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Objectifs du cours
� Consolider les acquis de base en hydrologie
� Concevoir et dimensionner un réseau d’assainissement
Organisation du cours (42h)
� Cours +TD : 30 heures
� Projet: 12 heures
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PLAN DU COURS
Chap. I – Introduction et définitions
Chap. II – Données hydrologiques
Chap. III – Etude des écoulements
Chap. IV – Gestion des eaux usées
Chap. V – Valorisation des boues de vidange
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CHAPITRE IINTRODUCTION ET DEFINITIONS
I. Terminologie
II. Systèmes d’assainissement
III. Etudes préalables au dimensionnement d’un réseau
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CHAPITRE IINTRODUCTION ET DEFINITIONS
Objectifs du chapitre
� Connaitre les différents systèmes d’assainissement
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I -TERMINOLOGIE
� Assainissement: démarche visant à améliorer la situation
sanitaire globale de l'environnement et le cadre de vie des
populations
� Gestion des eaux usées
� Gestion des eaux pluviales
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I -TERMINOLOGIE
� Hydrologie: Science qui étudie le cycle de l’eau dans
l’atmosphère
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I -TERMINOLOGIE
� Bassin versant: portion de
territoire délimitée par des
lignes de crête (ou lignes de
partage des eaux) et
irriguée par un même
réseau hydrographique
(rivière, cours d’eau) Bassin Durance: Vallée de Ceillac, Hautes Alpes
Photo: Philippe Bois
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II –SYSTEMES D’ASSAINISSEMENT
� Réseau d’assainissement est composé:
� Système de collecte
� Système de transport
� Système d’épuration
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II –SYSTEMES D’ASSAINISSEMENT
� Différents types de systèmes d’assainissement
� Réseaux unitaires
� Réseaux séparatifs
� Réseaux pseudo-séparatifs
� Réseaux composites
� Réseaux spéciaux
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II –SYSTEMES D’ASSAINISSEMENT
� Système unitaire
L’évacuation de l’ensemble des eaux usées et pluviales est
assurée par un seul réseau
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II –SYSTEMES D’ASSAINISSEMENT
� Système séparatif
Le réseau d’évacuation des
eaux usées domestiques (eaux
ménagères et eaux vannes) est
différent du réseau
d’évacuation des eaux
pluviales
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II –SYSTEMES D’ASSAINISSEMENT
� Système pseudo-séparatif
Le réseau d’évacuation des eaux
usées peut recevoir certaines eaux
pluviales provenant des propriétés
riveraines
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II –SYSTEMES D’ASSAINISSEMENT
� Système composite
Variante du système séparatif qui prévoit grâce à divers
aménagements, une dérivation partielle des eaux plus polluées du
réseau pluvial vers le réseau d’eaux usées en vue de leur traitement
� Systèmes spéciaux
Réseaux sous pression sur toute la totalité du parcours
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� Choix du type de réseau
� Localisation des points de rejets
� Type et implantation des ouvrages de stockage
� Implantation des ouvrages de traitement
� Tracé en plan du réseau
� Dimensionnement
Analyse de plusieurs variantes (Pas de solution unique)
III –CONCEPTION D’UN SYSTÈME ASSAINISSEMENT
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III –CONCEPTION D’UN SYSTÈME ASSAINISSEMENT
� Données naturelles (Pluviométrie, topographie, géologie, etc.)
� Caractéristiques de l’agglomération (mode d’occupation)
� Contraintes liées à l’assainissement (transport des e.u., nuissance)
Facteurs importants sur la conception d’un projet
Critères de choix
� Proximité d’un exutoire naturel
� Existence d’un ancien réseau
� Pente du terrain naturel
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CHAPITRE IIDONNEES HYDROLOGIQUES
I. Etude des précipitations
II. Méthodes de détermination des débits de pointe
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CHAPITRE IIDONNEES HYDROLOGIQUES
Objectifs du chapitre
� Evaluer la pluviométrie moyenne
� Evaluer le débit de pointe de ruissellement
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Genèse
� Nuage est composé de gouttelettes d’eau (5 à 10 microns) oudes cristaux de glace en suspension dans l’air
� Pour avoir une pluie, il faut que les gouttes de pluies soientassez lourdes pour qu’elles puissent tomber (malgré lescourants ascendants) et assez grosses pour ne pas êtreévaporées avant d’arriver au sol
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Typologie des pluies
� Précipitations de convection
� Précipitations frontales ou cycloniques
� Précipitations orographiques
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Typologie des pluies
� Précipitations de convection
� Ascension d’air chaud, d’où la saturation
de l’air
� Intensité importante
EPFL
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Typologie des pluies
� Précipitations frontales ou cycloniques
� Formation au contact de deux massesd’air de caractéristiques différentes
• Front chaud: précipitations longuesétendues et peu intenses
• Front froid: précipitations brèves peuétendues et intenses
EPFL
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Typologie des pluies
� Précipitations orographiques
� Barrière montagneuse élève les
masses d’air.
