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Conseils de conception : séparateurs d'effluents légers

Calcul et sélection des produits

Conception d'un séparateur d'effluents légers EasyOil de KESSEL

Les séparateurs d'effluents légers de la gamme EasyOil de KESSEL sont utilisés partout où il faut empêcher les carburants et les lubrifiants de pénétrer dans le réseau d'évacuation des eaux usées. Le modèle et la version les mieux adaptés doivent être déterminés par calcul en fonction du cas d'application spécifique. Découvrez ici comment procéder au mieux. 

Veuillez noter que ces conseils de conception sont fournis à titre purement informatif. Pour le dimensionnement proprement dit d’un séparateur d’effluents légers EasyOil, veuillez utiliser la fiche de dimensionnement KESSEL. 

Accéder à la fiche de dimensionnement

Étape 1 : Déterminer les données générales

Commencez par recueillir quelques informations de base sur le lieu d'intervention. Celles-ci serviront de point de départ pour la suite de la planification.

Type de lieu d'intervention

On distingue généralement les secteurs suivants : 

  • Secteur automobile (par exemple, stations-service, stations de lavage ou garages)
  • Autres (par exemple, parkings couverts, parcs à ferraille ou stations de transvasement) 

contenance d'eaux usées

Parmi les substances mentionnées, lesquelles doivent être séparées ? 

  • Boues d'hydrocarbures
  • hydrocarbures
  • Produits de nettoyage
  • Émulsions stables 

rejet des eaux usées

Dans lequel des éléments cités les eaux usées provenant du séparateur sont-elles évacuées ? 

  • Égout d'eaux usées/d'eaux mixtes
  • Canalisation d'eaux pluviales
  • Cours d'eau
  • Station d'épuration
  • Autre installation 

Conditions de rejet et valeurs limites

Quelles sont les conditions de rejet et les valeurs maximales applicables ? 

  • Fonctionnement du séparateur
  • Teneur en hydrocarbures en mg/l
  • Autres prescriptions 

Étape 2 : Calculer le débit des eaux pluviales et des eaux usées

Calculez le débit maximal des eaux de pluie et des eaux usées en litres par seconde à l'aide des formules ci-dessous. Si les eaux de pluie et les eaux usées ne sont jamais évacuées simultanément, seul le débit le plus élevé des deux est pris en compte. 

Débit d'évacuation des eaux pluviales Qr

  • x : surface totale de collecte des eaux de pluie (A)
  • y : quantité de pluie locale (i) 

Débit des eaux usées Qs

Sauf indication contraire, cette valeur doit être multipliée par deux pour le calcul de la taille nominale du séparateur.  

  • QS1 : débit des vannes de vidange/points de prélèvement
  • QS2 : débit des installations/chaînes de lavage
  • QS3 : débit des appareils de nettoyage à haute pression 

Étape 3 : Identifier les facteurs d'influence

Outre le débit maximal des eaux de pluie et des eaux usées, vous devez également tenir compte, lors de la conception d'un séparateur d'effluents légers, des facteurs dits « d'influence ». Ceux-ci dépendent de la densité des hydrocarbures acheminés vers le séparateur, de la teneur en biodiesel et de la nature des eaux usées. 

Facteur de densité fd

en fonction de la densité du liquide léger ; données valables pour les séparateurs essence/de coalescence 

  • Jusqu'à 0,85 g/cm³ : facteur 1/1
  • Jusqu'à 0,90 g/cm³ : facteur 2/1,5
  • Jusqu'à 0,95 g/cm³ : facteur 3/2
  • En cas de combinaison séparateur d'essence/séparateur de coalescence : facteur 1 

Coefficient de difficulté fx

en fonction de la nature des eaux usées 

  • Eaux usées industrielles : facteur 2
  • Autres : facteur 1 

Coefficient de difficulté fx

en fonction de la nature des eaux usées 

  • Eaux usées industrielles : facteur 2
  • Autres : facteur 1 

Étape 4 : Déterminer la puissance nominale et la capacité de stockage

Dès que vous disposez des valeurs relatives au débit maximal des eaux de pluie et des eaux usées, ainsi que des facteurs d'influence, vous pouvez calculer la capacité nominale requise du séparateur d'effluents légers à l'aide de la formule suivante : 

NS = (Qr + fx × Qs) × fd × ff

Déterminez également le volume souhaité ou prescrit par l’autorité compétente du réservoir de liquides légers, en litres. Tenez également compte des quantités de liquides légers pouvant être générées en cas de dysfonctionnements. 

