Pompage des eaux usées et eaux de cale : choisir la bonne technologie en milieu portuaire
Fibres, graisses, boues, hydrocarbures éventuels, longueurs de canalisation et contraintes de quai : en environnement portuaire, déplacer un effluent est rarement aussi simple qu’il n’y paraît.
Le pompage des eaux usées dans un port, une marina ou à bord d’un navire doit composer avec des effluents parfois chargés et des réseaux présentant des contraintes très différentes de celles d’une installation classique.
Pompage des eaux usées : pourquoi le terrain change tout
Sur le papier, une opération de pompage semble simple : aspirer un effluent à un point A et le refouler vers un point B.
En réalité, la sélection d’une pompe dépend d’un ensemble de paramètres : nature de l’effluent, quantité de matières, présence de fibres ou de graisses, viscosité, hauteur d’aspiration, longueur du réseau, hauteur de refoulement et fréquence d’utilisation.
Dans un port, ces contraintes s’ajoutent à celles de l’environnement maritime : espace disponible, corrosion, pontons mobiles, variation des niveaux, accès pour la maintenance et multiplicité des bateaux à desservir.
Une pompe ne se choisit pas uniquement sur son débit : elle doit être adaptée à l’effluent, au réseau et au fonctionnement réel de l’installation.
Eaux usées et eaux de cale : deux effluents à ne pas confondre
Dans le langage courant, les différents effluents produits à bord sont parfois regroupés sous une même appellation.
Pourtant, leur composition et leur traitement peuvent être très différents.
Les eaux noires issues des toilettes contiennent principalement une pollution organique et microbiologique. Les eaux grises proviennent notamment des douches, lavabos ou autres usages domestiques.
Les eaux de cale présentent une problématique différente : elles peuvent contenir des hydrocarbures, huiles ou autres contaminants issus des espaces techniques du navire.
Une eau de cale potentiellement huileuse ne doit pas être automatiquement orientée vers la même filière qu’une eau usée sanitaire.
Pompe péristaltique : isoler l’effluent dans un flexible
La pompe péristaltique repose sur la compression successive d’un flexible contenant le fluide.
L’effluent reste ainsi confiné dans le tuyau flexible, sans passer au contact des principaux éléments mécaniques de la pompe.
Cette architecture présente un intérêt pour certains fluides chargés, visqueux, boueux ou contenant des particules solides.
Elle permet également, selon les modèles, un fonctionnement auto-amorçant et une capacité de fonctionnement à sec.
Elle ne signifie cependant pas « absence de maintenance » : le flexible constitue une pièce d’usure dont la durée de vie dépend de l’effluent et des conditions d’exploitation.
Pompe à lobes : une solution pour les effluents chargés et les boues
Les pompes volumétriques à lobes sont également largement utilisées dans le traitement des eaux usées et des boues.
Leur fonctionnement permet de déplacer des fluides de viscosités différentes et certains effluents contenant des matières solides, selon la conception de la pompe.
Leur débit est directement lié à leur vitesse de rotation, ce qui facilite son adaptation aux besoins de l'installation.
La possibilité d'inverser le sens de fonctionnement sur certaines configurations constitue également un avantage pour les opérations de remplissage, vidange ou transfert.
Là encore, la granulométrie, les fibres, la viscosité et le risque de corps étrangers doivent être étudiés avant sélection.
Le pompage sous vide pour les configurations portuaires complexes
Dans certaines marinas, il faut pouvoir récupérer les effluents depuis plusieurs postes répartis le long des pontons.
Les architectures sous vide permettent alors d’organiser une collecte centralisée à partir de plusieurs points de pompage.
Elles peuvent être particulièrement intéressantes lorsque la géométrie du port, les distances ou l’organisation des pontons rendent une installation classique moins adaptée.
La technologie ne supprime cependant pas les contraintes hydrauliques : longueur des canalisations, hauteur d’aspiration, diamètre du réseau, débit simultané et point de rejet doivent toujours être calculés.
Six paramètres avant de sélectionner une pompe
Avant même de choisir entre péristaltique, lobes, vide ou une autre technologie, l'installation doit être caractérisée.