� Le côté au vent reçoit plus d’eau
que le côté abrité
EPFL
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Classification en fonction du module pluviométrique annuel Pan
� Régime désertique : Pan ≤ 100 mm
� Régime subdésertique : 100 mm < Pan ≤ 300 mm
� Régime sahélien : 300 mm < Pan ≤ 750 mm
� Régime tropical sec ou soudanien : 750 mm < Pan ≤ 1200 mm
� Régime tropical humide : 1200 mm < Pan ≤ 2000 mm
� Régime équatorial pur : Pan ≥ 2000 mm
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Mesures de la pluie
� Méthodes qualitatives
� Existence d’une pluie : permet de connaitre le nombre de jours
de pluie
� Heure de début / heure de fin : permet de connaitre le nombre
de jours de pluie, la durée, et sa position dans la journée
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Mesures de la pluie
� Méthodes quantitatives
� Pluviomètre : hauteur de pluie (mm)
� Pluviographe : intensité de pluie (mm/h)
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Mesures de la pluie
� Méthodes quantitatives
Pluviomètre : Appareil équipé d’un
seau assez grand surmonté d’une
bague biseautée de surface connue
de 400 cm2
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Mesures de la pluie
� Méthodes quantitatives
Pluviographe: enregistre en continu de la
pluie qui tombe (intensité de pluie)
� Bague réceptrice (400 ou 2000 cm2)
� Mécanisme d’enregistrement
� Seau de contrôleSite de Tougou (BF)
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Implantation des postes de mesures
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Densité du réseau de mesure de pluie
Source : IRD
Surface (km2)
1 2 5 10 25 50 100 500
Nombre d’appareils
4 5 6 6-8 8-12 12-15 15-20 20-25
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I-ETUDE DES PRECIPITATIONS
Autres méthodes de mesures de la pluie
Radar météorologique
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Caractéristiques d’un bassin versant
� Surface : A
� Coefficient de ruissellement :
� Longueur du chemin hydraulique :
� Pente moyenne : � = ∆Z/L
� Temps de concentration : Tc (KIRPICH, RICHARDS, TURAZZA)
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Evaluation de la pluie moyenne sur un bassin versant
� Méthode moyenne arithmétique
� Méthode du Polygone de THIESSENS
� Méthode des isohyètes
� Méthode d’abattement
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Evaluation de la pluie moyenne sur un bassin versant
� Méthode moyenne arithmétique
�� = 1���
�� Méthode simple
Source d’erreurs si mauvaise répartition des postes
![Page 35: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/35.jpg)
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Evaluation de la pluie moyenne sur un bassin versant
� Méthode des Polygones de THIESSENS
�� =∑����∑ ��
Tracer les médiatrices entre stations;
Définir les surfaces d’influence (Si) des stations par la
surface géométriquement la plus proche d’une station
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Evaluation de la pluie moyenne sur un bassin versant
� Méthode des isohyètes
�� =∑��(�� + �� )/2∑��
Assez rigoureuse et considère toutes les données
disponibles
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Evaluation de la pluie moyenne sur un bassin versant
� Méthode coefficient d’abattement spatial
�� = � �
Formule de G. VUILLAUME
� = � − �. ��� × (� !"�� # − �. �$%�&' + �(%) × !"��)
Pan: Pluie moyenne (mm)
T: Période de retour (an)
S: Surface du bassin versant (km2)
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
� Méthodes statistiques
� Méthodes analytiques
� Méthodes déterministes
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes statistiques (Données d’au moins 20 années)
� Loi de GUMBEL
� Loi de FRECHET
� Loi de GOODRICH
� Loi de PEARSON III
� Loi de GIBRAT-GALTON
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes analytiques
Fonction de transfert des données de
l’averse à la crue
� Hypothèses simplificatrices
� Coefficients arbitraires
Méthode de l’hydrogramme unitaire (SHERMAN, 1932)
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
� Formule de MYERS
* = +,',: ./012345416/7&..4'812.&'9
+19' ∶ 5!'.9&'91.Exemples de crue décennale (Niger)
Groupe Milo-Niandan * = �, %<(,�,��<Groupe Tinkisso * = �, %��,�,��<Bani jusqu’à Douna * = �, =%,�,<>�
![Page 42: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/42.jpg)
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
� Méthode rationnelle (, < $@A%)
* = �, %>BCDEC : Coefficient de ruissellement
I : Intensité de l’averse (mm/h)
A : Superficie du B.V. (km2)
Q : Débit (m3/s)
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II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
� Méthode rationnelle (, < $@A%)
Calcul du temps de concentration (Tc)
• Formule empirique de KIRPICH
• Formule de RICHARDS
![Page 44: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/44.jpg)
44
II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
• Formule empirique de KIRPICH
F5 = �(% �,�(G�,=B
Tc : temps de concentration (min)
L : distance en (m) entre l’exutoire
et le point le plus éloigné du B.V.
