Coline Dumas Veolia Eau Réunion / IUT Montpellier

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Coline Dumas
Veolia Eau Réunion / IUT Montpellier
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REMERCIEMENTS
Avant tout développement sur cette expérience professionnelle, il me parait important de commencer ce
rapport par des remerciements, à ceux qui ont eu la gentillesse de faire de ce stage un moment très
agréable.
Je tiens tout d’abord à remercier Monsieur Pierre Guillot, Directeur de l’agence Sud, de m’avoir donné
l’opportunité d’effectuer ce stage enrichissant au sein de Veolia Eau.
Je remercie Monsieur David Auduberteau, mon tuteur, qui m’a encadrée et orientée pendant la durée du
stage. Merci aussi de la confiance et de la part d’autonomie qu’il m’a accordées dans la conduite de mes
activités.
Je remercie également Messieurs Jean-Paul Rivière, Jimmy Basque, Richard Bruni et Jacky Atiama qui
m’ont accueilli dans leur service.
Je remercie tous les agents de terrain avec qui j’ai passé beaucoup de temps, qui m’ont permis de
m’intégrer très facilement dans leur environnement de travail et qui ont su se montrer très disponible pour
répondre à mes questions pendant ces 10 semaines.
Je remercie l’ensemble du personnel de l’agence pour leur accueil chaleureux, leur gentillesse et d’avoir fait
de ce stage une belle expérience professionnelle.
Pour finir, je remercie tout spécialement Monsieur Elphège, chef du service clientèle, et sa famille, sans qui
mon séjour à la Réunion n’aurait pas eu le même éclat.
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SOMMAIRE
REMERCIEMENTS .......................................................................................................................................2
Introduction .................................................................................................................................................5
I.
Présentation générale de Veolia ................................................................................................6
1.
Veolia Environnement sur le plan international ...........................................................................6
2.
Veolia Eau Réunion .............................................................................................................................7
II. Le contexte du stage.........................................................................................................................9
1.
2.
III.
Principe de traitement et ouvrages présents sur la STEP ............................................................9
1.1
Prétraitement .................................................................................................................................10
1.2
Le traitement biologique................................................................................................................11
1.3
Traitement des boues .....................................................................................................................13
Le réseau d’eau potable ...................................................................................................................14
Suivi des Equipements de Contrôle de Mesure et d’Essai (ECME) ........................17
1.
Buts des missions ..............................................................................................................................17
2.
Déroulement de mon stage.............................................................................................................18
3.
Etude de la procédure générale des ECME ...................................................................................18
4.
3.1
Vérification/Etalonnage des équipements ...............................................................................18
3.2
Bilan du dossier des ECME des différents services ........................................................................20
Etude des ECME sur les réseaux eau potable...............................................................................23
4.1
Analyse de Chlore ...........................................................................................................................23
4.1.1
Principe et fonctionnement ...................................................................................................23
4.1.2
Vérification et ajustage ..........................................................................................................27
4.1.3
Fiabilisation des méthodes actuelles .....................................................................................28
4.1.4
Procédure mise en place pour l’analyse de chlore ................................................................30
4.2
Turbidité .........................................................................................................................................34
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5.
4.2.1
Principe et fonctionnement ...................................................................................................35
4.2.2
Vérifications et étalonnages des turbidimètres .....................................................................35
4.2.3
Fiabilisation des méthodes actuelles .....................................................................................36
4.2.4
Procédure mise en place pour la turbidité.............................................................................38
4.2.5
Mise en place d’installation type des dispositifs de turbidité................................................40
Etude des ECME sur les stations d’épurations .............................................................................44
5.1
Préleveurs .......................................................................................................................................44
5.1.1
Principe des préleveurs ..........................................................................................................44
5.1.2
Vérifications des préleveurs de la STEP1 du Gol de St Louis ..................................................44
5.1.3
Vérifications des préleveurs de la STEP de Pierrefonds .........................................................47
Conclusion ...................................................................................................................................................49
Table des illustrations ............................................................................................................................51
Bibliographie ..............................................................................................................................................53
Annexe
4
1
Station d’épuration
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Introduction
 Choix de l’entreprise
Veolia Environnement est une multinationale avec plus de 312 600 salariés. Elle est également
le leader mondial des services à l’environnement. Cette grande entreprise apporte des solutions sur
mesure aux industriels comme aux collectivités dans quatre activités complémentaires : la gestion
de l’eau, la gestion des déchets, la gestion énergétique et la gestion des transports.
