Techniques alternatives de dépollution des eaux pluviales > Bassins secs et en eau

Vitesse de sédimentation V_S

Pour l’évaluation de l’efficacité de décantation des bassins à sec, on retient généralement « la méthode de la vitesse de sédimentation ». Le principe de base de la décantation est de limiter la vitesse horizontale pour favoriser la chute des particules dans un piège. Le dispositif devra bien entendu être dimensionné en tenant compte des caractéristiques des particules concernées, et en supposant qu'on a un régime hydraulique bien défini (tranquillisation de flot à l'entrée).

Le dimensionnement se fait en privilégiant la vitesse verticale par rapport à la vitesse horizontale dans l'ouvrage :

• Décanteur à niveau constant : S > Q/V_S
  Avec : S la surface du décanteur, Q le débit et V_S la vitesse de sédimentation des particules les plus fines dont la décantation est souhaitée.
• Décanteur à niveau variable :
  
  Avec : S la surface du décanteur, Qe le débit de pointe d’entrée, Qf le débit de sortie régulé et V_S la vitesse de sédimentation des particules les plus fines dont la décantation est souhaitée.

Les paramètres significatifs pour le dimensionnement d’un bassin sont donc : la surface (longueur x largeur), les débits caractéristiques d'entrée-sortie et la taille de la particule de référence à décanter (on retient généralement 50 µm pour les eaux pluviales).

La hauteur d'eau dans le dispositif n'intervient pas directement dans le calcul, ni la forme. En fait, ces deux paramètres sont importants pour assurer un bon fonctionnement hydraulique, en particulier une répartition homogène des vitesses à l'intérieur du dispositif.

Vitesse de chute en cm/s	Vitesse de chute en m/h	Rendement en %
0,0003	0,01	100
0,001	0,04	98
0,003	0,1	95
0,014	0,5	88
0,027	1	80
Taux d'abattement des matières en suspension contenue dans les eaux pluviales

Le taux d’abattement minimum après décantation ne pourra être inférieur à 80% pour les MES ce qui correspond à une vitesse de chute maximale de 1 m/h.

Remarque : D’après ce tableau et les formules de dimensionnement des surfaces horizontales des décanteurs, on remarque que pour gagner 15% de rendement (pour passer de 80 à 95%), la vitesse de chute doit est diminuée de 10 fois (de 1 à 0,1 m/h) et en conséquence la surface du bassin doit être augmentée de 10 fois !

Temps de séjour

L’efficacité globale dépend également du temps de séjour, comme l’indique le tableau ci-après. Plus le temps de séjour à l’intérieur du bassin est important et plus la sédimentation sera importante.

Temps de séjour	MES	DCO	DBO5	Hc	Métaux
12 heures	20-40	20-40	20-40	20-30	10-20
48 heures	50-70	30-50	30-50	50-60	50-60
Rendements épuratoire en fonction du temps de séjour

Pollution chronique

Une solution de traitement de la pollution chronique, qui comprend essentiellement des matières en suspension, est de favoriser la décantation. Mais, un bassin de rétention permet également d’oxygéner un effluent et d’assurer ainsi un rôle épuratoire vis-à-vis de la charge de MES, de DCO et de DBO5 par le maintien d’une lame d’eau permanente à grand temps de séjour. Il en résulte une meilleure décantation des particules, par une oxygénation accrue par simple aération de surface, par une décomposition de la matière organique et enfin par une assimilation de certains composés par les végétaux.

De plus, la mise en place d’un système de rétention des eaux pluviales permettra le traitement de la pollution chronique (décantation simple dans le système de rétention et déshuilage par le biais de la cloison siphoïde).

Pollution accidentelle

Les bassins ne sont jamais adaptés au traitement de la pollution accidentelle, puisque celle-ci est de faible volume, alors qu'un bassin est prévu pour accumuler un grand volume. La seule méthode pour traiter ce type de pollution est de disposer sur le réseau des vannes qui permettront de piéger cette pollution, le temps de permettre aux services spécialisés son évacuation et son élimination par des méthodes adaptées.

Les systèmes de rétention comporteront un volume mort étanche à chaque arrivée de conduite dans les bassins afin de retenir une pollution accidentelle par temps sec.

Bassins en eau

L’entretien d’un bassin consiste en un curage tous les 3 ou 4 ans. De ce fait, il faut porter une attention particulière à son état d’envasement pour des raisons de salubrités. Il faut également s’assurer du dégagement de la conduite d’amenée des eaux dans le bassin, lieu où l’envasement à tendance à s’accentuer et dans lequel on peut observer un développement de végétaux.

Ce type de technique nécessite un investissement variable, de l’ordre de 15 à 60 € le m³ (hors coût du foncier). Concernant son entretien, il faut compter 0,5 €/m³/an environ.

Bassins secs

Ce type de bassin nécessite généralement de l'entretien. Les bassins secs sont généralement aménagés en espaces verts, l’entretien peut s’effectuer comme tel. Etant géré à sec, il faut veiller à son état lorsqu’il n’y a pas d’eau dans le bassin et après chaque événement pluvieux important (curage si nécessaire). Si le bassin est étanche, il faudra créer en fond de bassin une noue disposant d'une pente suffisante pour évacuer l'eau et ainsi éviter toute stagnation.

Son investissement varie également de 15 à 60 €/m³ et son entretien peut s’évaluer à 1€/m³/an.

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