Structures d’empaquetage des hôtels

Structures d’empaquetage des hôtels

Parmi les structures d’empaquetage visitées, celle qui avait les effluents de meilleure qualité se trouvait être avec un système de traitement à marais dans un hôtel de taille moyenne. Le processus de traitement comprenait un traitement préliminaire avec filtrage et sédimentation. Les eaux d’égouts étaient alors déversées dans un système de marais à trois niveaux, sans eau à la surface et creusé dans une colline. Les effluents du marais passent à travers un filtre et sont alors désinfectés par une lampe à ultraviolets. L’étude des données a montré que les concentrations typiques en DOB et en matières solides en suspension n’atteignaient pas 10 mg/l.

Les structures d’empaquetage par aération prolongée qui ont été visitées avec la plupart des procédés utilisés par les structures ordinaires de traitement à boue activée, mais à plus petite échelle. Toutes utilisaient un processus séquentiel comprenant filtrage, bassin d’aération, bassins de sédimentation et désinfection au chlore avant d’être déversés ou recyclés pour l’irrigation. A l’un des hôtels, un bassin d’équalisation était utilisé avant le basin d’aération. La boue en provenance des bassins de sédimentation était renvoyée dans les bassins d’aérations, l’excès étant typiquement rejeté dans un bassin d’épaississement. Aucune donnée de conception de ces structures n’était disponible, mais il semble que la plupart furent conçues pour desservir une population s’échelonnant entre 500 et 2000 personnes. Dans l’ensemble, la qualité des effluents était entre convenable et excellente, si ce n’est pour une des structures d’empaquetage qui ne fonctionnait pas convenablement, car une partie de l’équipement était endommagée et devait être remplacée.

Chapitre 6.
Methodologie pour la selection d’une
technologie appropriee
Ce chapitre expose les méthodologies pour choisir les technologies appropriées au contrôle de la pollution par les eaux d’égouts. Les méthodologies ont été élaborées à l’attention d’un public varié – les responsables des gouvernements et des organismes de financement, les fonctionnaires régionaux et les ingénieurs de la Région des Caraïbes qui doivent mettre en place ou évaluer des plans pour le contrôle de la pollution par les eaux d’égouts et pour des sources de pollution spécifiques. Chaque méthodologie a été élaborée en utilisant un «organigramme décisionnel » - une série structurée de questions qui oriente le lecteur vers une technologie approprié ou un groupe de technologie acceptables pouvant amoindrir ou résoudre un problème spécifique. Les technologies identifiées par les organigrammes décisionnels sont décrites en détail dans l’Appendice D. Des méthodologies ont été élaborées pour quatre secteurs majeurs du contrôle de la pollution :

 Système de collecte

 Traitement des eaux d’égouts domestiques

 Traitement des eaux d’égouts industrielles

 Traitement et évacuation des solides

Systemes de Collecte

Jusqu’à récemment, un ingénieur qui élaborait un système de collectes des eaux d’égouts avait peu d’options parmi lesquelles choisir. A ce jour, le système de collectes des eaux d’égouts le plus ancien et le plus utilisé est le système auquel ce rapport nomme les «égouts conventionnels gravitaires ». Il s’agit d’un écoulement par gravité dans des canalisations ou des conduites qui transportent les égouts loin des lieux d’habitation ou de travail. Les canalisations sont construites en conservant toujours une pente descendante pour que le flux s’écoule par gravité. L’avantage principal des égouts conventionnels gravitaires est que les critères de conception sont bien établis. Cependant, ils ont de nombreux désavantages si on les compare aux autres systèmes. Ils sont chers à construire, notamment lorsque le niveau hydrostatique est élevé ou que les sols sont rocheux, et sont susceptibles à l’infiltration et à l’affluence des nappes d’eaux souterraines et des solides en suspension dans les flux de déchets. Les installations pour le traitement des eaux d’égouts doivent être dimensionnées pour faire face aux déversements des eaux d’égouts ainsi qu’aux éventuelles infiltrations et affluences. Les égouts gravitaires de petit diamètre, l’assainissement sous pression et l’assainissement sous vide sont d’autres technologies plus récentes. Ces nouveaux systèmes résolvent certains désavantages des égouts conventionnels gravitaires.

