Les séparateurs d'hydrocarbures et décanteurs dépollueurs qui répondent à des fonctionnalités différentes participent à la protection des ressources en eau contre les pollutions chroniques et accidentelles. Les séparateurs sont réservés aux sites caractérisés par une forte présence d'hydrocarbures, les décanteurs aux eaux pluviales courantes pour séparer les particules. Leur efficacité au quotidien est liée à leur bon fonctionnement et donc à leur entretien.
Les eaux de ruissellement sur les sols imperméabilisés des zones urbaines sont une source de pollution chronique des milieux en raison de la présence de matières organiques diverses, de poussières issues du trafic routier, de particules minérales sur lesquelles s’adsorbent beaucoup d’autres polluants tels que les micropolluants organiques (HAP, PCB, etc.), les métaux lourds et les hydrocarbures (carburants, huiles moteur). Pour ne pas surcharger les stations d’épuration au travers des réseaux de collecte d’eaux usées séparatifs ou unitaires, les eaux de
Les eaux de ruissellement sont traitées le plus en amont possible dans des décanteurs-dépollueurs. Ils assurent la décantation des particules (rendement de 80 % en moyenne) tout en conservant une capacité à séparer des liquides légers non miscibles en cas d’accident. On ne trouve des hydrocarbures libres (flottants) qu’en cas d’accidents de déversement ou dans les zones particulièrement exposées : stations-services, stations de nettoyage de véhicules, activités industrielles en plein air (ferrailleurs par exemple). La présence récurrente d’hydrocarbures sur ces sites exposés nécessite alors un séparateur d’hydrocarbures en qualité de prétraitement.
La réglementation distingue deux catégories d’effluents : ceux issus des aires de lavage de véhicules, la distribution couverte de carburants, les ateliers de mécanique automobile d’une part et les eaux de pluie provenant de zones imperméabilisées : parking et distribution découverte de carburants. Il n’est pas obligatoire de relier les parkings à un séparateur ; son installation est fonction des collectivités qui exploitent le réseau ou par la police de l’eau pour le milieu naturel. Certaines zones classées ICPE peuvent se voir dans l’obligation d'installer de tels dispositifs.
Ne pas se tromper d’objectif
Comme le résume Jean-Yves Viau de Saint Dizier Environnement, l’important est de mettre ces dispositifs au bon endroit selon la nature de la pollution et ne pas se tromper d’objectif : retenir des hydrocarbures sur des zones de travail et de stockage (séparateur d’hydrocarbures) ou faire de la décantation d’eaux pluviales sur des sites ouverts (décanteur dépollueur). Reste que le choix d'un appareil n’est pas facile comme l’explique Christophe Letranchant chez Simop : « un cahier des charges indiquera les objectifs de rejets, mais les informations sur l’effluent à traiter sont beaucoup plus vagues, imprécises ».
Cette pollution est suffisamment sérieuse pour que les séparateurs d’hydrocarbures bénéficient d’aides des agences de l’eau pour les matériels certifiés NF. On estime que la quantité annuelle des matières en suspension (MES) rejetées par les eaux de ruissellement est de 5 à 10 fois supérieure à celle des rejets de stations d’épuration. L’enjeu de ce type de dépollution est donc majeur. Selon l’ISGH, le Syndicat des fabricants d’ouvrages préfabriqués pour la dépollution des eaux pluviales, leur activité représente 100 000 tonnes de boues et 15 000 tonnes d’hydrocarbures interceptées par an et 50 000 tonnes de graisses…
Choisir un équipement adapté aux besoins
On distingue les séparateurs de classe I et de classe II avec dans chaque cas deux possibilités, sans dispositif de dérivation ou avec (I b et II b), qui correspondent respectivement à des teneurs maximales de rejets en hydrocarbures de 5 et 100 mg/L.
La dérivation est utile lors de fortes pluies d’orage pour éviter que le flux turbulent ne relargue les matières présentes dans l’appareil.
À ces deux dispositifs s'ajoutent les débourbeurs (symbole S) et les colonnes d’échantillonnage (symbole P).
La norme NF EN 858-1 détaille, selon les types d’application (parking, lavage, etc.) et d’évacuation, les types de traitement à mettre en place et les éventuelles mesures préventives.
La Charte décanteurs dépollueurs de l’ISGH datée de septembre 2011 explicite le vocabulaire, la réalisation du module.
lamellaire et les grandes lignes de conception, d'installation et de raccordement de ces appareils.