H : Dénivelée (m) entre l’exutoire
et le point le plus éloigné du B.V.
Tc peut se déterminer à l’aide d’un abaque
![Page 45: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/45.jpg)
45
II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
• Formule de RICHARDS
F5=F5 + � = �, B +CH
%0
Tc : temps de concentration (heures)
K : coefficient fonction de CR
L : longueur du chemin hydraulique (km)
H: Hauteur d’eau tombée en mm pendant
Tc en heures
C : coefficient de ruissellement du B.V.
p : pente du B.V.H = G+ GF5
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46
II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
� Méthode de type CAQUOT (petits bassins urbanisés)
* = +IAC'E0
C : Coefficient de ruissellement
K : Coefficient fonction de la crue
A : Superficie du B.V. (km2)
Q : Débit (m3/s)
J : Pente
K, m, n et p : constantes à déterminer
(à voir Coeff. Des débits décennaux CI)
* = CDE
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47
II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
� Formule CRUETTE et LEMOINE
* = �<>. �%��7&. C. I7/% J7E�,�(
C : Coefficient de ruissellement
L : Longueur du chemin en mètre
A : Superficie du B.V. (ha)
Q : Débit (l/s)
J : Pente (m/m)
a et b pour différentes zones africaines et
pour des averses de diverses fréquences
* = CDE
![Page 48: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/48.jpg)
48
II-METHODES DE DETERMINATION DES DEBITS DE POINTE
Approches de détermination des débits
Méthodes déterministes
� Méthode de ORSTOM ou RODIER-AUVRAY
� Méthode CIEH (Puech & Chabi Goni)
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49
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
I. Classification des écoulements à surface libre
II. Régime d’écoulement
III. Eléments géométriques et hydrauliques d’un canal
IV. Ouvrages de franchissement (Buses et dalots)
![Page 50: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/50.jpg)
50
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
Ouvrages de franchissement (Buses et dalots)
Objectifs du cours:
� Déterminer les dimensions des ouvrages hydrauliques
� Vérifier les conditions de fonctionnement des ouvrages
![Page 51: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/51.jpg)
51
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
IV. Petits ouvrages de franchissement
Buses Dalot
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52
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
1. BUSE:
� Buses en béton (D ≤ 1,20 m)
� Buses métalliques (D > 1,20 m)
Ouvrage sous chaussée de forme circulaire nécessitant un
minimum de remblai (au minimum 80 cm)
Types et choix de buses dans la mise en œuvre
N.B: Il existe aussi des buses arches beaucoup plus aplaties
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53
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
2. DALOT (Q > 10 m3/s):
Ouvrage sous chaussée de forme rectangulaire qui ne nécessite
aucun remblai: une circulation à même la dalle est envisagée
Types de dalots
Dalot portique Dalot cadre
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54
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
3. Conditionnement de fonctionnement des ouvrages
� Sortie noyée: Le niveau de l’eau à l’exutoire immédiat de
l’ouvrage dépassé le bord supérieur de l’ouvrage
L’écoulement des eaux dans l’ouvrage est dit en charge
![Page 55: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/55.jpg)
55
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
3. Conditionnement de fonctionnement des ouvrages
� Sortie libre: Le niveau de l’eau à l’exutoire immédiat de
l’ouvrage est en dessous du bord supérieur de l’ouvrage
� Deux conditions d’écoulement en amont de l’ouvrage existent:
• Si le niveau H1 ≤ 1,25 D: l’écoulement est en surface libre
• Si le niveau H1 > 1,25 D: l’écoulement est en charge
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56
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
