Odeurs, algues et évaporation : comment les bâches flottantes résolvent trois problèmes à l'interface eau-air
Le bon fonctionnement des stations d'épuration dépend entièrement de ce qui se passe à la surface de leurs bassins et lagunes. C'est à l'interface entre l'eau et l'air que les odeurs s'échappent, que la lumière du soleil favorise la prolifération des algues et que l'eau traitée destinée à être réutilisée s'évapore lentement. Une couverture flottante recouvre précisément cette interface ; c'est pourquoi un seul système modulaire permet de résoudre des problèmes qui, autrement, nécessiteraient trois interventions distinctes.
Cet article examine le fonctionnement des couvertures flottantes dans le domaine du traitement des eaux usées, lagune par lagune, et explique pourquoi le fait de recouvrir la surface s'avère si efficace.
Les odeurs prennent naissance à la surface ; c'est donc là qu'il faut les traiter
Les plaintes liées aux odeurs constituent l’un des problèmes les plus persistants et les plus sensibles sur le plan politique auxquels est confrontée une station d’épuration. À mesure que la population s’étend vers des installations qui se trouvaient autrefois en périphérie urbaine, la zone tampon entre la station et ses voisins se réduit, et les odeurs qui étaient tolérées en pleine nature deviennent un sujet de mécontentement pour la population et, de plus en plus, une obligation réglementaire assortie de véritables mesures coercitives.
La composition chimique des odeurs des eaux usées — sulfure d’hydrogène, acides gras volatils, mercaptans, ammoniac et autres composés réduits — résulte de l’activité anaérobie, et ces composés se volatilisent à la surface de l’eau. Capturer ou épurer les odeurs après leur rejet dans l’air est un processus énergivore et coûteux : cela nécessite des enceintes, des conduits, des ventilateurs et des épurateurs chimiques ou biologiques, qui consomment tous de l’énergie et exigent un entretien. Il est bien plus efficace d’empêcher leur rejet dès le départ.
Une couverture flottante réduit l’interface eau-air, limitant physiquement la zone par laquelle les composés volatils peuvent s’échapper. En scellant une grande partie de la surface, un système modulaire à couverture étendue peut réduire considérablement les émissions d’odeurs de surface, jusqu’à 90 % dans des configurations favorables, directement à la source, avant même que l’odeur n’atteigne la limite du site. Pour les installations soumises à des contraintes réglementaires ou à la pression des riverains en matière d’émissions, cette approche axée sur la surface constitue souvent la solution la plus rentable, car elle résout le problème à l’aide d’une barrière physique passive plutôt que d’un système de traitement gourmand en énergie.
Réduire la lumière qui favorise la prolifération des algues
Les proliférations d'algues constituent le deuxième problème chronique en surface. Dans les bassins facultatifs et de maturation, dans les bassins de stockage et de réutilisation, ainsi que partout où l'eau traitée est retenue, la lumière du soleil combinée aux nutriments favorise la prolifération des algues. Ces proliférations obstruent les grilles et les filtres, font fluctuer les niveaux d'oxygène dissous et le pH au cours du cycle diurne, dégradent la qualité des effluents, augmentent la teneur en matières en suspension dans les rejets et, dans les applications de stockage, peuvent encrasser les canalisations d'irrigation et les émetteurs en aval.
Les algues ont besoin de lumière pour effectuer la photosynthèse. Une couverture flottante bloque la lumière du soleil qui alimente cette photosynthèse, ce qui freine la croissance des algues sans recourir à des produits chimiques. Cette solution est particulièrement utile pour le stockage des eaux traitées destinées à être réutilisées, lorsque les algicides chimiques peuvent être indésirables ou interdits et qu’une qualité d’eau constante est essentielle pour l’étape suivante, qu’il s’agisse d’irrigation agricole, de réutilisation industrielle, de recharge des nappes phréatiques ou de rejet conforme à la réglementation. En supprimant la lumière, on s’attaque à la source même de la prolifération algale, plutôt que de la combattre de manière réactive par un traitement.
Protection de l'eau traitée destinée à être réutilisée
La réutilisation de l’eau n’est plus une pratique marginale ; dans les régions confrontées à un stress hydrique, elle devient la norme, et dans certaines d’entre elles, elle est même obligatoire. Cependant, l’eau traitée stockée dans des bassins à ciel ouvert est exposée aux mêmes pertes par évaporation que n’importe quelle autre eau de surface, ainsi qu’à une recontamination par les algues, la poussière emportée par le vent et la faune sauvage. La couverture des bassins de stockage destinés à la réutilisation protège l’investissement déjà réalisé pour le traitement de cette eau : elle limite les pertes par évaporation, maintient l’eau à l’abri de la lumière et exempte d’algues, et préserve la qualité sur laquelle compte l’utilisateur en aval. Chaque mètre cube d’eau traitée perdu par évaporation ou dégradé par les algues représente un mètre cube d’effort de traitement gaspillé.