L’illustration 6-1 est un organigramme décisionnel permettant la sélection d’un système adéquat de collecte des eaux d’égouts. Les principaux facteurs devant être pris en considération lors de la sélection sont la densité de la population, la topographie de surface et la nature du sous-sol. Parmi les systèmes de collecte examinés avec l’organigramme et présentés dans l’Appendice C, se trouvent :

 Système d’égouts conventionnels gravitaires

 Système d’égouts de petits diamètres sous pression

 Système d’assainissement sous vide

 Système d’égouts gravitaires de petits diamètres

insert figure 6-1

Critères de l’organigramme décisionnel

Ci-dessous se trouvent les plus importants critères de sélection des technologies appropriées pour la collecte des eaux d’égouts. La pertinence de chaque critère dans le processus de décision et de sa mise en vigueur dans l’organigramme décisionnel est examinée. Les principaux facteurs pris en compte dans la sélection d’une technologie pour le transport des eaux résiduaires domestiques sont la disponibilité de l’eau, la pente prédominante du terrain, les considérations hydrogéologiques et les considérations sociales.

La première question dans l’organigramme décisionnel est de savoir si les foyers et les établissements qui doivent être desservis ont l’eau courante. Si ce n’est pas le cas, ou simplement pour un petit nombre, le volume de déchets générés sera minime. Les excréments et autres déchets domestiques peuvent être éliminés par des systèmes tels que les latrines à fosses ou d’autres toilettes qui n’utilisent pas d’eau. Les fosses septiques ne devraient pas être prises en considération dans de tels cas car, lorsqu’elles n’utilisent pas de liquide, elles fonctionnent de la même façon que les latrines ou les toilettes à compost mais sont plus chères à installer. Lorsque les habitants n’ont pas l’eau courante, le volume de liquide produit par les eaux d’égouts n’est pas suffisant pour l’utilisation d’une fosse septique.

Dans le cas où la topographie de surface permettrait que des canalisations soient installées sur une pente descendante des foyers et établissements jusqu’à la structure de traitement des eaux résiduaires, un système d’égouts gravitaires pourrait être utilisé. Les systèmes gravitaires devraient toujours être préférés aux systèmes de pompage. Les grandes stations de relevage augmentent les frais d’exploitation et d’entretien d’une façon dramatique et peuvent aussi augmenter les coûts d’investissement.

Les sols manquant de stabilité, les sols rocheux et les nappes d’eau souterraines se trouvant à un niveau élevé sont des facteurs qui augmentent les coûts de construction et d’entretien des systèmes d’égouts gravitaires. Dans de telles conditions, les systèmes d’égouts de petit diamètre ou les systèmes d’assainissement sous vide reviennent moins chers. Les canalisations d’égouts gravitaires de petit diamètre, dont les conduits sont en PVC, peuvent être coudées pour s’adapter aux sols peu stables. Elles éliminent littéralement les problèmes d’infiltration et d’affluence et peuvent être construites, relativement facilement, autour des rocs qui affleurent à la surface. Les systèmes d’égouts gravitaires de petit diamètre et les fosses septiques à effluents sous pression, parce qu’ils ne transportent pas beaucoup de solides en suspension (ils transportent généralement les effluents des fosses septiques), peuvent être installés sur une pente plus faible que les systèmes d’égouts conventionnels (ceux-ci transportent les égouts «bruts» et doivent conserver une certaine vélocité du flux pour éviter un dépôt excessif des matières solides dans les conduites). Ceci réduit les coûts de construction car les excavations pour les égouts de petit diamètre ne coûtent pas aussi cher que les excavations pour les égouts conventionnels. L’assainissement sous vide peut être utilisé d’une façon plus efficace lorsque le terrain est plat et les nappes d’eau souterraines sont hautes. Dans ces conditions, les conduites des égouts sous vide peuvent être installées dans des tranchées peu profondes pour réduire les coûts de construction. Ce sont des systèmes qui sont étanches des robinets vanne dans les maisons à la station centrale sous vide, ce qui élimine l’infiltration et les débordements. Cependant, le phénomène d’«infiltration et d’affluence » par la conduite latérale des maisons puisque c’est une conduite gravitaire conventionnelle.

Bien qu’il n’en soit pas fait mention d’une façon spécifique dans les organigrammes décisionnels, les considérations sociales jouent un rôle important dans la sélection d’un système adéquat de collecte des eaux d’égouts pour une communauté. Le système d’égouts conventionnel gravitaire a beaucoup été utilisé dans des communautés de type très différent, parce que c’est le système le plus simple et qu’il ne nécessite de routine d’entretien. Il a été utilisé dans des communautés urbaines à revenus élevés et à faibles revenus et dans de petites agglomérations urbaines. Les systèmes alternatifs, qui peuvent être d’un coût d’investissement plus bas, ont les désavantages d’être plus complexes ou d’exiger plus d’entretien qu’un système de collecte central gravitaire. Par exemple, les systèmes sous vide de petit diamètre nécessitent une pompe broyeuse dans chaque maison. Cette prolifération d’équipements électriques, qui nécessitent un entretien de routine, est un désavantage important de ce type de système dans de nombreuses communautés. L’expérience de ces types de systèmes dans les pays industrialisés a prouvé qu’il est très difficile de les conserver en bon état de fonctionnement, même dans le contexte d’une économie fructueuse. L’assainissement sous vide est moins complexe mais exige cependant l’entretien d’un robinet vanne dans chaque maison et nécessite généralement plus de stations sous vide/de pompage qu’un système de collecte gravitaire équivalent. Les égouts gravitaires de petit diamètre sont utilisés avec des fosses septiques dans chaque maison et la boue doit être enlevée à intervalles réguliers.

