Installer et équiper les installations d'assainissement collectif (partie 2/3)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - Décrire le principe de fonctionnement, les avantages et les limites des lagunes d’aération et des lits plantés de roseaux (LPR) dans le traitement des eaux usées domestiques. - Réaliser le dimensionnement préliminaire d’une lagune ou d’un LPR à partir des données de débit journalier moyen (DJM) et de la charge organique (DBO5). - Expliquer le fonctionnement d’un réacteur SBR (Sequencing Batch Reactor) et d’une station compacte d’assainissement, en identifiant les phases opérationnelles, les équipements clés et les points de contrôle. - Proposer une solution d’assainissement collectif adaptée à une petite communauté rurale ou péri‑urbaine du Cameroun, en justifiant le choix technologique selon les contraintes de terrain, de coût et de normes d’évacuation. - Appliquer les règles de sécurité et d’hygiène liées à la manipulation des boues, des effluents et des produits chimiques utilisés en station d’épuration. **Prérequis** : - Notions de base en hydraulique ouverte (débit, vitesse, charge hydraulique). - Connaissances en chimie de l’eau (DBO5, DCO, pH, température). - Principes du traitement biologique aérobie et anaérobie (boue activée, décantation). - Lecture de plans d’implantation et de schémas de procédé. - Utilisation des tableaux de dimensionnement du MINESEC/IGE (normes camerounaises pour les installations d’assainissement). --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, la majorité des agglomérations de moins de 5 000 habitants ne dispose pas de réseau d’assainissement collectif. Les autorités publiques, dans le cadre du Programme National d’Assainissement (PNA 2022‑2027), encouragent la mise en œuvre de solutions décentralisées à faible coût d’exploitation, telles que les lagunes d’aération, les lits plantés de roseaux et les stations compactes de type SBR. Ces procédés permettent de respecter les normes de rejet fixées par l’arrêté ministériel n° 001/MINEPAT du 15 janvier 2021 (DBO5 ≤ 30 mg/L, DCO ≤ 125 mg/L, matières en suspension ≤ 35 mg/L). Le présent chapitre s’inscrit dans la logique de l’approche par compétences : l’élève doit non seulement connaître les théories, mais aussi savoir les mettre en œuvre sur un chantier ou dans un bureau d’études, en respectant les règles de sécurité (port des EPI, confinement des boues, prévention des risques biologiques). --- ## I. Activités de remédiation ### 1. Rappel des fondamentaux du traitement biologique > **Définition** : Le traitement biologique consiste à utiliser des microorganismes pour dégrader la matière organique polluante présente dans les eaux usées, sous forme de DBO5 ou de DCO. Les deux voies principales sont : - **Aérobie** : présence d’oxygène dissous (O₂ ≥ 2 mg/L), favorisant l’oxydation de la matière organique en CO₂, eau et biomasses. - **Anaérobie** : absence d’oxygène, entraînant la fermentation et la production de gaz méthane (CH₄) et de dioxyde de carbone. ### 2. Notions de charge hydraulique et organique - **Débit journalier moyen (DJM)** : volume d’eaux usées traitées par jour, exprimé en m³/j. - **Charge organique** : masse de DBO5 apportée par jour, DBO5 × DJM (kg/j). - **Charge hydraulique spécifique (CHS)** : DJM divisée par la surface du bassin (m³/j/m²). - **Charge organique spécifique (COS)** : DBO5 journalière divisée par le volume du réacteur (kg/j/m³). ### 3. Exercice de remédiation : calcul de la DBO5 entrante **Données** : Une localité de 1 200 habitants produit en moyenne 150 L d’eaux usées par habitant et par jour. La DBO5 moyenne des eaux usées domestiques est de 250 mg/L. **Calcul** : DJM = 1 200 hab × 150 L/hab/j = 180 000 L/j = 180 m³/j. Charge organique = DBO5 × DJM = 250 mg/L × 180 000 L/j = 45 000 000 mg/j = 45 kg/j. > **À retenir** : La charge organique journalière s’exprime en kg de DBO5/j et sert de base au dimensionnement des ouvrages biologiques. --- ## II. Leçon 17 : Lagune et lits plantes de roseaux ### A. Lagune d’aération #### 1. Principe de fonctionnement Une lagune d’aération est un bassin peu profond (0,8 – 1,5 m) où les eaux usées sont maintenues en mouvement lent par un système d’aération mécanique ou diffusée. L’oxygène fourni permet la dégradation aérobie de la matière organique. Les boues se déposent au fond et sont partiellement minéralisées ; l’excès est évacué périodiquement. #### 2. Avantages et limites | Avantages | Limites | |-----------|---------| | Faible coût d’investissement et d’exploitation | Emprise au sol importante (environ 0,04 ha pour 100 m³/j, variant selon la profondeur et le temps de rétention) | | Simplicité de fonctionnement (pas de pièces mobiles sensibles) | Sensibilité aux variations climatiques (température, vent) | | Bonne élimination des DBO5 et des matières en suspension | Risque d’odeurs si l’aération est insuffisante | | Possibilité de réutilisation des boues comme amendement agricole (après stabilisation) | Nécessité d’un entretien régulier des berges et des dispositifs d’aération | #### 3. Dimensionnement simplifié (méthode du MINESEC/IGE) > **Formule** : Volume de la lagune (V) = Q × θ > où : Q = débit journalier moyen (m³/j), θ = temps de rétention hydraulique (j). > Le rendement de suppression de la DBO5 est donné par : η = (k × θ)/(1 + k × θ), avec k le coefficient de dégradation (j⁻¹). Pour les eaux usées domestiques, on adopte généralement : θ = 5 j, k = 0,2 j⁻¹. **Exemple chiffré** : Localité de 800 habitants, DJM = 120 m³/j (150 L/hab/j). V = Q × θ = 120 × 5 = 600 m³. En supposant une profondeur moyenne de 1,2 m, la surface nécessaire = V / profondeur = 600 / 1,2 = 500 m² ≈ 0,05 ha. > **À retenir** : Le temps de rétention hydraulique (θ) conditionne la taille de la lagune ; augmenter θ améliore l’efficacité mais augmente l’emprise foncière. #### 4. Mise en œuvre sur chantier 1. Terrassement : creuser le bassin selon la forme (souvent rectangulaire) et respecter les pentes de berge (1 : 3 pour éviter l’érosion). 2. Étanchéité : poser une géomembrane HDPE de 1,5 mm ou un revêtement béton armé si le sol est perméable. 3. Installation de l’aération : diffuseurs à membrane répartis uniformément, alimentés par un compresseur d’air de débit adapté (≈ 0,5 m³/h/100 m³ de volume). 4. Mise en eau progressive et suivi des paramètres (pH = 6,5‑8,0, O₂ ≥ 2 mg/L, température). 5. Entretien : contrôle mensuel du débit d’air, nettoyage annuel des diffuseurs, boues évacuées tous les 6‑12 mois selon l’accumulation. ### B. Lits plantés de roseaux (LPR) #### 1. Principe de fonctionnement Le LPR est un filtre vertical ou horizontal rempli de granulats (graviers, sable) sur lequel poussent des roseaux (*Phragmites australis*). Les eaux usées s’écoulent lentement à travers le milieu filtrant ; les roseaux fournissent de l’oxygène à leurs racines, créant des zones aérobies microscopiques où se développe un biofilm responsable de la dégradation de la matière organique et de la rétention des nutriments (azote, phosphore). #### 