Pourquoi les couvertures flottantes modulaires conviennent-elles aux stations d'épuration ?
Les bassins de traitement posent des défis spécifiques : des niveaux d'eau fluctuants, la nécessité d'y accéder occasionnellement, des processus biologiques qui doivent se poursuivre et des surfaces qui sont tout sauf impeccables. Les systèmes modulaires en PEHD sont particulièrement adaptés car :
• Ils surveillent le niveau d'eau. À mesure que le bassin se remplit et se vide en fonction du débit et de la charge, le système modulaire flotte au gré des variations, assurant ainsi une couverture continue.
• Ils permettent un accès partiel. Les modules peuvent être retirés d'une zone à des fins d'échantillonnage, de maintenance, d'aération ou de vidange, puis remis en place.
• Ils sont chimiquement résistants. Le PEHD résiste à l'environnement corrosif et biologiquement actif des eaux usées tout au long de sa longue durée de vie.
• Ils s'adaptent à toutes les formes. Les lagunes sont rarement de simples rectangles ; les champs modulaires s'adaptent à n'importe quelle géométrie, qu'il s'agisse de déflecteurs, de prises d'eau ou de sorties.
• Elles peuvent être réparées individuellement. Contrairement à une membrane tendue d’un seul tenant, une déchirure isolée ne compromet pas l’intégrité de l’ensemble de la couverture.
Remarque sur l'aération et les processus biologiques
Toutes les lagunes ne doivent pas nécessairement être entièrement recouvertes. Les processus aérobies dépendent du transfert d’oxygène à la surface, et une couverture totale d’un bassin aéré ou facultatif peut nuire au traitement en limitant la réaération. Une conception adéquate établit un équilibre entre la couverture et les besoins du processus : une couverture totale est nécessaire lorsque l’objectif est de contrôler les odeurs, les algues, l’évaporation ou de protéger les eaux réutilisées, tandis qu’une couverture partielle, spécialement conçue, est préconisée lorsque la demande biologique en oxygène doit être respectée. Un bon fournisseur collabore avec vos ingénieurs de procédés pour comprendre l’objectif de traitement de chaque bassin, plutôt que de se contenter de maximiser la couverture partout. Trouver le bon équilibre fait toute la différence entre une couverture qui résout les problèmes et une qui en crée.
Construire le dossier
Les analyses de rentabilité les plus solides dans le domaine des eaux usées partent généralement de la question des odeurs, car celles-ci entraînent des coûts réglementaires et sociaux difficiles à quantifier mais impossibles à ignorer ; viennent ensuite s’ajouter la lutte contre les algues et les économies liées à l’évaporation, qui constituent des avantages cumulés pour les mêmes bassins. La protection du stockage en vue de la réutilisation devient de plus en plus le facteur décisif dans les régions où chaque mètre cube d’eau traitée est destiné à une seconde vie. Lorsqu’une même barrière passive permet de répondre à une exigence en matière d’odeurs, d’éliminer un programme d’algicides chimiques et de préserver l’eau destinée à la réutilisation, c’est la valeur combinée de ces avantages qui fait pencher la balance.
Étayer la décision par des chiffres
Une évaluation rigoureuse des eaux usées commence par l’identification du problème spécifique à l’origine du projet. Dans le cas des odeurs, cela implique de quantifier l’exposition réglementaire ou communautaire, le coût des réclamations, le risque lié à l’application de la réglementation, ou encore les coûts d’investissement et d’exploitation alternatifs d’un système de confinement et d’épuration que la couverture vient remplacer. En ce qui concerne les algues, cela implique d’évaluer le programme d’algicides chimiques ainsi supprimé et les heures de maintenance économisées grâce à la suppression du nettoyage des grilles et filtres encrassés. Pour la protection contre l’évaporation et la réutilisation, cela implique d’évaluer l’eau traitée économisée à son coût de remplacement total.
Dans la plupart des cas, l'investissement se justifie uniquement par la résolution du problème des plombs, les deux autres avantages étant en quelque sorte offerts gratuitement. Un fournisseur qui modélise les bassins de décantation spécifiques, leur taux de couverture, leur rôle dans le processus et leurs besoins en matière d'accès vous fournit un chiffre solide plutôt qu'une simple affirmation générique.
Passez à l'étape suivante
Si votre station de traitement est confrontée à des plaintes liées aux odeurs, à des proliférations d’algues récurrentes ou à l’évaporation et à la recontamination de l’eau traitée destinée à être réutilisée, une couverture flottante modulaire vous permet de résoudre ces trois problèmes à la surface, là où ils prennent naissance.
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