Rejets illégaux d'eaux usées et importance de la surveillance des matières organiques dans les réseaux d'égouts municipaux

Dans les capitales, les stations de pompage sont très répandues. Par exemple, la ville de Dubaï compte plus de 200 stations de pompage, et Abu Dhabi en compte plus de 250. Les stations d'épuration municipales de la région sont conçues pour traiter des niveaux de DCO compris entre 1 000 et 1 500 ppm. Tout dépassement de la limite de DCO admissible entraînera des difficultés de fonctionnement de la station, ce qui provoquera une grave diminution du taux d'oxygène, une surcharge du système biologique et une augmentation des coûts d'exploitation.

C'est pourquoi de nombreuses industries du Moyen-Orient fonctionnent grâce à un réseau d'égouts industriel distinct, alimenté par des stations de pompage spécifiques conçues pour traiter ces eaux usées à forte teneur en DCO (jusqu'à 10 000 ppm). Cependant, tous les secteurs d'activité ne sont pas raccordés à ce réseau d'égouts industriels, ce qui a donné lieu à des cas de rejets illégaux vers les stations d'épuration municipales.

Défis des stations de traitement des eaux usées municipales

Lorsque les eaux usées provenant des services alimentaires, de la production industrielle et d'autres secteurs d'activité pénètrent dans les réseaux d'assainissement municipaux à la suite de rejets illégaux, cela nuit aux processus de traitement. Ces opérations ont lieu pendant la nuit, lorsque des camions-citernes transportant des eaux usées industrielles déversent ces eaux, à forte teneur en DCO et en DBO, dans les voies d'entretien des réseaux d'assainissement, afin d'éviter les frais liés au transport et au traitement de ces eaux.

Il n'existe aucun système de mesure en temps réel de la qualité de l'eau sur l'ensemble de ces réseaux d'assainissement, ce qui signifie qu'on ignore la nature de ces rejets jusqu'à ce que les eaux usées parviennent à la station municipale de traitement des eaux. Actuellement, des échantillons sont prélevés manuellement chaque jour dans les stations de pompage, puis les analyses de DCO et de DBO sont effectuées en laboratoire. Certains laboratoires sont en mesure de mesurer la salinité ou la conductivité en temps réel, mais cela ne leur permet pas pour autant d'avoir une vision complète du problème ni de comprendre 20 % des caractéristiques de l'eau.

Le caractère imprévisible de ces rejets illégaux complique la gestion des mesures d'assainissement et de traitement, mais une détection plus rapide permet d'intervenir rapidement. Les services publics s'attaquent à ce défi notamment par la surveillance des matières organiques, c'est-à-dire la mesure en continu des polluants organiques à l'aide de paramètres comme la demande chimique d'oxygène (DCO), la demande biochimique en oxygène (DBO) et le carbone organique total (COT). En offrant une visibilité plus rapide sur l'évolution des conditions des eaux usées, la surveillance des matières organiques aide les opérateurs à identifier les épisodes de pollution avant qu'ils n'affectent les processus de traitement.

Avantages de la surveillance des matières organiques en temps réel

Badger Meter est un pionnier dans le domaine de la mesure en temps réel des matières organiques, ou spectrométrie, avec des références mondiales éprouvées depuis 25 ans. La sonde spectro::lyser V3 présente une conception très robuste et mesure plus de 10 paramètres, dont la DCO, la DBO, le COT, les matières en suspension totales, les nitrates, les nitrites, l'HS-, la couleur et la contamination. Le con::cube V3 se connecte à un terminal avancé pour fournir des données instantanées aux autorités, où qu'elles se trouvent, que ce soit dans une salle de contrôle centrale ou par le biais d'alertes sur mobile ou par courriel.

En surveillant en permanence la qualité des eaux usées au niveau des stations de relèvement et d'autres points stratégiques du réseau d'égouts, les services publics sont rapidement alertés de toute évolution de la qualité des eaux usées. Des variations inhabituelles des concentrations de polluants peuvent signaler des rejets illégaux ou d'autres perturbations du processus avant même que ces rejets ou perturbations n'atteignent la station de traitement, ce qui permet aux opérateurs d'enquêter, d'intervenir plus rapidement et de protéger les processus de traitement biologique en aval tout en minimisant les répercussions sur l'exploitation.

La surveillance de la DBO et de la DCO apporte les avantages suivants aux stations de traitement des eaux usées :

Une réussite au Moyen-Orient

L'une des plus grandes municipalités du Moyen-Orient exploite plus de 200 stations de relèvement réparties sur un réseau d'égouts de 300 km. Le personnel des services publics prélève manuellement des échantillons deux à trois fois par jour afin de respecter la réglementation, et peu de sites sont équipés de capteurs de salinité. Une salinité élevée perturbe les processus microbiens dans les stations de traitement et tue les organismes d'eau douce, tandis que la surveillance permet d'assurer un traitement optimal et un rejet sans danger. En l'absence de visibilité sur les mesures en temps réel des matières organiques, il manquait des points de données dans le réseau.

Les eaux usées municipales non traitées contenaient des matières solides en suspension ainsi que des graisses et des huiles provenant des restaurants. Le déversement illégal d’huiles de moteur usagées et les débits d’eau très élevés constituaient quant à eux des problèmes qui ont longtemps posé des difficultés au service public.

Afin d'évoluer vers une gestion proactive du réseau de traitement des eaux usées, le service public a choisi de déployer des sondes spectro::lyser dans 30 stations de relèvement afin de surveiller en temps réel les valeurs de DCO et de matières en suspension totales. Une cage cylindrique en acier percée de petits trous a été fabriquée sur mesure par les opérateurs pour empêcher les particules de grande taille d'interférer avec les capteurs. Les capteurs ont ensuite été installés sur la structure et fixés à l'intérieur de la cage, avant que l'ensemble ne soit directement immergé dans l'eau à l'aide d'une chaîne de soutien.

La cage en acier inoxydable sur mesure et le spectro::lyser préparés en vue de leur installation dans une station de relèvement des eaux usées.

Sur 75 % des sites de surveillance, ce client a constaté une réduction des besoins d'entretien par rapport aux méthodes de surveillance précédentes. Les données en temps réel sur la qualité de l'eau sont transmises à un tableau de bord central par le terminal con::cube V3. Toutes les données sont transférées vers la plateforme en infonuagique du client, où les alertes sont configurées spécifiquement pour répondre aux besoins liés aux relevés présentant des valeurs faibles ou élevées.

Grâce à de nombreuses options permettant d'afficher clairement les données, le client peut personnaliser les représentations graphiques dès le début de l'installation, selon ses besoins. De plus, l'historique complet des données de chaque site est désormais consultable et exploitable. Après le succès rencontré par ces premiers appareils, le programme sera étendu et davantage de capteurs seront installés.

Implications pour l'industrie

Au-delà du Moyen-Orient, l'alerte précoce et la détection des opérations illégales liées aux eaux usées sont essentielles pour préserver l'intégrité des processus de traitement. La surveillance est utile par elle-même, mais elle procure surtout des informations. En complément d’un programme de surveillance robuste, ce sont les équipes des services publics capables d'exploiter ces informations pour agir concrètement qui obtiennent les meilleurs résultats, surtout lorsque des mesures préventives sont prises en parallèle. L'utilisation des données fournies par ces capteurs de surveillance de la qualité de l'eau pour contrôler les vannes ou les pompes, par exemple, permettra à une station de traitement d'être mieux préparée à gérer des épisodes de pollution imprévus.