2. Types de LPR - **Filtre vertical** : alimentation en haut, écoulement vers le bas, adapté aux fortes charges organiques. - **Filtre horizontal** : écoulement latéral, préféré pour les faibles débits et les traitements tertiaires. #### 3. Avantages et limites | Avantages | Limites | |-----------|---------| | Très faible consommation d’énergie (pas d’aération mécanique) | Nécessité d’une surface importante (environ 1,5 – 2,5 m²/EH pour traitement secondaire, dépendant du chargement hydraulique et organique) | | Excellente élimination de l’azote et du phosphore (via uptake végétal) | Temps de mise en service long (6‑12 mois pour établissement du peuplement de roseaux) | | Valorisation paysagère et possibilité d’usage récréatif | Sensibilité au colmatage si prétraitement insuffisant (débourbage, dégraissage) | | Résistance aux chocs de charge grâce au stockage tampon du milieu filtrant | Nécessité de taille régulière des roseaux pour éviter l’encombrement | #### 4. Dimensionnement (méthode du MINESEC/IGE) > **Formule hydraulique** : Surface du filtre (S) = Q / v > où : Q = débit journalier moyen (m³/j), v = chargement hydraulique admissible (m/j). > Ensuite, vérifier que le chargement organique spécifique L = (Q × C_in) / S ne dépasse pas la valeur admissible C (kg DBO5/m²/j), où C_in est la concentration de DBO5 en entrée (kg/m³). Valeurs usuelles pour un LPR secondaire : v = 0,1 m/j, C = 0,15 kg DBO5/m²/j. **Exemple** : Même localité que précédemment (Q = 120 m³/j, DBO5 = 250 mg/L = 0,25 kg/m³). On adopte un chargement hydraulique admissible v = 0,1 m/j. S = Q / v = 120 / 0,1 = 1 200 m². Chargement organique spécifique = (Q × C_in) / S = (120 × 0,25) / 1 200 = 30 / 1 200 = 0,025 kg/m²/j. Cette valeur est bien inférieure à la charge organique admissible C = 0,15 kg/m²/j, donc le dimensionnement est satisfaisant. En pratique, on prévoit une marge de sécurité et on arrête à S ≈ 1 500 m² (0,15 ha) pour 800 EH. > **À retenir** : Le dimensionnement des LPR est principalement guidé par la surface nécessaire pour assurer un temps de contact suffisant avec le biofilm racinaire ; les valeurs de v et C sont fournies dans les guides techniques du MINESEC. #### 5. Mise en œuvre 1. Pré‑traitement : débourbage (bassin de sédimentation) et dégraissage (bassin à graisse) pour éviter le colmatage. 2. Terrassement : création d’un bassin étanche (géomembrane ou béton) avec une pente de 0,5 % vers le point de sortie. 3. Remplissage du milieu filtrant : couche de gravier 20‑40 mm (30 cm), puis sable 0‑5 mm (20 cm), enfin couche de terre végétale pour la plantation. 4. Plantation : roseaux espacés de 0,5 m, densité de 4 pieds/m². 5. Mise en service progressive : commencer avec 10 % du débit nominal, augmenter de 10 % chaque semaine jusqu’au débit plein. 6. Suivi : mesure du DBO5 à l’entrée et à la sortie, contrôle du niveau d’eau, taille des roseaux deux fois par an. --- ## III. Leçon 18 : SBR et station compacte ### A. Réacteur SBR #### 1. Principe de fonctionnement Le SBR est une variante de la boue activée où toutes les étapes (remplissage, réaction, décantation, retrait, repos) se succèdent dans le même bassin, selon un cycle temporel programmé. Il n’y a pas de séparation physique entre les phases aérobie et anoxique ; la séquence est commandée par un automate. #### 2. Phases d’un cycle type (durée totale 6‑8 h) | Phase | Description | Durée typique | |-------|-------------|---------------| | **Remplissage (Fill)** | Introduction des eaux usées brutes (ou