3. Conditionnement de fonctionnement des ouvrages
� Sortie libre: Le niveau de l’eau à l’exutoire immédiat de
l’ouvrage est en dessous du bord supérieur de l’ouvrage
Ecoulement à surface libre Ecoulement en charge
![Page 57: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/57.jpg)
57
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
4. Revanche
Elle est destinée à constituer une sécurité contre les
déversements de l’eau par-dessus les remblais
Un minimum de R = 80 cm est observé dans la pratique
H = K + L%%"
h: hauteur des vagues (m)
V: Vitesse des vagues (m/s)
R: Revanche (m)
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58
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5. Sortie noyée
∆G = NEO − NEL = *%
%"E% (+1 +%"
+%HG$=+ �)
D’après le théorème de BERNOULLI:
Choix des coefficients K
� K = 67 pour les buses en béton
� K = 37 pour les buses métalliques
L: Longueur de l’ouvrage (m)
Ke: coefficient de perte de charge
RH: Rayon hydraulique (m)
A: Section de l’ouvrage
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59
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5. Sortie noyée
Valeurs de Ke en fonction des conditions d’entrée de l’ouvrage
![Page 60: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/60.jpg)
60
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.1. Buses circulaires (D = diamètre, g = 9,8 m/s2)
� Méthode numérique
∆G = �, �B=*%
P$ (+1 + �, �%B P$/= + �) Pour les buses en béton, K = 67
∆G = �, �B=*%
P$ (+1 + �, ��� P$/= + �) Pour les buses métalliques, K = 37
![Page 61: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/61.jpg)
61
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.1. Buses circulaires (D = diamètre, g = 9,8 m/s2)
� Méthode graphique
La formule de base peut s’écrire sous la forme
∆G*%
%"E%Q= (+1+�) + $$/= %" /+
%
P$=
)(�)
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62
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.1. Buses circulaires (D = diamètre, g = 9,8 m/s2)
� Méthode graphique
∆G∗ = ∆G*%
%"E%Q19+∗ = �%, >" /+%
P$/=
∆G∗ = +1 + � ++∗
En posant:
L’équation (1) devient:
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63
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.1. Buses circulaires (D = diamètre, g = 9,8 m/s2)
� Méthode graphique (Détermination de ∆G)• Déterminer +∗à partir de l’abaque
+% STP
• Puis on détermine ∆G∗en fonction de +1• Déduire ∆G
![Page 64: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/64.jpg)
64
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.2. Buses arches (section A, de périmètre P et de HG = E/�)
∆G = �, �(�*%
E% (+1 + �, ��$ HG$/= + �)
� Méthode numérique (" = �, BA/.%19+ = =>)
Les valeurs de Ke d’entrée sont les mêmes que pour les buses circulaires
![Page 65: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/65.jpg)
65
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.2. Buses arches
Section A, Périmètre P et de HG = E/�(Voir caractéristiques géométriques buses arches)
� Méthode graphique
∆G∗ = ∆G*%
%"E%Q19+∗ = %" /+%
HG$/=
∆G∗ = +1 + � ++∗
![Page 66: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/66.jpg)
66
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.2. Buses arches
(Section A, Périmètre P et de HG = E/�)� Méthode graphique (Détermination de ∆G)
• Déterminer D et RH sur l’abaque
• Déterminer +∗à partir de l’abaque +% STHG
• Puis on détermine ∆G∗en fonction de +1• Déduire ∆G
![Page 67: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/67.jpg)
67
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.3. Dalots (Largeur B, hauteur D et longueur L)
∆G = *%
%"E% +1 +%"
+%HG$=+ � &815HG = UP
% (U + P)
∆G = *%
%"E% +1 +%" +%P$
=%$=. (� + P
U)$/= + �
![Page 68: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/68.jpg)
68
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.3. Dalots (Largeur B, hauteur D et longueur L)
∆G = �, �(� *%
U%P% +1 + �, ��� P$/= . (� +
PU)
$/= + �
� Méthode numérique (" = �, B A.% 19+ = <>7é9!')