Pour ma part, l’eau est un enjeu majeur. En effet, cet élément est présent dans notre quotidien et
nous est indispensable. Or de nos jours, cette ressource naturelle est encore mal exploitée. Les
problèmes qui y sont liés représentent un des plus gros défis au sein de l’environnement. En tant
que citoyen concerné par la gestion de l’eau, j’ai saisi l’opportunité d’une offre de Veolia Eau de
l’île de la Réunion qui répondait à cette problématique.
Globalement, Veolia Eau assure la production d’eau potable ainsi que l’assainissement des eaux
usées. Avec 95 790 collaborateurs dans 74 pays pour un chiffre d’affaire de 11,8 milliards d’euros
en 2010, cette division est le 1er opérateur mondial des services de l’eau.
J’ai effectué mon stage à Veolia Eau Réunion au sein de l’Agence Sud, dirigée par Monsieur
Pierre Guillot. Mon tuteur, Monsieur David Auduberteau, est l’adjoint au directeur. Il est le
responsable qualité et gère le personnel. Il se déplace sur le terrain, et organise le contrôle et la
réception des différents chantiers d’eau potable et d’assainissement. Il s’occupe également de
l’aspect administratif. En effet, il est chargé de négocier et de gérer les contrats avec les collectivités
locales, les administrations, et les industriels.
 Thème et contexte de l’étude
Pendant ces 10 semaines, basée à l’Agence de Saint Pierre, j’ai été amenée à me déplacer avec
les agents sur les différents réseaux d’eau potable ou d’assainissement de l’agence Sud : St Louis,
St Joseph/St Philippe et St Pierre/Entre-deux.
Il m’a été confié durant ce stage les missions suivantes :
 Le contrôle du classeur des équipements de mesures, de contrôles et d’essais des 5
communes : fiche de vie, fréquence de vérification, identification…
 Elaboration des procédures de vérification et d’étalonnage des ECME présents sur les sites
d’eau potable et d’assainissement (turbidimètre, analyseurs de chlore, conductivimètre,
préleveurs, sonde pH et à oxygène).
 Mise en place d’installations type des équipements présents sur les sites d’eau potable.
 Fiabilisation des méthodes de vérification et d’étalonnage.
L’objectif de mon stage a consisté à valider les dispositifs de maîtrise des appareils de mesure en
eau et assainissement. Ce travail s’est articulé autour d’une partie importante sur le terrain où il m’a
été demandé d’une part, un travail d’observation et d’analyse des méthodes opératoires utilisées par
les différents agents afin de les fiabiliser. D’autre part, le contrôle de toutes les installations en les
schématisant, afin de discerner celles qui sont susceptibles de fausser les mesures. Le reste du temps
était consacré à la rédaction, au bureau, des procédures des appareils.
Mon étude s’est donc inscrite dans une démarche d’amélioration du suivi des ECME afin de
distribuer une eau de qualité et de réduire les impacts environnementaux des eaux usées.
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I. Présentation générale de Veolia
1.
Veolia Environnement sur le plan international
 Historique
Veolia a été créée en 1853, sous le nom de Compagnie générale des eaux (CGE) à Lyon, avec pour
objectif d’irriguer les campagnes et alimenter les villes en eaux. C'est par décret impérial, le 14
décembre 1853, que la ville de Lyon s'engage à acheter de l'eau (10 000 m³) à des conditions fixées
par avance, non révisables sur 20 ans. C'était la première fois au monde qu'une concession d'eau
était faite.
En 1980, l'entreprise diversifie ses opérations dans le traitement des eaux, les énergies, les
transports, la propreté, l’immobilier ainsi que la construction, et s’étend dans le monde entier.
En 1999, création de Vivendi Environnement qui regroupe l’ensemble des activités de services à
l’environnement : Vivendi Water (Eau), Onyx (Propreté), Dalkia (Energie) et Connex (Transport).
Vivendi Environnement prend son indépendance en 2002, change de nom l’année suivante et
devient Veolia Environnement.
 CHIFFRE CLES
VEOLIA environnement est le leader mondial des services liés à l’environnement. Elle est capable
de prendre en charge l'ensemble des préoccupations environnementales des collectivités locales et
des industriels. Veolia a réalisé en 2010 un chiffre d’affaire de 34,8 milliards d’euros. Présent dans
74 pays avec plus de 312 000 salariés, le groupe apporte des solutions adaptées et évolutives aux
problèmes rencontrés dans quatre domaines complémentaires : l'eau, la propreté, l'optimisation
énergétique et les transports.
