Lors de l’entretien des réseaux d’eaux usées, des opérations complexes de dérivation sont souvent nécessaires pour transférer l’eau vers une autre partie du réseau. Voici quatre phases de planification qui vous permettront de sélectionner les pompes adaptées, d’entretenir le réseau le temps de la dérivation, de réduire les retards possibles et de limiter les éventuels risques pour l’environnement.
1. Évaluer le nombre de pompes nécessaires pour la dérivation et le système de secours.
Les pompes constituent un élément essentiel de toute opération de dérivation. Un projet de dérivation nécessite généralement plusieurs pompes fonctionnant en tandem pour atteindre la capacité totale requise. De nombreuses municipalités exigent également des systèmes de pompage de secours capables de prendre en charge 100 % du débit maximum attendu.
Les systèmes de secours sont essentiels à toute opération, car ils viennent en renfort en cas de débits élevés imprévus ou de défaillances du système principal pendant la rénovation des conduites. Des pompes principales fiables associées à un système de secours solide offrent une certaine tranquillité d’esprit, car le service est garanti même en cas de coupure de courant, que celle-ci soit planifiée ou constitue la conséquence d’une catastrophe naturelle.
La plupart des dérivations sont réalisées grâce à des pompes centrifuges submersibles ou à amorçage automatique. Dans une pompe centrifuge, le liquide entre par la roue de la pompe le long de l’axe de rotation, ou près de celui-ci, et est accéléré par la roue. Il s’écoule ensuite perpendiculairement à l’axe vers un diffuseur ou un canal de volute d’où il est évacué. Lorsque des pompes centrifuges sont utilisées en parallèle, les roues en mouvement augmentent la pression du liquide, ce qui permet de traiter un débit plus important.
Si les pompes centrifuges sont utilisées en série, les pompes fonctionnent en tandem pour parvenir à une pression plus élevée en hauteur. Lorsque l’on évalue le nombre de pompes nécessaires, il est important de déterminer le débit souhaité (capacité maximale) afin de veiller à ce qu’un nombre suffisant de pompes soient installées pour appuyer au mieux le projet. On utilise souvent des pompes centrifuges pour les dérivations, car elles peuvent prendre en charge des quantités importantes de liquides et de solides, et sont dotées de capacités de traitement de l’air.
2. Déterminer le débit maximum des conduites et le type d’eaux usées.
Pour déterminer quelle est la pompe de dérivation la plus efficace, il est important d’évaluer le débit maximal que la dérivation va devoir prendre en charge pendant les travaux de rénovation des égouts. Il s’agit du débit le plus élevé dans les conduites au cours de la journée, généralement tôt le matin ou en fin d’après-midi. En fonction de la période de l’année, le débit maximal réel peut être différent du débit maximal prévu en raison de facteurs externes, par exemple un grand rassemblement ou une infiltration d’eau excessive due à des intempéries.
Si le débit maximal prévu n’est pas correctement évalué, la dérivation temporaire ne permettra pas de maintenir les activités du réseau d’eaux usées lors des travaux, et les risques de pollution de l’environnement augmentent considérablement, car un déversement des eaux usées est plus probable. Il est essentiel de déterminer correctement le débit maximal, car lorsqu’elles sont en place, certaines dérivations sont très difficiles à modifier.
Il est également important de bien connaître les différents types d’eaux usées généralement transportés par le réseau d’égouts. Les eaux usées municipales peuvent en effet contenir des objets solides et d’autres matières non fibreuses qui se retrouvent parfois coincés dans la roue de la pompe et qui colmatent l’ensemble du système de dérivation. Plus la pompe transporte de solides, plus elle doit être robuste. Il est donc important de déterminer le type d’effluent lorsque l’on choisit une pompe destinée à une opération de dérivation.
3. Vérifier la profondeur des conduites d’eaux usées et le niveau des eaux usées.
Pour sélectionner la pompe adéquate, il convient de déterminer la profondeur des conduites et le niveau d’eaux usées à l’intérieur de ces conduites. Dans une dérivation, l’une des principales limites des pompes centrifuges auto-amorçantes est la hauteur d’aspiration statique, c’est-à-dire la distance verticale (en mètres) qui sépare l’oeil de la roue du niveau du liquide. La force centrifuge crée une pression-dépression qui évacue le rejet de la pompe. Avec un vide parfait, une pompe centrifuge auto-amorçante peut relever le liquide à une hauteur maximale de huit mètres. Cependant, d’autres facteurs tels que la nécessité d’une pompe à bon rendement limitent la hauteur « réelle » de levage des pompes centrifuges auto-amorçantes à environ sept mètres.
Si la profondeur d’une conduite d’eaux usées est supérieure à sept mètres, des pompes submersibles à moteur électrique sont plus adaptées, car elles ne sont pas limitées par une hauteur d’aspiration et peuvent « pousser » l’eau vers le haut. Dans ce cas, une pompe submersible est descendue dans la conduite d’eaux usées et reliée à la conduite d’évacuation. À cette profondeur, les pompes centrifuges perdent de la puissance d’aspiration effective, c’est pourquoi les dérivations moins profondes doivent faire appel à des pompes anti-colmatages de surface. Au lieu d’introduire la pompe elle-même, on insère un tuyau d’aspiration dans la conduite d’eaux usées. La pompe reste alors en surface, et les appareils sont là encore connectés à la conduite de dérivation temporaire.
La connaissance du plan du chantier permet d’éviter les complications lors du processus d’installation d’une dérivation temporaire. Ainsi, si le point de rejet se trouve à plus de 300 mètres de la pompe, des capacités de pompage supplémentaires peuvent se révéler nécessaires pour réduire la pression ou la perte de charge. En outre, en fonction de l’emplacement du chantier, on choisira des pompes diesel ou électriques. En zone urbaine, les pompes électriques sont souvent plus économiques, mais les pompes diesel sont idéales dans les zones isolées où le réseau électrique n’est pas toujours fiable.
4. Réduire au minimum les nuisances et disposer d’un plan d’urgence.
Avec la présence de pompes, de conduites, d’engins de chantier et de personnel, un projet de dérivation peut causer des nuisances importantes pour le voisinage. Les dérivations d’eaux usées municipales sont généralement réalisées dans les centres urbains ou dans les zones où l’activité est intense, ce qui entraîne souvent des problèmes d’accès réduisant les possibilités de transporter en toute sécurité les équipements nécessaires à l’installation. Il faut également tenir compte d’autres facteurs tels que les arrêtés concernant le bruit, les déviations et les habitats de la faune sauvage.
Lorsque le point de rejet se trouve loin du site de pompage, d’autres nuisances sont possibles, car la conduite d’aspiration doit relier la pompe au point de rejet. En outre, des travaux supplémentaires peuvent s’avérer nécessaires pour enterrer la conduite d’aspiration afin de permettre l’utilisation des routes et des installations locales.
Une planification adéquate est nécessaire pour garantir une installation rapide et efficace de la dérivation. De plus, il faut veiller à réduire au minimum les nuisances pendant la durée du projet.
Même si une planification méticuleuse constitue un élément clé du succès de toute opération de dérivation d’eaux usées, des mesures de prévention doivent être prises au cas où un problème surviendrait. Tous les plans de dérivation d’eaux usées municipales doivent intégrer un solide plan d’urgence qui peut être adopté le cas échéant. Les opérations de dérivation étant risquées par nature, la possibilité d’un déversement des eaux usées existe toujours.
En cas de déversement des eaux usées, un plan d’intervention complet permet de protéger l’environnement contre la pollution, et de réduire, voire d’éviter, les coûteuses opérations de nettoyage qui en résultent.
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