∆G = �, �(�*%
P$ +1 + �, �%B P$/= + � .4U = P
![Page 69: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/69.jpg)
69
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.3. Dalots (Largeur B, hauteur D et longueur L)
� Méthode numérique (Valeurs de Ke pour les dalots)
![Page 70: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/70.jpg)
70
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.3. Dalots (Largeur B, hauteur D et longueur L)
� Méthode graphique
∆G∗ = ∆G*%
%"E%Q19+∗ = %" /+%
P$/= %$/= = (, �$" /+%
P$/=
∆G∗ = +1 + � + (� + PU)
$/=+∗
PU = �, (; �, >(; �; �, (; %
![Page 71: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/71.jpg)
71
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.3. Dalots (Largeur B, hauteur D et longueur L)
� Méthode graphique (Détermination de ∆G)• Fixer la hauteur D du dalot
• Déterminer +∗ = (, �$ " /+%P$/= , &815+ = <>
• Puis on détermine ∆G∗en fonction de +1• Déduire ∆G
![Page 72: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/72.jpg)
72
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
5.3. Dalots (Largeur B, hauteur D et longueur L)
� Méthode graphique (Détermination de ∆G)
PU = �, (; �, >(; �; �, (; %
![Page 73: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/73.jpg)
73
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6. Sortie libre
Les méthodes de calcul des ouvrages sont graphiques et
s’appuient sur les courbes expérimentales
• Si le niveau H1 ≤ 1,25 D: * = C, %"(G� − X)• Si le niveau H1 > 1,25 D: * = C′, %"(G� − X)
Q: débit de l’ouvrage
C, C’: Coefficient de la forme d’entrée
H1: hauteur d’eau en amont de l’ouvrage
Y: profondeur d’eau dans l’ouvrage
S: surface mouillée de l’ouvrage
![Page 74: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/74.jpg)
74
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6. Sortie libre
Méthodologie de résolution en sortie libre
� Connaissant le débit Q à évacuer, on fixe une valeur du diamètre D
� Détermination de Q* et H1*
� Détermination de la pente critique correspondante Ic
� Détermination de la vitesse de l’eau dans l’ouvrage (V≤ 2-3 m/s)
� Si V > à la vitesse admissible, augmenter le diamètre D
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75
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.1. Buses circulaires *∗ = *%"P( et G�∗ =G�
PVariables adimensionnelles
![Page 76: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/76.jpg)
76
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.1. Buses circulaires
� Détermination de la pente critique Ic
Si R est le rayon de la buse, on a alors:
, = H%Z − �%H
%. .4'%Z� = %HZ
U = %H. .4'ZZ = %&25.4' X %H⁄
![Page 77: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/77.jpg)
77
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.1. Buses circulaires
� Détermination de la pente critique Ic
Connaissant le débit Q et le diamètre D
*∗ = * "H(\ D5∗ = D5" +%H�/=⁄
• On détermine Ic* par l’abaque
• On déduit Ic
![Page 78: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/78.jpg)
78
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.1. Buses circulaires
� Détermination de la vitesse dans l’ouvrage
Connaissant le débit Q et ayant Ic et R
*∗ = * +. D5�/%H%/=⁄L = L∗+. D5�/%H%/=
V* est obtenue par l’abaque
![Page 79: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/79.jpg)
79
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.2. Buses arches
� Variables adimensionnelles
*∗ = *E %"P et G�∗ =G�
P
![Page 80: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/80.jpg)
80
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.2. Buses arches
� Détermination de la pente critique Ic
*∗ = * "(P%)(\ D5∗ = D5
" +%(P%)�/=⁄
D étant la flèche de la buse arche
![Page 81: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/81.jpg)
81
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.2. Buses arches
*∗ = <, =(*+D�/%PB/= L∗ = �, (�L
+D�/%P%/=
� Détermination de la vitesse dans l’ouvrage
D étant la flèche de la buse arche et K = 37
V* est obtenue par l’abaque
![Page 82: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/82.jpg)
82
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.3. Dalots
*∗ = *E %"P = *
UP %"P 19G�∗ =G�P
� Variables adimensionnelles
Ces variables sont fonction des conditions en tête du dalot:
• Murs en aile, faisant 30°à 75° avec l’axe de l’ouvrage
• Murs de tête mais sans mur en aile
• Tête saillante ou coupée en sifflet suivant le talus
![Page 83: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/83.jpg)
83
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.3. Dalots
� Variables adimensionnelles (Q* et H1* calculés par les abaques)
![Page 84: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/84.jpg)
84
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.3. Dalots
� Détermination de la pente critique Ic
, = UX� = U + %X
HG = UX (U + %X)⁄
*∗ = * "U(\ D5∗ = D5" +%U�/=⁄
![Page 85: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/85.jpg)
85
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.3. Dalots
� Détermination de la pente critique Ic
Connaissant le débit Q et la largeur B,