Figure 1: Répartition des effectifs (Source Veolia 2010)
par division
par zone géographique
32013
85600
28167
95789
20145
21676
100524
77591
Veolia Eau
Veolia Energie
110065
52557
Veolia Transport
Veolia Propreté
Amérique du Nord
Amérique du Sud
Afrique/Moyen-Orient
Europe
France
Asie-Océanie
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Figure 2 : Répartition du chiffre d'affaires consolidé (Source Veolia 2010)
2.
Veolia Eau Réunion
 Généralités
VEOLIA EAU est présente à La REUNION depuis 1976. C’est la première entreprise dans le domaine
du traitement de l’eau et de l’assainissement à la Réunion après quoi viennent La CISE et la
SAPHIR. Elle gère les services publics d’eau potable et d’assainissement de 11 communes de l’île,
notamment les collectivités de St Denis, St Pierre et St Louis. Soit au total 167 500 clients
représentant une population totale de 445 000 habitants.
En décembre 2003, le Centre de la Réunion et VEOLIA EAU ont obtenu la certification ISO 9001.
Sous l’impulsion de son Système de Management de la Qualité, c’est l’ensemble de ses activités qui
sont concernées :



Production et de distribution d’eau potable
Collecte et traitement des eaux usées
Service clientèle
Ainsi, l’amélioration de la gestion de l’eau potable ainsi que son assainissement fait partie du
Développement Durable dont VEOLIA EAU REUNION est l’un des facteurs.
La Direction Régionale de VEOLIA EAU REUNION, basée à SAINT-DENIS, est composée de deux
agences (Agence Nord-Ouest et Agence Sud) et d'un laboratoire d'analyse basé à SAINT-PIERRE.
Figure 3: Localisation des agences et contrat de Veolia à la Réunion (Source Veolia 2010)
Agence Nord-Ouest
Agence Sud
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La Direction de Veolia Eau Réunion possède un effectif de 290 agents qui gère 19 contrats sur
l’ensemble de la région Réunion.
· 10 contrats d'eau potable : 57 millions de m3 d'eau potable consommés et 196 500 Clients.
· 9 contrats d'assainissement : 23 millions de m3 d'eau usée assainie et 92 500 Clients
Veolia Eau Réunion dispose des moyens d’exploitation suivants (à titre indicatif) :
En Eau :
 45 forages et puits, 30 captages
 82 stations de production (usines de traitement, postes de chloration, 1 usine de
microfiltration)
 225 réservoirs;
 le réseau comporte environ 3 650 km de canalisations comprenant le réseau d’adduction, les
branchements et le réseau de distribution.
 Environ 196 000 clients, 481000 habitants desservis.
En Assainissement :
 7 usines de dépollution
 79 postes de relèvement
 environ 770 km de réseau
 environ 93 000 habitants raccordés
 capacité de dépollution : environ 222 000 équivalents habitants
 15 millions de m3 traités
 Missions



Distribuer à toute la population une eau potable de qualité constante, en limitant les pertes
sur les réseaux pour économiser la ressource.
Épurer de manière efficace les eaux usées sur l'ensemble de l'île et réutiliser les eaux traitées
à des fins d'arrosage ou comme eaux industrielles.
Valoriser ou éliminer les boues qui seront issues des nouvelles stations d'épuration en
minimisant l'impact sur le milieu naturel.
Au cours de mon stage j’ai été amenée à me déplacer avec les agents sur les 5 communes desservies
par l’agence Sud de Veolia:
- St Pierre-Entre Deux, et St Louis: adduction d’Eau Potable (AEP) / Assainissement (ASST)
- St Joseph-St Philippe : AEP
Figure 4 : Organigramme des interlocuteurs de l’Agence Sud Veolia Eau
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II. Le contexte du stage
Cette partie technique complète la présentation de l’entreprise dans laquelle j’ai effectué mon stage.
En effet elle explique les infrastructures ainsi que leurs fonctionnements. L’appropriation de ces
données s’est faite par le biais de visites, d’explications apportées par les agents de service, et de
recherches personnelles.
1.
Principe de traitement et ouvrages présents sur la STEP
Créée en 2001, la Station d’épuration de Pierrefonds possède une capacité de 82 000
Equivalents/Habitants. Elle reçoit les effluents domestiques et industriels des communes de SaintPierre et du Tampon avec un dispositif permettant d’accueillir et de traiter les matières de vidanges.
L’installation est composée de deux filières en parallèle comprenant un prétraitement, un traitement
biologique et un traitement des boues.
