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En amont du boom à Duckett Creek

Lorsqu'une région rurale tranquille du Missouri devient la cible d'ambitieux projets de développement high-tech, les réseaux d'égouts sont rapidement dépassés. D'où la conception d'un système en mesure de répondre aux besoins à venir.

 
 

 

Du sommet d'une colline envahie par les buissons, on a une vue imprenable sur la nouvelle installation de traitement des eaux usées du district de Duckett Creek (DCSD) dans le comté de St Charles dans le Missouri, à 30 km à l'ouest de St Louis. Aucune odeur n'est perceptible. Les bassins géants qui s'étendent devant moi sont remplis d'un liquide bouillonnant et ressemblent de loin à des marmites de chili con carne.
    
Le site est logé dans une petite vallée où serpente un petit ruisseau, affluent du Missouri et est entouré de collines et de forêts. «Avec un peu de chance, nous verrons peut-être un chevreuil», fait remarquer Rick Higgings, directeur d'exploitation du dcsd, en faisant visiter l'installation.
    
Difficile d'imaginer que cette région connaît actuellement l'une des plus fortes expansions des usa, mais en quittant les lieux, il est impossible de ne pas remarquer les grues et les bulldozers qui préparent les fondations d'édifices qui semblent sortir de terre comme des champignons.
    
Il y a trente ans, la région était essentiellement agricole et la plupart des habitations avaient leur propre fosse septique. N'existaient que quelques mini-stations d'épuration et une seule véritable installation de traitement. Mais, au début des années 80, les urbanistes du comté de St Charles commencent à promouvoir un nouveau couloir high-tech le long de la route 40/61 en vue de créer des emplois aux salaires plus élevés.
    
Au fur et à mesure que la population augmente, les systèmes d'égouts commencent de rendre l'âme, créant de facto un sérieux problème. Tom Engle, directeur exécutif du dcsd, explique que, bien que la zone compte plusieurs villes à sa périphérie, peu d'entre elles étaient désireuses de repousser les limites de leur territoire pour prendre en charge les eaux usées des nouveaux occupants: «Il fallait donc que quelqu'un fournisse un système d'égouts adapté à la croissance en cours.»
    
Le DCSD est créé en 1978. Cet organisme reprend et exploite alors plusieurs petites installations, jusqu'à l'inauguration en 1988 d'un nouveau site capable de traiter 17 400 m³ d'eaux usées par jour.
    
Mais les urbanistes se rendent très vite compte que cette capacité sera bientôt dépassée et préconisent la mise en service d'une nouvelle installation de traitement et station de pompage dont la capacité sera de 10 200 m³/jour.
     
En 1994, le financement est trouvé et un site approprié est retenu. Celui-ci se trouve au-dessus du lit majeur du Missouri, dans le Missouri Research Park Industrial Complex, séparé des quartiers résidentiels par des zones d'activités et un terrain de golf.
    
Un petit cours d'eau proche fournit un exutoire naturel pour évacuer les effluents traités vers le Missouri en contrebas. D'une superficie de 3,6 ha, le site a été repris sur les falaises surplombant la rivière par des techniques permettant de préserver au mieux l'environnement. Pas un gramme de terre ou de roche n'a quitté les lieux ; tout a été utilisé pour la construction, qui a nécessité 6,7 km de conduites forcées, 12,9 km de collecteurs, et plus de 9 200 m³ de béton.
     
Mise en service en 1999, la nouvelle installation est entièrement automatisée, gérée et surveillée par un système informatique évolué du nom de Supervisory Control and Data Acquisition System (scada - Système de télécommande et d'acquisition des données). L'installation de traitement, dont le rendement énergétique est supérieur de 20% à la précédente, a recours à la technologie des chenaux à fonctionnement séquentiel.
    
La totalité des eaux usées traitées arrivent par la station de pompage de l'autoroute K qui est équipée de pompes submersibles Flygt. L'eau traitée est déversée dans le cours d'eau, à l'exception d'une partie qui est dirigée vers un lac utilisé pour arroser le club de golf de Missouri Bluff, où a lieu le Nike Tour Classic Tournament. Les matières biologiques récupérées sont recyclées sous forme d'engrais pour faire redémarrer l'agriculture dans cette zone victime d'une inondation catastrophique en 1993.
     «Nous avons toujours été parmi les premiers à utiliser les technologies les plus récentes», confie Rick Higgins en montrant un mur couvert de diplômes et de prix dans les bureaux. Tout récemment, l'Agence fédérale pour la protection de l'environnement a décerné à Duckett Creek son prix de la meilleure station de la région sur le plan de l'exploitation et de la maintenance.
      