Les responsables des systèmes de collecte devraient poser la question pour savoir si la communauté acceptera d’entretenir l’équipement qui se trouve dans la maison ou autorisera l’accès d’une propriété privée au personnel d’entretien. Si la réponse à cette question est négative, il est alors conseillé d’utiliser un système de collecte conventionnel gravitaire. Les systèmes de collecte qui transportent de l’eau facilitent l’usage des commodités modernes que sont les toilettes à l’intérieur de chaque foyer dans la communauté. Cependant, cette commodité peut ne pas être requise ou même désirée dans une communauté où les latrines communes seraient une méthode de collecte des déchets publics plus facilement acceptée. Il est probable que l’on devrait évaluer l’approbation de la population au sujet des méthodes de système de collecte grâce à des assemblées publiques dans la communauté, à la diffusion de documents explicatifs et à des sondages d’opinions.

traitement des EAUX D’EGOUTS domestiques

La sélection de technologies pour l’évacuation des déchets domestiques est un procédé complexe mettant en jeu de nombreux facteurs. L’illustration 6-2 est un organigramme décisionnel pour choisir une technologie appropriée au traitement des eaux d’égouts domestiques. L’organigramme a pour but d’aider le lecteur à accéder à une technologie appropriée ( qui est ici définie comme une technologie de bon rapport qualité/prix, qui procure un traitement adéquat et pour l’exploitation et l’entretien de laquelle la communauté locale possède les moyens financiers et la main d’œuvre qualifiée) pour une communauté spécifique. La sélection de la technologie la plus appropriée pour la communauté en question exige l’analyse des facteurs culturels, l’évaluation du lieu et une analyse du coût. L’organigramme décisionnel a pour dessein de favoriser l’identification d’une technologie appropriée. Cependant, pour une sélection décisive, il doit être adjoint d’une analyse détaillée et basée sur les facteurs et contraintes régionaux de chaque communauté.

Ci-dessous se trouvent les critères les plus importants à prendre en considération lors de la sélection de technologies appropriées. La pertinence de chaque critère dans le processus de décision et de son utilisation dans l’organigramme est examinée. Les principaux facteurs pris en compte dans la sélection d’une technologie pour le traitement des eaux résiduaires domestiques sont la disponibilité de l’eau, la présence d’un système de collecte, la densité des logements ou de la population, la disponibilité d’une main d’œuvre qualifiée et d’un personnel pour l’exploitation, la disponibilité de terrains, la disponibilité et le coût de l’énergie, le climat et les conditions hydrogéologiques et les possibilités de recyclage des effluents.

La première question dans l’organigramme décisionnel est de savoir si les foyers et les établissements qui doivent être desservis ont l’eau courante. Si ce n’est pas le cas, ou simplement pour un petit nombre, le volume de déchets générés sera minime. Les excréments et autres déchets domestiques peuvent être éliminés par des systèmes tels que les latrines à fosses ou d’autres toilettes qui n’utilisent pas d’eau. Les fosses septiques ne devraient pas être prises en considération dans de tels cas car, lorsqu’elles n’utilisent pas de liquide, elles fonctionnent de la même façon que les latrines ou les toilettes à compost mais sont plus chères à installer. Lorsque les habitants n’ont pas l’eau courante, le volume de liquide produit par les eaux d’égouts n’est pas suffisant pour l’utilisation d’une fosse septique.

Lorsqu’il n’y a pas de système de collecte, un foyer ou une petite communauté n’a que peu d’options pour le traitement et l’évacuation de ses déchets. Pour une communauté avec un système de collecte, le choix est beaucoup plus vaste. Dans cet organigramme décisionnel, la définition des systémes de collecte comprend les fosses septiques ainsi que les égouts publics.

