dégraisseurs

conditions d’utilisation

dégraissage des ERU avant rejet à l’égout

Ce prétraitement « à la source » est recommandé, et souvent imposé, à de nombreuses entreprises arti­sanales, (restaurants, collectivités…). Des séparateurs (ou boîtes à graisse) standardisés sont fabriqués en série pour des débits allant jusqu’à 20 à 30 L · s^–1. Ces appareils sont calculés pour un temps de séjour de 3 à 5 min et une vitesse ascensionnelle de 15 m · h^–1 environ.

Bien exploités, ils peuvent retenir jusqu’à 80 % environ des matières grasses figées et stocker de l’ordre de 40 L de matières légères par L · s^–1 de débit introduit. Un curage régulier est indispensable. La tempéra­ture des eaux doit être inférieure à 30 °C. Ces appareils sont conçus pour éviter, autant que possible, les dépôts de matières lourdes, mais on peut avoir avantage à prévoir, en amont, un bac de décantation des matières les plus grosses, offrant un temps de séjour de l’ordre de 1 à 3 min, et facilement curable.

dégraissage en prétraitement de station d’épuration d’eaux résiduaires

Un décanteur primaire sépare obligatoirement les graisses qui s’accumulent en surface, mais est en géné­ral mal adapté à la reprise de celles-ci dès que leur volume devient important, et il s’ensuit des difficultés d’exploitation.

Pour des eaux résiduaires d’origine domestique, le dégraissage est indispensable s’il n’y a pas de décan­tation primaire ; il est avantageusement effectué en combinaison avec le dessablage pour autant que les dimensions de l’ouvrage soient calculées en conséquence (temps de séjour environ 15 min) et qu’un moyen soit prévu pour séparer les matières organiques décantées avec le sable.

Pour certaines eaux usées des IAA contenant des quantités importantes de graisses à retenir (en particu­lier abattoirs, industries de la viande), un dégraisseur séparé, calculé pour une charge hydraulique de 10 à 20 m³ · h^–1 par m² de surface utile, est recommandé. Placé avant rejet à l’égout, il réalise alors une protection du réseau, ou est utile comme première étape de traitement d’une station ERI spécifique.

Ces ouvrages ne sont pas conçus pour retenir les huiles et hydrocarbures qui sont, le cas échéant, arrêtés en décantation primaire.

dessableur‑dégraisseur circulaire

De forme cylindroconique, l’ouvrage a un diamètre de 3 à 8 m et une profondeur liquide au centre de 3 à 5 m. Il est équipé d’un aérateur-mélangeur immergé genre « Aéroflot » placé dans l’axe (photo 9).

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Le mélangeur-aérateur comporte un mobile centrifuge de pompage, noyé sous environ 2 m d’eau et entraîné par un moteur électrique immergé libérant une puissance spécifique de 15 à 30 W par m³ de capa­cité liquide.

Le mobile :

• assure un flux d’écoulement giratoire dans les zones basses de l’ouvrage, facilitant l’écoulement des sables sur les pentes de la trémie à 45° ;

• crée une zone de turbulence ponctuelle favorisant la séparation des graisses et des matières agglutinées ;

• aspire un certain débit d’air atmosphérique par une conduite à l’air libre, et libère cet air dans la masse sous forme des fines bulles dispersées. Elles s’agglomèrent préférentiellement aux particules de graisses hydrophobes et les aident à flotter.

Dans l’ouvrage, l’eau est introduite tangentiellement dans un déflecteur cylindrique central noyé entou­rant l’aérateur immergé. Elle est reprise par un orifice immergé dans la paroi cylindrique.

Le sable est collecté comme précisé dans la section ouvrages.

Les graisses flottées en surface sont reprises en continu par un ensemble de raclage à vitesse lente ; les graisses raclées sont essorées par poussée sur un plan incliné à déversoir émergé et chutent dans une gou­lotte de collecte. Elles s’évacuent généralement gravitairement dans une benne de stockage, ou vers une pompe de reprise (pompe à air), pour les diriger vers un traitement spécifique des graisses (voir principe du biomaster).

dessableur‑dégraisseur rectangulaire

De taille identique au dessableur rectangulaire, il permet de traiter des débits importants, jusqu’à 5 000 m³ · h^–1 (photo 10 et figure 11).