Pour conserver une bonne efficacité, une vidange annuelle de l'appareil est préconisée. MSE préconise une visite trimestrielle de contrôle de boues et d’hydrocarbures assortie d’un nettoyage annuel haute pression des plaques de la cellule. M. Piotto, directeur commercial de MSE, insiste sur l’importance de cet entretien : « un décanteur de 20 L/s chez un industriel recueillant un flux chargé pourra faire un curage tous les trois mois soit un budget annuel de 10 à 15 k€ (coût de traitement des boues et hydrocarbures en centre spécialisé). Pour une collectivité utilisant des appareils plus importants, le budget peut atteindre 30 k€. C'est un ordre de grandeur car chaque installation est particulière et on ne connaît pas la réalité des flux entrants alors qu’il faut assurer des concentrations en sortie. »
Pour optimiser les coûts d’exploitation, les appareils peuvent être équipés de deux dispositifs d’alarme : la détection du niveau de boues pour le compartiment dessableur et la chambre à boues, la détection de liquides légers (hydrocarbures flottants dans le cadre de EN 858). « Si le maître d’ouvrage n’exige pas la présence de cette alarme, elle n'est pas posée car les prix sont souvent très tirés ; la pose nécessite le tirage d’une ligne électrique » explique Joseph Miquel, directeur marketing chez ACO.
Bien dimensionner le séparateur et ses composants
Les règles de dimensionnement des séparateurs sont définies dans les normes NF-EN 858-2 et NF P 16-442 et résumées dans un document du CNIDEP. Il existe un logiciel gratuit de dimensionnement des séparateurs à hydrocarbures SEPARH développé par le CERIB. Le CNPA, Conseil national des professions de l'automobile, a réalisé des documents de synthèse pour définir et choisir ces équipements ainsi qu’une liste des séparateurs certifiés NF pour ses adhérents. Cette liste est disponible sur le site Internet du Cerib à l’adresse http://www.cerib.com.
Sur un décanteur-dépollueur, on trouve en entrée le dessableur (sables et graviers) qui sépare aussi les gros objets flottants, suivi d'un compartiment avec décanteur lamellaire qui alimente par surverse le troisième compartiment avec reprise siphonée vers le milieu.
Il existe deux conceptions de décanteur : à flux croisé (alimentation horizontale du flux) ou à contre-courant (alimentation en fond). L’efficacité des appareils proposés essentiellement par Aco, Aquia Environnement, Dunex (marque de Bonna Sabla), Ecoxper, Hydroconcept, Ocido, Polyway, Purostar, Saint Dizier Environnement, Sebico, Simop, MSE, Stradal ou Techneau dépend d’une bonne hydraulique interne, des vitesses de circulation. Les appareils sont parfois optimisés par simulation dynamique des fluides comme le font Saint Dizier Environnement, MSE et Techneau par exemple. Celle-ci a développé le décanteur Alvéeau® : un faisceau tubulaire de section hexagonale avec une surface de décantation de 17 m²/m³ peu sensible à l’encrassement. Eloy Water vient de lancer de son côté sa nouvelle gamme de séparateurs Hydrosep®. Ce procédé associe l’efficacité d'une cellule à coalescence et la performance d’une hydrodynamique développée sur la composante verticale.
La gamme respecte largement les normes de rejet les plus sévères. Ces performances ont été contrôlées sur la plateforme normalisée EN858 du Cewac située à Ougrée, en Belgique, dans le cadre de la certification CE.
Des équipements capables de répondre à tout type de besoin
Les matériaux utilisés sont l'acier, le béton (Dunex de Bonna Sabla et Stradal), le polyéthylène haute densité rotomoulé (ou bande soudée en spirale pour les gros volumes) et le polyester renforcé verre (composite). « Le béton limite en raison du poids la taille des appareils à 30 L/s environ mais c’est un avantage vis-à-vis des remontées de nappe. Les produits béton sont certifiés par la marque NF » indique Laurent Astaix, Chef de marché chez Bonna Sabla.
Les matériaux légers (PE, composites) ont l’avantage de la légèreté ce qui facilite le transport et la mise en place ; mais elle a son revers car il faut parfois ancrer la cuve, couler une dalle de fond ou des parois béton. « ACO a lancé en 2012 sa gamme Oleopur H en polyéthylène dont la forme a été spécialement étudiée pour s’ancrer directement dans le sol grâce à des collerettes. La cuve est de classe B 125 sans béton de pose. Ceci facilite beaucoup la tâche des poseurs » explique Joseph Miquel qui précise que ces appareils ont un volume de rétention d’huile supérieur à la moyenne du marché pour réduire les visites de maintenance.