- Nature exacte de l’effluent
- Débit nécessaire
- Présence de solides, fibres ou graisses
- Hauteur d’aspiration et de refoulement
- Longueur et diamètre des conduites
- Fréquence et durée de fonctionnement
- Environnement et risque de corrosion
- Accessibilité pour la maintenance
Pomper n’est que la première étape
Une station de pompage portuaire n’a pas pour seule mission de vider une cuve de bateau.
Il faut ensuite déterminer ce que devient l’effluent : transfert vers le réseau d’assainissement, stockage temporaire, prétraitement, traitement sur site ou orientation vers une filière spécialisée.
Le pompage doit donc être pensé comme un maillon d’une chaîne complète de gestion des effluents.
Une excellente pompe associée à une filière aval inadaptée ne constitue pas une solution complète.
MARPOL : distinguer eaux usées sanitaires et eaux huileuses
Dans le domaine maritime international, la convention MARPOL distingue plusieurs catégories de pollution.
Les eaux usées sanitaires des navires sont notamment couvertes par l’Annexe IV de MARPOL, qui prévoit des exigences concernant les équipements de bord, les rejets et les installations portuaires de réception.
Les eaux de cale huileuses relèvent quant à elles des dispositions relatives à la pollution par les hydrocarbures, notamment de l’Annexe I.
Cette distinction est fondamentale pour concevoir correctement les réseaux de collecte et les filières de traitement du port.
MARPOL, USCG, Ports Propres : que certifient réellement ces référentiels ?
Il faut également éviter de présenter MARPOL, l’US Coast Guard, Ports Propres ou Pavillon Bleu comme des certifications génériques applicables à n’importe quelle pompe.
MARPOL fixe des exigences internationales concernant la prévention des pollutions provenant des navires.
Aux États-Unis, l’US Coast Guard dispose notamment d’un système de certification pour certains dispositifs sanitaires marins relevant du 33 CFR Part 159.
Ports Propres correspond, de son côté, à une démarche de gestion environnementale du port aujourd’hui intégrée à la norme ISO 18725.
Le choix des composants doit donc être réalisé à l’intérieur de l’architecture réglementaire du projet concerné, sans attribuer à une pompe une certification qu’elle ne possède pas.
Une logique de filière pour les ports et marinas
Chez ACQUA.ecologie®, les besoins de pompage sont intégrés dans une réflexion plus large sur la collecte et le traitement des effluents à quai ou à bord.
Les solutions peuvent ainsi associer, selon le projet, pompage, relevage, prétraitement, traitement biologique, séparation membranaire, stockage ou réutilisation.
Les technologies de pompage interviennent notamment dans différents projets associés aux solutions EcoGuard®, ASMR®, ACQUA-REuse®, MarineFAST®, BioBarrier MarineMBR®, BioSTEP®, ACQUA-PUMP ou SaniLIFT®.
L’objectif n’est pas d’installer la même pompe partout, mais de construire une chaîne cohérente depuis le point de collecte jusqu’au traitement ou à l’exutoire.
Sur un port, la fiabilité commence par le bon dimensionnement
Une installation fiable ne dépend pas uniquement de la robustesse d’un équipement.
Elle dépend surtout de l’adéquation entre l’effluent, la technologie de pompage, le réseau hydraulique et la filière située en aval.
C’est pourquoi un projet de pompage doit commencer par quelques données simples : que faut-il pomper, à quel débit, depuis quelle distance et vers quelle destination ?
Une fois ces paramètres connus, la technologie devient beaucoup plus simple à choisir.
Eaux usées des navires et MARPOL Annexe IV : Organisation maritime internationale
Eaux de cale et prévention de la pollution par hydrocarbures : Organisation maritime internationale
Certification environnementale des ports de plaisance : Ports Propres – ISO 18725
Pomper correctement commence par comprendre ce que l’on pompe
ACQUA.ecologie® accompagne les ports, marinas, chantiers et professionnels du maritime dans la conception de solutions de collecte, pompage et traitement adaptées aux contraintes réelles du terrain.