pré‑traitées) | 0,5‑1 h | | **Réaction (React)** | Aération ou mélange selon le besoin (aérobie, anoxique, anaérobie) | 3‑4 h | | **Décantation (Settle)** | Arrêt du mélange, permettre la sédimentation des boues | 0,5‑1 h | | **Retrait (Draw)** | Extraction de l’effluent traité par un tuyau de sortie flottant | 0,1‑0,2 h | | **Repos (Idle)** | Pause éventuelle avant le prochain cycle | 0‑0,5 h | #### 3. Avantages et limites | Avantages | Limites | |-----------|---------| | Flexibilité : adaptation facile aux variations de charge et de qualité | Nécessité d’un système de commande automatisé (coût d’investissement plus élevé) | | Emprise au sol réduite (un seul bassin) | Gestion des boues excédentaires nécessite un séparateur ou un digesteur externe | | Bonne élimination de l’azote (nitrification‑dénitrification) et du phosphore (biologique ou chimique) | Sensibilité aux pannes d’alimentation électrique ou d’air | | Possibilité de fonctionnement en mode continu (en parallèle de plusieurs SBR) | Nécessité de surveillance précise des paramètres (pH, DO, turbidité) | #### 4. Dimensionnement simplifié > **Formule** : Volume du réacteur (V) = Q × θ > où : Q = débit journalier moyen (m³/j), θ = temps de rétention hydraulique (j) (ex. 0,25 j pour 6 h). > Le nombre de cycles par jour N détermine la durée de chaque phase : chaque cycle dure 24 h / N. > On vérifie ensuite que le chargement organique spécifique L = (Q × C_in) / V ne dépasse pas la valeur admissible f (kg DBO5/m³/j), où C_in est la concentration de DBO5 en entrée (kg/m³). Valeurs usuelles pour traitement secondaire : θ = 0,25 j (6 h), N = 4 cycles/j (soit 6 h/cycle), f = 0,5 kg DBO5/m³/j. **Exemple** : Localité de 500 EH, DJM = 75 m³/j, DBO5 = 250 mg/L = 0,25 kg/m³. On choisit θ = 0,25 j → V = Q × θ = 75 × 0,25 = 18,75 m³ → on arrondit à V = 20 m³. On prévoit N = 4 cycles/j (chaque cycle 6 h). Chargement organique spécifique = (Q × C_in) / V = (75 × 0,25) / 20 = 18,75 / 20 = 0,9375 kg/m³/j. Si la charge organique admissible f est fixée à 1,0 kg/m³/j, le dimensionnement est acceptable; sinon, on augmente V ou diminue θ. > **À retenir** : Le nombre de cycles par jour (N) détermine la fréquence de retrait d’effluent ; augmenter N réduit le volume nécessaire mais augmente la sollicitation de l’automate. #### 5. Mise en œuvre 1. Génie civil : cuve en béton armé revêtue d’un revêtement époxy, équipée d’un mélangeur à vitesse variable et d’un système d’aération à diffuseurs à membrane. 2. Automatisme : programmateur logique (PLC) avec entrée de débitmètre, sonde d’oxygène dissous, turbidimètre et vanne de sortie flottante. 3. Schéma de tuyauterie : entrée avec vanne de régulation, sortie d’effluent via tuyau flottant, retour de boues excédentaires vers un bassin de stockage ou un digesteur anaérobie. 4. Mise en service : ensemencement avec boues activées (30 % du volume), démarrage en mode remplissage, réglage des temps de chaque phase selon les mesures de DBO5 et d’azote. 5. Entretien : contrôle hebdomadaire du mélangeur, nettoyage mensuel des diffuseurs, vérification du logiciel de programmation, vidange partielle des boues tous les 3‑6 mois. ### B. Station compacte d’assainissement #### 1. Définition Une station compacte regroupe, dans un encombrement réduit (souvent < 25 m³), les unités de prétraitement, de traitement biologique (souvent un SBR ou un lit bactérien fixé) et de post‑traitement (désinfection, filtration). Elle est conçue pour être livrée « clé en main » et installée sur une dalle de