Causes communes des blocages dans les systèmes de collecte des eaux usées urbaines

Les systèmes urbains de collecte des eaux usées constituent l'épine dorsale cachée des villes modernes, éloignant les eaux usées et les eaux pluviales des maisons et des entreprises vers les stations de traitement. Lorsque ces systèmes sont bloqués, les conséquences peuvent être soudaines et graves : les eaux usées brutes se déposent dans les sous-sols, les rues inondent d'eau contaminée et les réparations d'urgence coûteuses qui perturbent les collectivités.

Graisses, huiles et graisse (FOG) Cumul

Les graisses, les huiles et la graisse, communément appelées FOG, sont parmi les blocages les plus persistants et les plus dommageables des réseaux d'égouts urbains. Lorsque de la graisse ou de l'huile chaude est déversée dans les égouts de cuisine, elle se refroidit rapidement à travers les tuyaux, se solidifiant en une masse collante et cireuse. Ce matériau recouvre les parois des tuyaux et commence à piéger d'autres débris, tels que les particules alimentaires et les sédiments, créant une obstruction qui limite ou bloque complètement le débit.

Les cuisines résidentielles sont une source importante de FOG, mais les restaurants, les chaînes de restauration rapide et les transformateurs commerciaux contribuent de façon disproportionnée en raison du volume d'huile et de graisse qu'ils manipulent. Les municipalités ont souvent besoin de cuisines commerciales pour installer des pièges à graisse ou des intercepteurs, mais l'entretien de ces dispositifs est incohérent. Lorsque les pièges à graisse ne sont pas nettoyés régulièrement, ils débordent, en envoyant les FOG concentrés dans les conduites d'égout principales.

Élimination des déchets solides et des articles non inflammables

Les systèmes modernes d'assainissement sont conçus pour traiter uniquement les déchets humains, le papier de toilette et l'eau. Pourtant, beaucoup de gens chassent régulièrement les articles qui ne se décomposent pas dans l'eau, y compris les lingettes à rinçage, les tampons hygiéniques, les préservatifs, les fil dentaire, les tampons de coton et les serviettes en papier.

Les municipalités dépensent des dizaines de millions de dollars par an pour éliminer les blocages causés par des articles non-flushables.Le Département de la protection de l'environnement de New York a mené des campagnes pour sensibiliser les résidents aux dangers des essuie-glaces, en les exhortant à les jeter dans les poubelles. Même les articles commercialisés comme biodégradables ne se dégradent pas assez rapidement pour empêcher les blocages dans le réseau de canalisations souterraines.

Intrusion des racines de l'arbre

Même la plus petite fissure ou joint lâche dans un tuyau fournit un point d'entrée pour les poils fins de racine. Une fois à l'intérieur, les racines poussent et s'étendent, formant des tapis denses qui obstruent l'écoulement et piègent les solides. Au fil du temps, l'intrusion des racines peut faire craquer les tuyaux plus ou s'effondrer complètement. Ceci est particulièrement courant dans les anciens systèmes en argile, béton ou fonte, qui sont plus enclins à la séparation et à la fissuration des joints que les tuyaux en plastique modernes.

Les espèces à systèmes racinaires agressifs, comme les saules, les peupliers et les érables argentés, sont particulièrement problématiques près des conduites d'égout.De nombreuses villes imposent des zones tampons qui interdisent la plantation de certains arbres à une distance déterminée de l'infrastructure des eaux usées.Les mesures préventives comprennent l'installation de barrières racinaires pendant l'installation des tuyaux, l'utilisation de mousses chimiques antiracines qui sont appliquées périodiquement pour empêcher la croissance, et l'organisation d'inspections vidéo de routine pour détecter les intrusions tôt.

Détérioration structurelle et dommages causés par les conduites

Pendant des décennies, les conduites d'eaux usées sont soumises à la corrosion, à l'abrasion, au mouvement du sol et à la fatigue des matériaux. Les tuyaux en béton peuvent être corrodés par le sulfure d'hydrogène produit par la décomposition des eaux usées, un processus appelé corrosion du sulfure biogénique qui fait que la paroi du tuyau s'affaiblit et s'effondre.

