificateur
TABLES D’ÉGOUTTAGE
Traitement des boues
Les boues d’épuration (boues secondaires et boues d’orage) sont,
quant à elles, pompées vers deux tables d’égouttage puis vers deux
filtre-presses. Cette opération permet d’augmenter leur siccité
(teneur en matière sèche) jusqu’à 300 g/l. Elles sont conditionnées
à l’aide de chaux, de polymère et de chlorure ferrique avant d’être
filtrées. Ces boues sont ensuite valorisées en agriculture.
CUVES DE BOUES ÉPAISSIES
tables d’égouttage
filtre-presses
filtre presse n°1
Unité de conditionnement des boues
volet sous filtre
chaux vive
poudre
filtre presse n°2
lait
chaux
volet sous filtre
cubitainer
cuve de chlorure ferrique
big bag
unités de préparation
polymere
Traitement des gadoues de fosses septiques
GADOUES
Les gadoues de fosses septiques sont amenées par
camions-citernes. Les gadoues sont dégrillées avant d’être
stockées en vue de leur vérification par échantillonnage et
analyse. Elles sont ensuite envoyées devant les dégrilleurs
fins du prétraitement de la station d’épuration.
La quantité maximale de gadoues admise à être
traitée dans la station d’épuration est de 95 m³/j afin que
leur charge ne dépasse pas 15 % de la charge en matières
en suspension apportées par les eaux usées.
Les partenaires de construction
Exploitation de l’ouvrage : IBW
Financement : SPGE
Station construite par : société momentanée CFE – Nizet
Etude et direction des travaux : TRACTEBEL Engineering
Collecteurs construits par : Ellyps, Bageci, Danheux & Maroye/Smet
Tunneling, Galère, Sodraep
Coût de l’investissement (station seule) : 35.282.000 € HTVA
Coût de l’investissement (collecteur) : 41.331.000 € HTVA
Coût annuel de fonctionnement présumé
(à capacité nominale) : 27 € / EH / an
La station et son bassin technique
La mission de l’IBW
Dans la Province du Brabant wallon,
c’est l’IBW qui mène la politique de
l’assainissement des eaux usées urbaines
pour le compte de la S.P.G.E. (Société
Publique de Gestion de l’Eau). Les premiers
pas de cette politique, dont l’objectif est
d’épurer nos eaux usées (toilettes, éviers,
lave-vaisselle, lave-linge,...) avant
leur rejet dans nos rivières, ont eu lieu
dans les années ’70. La réalisation des
premiers collecteurs de la vallée du Hain
date des années ’90.
Depuis sa source à Lillois jusqu’à sa confluence avec le canal
Bruxelles-Charleroi, le Hain a une longueur de 23,4 km.
Au sein du sous-bassin hydrographique de la Senne (ouest du
Brabant wallon), la masse d’eau du Hain abrite une population dense
(732 hab/km², 28 % des habitants du sous-bassin de la Senne) dont la
totalité des eaux usées sont assainies à la station d’épuration l’Orchis.
La station de la vallée du Hain est alimentée par un réseau d’égouts
publics communaux de type unitaire (eaux usées + eaux pluviales) qui se
déversent dans un réseau de collecteurs de 29 km de long.
La société momentanée chargée de la réalisation des travaux de
construction de la station a été retenue au terme de plusieurs années
d’études et d’un marché public passé par appel d’offres à publicité
européenne en 2003. Les travaux ont débuté en 2009 après obtention
d’un permis unique (en réalité un décret).
La construction, d’une durée de 3 ans, et l’exploitation des ouvrages
sont le fruit d’une collaboration entre différents partenaires. Les
premières eaux usées ont été traitées en 2012.
Editeur responsable :
Intercommunale du Brabant wallon – IBW
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