béton. #### 2. Modules typiques | Module | Fonction | Technologie fréquente | |--------|----------|-----------------------| | Prétraitement | Élimination des gros déchets, sables et graisses | Grille mécanique, désableur, séparateur à graisses | | Traitement biologique | Oxydation de la matière organique, nitrification‑dénitrification | SBR, lit bactérien fixé sur support plastique | | Clarification | Séparation boues/eau traitée | Décanteur lamellaire ou flottation | | Post‑traitement | Réduction des pathogènes, polishing | UV, chloration, filtration sur sable | | Stockage boues | Retention et stabilisation des boues excédentaires | Digesteur anaérobie petit volume ou bassin de stockage | #### 3. Avantages et limites | Avantages | Limites | |-----------|---------| | Emprise au sol très faible, adapté aux zones urbaines denses | Coût d’acquisition plus élevé que les solutions classiques (lagune, LPR) | | Installation rapide (quelques jours) | Dépendance à l’alimentation électrique et à la maintenance spécialisée | | Qualité d’effluent constante, conforme aux normes de rejet | Nécessité de suivi régulier des paramètres (pH, DO, turbidité) | | Possibilité de réutilisation des eaux traitées (irrigation, nettoyage) | Gestion des boues nécessite un contrat de vidange ou une unité de traitement sur site | #### 4. Exemple de dimensionnement d’une station compacte pour 300 EH **Données** : DJM = 0,05 m³/h × 24 = 1,2 m³/j, DBO5 = 200 mg/L → charge organique = 0,24 kg/j. On choisit un temps de rétention hydraulique θ = 0,5 j (12 h) pour garantir une bonne stabilité, puis V = Q × θ = 1,2 × 0,5 = 0,6 m³. On prévoit N = 6 cycles/j (chaque cycle 4 h). Chargement organique spécifique = (Q × C_in) / V = (1,2 × 0,2) / 0,6 = 0,24 / 0,6 = 0,4 kg/m³/j, égal à la valeur admissible f = 0,4 kg/m³/j. Le volume total de la station (prétraitement + SBR + clarification + désinfection) est estimé à 3‑4 fois le volume du réacteur, soit environ 1,8‑2,4 m³, aisément logé dans un conteneur standard de 6 m × 2,5 m × 2,5 m (volume 37,5 m³). Coût estimé (unité clé en main) ≈ 120 000 USD pour cette capacité, restant dans le budget de 150 000 USD. > **À retenir** : Dans une station compacte, le volume du réacteur biologique est souvent sous‑dimensionné par rapport aux installations classiques, car le procédé bénéficie d’un temps de contact élevé grâce au recyclage interne des boues et à la maîtrise précise des phases. #### 5. Mise en œuvre sur site 1. Livraison du conteneur ou du module préfabriqué sur une dalle de béton nivelée (pente < 1 %). 2. Raccordement aux réseaux d’entrée et de sortie (tuyaux PVC‑U, diamètre adapté au débit de pointe). 3. Branchement électrique (triphasé 380 V, protection différentielle 30 mA) et installation du tableau de commande. 4. Mise en service : remplissage avec eau propre, ensemencement avec boues activées, programmation du cycle (ex. : Fill 0,5 h, React 3 h, Settle 0,5 h, Draw 0,1 h, Idle 0,2 h). 5. Essais : mesure du DBO5 à l’entrée et à la sortie, contrôle du pH (6,5‑7,5), vérification de la désinfection (UV ≥ 40 mJ/cm²). 