Étape 5 : Déterminer le volume du bac à boues

Déterminez maintenant le volume de décanteur nécessaire en litres. Pour ce faire, utilisez la formule ci-dessous qui correspond à votre cas d'application. Comparez ensuite le résultat avec les volumes minimaux indiqués ci-dessous : la valeur la plus élevée correspond au volume de décanteur nécessaire. 

Formule pour une faible production de boues

En cas de faible production de boues

Exemples d'applications possibles : 

  • Traitement des eaux usées industrielles présentant des volumes de boues faibles et bien définis
  • Zones de collecte des eaux de pluie qui ne sont polluées ni par les particules d'abrasion routière, ni par la circulation automobile, ni par d'autres sources similaires (par exemple, les bacs de rétention sur les parcs de stockage de carburant) 
Formule pour une production moyenne de boues

En cas de production modérée de boues

Exemples d'applications possibles : 

  • stations-service
  • Stations de lavage pour voitures particulières ou autobus
  • Ateliers de réparation automobile
  • Entreprises d'approvisionnement en énergie
  • Usines de machines 
Formule en cas de production importante de boues

En cas de production importante de boues

Exemples d'applications possibles : par exemple, des aires de lavage pour… 

  • … camions
  • ... véhicules de chantier ou engins de chantier
  • ... des machines agricoles

Volume minimum

pour les débourbeurs non divisés dans les séparateurs d'effluents légers dont la taille nominale dépasse NS 3 

Volume minimum

pour les débourbeurs non compartimentés dans les séparateurs d'effluents légers destinés à l'écoulement des chaînes de lavage automatiques, des stations de lavage de véhicules ou des portiques de lavage

Exemple de calcul pour un séparateur d'effluents légers​

Bien : station-service indépendante à Cologne 

Informations relatives au fonctionnement​ 

Composants S-I-P​ 

Ne pas mélanger les eaux de pluie et les eaux usées​ 

Lavabo​ 

  • 3 vannes de vidange DN 25​
  • 2 vannes de vidange DN 15​
  • 2 x appareils haute pression​
  • Lavage des moteurs ; huile d'une densité de 0,92 g/cm³​
  • Biodiesel B10​ 

Surface de rétention​ 

  • 100 m²​
  • r(5;2) = 245 l/s x ha ​
  • Biodiesel B10​ 

Débit d'évacuation des eaux pluviales Qr

Précipitations locales *
l/(s × ha)

Débit d'écoulement des eaux pluviales l/s
pour 100 m²

Débit des eaux pluviales en l/s
pour 300 m²

Débit des eaux pluviales en l/s
pour 500 m²

Débit d'eau de pluie en l/s
pour 800 m²

150

1,5

4,5

7,5

12,0

200

2,0

6,0

10,0

16,0

300

3,0

9,0

15,0

24,0

* À vérifier auprès de l'autorité compétente ; ce débit ne doit toutefois pas être inférieur à 150 l/(s × ha).

 

Précipitations locales = ................................................. l/(s × ha)
 

Surface de captage des eaux pluviales 1 = ............................................................ m²
Surface de collecte des eaux de pluie 2 = ............................................................ m²
Surface de collecte des eaux de pluie 3 = ............................................................
m²_______________________________________________________________________________________________
Total = ............................................................ m²

 

Calcul du débit d'eau de pluie Qr : 100
m² x 245 l/s x ha : 10 000 = 2,45 l/s 

Vannes de vidange

diamètre nominalDébit de la vanne Qva en l/s
1. Vanne2e vanne3e vanne4e vanne5e vanne et chaque vanne supplémentaire
DN 150,50,50,350,250,1
DN 20110,70,50,2
DN 251,71,71,20,850,3