• On calcule Q*
• A l’aide de l’abaque ci-contre, on détermine Ic*
• On déduit Ic
![Page 86: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/86.jpg)
86
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.3. Dalots
*∗ = *+D�/%UB/= L∗ = L
+D�/%U%/=
avecK=67
� Variables adimensionnelles
![Page 87: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/87.jpg)
87
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
6.3. Dalots
� Détermination de la vitesse dans le dalot
Connaissant le débit Q et la largeur B du dalot
• On calcule d ’abord Q*
Connaissant Q, la pente I et la largeur B,
• On détermine V* par l’abaque ci-dessus
• On déduit la vitesse V dans l’ouvrage
![Page 88: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/88.jpg)
88
CHAPITRE IIIETUDE DES ECOULEMENTS
![Page 89: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/89.jpg)
89
CHAPITRE IVEAUX USEES
I. Généralités
II. Provenance et classification des eaux usées
III. Principe et processus de l’épuration
IV. Différents types de traitement des eaux usées
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
![Page 90: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/90.jpg)
90
CHAPITRE IVEAUX USEES
Objectifs du chapitre
� Catégoriser les eaux usées suivant leur potentiel polluant
� Se familiariser aux procédés de traitement des eaux usées
![Page 91: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/91.jpg)
91
CHAPITRE IVEAUX USEES
I. Généralités
� Nature des eaux usées
• Eaux usées à faible charge organique (Effluents domestiques
de zones urbaines, d’hôtels, etc.)
• Eaux usées à forte charge organique (Effluents d’abattoirs,
d’hôpitaux, etc.)
![Page 92: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/92.jpg)
92
CHAPITRE IVEAUX USEES
I. Généralités
� Caractéristiques des eaux usées
• Paramètres physiques: température, conductivité, pH, MES
• Paramètres chimiques organiques: DCO, DBO5
• Paramètres chimiques minéraux: métaux lourds, azote,
macromolécules, phosphore, etc.
• Paramètres biologiques: bactéries, virus, microfaunes
![Page 93: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/93.jpg)
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CHAPITRE IVEAUX USEES
I. Généralités
� Paramètres et types de pollution
• Pollution physico-chimique: Couleur, turbidité, pH,phosphore, azote, métaux lourds
• Pollution organique: BDO, DCO, COT
• Pollution bactérienne: coliformes fécaux, salmonelles, etc.
![Page 94: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/94.jpg)
94
CHAPITRE IVEAUX USEES
I. Généralités� Degré de pollution
• Pollution primaire: paramètres physiques
• Pollution secondaire: paramètres chimiques (organique)
• Pollution tertiaire: paramètres chimiques (minéral)
• Pollution quaternaire: paramètres biologiques
![Page 95: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/95.jpg)
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CHAPITRE IVEAUX USEES
II. Provenance et classification des eaux usées urbaines
� Eaux usées domestiques
� Eaux usées industrielles
� Eaux usées agricoles
� Eaux usées de ruissellement
![Page 96: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/96.jpg)
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CHAPITRE IVEAUX USEES
� Extraire les éléments les plus grossiers
� Eliminer les matières en suspension
� Assurer l’élimination de la pollution carbonée
� Eliminer la pollution bactérienne
DANS LE RESPECT DES NORMES EN VIGUEUR
III.1. Principe de l’épuration des eaux usées
![Page 97: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/97.jpg)
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CHAPITRE IVEAUX USEES
III.2. Principales étapes de l’épuration des eaux usées
![Page 98: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/98.jpg)
98
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV. Différents types de traitement des eaux usées
� Traitement physico-chimique
� Traitement biologique
� Traitement tertiaire
![Page 99: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/99.jpg)
99
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.1. Traitement physico-chimique (1/3 étapes)
� Le pré-traitement: éliminer une grande partie des éléments
décantables (grosses particules, graisses, huile, etc.)
• Dégrillage
• Dessablage
• Déshuilage-dégraissage
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100
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.1. Traitement physico-chimique (2/3 étapes)
� La décantation primaire: réduire 90% les matières décantables
contenues dans l’effluent primaire
Ses performances:
• Réduction de 25% à 35% de la DBO5
• Réduction de 50 à 65% de la MES
• Réduction faible de l’azote, du phosphore, des métaux
![Page 101: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/101.jpg)
101
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.1. Traitement physico-chimique (3/3 étapes)
� La floculation: consiste à ajouter à l’effluent pré-traité une
substance chimique (polyélectrolytes, sels de fer et d’aluminium,
chaux) pour faire floculer les MES résiduelles; les flocs formés
vont décanter dans le fond du floculateur et être éliminés.