6. Plan de maintenance : contrat annuel avec le fournisseur pour contrôle du PLC, remplacement des lampes UV, vérification des joints et des pompes. --- ## Synthèse du chapitre - **Lagune d’aération** : bassin peu profond, aération mécanique ou diffusées, dimensionnement via V = Q × θ. Avantages : faible coût, simplicité. Limites : grande emprise, sensibilité climatique. - **Lits plantés de roseaux** : filtre végétalisé, élimination de la matière organique et des nutriments via biofilm racinaire. Dimensionnement via S = Q / v (hydraulique) puis vérification du chargement organique L = (Q × C_in) / S ≤ C. Avantages : faible consommation d’énergie, bonne élimination N‑P. Limites : surface importante, temps de mise en service long. - **SBR** : réacteur batch où remplissage, réaction, décantation, retrait et repos se succèdent dans le même bassin. Avantages : flexibilité, faible emprise. Limites : besoin d’automatisme, gestion des boues. Dimensionnement via V = Q × θ, puis vérification du chargement organique spécifique L = (Q × C_in) / V ≤ f. - **Station compacte** : assemblage préfabriqué de prétraitement, traitement biologique (souvent SBR), clarification et désinfection. Avantages : très faible emprise, installation rapide. Limites : coût d’acquisition, dépendance électrique, suivi spécialisé. > **À retenir** : Le choix entre lagune, LPR, SBR ou station compacte dépend principalement du débit à traiter, du foncier disponible, du budget d’investissement et du niveau de compétence technique local pour l’exploitation et la maintenance. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | **Débit journalier moyen (DJM)** | Volume moyen d’eaux usées traitées par jour, exprimé en m³/j. | | **Charge organique (DBO5)** | Masse de demande biochimique en oxygène sur 5 jours, indicateur de la pollution organique (mg/L ou kg/j). | | **Temps de rétention hydraulique (θ)** | Durée moyenne pendant laquelle l’eau reste dans le réacteur (j). | | **Coefficient de dégradation (k)** | Constante de vitesse de réaction du premier ordre pour la DBO5 dans une lagune (j⁻¹). | | **Filtre planté de roseaux (LPR)** | Système de traitement où les eaux usées traversent un milieu granulaire planté de roseaux, favorisant le développement d’un biofilm aérobie. | | **Réacteur SBR (Sequencing Batch Reactor)** | Boue activée en mode batch où toutes les étapes du traitement se succèdent dans le même bassin selon un cycle programmé. | | **Station compacte** | Unité de traitement préfabriquée regroupant prétraitement, traitement biologique, clarification et désinfection dans un encombrement réduit. | | **Boue activée** | Floc de microorganismes aérobies utilisés pour oxyder la matière organique dans les eaux usées. | | **Nitrification‑dénitrification** | Processus biologique convertissant l’azote ammoniacal en nitrate (nitrification) puis en gaz azote (dénitrification). | | **UV désinfection** | Traitement par rayonnement ultraviolet qui inaktive les microorganismes pathogènes sans ajout de produits chimiques. | | **EPI** | Équipement de Protection Individuelle (gants, lunettes, bottes, masque) obligatoire lors de la manipulation des boues et des effluents. | | **MINESEC/IGE** | Ministère de l’Enseignement secondaire du Cameroun / Inspection Générale de l’Éducation, éditeur des référentiels et normes techniques pour l’enseignement technique. | --- ## Exercices d’applications corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement d’une lagune d’aération **Énoncé** : Un village de 600 habitants produit 150 L d’eaux usées par habitant et par jour. La DBO5 moyenne est de 220 mg/L. On souhaite dimensionner une lagune d’aération avec un temps de rétention hydraulique θ = 4 j et un coefficient de dégradation k = 0,15 j⁻¹. Calculer le volume nécessaire et la surface si la profondeur moyenne est fixée à 1,0 m. **Corrigé** : 1. DJM = 600 × 150 L = 90 000 L/j = 90 m³/j. 2. Volume V = Q × θ = 90 × 4 = 360 m³. 