Calcul du débit d'eaux usées des vannes Qs :
1,7 + 1,7 + 1,2 + 0,25 + 0,1 = 4,95 l/s 

Débit des eaux usées Qs

→Qs 1 : Vannes de vidange/points de prélèvement

Les vannes de vidange auxquelles sont raccordés des appareils haute pression conformément à la section Qs 3 ne sont pas prises en compte ici................
..... Nombre de DN 15 (R 1/2) à 0,5 l/s = ................................. l/s
.................... Pièces DN 20 (R 3/4) à 1,0 l/s = ................................. l/s
.................... Pièces DN 25 (R 1) à 1,7 l/s = .................................
l/s_______________________________________________________________________________________
Somme Qs1 : .............................. l/s

 

→Qs2 : stations ou chaînes de lavage automatiques pour véhicules................
...... pièces à 2 l/s Somme Qs 2 : .............................. l/s

 

→Qs3 : Appareils de nettoyage à haute pression (appareils HP)
- Appareil individuel : 2
l/s - Plusieurs appareils : 1, premier appareil 2 l/s, chaque appareil supplémentaire 1 l/s -
Appareil individuel associé à une station de lavage automatique : 1 l/s
...................... unités Somme Qs 3 : ............................ l/s

 

À moins qu’une autre méthode de calcul ne soit exigée ou reconnue par l’autorité compétente, il convient de doubler la valeur Qs pour déterminer le débit nominal des eaux usées : 2 Qs = .............................. l/s

 

Somme QS = QS1 + QS2 + QS3 = QS …………………………… l/s

Facteurs de difficulté minimaux fx

Utilisation prévue

fx

a) pour le traitement des eaux usées (eaux usées professionnelles) issues de processus industriels, de stations de lavage de véhicules, du nettoyage de pièces souillées par de l'huile ou d'autres sources, par exemple les points de ravitaillement des stations-service ;

2

b) pour le traitement des eaux de pluie contaminées par des hydrocarbures (ruissellement pluvial) provenant de surfaces imperméables, par exemple des parkings, des routes, des chantiers ;

sans importance, car Qs = 0 (uniquement des eaux de pluie)

c) pour retenir les sorties incontrôlées d’hydrocarbures afin de protéger les surfaces environnantes.

1

 

Calcul du facteur de difficulté :
fx = 2 

Facteur de densité fd

Densité des hydrocarbures
en g/cm²

Facteur de densité selon la norme DIN 1999, partie 2

B

Facteur de densité selon 

K

DIN 1999, partie 6

B K

jusqu'à 0,85

1

1

1 - 1

jusqu'à 0,90

2

1,5

1 - 1

jusqu'à 0,95

3

2

1 - 1

B = séparateur d'essence ; K = séparateur de coalescence

 

Détermination du facteur de densité :
fd = 2 

Densités des mélanges de FAME et de gazole

Teneur
en FAME cFAME en % (v/v)

Teneur
en diesel cD en % (v/v)

Densité nominale à 15 °C
g/cm³

5

95

0,830

10

90

0,835

40

60

0,850

100

0

0,883

 

Détermination du facteur FAME :
ff = 1,25

Eau de pluie

Valeur

Unité

Surface120m²
Don de pluie285l/s x ha
Coefficient de ruissellement1-
 Qr3,42

 

Eaux usées

n

Qs

 
Vanne de vidange DN 2511,7 
Vanne de vidange DN 2021,7(1,0 + 0,7)
Appareil haute pression34,0(2 + 1 + 1)
 Qs7,4 

 

Élu

fx

fd

ff

fs

  
 2,01,01200  

 

 

      

Calcul NS uniquement pour le coefficient de salissure

(fx × Qs) × fd14,8  

 

 

      

Calcul NS pour les eaux pluviales uniquement

Qr x fd x ff3,42  

 

 

      

NS combiné

 18,22  

NS sélectionné

 20  

 

 

      

Calculer le débourbeur

NS × fs / (fd × ff)4 000 20 × 200 / (1 × 1)

 

 

      

Débourbeur sélectionné

 5 000  

 

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