Pour les habitations rurales isolées, des structures centralisées de collecte des égouts ne sont pas économiques à cause du coût élevé des canalisations pour le transport des eaux d’égouts jusqu’à ces structures. La densité des logements, en fonction de laquelle ces systèmes centralisés deviennent plus économiques par rapport aux systèmes sur site, varie énormément. Cela dépend du type prédominant des sols, du prix des terrains, de l’équilibre entre l’évaporation et les précipitations, de l’hydrologie des nappes d’eau souterraines et des coûts régionaux pour les matériaux de construction. Aucune densité ne peut être spécifiée pour prendre une décision rapide et définitive quant à la sélection d’un système de traitement - sur site ou centralisé - pour chaque type de communauté.

La complexité d’une technologie de traitement qu’une communauté peut exploiter et entretenir avec succès est déterminée par la disponibilité d’une main d’œuvre qualifiée locale. Ceci est une considération importante ; de multiples stations d’épuration d’empaquetage à boue activée aux Etats-Unis et dans les Caraïbes ne fonctionnent pas convenablement parce qu’elles ne sont pas exploitées ou entretenues correctement. Dans de nombreuses petites communautés rurales où il n’y a pas de main d’œuvre qualifiée pour faire fonctionner correctement une structure à boue activée, une méthode plus simple, telle que le lagunage ou les marais, devrait être utilisée. La règle devrait être que les technologies ne nécessitant que peu d’entretien soient préférées aux technologies nécessitant beaucoup d’entretien, même si le traitement n’est pas toujours aussi efficace. Cette règle se retrouve dans l’organigramme décisionnel – toute les technologies pouvant être utilisées dans les communautés sans main d’œuvre qualifiée doivent être faciles à exploiter et à entretenir. Il est nécessaire d’avoir, comme condition préalable à l’exploitation efficace de méthodes de traitement des eaux d’égouts plus complexes, une infrastructure de gestion pour gérer et percevoir les taxes des utilisateurs et les dépenses de gestion. Dans une certaine mesure, tous les systèmes de traitement devraient faire partie d’une infrastructure de gestion efficace, bien que les systèmes de traitement utilisant les ressources de la terre et peu d’énergie soient moins touchés par les problèmes de fonctionnement et de gestion et devraient être la technologie de choix lorsque les systèmes de gestion en sont au processus d’élaboration.

Lorsque les terrains sont nombreux et les prix ne sont pas élevés, les systèmes de traitement naturel sont habituellement appropriés, car ils nécessitent peu d’entretien, leur utilisation est simple et ils fournissent un traitement adéquat. Lorsqu’il y a peu de terrains disponibles et qu’ils sont chers, des méthodes de traitement mécanisé et utilisant beaucoup d’énergie mais nécessitant une superficie plus petite peuvent s’avérer d’un meilleur rapport qualité/prix que les systèmes naturels.

Les exigences concernant la qualité des eaux réceptrices des effluents (par exemple un lac, un cours d’eau, une nappe d’eau souterraine, un estuaire ou l’océan) ou des effluents devant être recyclés influent d’une façon importante sur les exigences concernant le traitement. Deux critères influent sur les exigences concernant la qualité des eaux réceptrices et, par conséquent, sur le taux d’effluents qui peuvent être déversés dans les eaux réceptrices :

• Le volume des eaux réceptrices—De grandes masses d’eau ont une capacité d’assimilation ou de dilution plus importante que des masses d’eau plus petites.

• L’usage prévu des eaux réceptrices—L’eau potable, l’élevage des crustacés, les zones primaires de loisirs et l’irrigation ont des exigences de qualité différentes.

Les technologies adéquates de traitement pour les communautés rurales permettront l’élimination nécessaire des contaminants pour la plupart des eaux réceptrices ou des besoins de recyclage. Prendre en considération les eaux réceptrices des effluents est beaucoup plus important dans le contexte urbain à cause du volume de déchets qui est produit. Pour sélectionner une technologie appropriée de traitement pour les communautés urbaines, il est nécessaire de connaître le niveau de traitement qu’exigent les eaux réceptrices. Si les effluents sont déversés au grand large par des canalisations sous-marines, un traitement primaire peut être suffisant. Si les effluents sont déchargés dans un estuaire, une baie, un lac ou un cours d’eau, l’eutrophication peut être un problème et l’élimination des substances nutritives doit être considérée. Dans le cas où le taux de déversement des déchets dans les eaux réceptrices n’est pas connu avec certitude, une analyse de la zone de mélange doit être effectuée.

Conditions hydrogéologiques et climat

Certains procédés de traitement pour les communautés à faible ou à moyenne densité sont plus touchés par les conditions hydrogéologiques du lieu de traitement que les systèmes plus importants parce qu’ils dépendent plus des systèmes naturels que les procédés de traitement pour les communautés très peuplées.

