Filières d'épuration adaptées aux petites collectivités - Epnac

L E S D I S Q U E S B I O L O G I Q U E SCultures fixées sur supports ts grossiersLes disques biologiques ont connu une forte désaffection depuis 1975 en France. Elle a été justifiée par denombreuses défaillances mécaniques et un sous-dimensionnement chronique.Dans d’autres pays européens, en Allemagne et au Royaume-Uni notamment, cette technique figure toujoursen bonne place, parmi celles réputées adaptées au traitement des eaux usées domestiques. Par conséquent,les constructeurs présents dans ces pays ont normalement fait évoluer la technologie vers une plus granderobustesse et fiabilité de la partie mécanique, d’une part, et vers le développement de nouveaux supports,légers et offrant souvent une surface développée accrue, d'autre part.La qualité de l’eau épurée est directement liée à la charge polluante appliquée par unité de surface mouilléedes disques.Dans les années 70, les abaques de Hartmann (élaborés en Allemagne, parallèlement à la mise au pointdu procédé), fournissaient un moyen certes empirique, mais opérationnel, d’accéder à la qualité de rejet enfonction de la charge organique surfacique appliquée sur l’étage biologique et de la concentration deseaux sortant du traitement primaire. Divers facteurs, liés à la taille de l’installation (et donc aux à-coups decharge inversement proportionnels qu’elle pouvait recevoir), au nombre d’étages de disques en série et à lasepticité des eaux (pouvant entraîner une diminution de la charge surfacique appliquée d’un facteur 1.3)permettaient d’affiner le dimensionnement.Du fait de l’importante expérience acquise, il est toujours intéressant de se reporter aux pratiques ou recommandationsen cours en Allemagne. Les bases de dimensionnement sont établies par l’ATV * (dans desrecommandations de 1989 et 1991, pour des systèmes constitués de plusieurs étages en série dont l’alimentationen eau usée se fait perpendiculairement à l’axe de rotation), il est fait référence à :– une charge de 8 g de DBO 5m -2 j -1 , pour au moins deux batteries de disques en série et 10 g de DBO 5pour au moins quatre batteries en série, en l’absence de nitrification ;– une charge de 4 g de DBO 5m -2 j -1 , pour au moins trois axes en série et 5 g de DBO 5pour au moinsquatre axes en série, avec nitrification (sans précision sur le taux ni sur les concentrations en sels ammoniacauxrésiduels).Aujourd’hui, les installations mises en place depuis moins d’une dizaine d’années en France, ont souventdes caractéristiques différentes. L’alimentation des disques n’est plus réalisée perpendiculairement à leuraxe, mais parallèlement à celui-ci. Le traitement s’effectue en un seul étage sur lequel plusieurs types desupports sont assemblés. Compte tenu de leur profil gaufré, ces derniers offrent certes des surfaces spécifiquessupérieures, mais présentent également des parties mortes à cause de recouvrements pouvant diminuerla surface utile de 4 à 5 % avant colonisation. De ce fait, il est souvent difficile de quantifier précisément lessurfaces accessibles au biofilm et/ou au substrat, et par conséquent réellement actives.En se référant uniquement aux seuils relatifs à la DBO 5(c’est-à-dire sans rechercher une nitrification importantede l’effluent) pour des collectivités dont les rejets sont soumis respectivement à déclaration et autorisation,les valeurs suivantes peuvent être préconisées :– pour des pollutions < 120 kg DBO 5j- 1 (DBO 5≤ 35 mg l -1 ), la charge appliquée devrait être ≤ 9 g deDBO 5m -2 j -1 ;– pour des pollutions > 120 kg DBO 5j- 1 (DBO 5≤ 25 mg l -1 ), la charge appliquée devrait être ≤ 7 g deDBO 5m -2 j -1 .Ces charges peuvent être retenues pour une eau sortant de l’étage de traitement primaire, ayant unetempérature supérieure ou égale à 10 °C et ne présentant pas d’indice de septicité (potentiel d’oxydoréductionpositif, absence d’odeurs).53* Abwassertechnische Vereinigung e.V. (association de techniciens de l’épuration)Nota : pour plus d’informations, voir liste bibliographique en annexe I et plus précisément les ouvrages [3] et [4].Les disquesbiologiques