Les solides s'installent dans ces endroits bas, ce qui entraîne des blocages qui nécessitent des travaux d'excavation ou de réparation sans tranchée. Les outils d'évaluation de l'état de l'EPA aident les services publics à prioriser la remise en état des tuyaux qui sont les plus exposés au risque de défaillance. De nombreuses villes comptent maintenant sur les robots d'inspection de la CCTV pour surveiller leurs réseaux d'égouts et identifier les défauts avant qu'ils ne causent des blocages.

Autres facteurs contributifs

Accumulation des sédiments et des grits

Les particules se déposent dans des sections de canalisation à faible vitesse, comme dans les couches plates ou en amont des stations de pompage. Au fil du temps, l'accumulation de sédiments réduit la capacité des conduites et peut former une couche d'eau dure que l'hydrojet ne peut pas facilement enlever. Les chambres de lit et les pièges à sédiments des usines de traitement aident, mais le contrôle des sources par le balayage des rues et la prévention de l'érosion sont plus efficaces au niveau du réseau.

Connexions illégales et décharges inappropriées

Certaines propriétés relient illégalement les drains de plancher, les pompes de puisard ou les égouts au réseau d'égouts sanitaires, introduisant de grands volumes d'eaux pluviales ou d'eaux souterraines qui peuvent envahir les tuyaux et laver les solides en aval. Les installations industrielles peuvent rejeter des produits chimiques qui réagissent avec les eaux usées ou le béton, accélérant la détérioration.

Infiltration et infiltration des eaux souterraines

Les canalisations et les trous d'homme défectueux permettent aux eaux souterraines de s'infiltrer dans le réseau d'égouts, surtout après une forte pluie. Cet écoulement augmente les volumes d'écoulement et les vitesses, ce qui peut enfoncer les solides et les débris résoudrés, provoquant des blocages temporaires en aval. Il dilue également les eaux usées, réduisant ainsi l'efficacité du traitement.

Mesures préventives et meilleures pratiques

• Inspection et nettoyage réguliers[ à l'aide de caméras de surveillance et d'équipement d'hydrojet, prévus en fonction de l'âge, du matériau et de l'historique des blocages.
• Les campagnes d'éducation publique[ qui enseignent aux résidents de ne pas rincer les lingettes, verser les égouts de graisse ou éliminer les médicaments et les produits chimiques dans les toilettes.
• Installation et entretien des pièges à graisse dans tous les établissements commerciaux de services alimentaires, avec application des calendriers de nettoyage.
• Gestion des racines d'arbres[ par des barrières radiculaires, la plantation sélective d'espèces d'arbres et le traitement périodique des racines chimiques dans les zones vulnérables.
• Réhabilitation de la tuyauterie[ en utilisant des technologies sans tranchées comme les gaines de tuyaux en place (CIPP), les ruptures de tuyaux ou les gaines de glissement pour réparer les défauts structuraux sans excavation.
• Mettre à niveau l'infrastructure vieillissante à des matériaux modernes comme le PVC ou le PEHD qui résistent davantage à la corrosion, à l'intrusion des racines et aux fuites d'articulations.
• Systèmes de gestion des actifs d'exécution qui permettent de suivre les conditions des tuyaux, la fréquence des blocages et les antécédents d'entretien afin de prioriser les réparations et le remplacement.

La Fédération de l'environnement aquatique offre des conseils détaillés sur les programmes de contrôle des sources qui aident les municipalités à réduire les blocages à leur origine.

Conclusion

Bien que les causes soient diverses, allant de la graisse de cuisson encombrée et des lingettes non flushables aux racines des arbres et à la décomposition structurelle, chacune peut être traitée par une gestion proactive et des investissements ciblés. Les villes qui investissent dans l'inspection régulière, l'éducation du public et la remise en état stratégique de leurs réseaux d'égouts voient moins de débordements, moins de coûts de réparation d'urgence et une vie utile prolongée.