Pour les traitements souterrains ou les processus d’évacuation, il faut connaître les conditions hydrogéologiques suivantes :

• Perméabilité du sol— La perméabilité du sol et parfois la profondeur et l’emplacement. Si le sol n’est pas assez perméable pour recevoir les flux d’effluents, les effluents remonteront à la surface. C’est ce qu’on appelle «l’effet de mare».

• Le niveau saisonnier des nappes d’eau souterraines—Le traitement adéquat des effluents nécessite un temps de transit suffisant dans la zone non saturée, au-dessus du niveau hydrostatique, pour éviter la contamination des nappes d’eau souterraines et pour permettre l’oxydation.

Dans un climat sec, les lagunes d’évaporation peuvent être utilisées pour l’évacuation des effluents. Pour que cela fonctionne, la moyenne annuelle d’évaporation doit être supérieure à la moyenne annuelle des précipitations, ce qui n’est pas commun dans le bassin des Caraïbes.

Le savoir, l’attitude, les opinions et les préjugés de la population au sujet de l’élimination des déchets peuvent déterminer si telle technologie de traitement fonctionnera dans telle culture. Par exemples, certaines cultures ont une aversion pour tous contacts avec les déchets humains. Dans de tels cas, des toilettes à compost ne seraient pas appropriées pour les communautés. Des conseillers régionaux et des membres des gouvernements devraient être responsables des questions culturelles lors de la sélection d’une technologie de traitement.

Le volume des effluents devant être déversés détermine les méthodes adéquates d’évacuation des effluents. Lorsque le volume effluent est faible ou d’ordre moyen, ils peuvent souvent être déversés sous la surface du sol si les conditions sont propices. Lorsque les effluents ont une concentration élevée de contaminants et que l’eau potable provient des nappes d’eau souterraines, une autre option devrait être envisagée. Pour des volumes plus importants, l’évacuation par des canalisations sous-marines pourrait être plus appropriée, la capacité de dilution de l’océan au grand large étant important. Les responsables doivent s’assurer que les normes concernant la qualité des eaux réceptrices sont respectées.

Dans de nombreux endroits aux Caraïbes, les effluents qui ont été traités de façon adéquate et la boue en provenance des structures de traitement des eaux d’égouts peuvent être recyclés utilement. Le recyclage a le double avantage d’éliminer les substances nutritives des effluents et de la boue et d’éliminer les substances contaminantes des eaux réceptrices tout en réduisant la contrainte exercée sur les systèmes d’approvisionnement en eau, en fournissant une autre source d’alimentation. Les eaux d’égouts peuvent être utilisées à de nombreuses fins telles que le nettoyage des rues, les eaux de refroidissement et pour d’autres usages industriels, l’irrigation des cultures ou du fourrage pour le bétail, l’irrigation des jardins, l’utilisation des chasses d’eau automatiques et en utilisation directe ou indirecte pour l’eau potable.

L’envergure de ce rapport ne permet pas de fournir une élaboration détaillée des exigences et des contrôles concernant le recyclage des eaux d’égouts. Celui-ci, lorsqu’il a pour but l’irrigation, exige une conception minutieuse du programme d’ensemble de la gestion des eaux qui souvent nécessite de prendre les dispositions nécessaires pour le stockage des eaux d’égouts lorsque les besoins d’irrigation sont faibles. Les chargements d’eaux d’égouts peuvent être limités par plusieurs facteurs tels que les substances nutritives, les exigences hydrauliques ou la teneur en métaux lourds ou en sel dissous des eaux d’égouts. Dans de nombreux cas, les taux d’application des eaux d’égouts sont déterminés par les exigences hydrauliques. Souvent, les taux d’application de la boue sont limités par les taux d’absorption, par les cultures, du nitrogène ou par la teneur de la boue en métaux lourds.

En fonction de l’usage, un désinfection efficace est une exigence primordiale pour les systémes de recyclage. Les régulations concernant le recyclage, dans de nombreux états des Etats-Unis, exigent le filtrage des effluents et une élimination quasi totale des indicateurs de pathogènes avant qu’ils puissent être utilisés d’une façon non limitée pour l’irrigation. Le recyclage indirect des eaux d’égouts pour l’eau potable est employé dans de nombreux où les effluents pénètrent les nappes d’eau souterraines, soit par une infiltration directe soit par une exfiltration des lacs et cours d’eau, lesquels deviennent ainsi des sources d’approvisionnement en eau. Dans de tels cas, l’élimination des nitrates est souvent exigée pour limiter une accumulation des concentrations de nitrate dans les nappes d’eau souterraines.