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On distingue les zones de traitement suivantes :

• zone 1 : zone aérée où se synthétisent les graisses ;
• zone 2 : zone calme de concentration et de récupération par raclage des graisses ;
• zone 3 : pont racleur combiné avec raclage des graisses et extraction des sables par pompe.

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La section transversale de l’ouvrage présente une forme adaptée à l’écoulement des flux transversaux de balayage, avec pentes facilitant la confluence du sable en fond d’ouvrage (spiral flow). L’eau, introduite en tête d’ouvrage, est reprise à l’autre extrémité, à travers un large orifice immergé de la paroi, avec passage sur un déversoir aval de maintien de niveau du plan d’eau.

L’ouvrage, à flux longitudinal lent, est généralement équipé de deux systèmes associés de brassage et aération, créant des flux giratoires transversaux indépendants du débit d’eau, et autorisant de ce fait de grandes variations de la vitesse de transit longitudinale, qui peut être très faible sans inconvénient :

• une zone d’entrée éventuelle de pré‑dessablage (pouvant atteindre jusqu’à un tiers de la longueur de l’ouvrage) comporte un système d’insufflation d’air en ligne, équipé de diffuseurs d’air adaptés tels que les Vibrair, qui délivrent une puissance spécifique d’aération de l’ordre de 20 à 30 W · m^–3. L’air insufflé maintient une vitesse de circulation transversale et favorise par son effet de turbulence la séparation des matières organiques agglutinées aux particules de sable, il évite aussi une accumulation massive de gros sables en tête d’ouvrage (identique au dessableur de la section ouvrages)

• le reste de l’ouvrage, consacré au dégraissage et au dessablage fin, comporte une série d’aérateurs immergés disposés en ligne, qui assure un flux giratoire plus lent et la flottation des graisses.

L’extraction du sable est réalisée par les mêmes dispositifs – raclage, pompe ou émulseur porté sur pont mobile… – que décrits dans la section ouvrages.

Les graisses flottées en surface sont raclées vers l’extrémité de l’ouvrage par le pont mobile, et extraites selon une séquence programmée :

• soit par poussée sur un plan incliné à déversoir émergé : avec récupération immédiate en fosse, en benne mobile, ou par pompe ;

• soit par vanne-déversoir (motorisée et programmée) : via un transport hydraulique vers un ouvrage de séparation annexe (voir traitement spécifique des graisses).

dégraisseur rectangulaire avec aérateurs-mélangeurs en tête

Une variante de l’ouvrage précédent est parfois justifiée (pour des eaux contenant peu de gros sables), avec seulement un ou deux aérateurs-mélangeurs placés en tête. Ils comportent une hélice immergée à axe vertical, sous laquelle est injecté un débit d’air surpressé réglable, au moyen d’un diffuseur approprié. Cet aérateur-mélangeur, destiné à de grands ouvrages, réalise les mêmes fonctions que l’aérateur immergé avec la possibilité d’une adaptation séparée du brassage et de l’aération.

performances des dégraisseurs

Les « graisses » regroupent trois formes de composés carbonés : les acides gras, les lipides simples et complexes. Différentes méthodes d’extraction ont été employées pour quantifier la teneur en graisses d’une eau résiduaire ; la plus spécifique est l’extraction à l’hexane (MEH) et au méthanol. La production journalière en ERU est de 15 à 20 g de matières grasses (exprimée en MEH) par EH. Elles ont une densité de l’ordre de 0,9. Les rendements des dégraisseurs vont de 5 à 15 % de la MEH totale et la concentration des graisses récupérées après flottation est, en MEH, de 13 à 100 g · L^–1 et en DCO de 40 à 300 g · L^–1.

On peut être surpris par le faible rendement des dégraisseurs vis-à-vis des MEH, mais il faut avoir à l’esprit que :

• les graisses ne représentent qu’une faible fraction de MEH totale puisque seule la MEH figée est rassem­blée sous forme d’agrégats assez importants (> 50μ) pour pouvoir être collectés sans réactif par les bulles de cette flottation grossière ;

• par ailleurs, les autres huiles, soit sous forme d’émulsions fines, soit sous forme solubles, ne gêneront en rien le biologique. En effet, au niveau de l’aérateur, seules les graisses telles que définies ci-avant vont avoir tendance à flotter et constituer des « écumes » s’accumulant en surface et risquant de servir de « nids » pour des espèces filamenteuses telles que les Nocardia.