MSE réalise des équipements en acier de grande capacité et opte pour une section dodécagonale pour accroître la résistance, surtout en manutention et facilite l’installation (fond plat pas besoin de berceau).
Sur le marché des séparateurs à hydrocarbures, Saint Dizier Environnement s'est clairement orienté vers des produits
De qualité en acier et, depuis Pollutec 2012, en polyéthylène, avec la marque NF que l’entreprise possède depuis 1998. En ce qui concerne la gamme de décanteurs dépollueurs, Saint Dizier Environnement a développé une gamme en acier et en composite, référencée UTEP®, comprenant une structure lamellaire nid-d’abeilles en polypropylène de diamètre hydraulique 39 mm, associée à des canaux de reprise des eaux décantées afin d’assurer une parfaite maîtrise hydraulique des écoulements au sein de l’ouvrage.
KWI propose de son côté sur le marché français les séparateurs à hydrocarbures de la marque Freylit dont le fonctionnement repose sur le principe de coalescence des microparticules d’huile présentes dans l’eau. L’eau chargée en hydrocarbures rentre dans le séparateur HC par un côté, traverse latéralement un ensemble de plaques lamellaires, puis ressort épurée du côté opposé à l’entrée. Ces plaques en polypropylène sont ondulées, perforées en partie haute et maintenues entre elles à équidistance. Le faible écartement entre les plaques et leur positionnement parallèle augmente la vitesse de clarification de l’eau par un meilleur contact entre les HC et le PP. Les hydrocarbures, ou microparticules d’huile, en contact avec le PP se séparent de l’eau et s’agglomèrent en partie haute de chaque vague puis, par coalescence, grossissent jusqu’à pouvoir traverser le trou calibré et atteindre la plaque supérieure et ainsi de suite jusqu’à la surface. « 90 % des stations-services autrichiennes sont équipées d’un séparateur à hydrocarbures Freylit », souligne Vinca Chevalier chez KWI.
De son côté, Simop a revu en 2012 sa gamme de décanteurs particulaires qui se compose désormais de quatre types d’appareils pour répondre au mieux aux besoins. « Nous avons introduit le polyester (plastique
renforcé verre) dans la construction des décanteurs et revu la conception pour plus d'accessibilité à l'intérieur et faciliter la maintenance ; l'efficacité du décanteur lamellaire est améliorée grâce à des canalicules spécialement étudiées pour la décantation à contre-courant. Une nouvelle gamme de séparateur d’hydrocarbures sera lancée courant mars en polyéthylène avec tenue en nappe phréatique, garantie 20 ans pour les modèles de 1,5 à 15 L/s. Cette gamme viendra compléter notre large gamme polymatériaux (acier, PE et PRV) », explique Christophe Letranchant. Dans les deux cas, les polymères apportent des gains sur les prix et la maintenance.
Il n’y a pas de matériau universel, seulement une bonne adéquation aux conditions locales d’implantation et d’accès. La facilité de maintenance est importante, notamment au niveau du compartiment décantation-coalescence. Collinet (fabricant belge), dans ses appareils petit débits (1,5 à 20 L/s) en PEhd, a prévu une cellule coalescente amovible de l’extérieur pour nettoyage, ainsi qu’un flotteur qui évite l’intervention humaine lors de la mise en eau. La société met l’accent sur la conception hydraulique de l’appareil où le trajet est allongé pour améliorer le rendement.
Chaque constructeur propose des alarmes de niveau d’hydrocarbures (détection d’interface) et de niveau de boue (ultrason).
Collinet propose des appareils conçus pour être ATEX (dégagement possible de gaz explosifs par fermentation). Il faut alors prévoir une ligne d’alimentation électrique et un logement pour le transmetteur d’alarme. Collinet, avec son système Solarset, s’affranchit des liaisons avec son capteur solaire intégré au couvercle et la transmission du message par SMS.
Mais même sans alarme, le rejet d’hydrocarbures n’est pas possible car un flotteur obstrue la sortie si le volume d’hydrocarbures libres est trop important.
Simop propose de son côté toute une gamme d’alarme (hydrocarbures et boues) avec alimentation par secteur ou panneau solaire avec ou sans GSM.