3. Surface = V / profondeur = 360 m³ / 1,0 m = 360 m². > **Réponse** : Volume ≈ 360 m³, Surface ≈ 360 m² (soit 0,036 ha). > (Le rendement de suppression de la DBO5 est η = (k × θ)/(1 + k × θ) = (0,15×4)/(1+0,15×4) = 0,6/1,6 = 0,375 ≈ 37,5 %). ### Exercice 2 – Choix entre LPR et station compacte **Énoncé** : Une zone péri‑urbaine de 1 200 EH doit être équipée d’un assainissement collectif. Le terrain disponible est limité à 0,3 ha. Le budget d’investissement ne dépasse pas 150 000 USD. Deux options sont proposées : - Option A : Lits plantés de roseaux (LPR) avec prétraitement (débourbage + dégraissage). - Option B : Station compacte de type SBR avec désinfection UV. **Données** : - DJM = 150 L/EH/j → 0,15 m³/EH/j. - DBO5 = 200 mg/L → 0,20 kg/m³. - Coût unitaire LPR ≈ 30 USD/m² de surface de filtre (incl. prétraitement). - Coût unitaire station compacte ≈ 800 USD/m³ de volume total (incl. électromécanique). **Corrigé** : Tout d’abord, convertir les données par habitant en valeurs totales : DJM_total = 1 200 EH × 0,15 m³/EH/j = 180 m³/j. Charge organique journalière = DJM_total × DBO5 = 180 × 0,20 = 36 kg/j. **Option A – LPR** On adopte un chargement hydraulique admissible v = 0,10 m/j (typique pour un lit vertical). Surface de filtre nécessaire S = DJM_total / v = 180 / 0,10 = 1 800 m² = 0,18 ha. Chargement organique spécifique L = (DJM_total × DBO5) / S = 36 kg/j / 1 800 m² = 0,020 kg/m²/j. Valeur admissible de chargement organique C = 0,15 kg/m²/j (norme MINESEC/IGE). Comme L < C, le dimensionnement est satisfaisant. Coût estimé = S × 30 USD/m² = 1 800 × 30 = 54 000 USD. Terrain utilisé = 0,18 ha < 0,3 ha → OK. Budget = 54 000 USD < 150 000 USD → OK. **Option B – Station compacte** On choisit un temps de rétention hydraulique θ = 0,5 j (12 h) pour le réacteur SBR interne. Volume du réacteur V = DJM_total × θ = 180 × 0,5 = 90 m³. On prévoit N = 6 cycles/j (chaque cycle 4 h). Chargement organique spécifique = (DJM_total × DBO5) / V = 36 / 90 = 0,40 kg/m³/j. On prend comme valeur admissible de chargement organique f = 0,40 kg/m³/j (norme MINESEC/IGE pour un SBR à haute charge). Le dimensionnement est donc juste à la limite; on peut augmenter légèrement V ou réduire θ pour une marge de sécurité. En pratique, on arrondit V à 100 m³ pour tenir compte du prétraitement, de la clarification et de la désinfection. Le volume total de la station (prétraitement + SBR + clarification + désinfection) est estimé à 3‑4 fois le volume du réacteur, soit environ 300‑400 m³, aisément logé dans un bâtiment de dimensions 15 m × 10 m × 2,5 m (volume 375 m³). Coût estimé = volume total × 800 USD/m³ ≈ 350 × 800 = 280 000 USD, ce qui dépasse le budget de 150 000 USD. Cependant, en réduisant le temps de rétention à θ = 0,2 j (4,8 h) et en acceptant un chargement organique légèrement supérieur (en augmentant la concentration de boues activées), on peut obtenir V ≈ 36 m³ et un coût total d’environ 30 000 USD, restant dans le budget. Ainsi, les deux options peuvent être rendues conformes aux contraintes, mais l’LPR nécessite une surface plus importante tandis que la station compacte dépend fortement du choix des paramètres de conception et du coût unitaire. **Conclusion** : L’LPR respecte directement les contraintes de terrain et de budget avec les paramètres usuels. La station compacte peut également convenir si on adopte un dimensionnement plus compact (θ réduit) et si le coût unitaire est négocié à la baisse ; sinon, son coût peut dépasser le budget alloué. --- *Fin du cours.*