![Page 102: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/102.jpg)
102
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.1. Traitement physico-chimique
Schéma d’une station d’épuration physico-chimique
![Page 103: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/103.jpg)
103
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� Procédé utilisé en aval d’un décanteur primaire. Il est composé:
• Lit bactérien
• Boue activée
• Lagunage
• L’infiltration percolation
• Méthanisation
![Page 104: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/104.jpg)
104
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� Lit bactérien
• Lits de cailloux 5 à 10 cm épais
• Ventilation naturelle à la base
• Existence d’un auto curage des boues
![Page 105: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/105.jpg)
105
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� Boue activée: système appliqué soit en traitement secondaire,
soit en traitement tertiaire (finition après le lit bactérien)
• Principe: l’eau décantée séjourne dans un bassin où existe
une concentration de biomasse (2-5mg/l) qui va consommer
la matière biodégradable; puis cette eau est séparée des
boues dans un décanteur secondaire.
![Page 106: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/106.jpg)
106
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
Synoptique d’une station d’épuration de boues activées
� Boue activée:
![Page 107: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/107.jpg)
107
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� Lagunage: système utilisé en tant que traitement primaire,
secondaire ou traitement tertiaire.
• Principe: les temps de séjour des effluents à traiter oscillent
entre 5 et 60 jours (bonne épuration biologique)
• Lagunage aéré
• Lagunage naturel ou aérobie
![Page 108: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/108.jpg)
108
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
Lagunage aéréLagunage naturel
� Lagunage
![Page 109: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/109.jpg)
109
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� L’infiltration percolation: procédé utilisé tant en traitement
secondaire qu’en traitement tertiaire.
• Principe: consiste à faire percoler les eaux usées issus d’un
traitement primaire soit dans les bassins de faible
profondeur remplis de sable, soit dans le sol directement.
![Page 110: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/110.jpg)
110
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� Synoptique d’une station d’épuration par infiltration percolation
![Page 111: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/111.jpg)
111
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.2. Traitement biologique
� Méthanisation: Processus biologique dans lequel les
microorganismes épurateurs se développent en l’absence d’air
et produisent un gaz combustible (biogaz)
![Page 112: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/112.jpg)
112
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.3. Traitement tertiaire
� Procédé encore appelé épuration complémentaire ou avancée
constitue un complément d’épuration des eaux usées
• L’irrigation
• L’épandage
• La désinfection
• L’infiltration percolation
![Page 113: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/113.jpg)
113
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.3. Traitement tertiaire
� L’épandage: procédé qui consiste à recycler l’eau et les
éléments fertilisants dans le sol; les racines végétaux peuvent
ainsi absorber ces éléments minéraux, donc minéraliser la
matière organique
� Performances:
• Réduction des MES, MO, composés phosphorés à 100%
![Page 114: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/114.jpg)
114
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.3. Traitement tertiaire
� L’irrigation: procédé qui consiste à réutiliser les eaux usées
dans l’agriculture et utiliser le sol comme support pour
l’épuration
� Quelques inquiétudes: Charge polluante peut engendrer
• problèmes sanitaires (éléments traces et toxiques)
• Problèmes agronomiques (fertilisants, azote, etc.)
