Comment fonctionne une fosse septique ou une fosse toutes eaux

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Les fosses septiques ou les fosses toutes eaux sont l’option la plus pratique dans les cas où il est impossible de se raccorder au réseau du tout à l’égout, soit parce qu’il n’existe pas, soit parce que son raccordement est irréalisable, ce qui se produit fréquemment dans les zones éloignées des milieux urbains.

Sa mission est de garantir l’évacuation des eaux usées et, d’une certaine manière, de faire en sorte que les eaux usées ne contaminent pas les terres.

Principes de base

Les fosses septiques ou les fosses toutes eaux sont des dispositifs (généralement enterrés) qui permettent un traitement primaire des eaux usées, réduisant ainsi leur teneur en matières solides en suspension, flottantes et décantables.

Dans le fonctionnement des fosses septiques, on peut distinguer deux types de processus :

Physique

par l’action de la gravité, les solides décantables présents dans l’eau à traiter (qui s’accumulent, sous forme de boues, au fond de la fosse) sont séparés des solides flottants, dont les huiles et les graisses (qui forment une couche à la surface du liquide). La couche intermédiaire entre les boues et les débris constitue l’eau traitée.

Biologique

La fraction organique des solides décantables qui s’accumulent au fond de la fosse subit des réactions de dégradation anaérobie, se liquéfiant, réduisant son volume jusqu’à 40% (EPA, 2002) et libérant du biogaz, un mélange de méthane et de dioxyde de carbone, principalement, et dans une bien moindre mesure des composés soufrés (sulfure d’hydrogène, mercaptans, etc.), qui sont principalement responsables des mauvaises odeurs qui se dégagent de ces fosses.

Dans les fosses septiques, les processus de décantation, d’épaississement et de stabilisation des boues se déroulent conjointement.
La réduction importante du volume de la matière organique décantée permet d’espacer les opérations d’élimination des boues sur une plus longue période. Je dirais que c’est une technologie de traitement qui nous libère (temporairement) de « l’esclavage des boues ».

En ce qui concerne les performances épuratoires atteintes dans la fosse septique, elles sont présentées dans le tableau ci-dessous :

On peut en déduire qu’avec l’utilisation de fosses septiques, seuls les niveaux de traitement primaire sont atteints, de sorte que les effluents de ces fosses doivent être soumis à un traitement supplémentaire afin de répondre aux exigences de la réglementation sur les rejets.

Types de fosses septiques

Bien qu’il existe des fosses septiques à un seul compartiment, il est courant d’avoir deux compartiments en série. Dans ce type de fosse septique, l’eau clarifiée du premier compartiment passe dans le deuxième compartiment par un orifice situé en un point intermédiaire entre la couche flottante et la couche de boues, afin d’éviter que les boues ne soient emportées. Dans le deuxième compartiment, il y a à nouveau une séparation des matières flottantes et décantables, mais dans une moindre mesure.

Les bulles de gaz, qui sont produites lors de la dégradation anaérobie des boues qui s’accumulent au fond de la fosse, empêchent la décantation des solides décantables présents dans les eaux usées. La présence d’un deuxième compartiment permet aux particules plus légères de trouver des conditions de décantation plus favorables.

Dans le cas des fosses à un seul compartiment, afin de minimiser la fuite des solides en suspension vers l’extérieur, des filtres sont utilisés dans la zone de sortie, qui font office de second compartiment. Les filtres, qui sont situés dans le tuyau de sortie de la fosse, sont généralement faits de mailles et ont une grande surface pour retarder le colmatage, et peuvent être retirés des fosses pour un nettoyage périodique. Le dégagement de ces dispositifs de filtration est compris entre 0,8 et 3,2 mm (EPA, 2002).

Parfois, les fosses septiques comportent un troisième compartiment, dans lequel un matériau de support peut être placé pour fixer la biomasse bactérienne (comme un filtre biologique), augmentant ainsi la performance de l’élimination des polluants. Dans ce cas, si le filtre biologique doit fonctionner en conditions aérobies, la sortie d’eau de la fosse doit être située dans sa partie inférieure.

fosse toutes eaux finis

Conception de la fosse septique

L’objectif principal des fosses septiques étant la réduction des matières en suspension (décantables et flottantes) par l’action de la gravité, il est essentiel de maintenir les conditions d’immobilité nécessaires à l’intérieur de la fosse septique pour réaliser cette séparation dans toute la mesure du possible. Pour ce faire, les fosses doivent avoir un temps de rétention hydraulique élevé. L’accumulation progressive des boues (principalement) et des débris réduit progressivement les temps de rétention des eaux à traiter à l’intérieur des fosses.

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