Rick Higgins explique qu'en Europe, il est plus courant d'utiliser des technologies de pointe, car les conditions d'exploitation des installations de traitement ne s'appliquent pas aux usa. L'électricité, par exemple, est plus chère en Europe, ce qui oblige à rechercher un meilleur rendement énergétique. Les critères de déversement sont également beaucoup plus stricts.
    
Partis du principe que les normes environnementales allaient continuer à se durcir aux usa, les urbanistes de Duckett Creek ont voulu éviter d'être contraints à transformer ou reconstruire à l'avenir. Après avoir calculé le montant des économies d'électricité et effectué des analyses du cycle de vie des équipements, ils ont conclu que l'installation concernée serait un bon investissement. «Résultat, nous sommes arrivés non seulement à réduire les coûts d'énergie, mais nos rejets sont de meilleure qualité, précise Rick Higgins. Nous avons progressé sur les deux tableaux. Ce qui compte, c'est de suivre l'évolution des technologies de pointe.»
    
Aujourd'hui, le DSCD dessert plus de 96 000 personnes et traite quelque 27 600 m³ d'eaux usées par an dans ses deux installations. La région poursuit son développement à un rythme effréné, de l'ordre de 8,5 % par an. Parmi les plus récents arrivants, Mastercard International et MCI Worldcom vont créer 5000 nouveaux emplois. À cette allure, la région débordera bientôt des limites du dcsd, probablement vers une zone non urbanisée à l'ouest du district. «Les gens qui y vivent sont des fermiers et des éleveurs de chevaux qui ne souhaitent pas de nouveaux aménagements, indique Tom Engle. Mais les villes ici n'ont aucune marge d'expansion et la pression des promoteurs est forte.
    
- La solution à ce problème ne doit être le résultat de machinations, mais de concertation et de coopération», conclut Rick Higgins.
    
Et il ne fait aucun doute que ce dilemme sera résolu dans les meilleures conditions. La réussite consécutive à une planification avisée du DCSD est devenu un modèle d'aménagement intelligent et respectueux de l'environnement.

Facts 1:
Éléments clés de l'installation:

*   Système de supervision et d'acquisition des données (SCADA): la fonction surveillance alerte le siège du district et transmet un message à des bips alphanumériques en cas d'anomalie de fonctionnement.
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Technologie des chenaux à fonctionnement séquentiel: on met en marche ou arrête automatiquement différentes parties de l'installation, selon les besoins, pour économiser l'énergie lors des périodes de faible débit. Cette technique, qui réduit la main d'oeuvre et la maintenance, prolonge la durée de service des équipements, fournit un brassage suffisant des bassins d'oxygénation et limite la corrosion et les odeurs.
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Supervision et contrôle de l'oxygène dissous est utilisé dans les fossés d'oxydation.
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Aération des boues avec contrôle de l'oxygène dissous.
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Traitement et stockage des matières biologiques essorées.
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Désinfection par U.V..
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Contrôle chimique des odeurs et système automatique de nettoyage des décanteurs.

Facts 2:
La puissance nécessaire

Les eaux usées sont refoulées vers l'installation de traitement par une conduite forcée de 6,4 km. Les cinq pompes submersibles antidéflagrantes sont immergées dans un puisard de 600 m³.
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Quatre CP 3231 Flygt de 186 kW, d'un débit de 11 m³/mn pour une hauteur de refoulement de 60 m.
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Une pompe ITT Flygt CP 3300 de 66 kW d'un débit de 3,6 m³/mn pour une hauteur de refoulement de 55 m.
     
Ces pompes sont commandées par un double système intégré qui détecte le niveau de l'eau dans le puisard. Par temps sec, la pompe de 66 kW suffit, mais quand le débit est plus élevé, trois des pompes les plus puissantes fonctionnent en mode alternatif pour réduire l'usure.
    
L'un des facteurs qui a présidé au choix des pompes était le système de guidage sur rail et la manière de faire entrer et sortir les pompes du puisard.
    
La formule proposée par ITT Flygt a été jugée l'une des plus sûres, pour le personnel comme pour les pompes. Auparavant, le district avait rencontré des difficultés en installant des pompes d'autres marques, mais ces problèmes ont disparu grâce au système de raccordement Flygt.

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