207 / 278
M
EMENTO
T
ECHNIQUE
2017
- C
ONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DES SYSTEMES DE GESTION DES EAUX PLUVIALES ET DE COLLECTE DES EAUX USEES
-
Pour faciliter leur maintenance ces systèmes doivent être facilement inspectables/visitables et compatibles avec
un entretien à l’aide du matériel standard (cureuse). Une inspection visuelle tous les 6 mois ou après chaque
évènement exceptionnel permet de contrôler le volume de boue décantée et de lancer l’opération de curage si
nécessaire.
Calcul d’un décanteur
Le paramètre clé de dimensionnement d’un décanteur est sa charge surfacique, ou vitesse ascensionnelle. C’est
le rapport du débit à la surface de l’ouvrage projetée sur un plan horizontal, et ce quelle que soit la direction
principale de l’écoulement.
(
/
)
=
(
/
)
( )
(Équation 78)
Ce paramètre est à comparer avec la vitesse de chute V
c
(ou vitesse de Hazen) des particules à piéger. Pour les
particules véhiculées par les eaux pluviales cette vitesse de chute est comprise entre 0,3 à 3 m/h. Les particules
dont la vitesse de chute est supérieure à la vitesse ascensionnelle sont pour la plupart piégées (
moyennant une
conception hydraulique soignée
). Le rendement de l’ouvrage est théoriquement nul pour les particules dont la
vitesse de chute est inférieure à la vitesse ascensionnelle. La vitesse ascensionnelle définit donc un seuil de
coupure vis à vis des vitesses de chute des particules. Le rendement global de l’ouvrage dépend donc de la
distribution des vitesses de chute des particules admises, qui est fonction de leur taille, de leur densité, de leur
forme…Celles-ci sont très variables d’un événement à l’autre, voire au court d’un même événement. Le
rendement est donc impossible à prévoir avec précision. En revanche on peut se fixer des objectifs de
rendement moyen en fonction du seuil de coupure retenu. Ces objectifs peuvent être : 65 % sur les MES et les
éléments traces métalliques, et 50 % sur la DCO, les hydrocarbures et les HAP.
La profondeur de l’ouvrage doit fournir un volume de stockage suffisant pour les particules décantées sur une
période de plusieurs mois, sans que les conditions hydrauliques d’écoulement de la tranche supérieure ne soient
perturbées.
L’efficacité d’un décanteur n’est garantie que si on limite les débits admis pour éviter de ré-entrainer les
sédiments accumulés. Cela conduit à installer des déversoirs à l’amont de ces ouvrages : les débits déversés ne
bénéficient d’aucun traitement. Le rendement global résulte donc de deux facteurs :
1) le rendement intrinsèque de l’ouvrage, fonction du seuil de coupure ;
2) le taux d’interception, égal au rapport du volume traité sur le volume total (traité + déversé) qui
dépend du débit nominal de l’ouvrage (égal au produit de la vitesse ascensionnelle par la surface
horizontale utile).
Décanteur compact lamellaire
Parmi les procédés on peut citer, les décanteurs compact à dispositif siphoïde avec grille anti remobilisation, les
"modules lamellaires" constituées de plaques ou d’alvéoles inclinées superposées. Les systèmes peuvent être
conçus à "courants croisés", à "co-courants", ou à "contre-courants".
La technique de décantation lamellaire revient à fractionner le débit entre un certain nombre de décanteurs de
faible épaisseur empilés les uns sur les autres. Elle permet ainsi de démultiplier la surface projetée et de réduire
l’encombrement par un facteur de l’ordre de 5 à 10.