![Page 115: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/115.jpg)
115
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.3. Traitement tertiaire
� La désinfection des effluents secondaires: procédé qui consiste
en une élimination durable des agents pathogènes de l’eau
(chloration, ozonation, rayons ultraviolets, température)
� Inconvénients:
• Dépend de la nature des microorganismes à éliminer
• Production des dérivés halogénés cancérigènes
![Page 116: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/116.jpg)
116
CHAPITRE IVEAUX USEES
IV.3. Récapitulatif des étapes et ouvrages nécessaires
![Page 117: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/117.jpg)
117
CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Systèmes collectifs: réseau d’égout avec STEP
� Systèmes individuels ou autonomes (fosses septiques)
![Page 118: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/118.jpg)
118
CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Systèmes individuels (Fosses septiques)
FS à doubles compartiments FS à triples compartiments
![Page 119: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/119.jpg)
119
CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Dispositions annexes des fosses septiques (FS)
• Séparateur de graisse: ouvrage facultatif situé en amont de FS
• Débourbeur: bac rectangulaire muni d’un panier pour le
rétention des déchets lourds et indésirables
• Filtre bactérien: 3ième compartiment de la FS qui permet
d’éliminer la MO en solution
![Page 120: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/120.jpg)
120
CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Critères d’aptitude du sol à l’assainissement autonome
• Perméabilité du sol évalué par le test de percolation
• Niveau de la nappe phréatique
• Profondeur du substratum (>1 m) pour les sols à
granulométrie fine
![Page 121: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/121.jpg)
121
CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Hypothèses de dimensionnement des fosses septiques
• Taux d’accumulation des boues: 0,18-0,5l/hab./j
• Fréquence de vidange de 2 à 5 ans
• Volume minimal de la fosse: de 1,5 à 2m3
• Volume additif pour chaque supplément de 2 personnes: de
0,4 à 0,5 m3
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CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Différentes méthodes de dimensionnement
• Méthode française
• Méthode belge
• Méthode canadienne
• Méthode anglaise
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CHAPITRE IVEAUX USEES
V. Systèmes fondamentaux d’évacuation et de traitement
� Ouvrages autonomes à faible coût
• Latrines à fosses ventilées (VIP, VIDP)
• Latrines à siphon (latrines à chasse d’eau)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
I. Concept de valorisation
II. Etat des lieux sur la gestion des boues de vidange
III. Notion de traitement des boues de vidange
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
Objectifs du chapitre
� Réduire le volume des boues
� Réduire leur pouvoir fermentescible
� Faciliter leur conditionnement et leur transport vers
les lieux de mise en décharge ou de valorisation
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
I. Concept de valorisation
Procédé qui consiste à recycler un matériau pour lui donner une
fonction autre que celle initiale
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
II. Etat des lieux sur la gestion des boues de vidange
Cheminement des excrétas en zone urbaine
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
II. Etat des lieux sur la gestion des boues de vidange
Fosses septiques, latrines àchasse d’eau, latrines simples
Ces équipements produisent des boues qu’il fautmanager de façon responsable et appropriée
![Page 129: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/129.jpg)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
II. Etat des lieux sur la gestion
des boues de vidange
Pratiques actuelles de gestiondes boues de vidange
![Page 130: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/130.jpg)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
II. Etat des lieux sur la gestion
des boues de vidange
Pratiques actuelles de gestiondes boues de vidange
![Page 131: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/131.jpg)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
II. Etat des lieux
sur la gestion
des boues de
vidange
Les défis à relever
![Page 132: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/132.jpg)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements
des boues de vidange
Protocole de gestiondes boues de vidange
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
![Page 134: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/134.jpg)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Bassins de sédimentation/épaississement non mécanisés
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Bassins de sédimentation/épaississement non mécanisés
![Page 136: Par: Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur ...€¦ · 1 Jacques Rémy MINANE, PhD Enseignant Chercheur remyminane@gmail.com HYDRAULIQUE APPLIQUEE 2 Par:](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042809/5f8e566a8e24603cb72bc99d/html5/thumbnails/136.jpg)
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Système de lagunage
Boues fraîches ouprédécantées
Boues flottantes +
décantées(Lit de séchage)
Boues décantées
• Grande surface requise
• Entretien minime
• Traitement des boues fraîches (de toilettes publiques) ⇒ concentration élevée de NH3
• ⇒ aucun développement d’algues (NH3-toxicité et opacité) aucun apport d’oxygène
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Boues devidange
BA
Boues vers la digestion anaérobie et/ou déshydratation/séchage
FL Filière de lagunage
BA Boues activées
Boues devidange
FL
Eau
x
usées Co-traitement avec des eaux usées
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Co-traitement avec des boues d’épuration
Boues deSTEP
Gaz
Boues devidange
vers la déshydratation-séchage
Surnageantvers la STEP
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidangeCross section A-A
Cross section B-B
Couche de boues 30 cm
Couche de sable 10 cm; d = 0,2 - 0,6 mm
Couche de gravier 10 cm; d = 7-15 mm
Couche de gravier 20 cm; d = 15-30 mm
Lits de déshydratation ou de séchage non plantés
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Lits de déshydratation plantés
• Stabilisation et déshydratation des
biosolides en «une» étape de traitement
• Croissance des plantes requiert une
attention particulière (bilan hydrologique)
• Percolat: besoin de post-traitement
selon le cas
• Approprié en climat tropical humide; pas
encore testé en région aride
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CHAPITRE VVALORISATION DES BOUES DE VIDANGE
III. Options de traitements des boues de vidange
Bassin de séchage
Lit de séchage
Boues de vidangefraîches
°C
Co-compostage avec des déchets organiques solides
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MERCI POUR VOTRE ATTENTION