Figure 5 : Vue aérienne de la STEP de St Pierre (Source Veolia)
Elle a été certifiée ISO 14 001 en début 2009 pour son activité de traitement des eaux usées, ainsi
l’installation vise l'amélioration continue des performances environnementales pour réduire ses
impacts sur l’environnement.
Figure 6 : les étapes du traitement des eaux usées (maquette Veolia 2010)
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Les eaux usées de saint-pierre et du tampon sont collectées à partir d’un réseau d’assainissement,
qui conduit les effluents sur le poste de refoulement de la Balance, situé à environ 2 km du site
d’exploitation. Ce poste est constitué d’un dégrilleur chargé d’arrêter les plus gros déchets. Les
effluents sont ensuite envoyés vers la station d’épuration à l’aide de quatre pompes qui fonctionnent
de façon continue.
1.1 Prétraitement
Il consiste à éliminer les déchets volumineux (papiers, cartons, plastiques…), le sable et les
graisses, difficilement biodégradables, gênants le bon fonctionnement de l’installation.
Figure 7 : les 3 étapes du prétraitement (maquette Veolia 2011)
Figure 8 : le dégrilleur
 le dégrillage
L'eau polluée passe à travers des grilles rotatives à courbes automatiques
(voir figure 8) qui retiennent et enlèvent les déchets solides. Après
compactage, les refus de dégrillage sont évacués vers une benne de
stockage (voir figure 9) puis vers un Centre d’Enfouissement Technique
(CET). Pendant ce temps l’eau continu son chemin vers les autres étapes
du processus de dépollution.
 le dessablage/déshuilage
L'eau est ensuite envoyée dans des bassins de décantation. Les graisses
sont mises en flottation par des pompes aératrices qui diffusent de fines bulles dans la masse
liquide. Elles sont ensuite récupérées en surface par des racleurs séquentiels pour être évacuées par
déversement dans une goulotte puis vers leur traitement spécifique, le Biomaster. C’est un réacteur
biologique composé d’une biomasse épuratrice permettant la transformation des graisses en eau et
gaz carbonique.
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Les sables quant à eux se concentrent au fond du
bassin. Ils sont acheminés par des pompes vers un
séparateur qui permet d’éliminer l’excédent d’eau,
puis stockés dans une benne avant d’être évacués en
décharge.
Figure 9 : benne à sable et benne du dégrilleur
1.2 Le traitement biologique
Il va permettre d’épurer l’eau par l’intermédiaire de bactéries. Après le prétraitement, les eaux usées
vont être réparties sur deux files identiques de traitement. Chaque file possède un réacteur
biologique de forme circulaire comprenant une zone de bio-sorption, une zone d’aération (voir
figure 10) et un bassin clarificateur.
 Bassin biologique
La zone de bio-sorption permet de réaliser un mélange de boues et d’effluents à traiter dans une
zone de faible volume située à l’amont du réacteur. Ce mode d’alimentation accroît artificiellement
la teneur en substrat disponible pour les bactéries. Après homogénéisation, les liqueurs sont ensuite
transférées vers la zone d’aération. La dégradation se fait ensuite dans ce bassin où de l'air est
insufflé pour activer le travail des bactéries.
Figure 10 : Fonctionnement d’un bassin d’aération
Le site est équipé de deux bassins d’aération afin d’éliminer les pollutions dissoutes carbonées,
azotées (urine, engrais…).
Le traitement biologique s’effectue en deux phases :


Une phase d’aérobie (aération), au cours de laquelle les bactéries, stimulées par
l’insufflation d’air, transforment l’azote en nitrate (phase de nitrification) et consomment le
carbone.
Une phase d’anoxie (dépourvue d’oxygène), qui consiste à ne plus aérer les bactéries qui
cherchent alors leur oxygène dans les nitrates obtenus dans la phase précédente.
Ces nitrates, démunis de leur oxygène, se dégradent en azote gazeux qui s’évapore (phase de
dénitrification).
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Figure 11 : Bassin d’aération de la STEP
Les deux bassins sont équipés
d’agitateurs à vitesse lente, qui
assure le brassage des eaux.
Ainsi les bactéries ont transformé
les
pollutions
dissoutes
et
invisibles dans l’eau, en une
matière épaisse et distincte qu’on
appelle « les boues biologiques».
 Bassin clarificateur
Figure 12 : Fonctionnement du clarificateur
Cette phase permet la séparation
de l’eau épurée des boues
biologiques.
Dans les clarificateurs, l’eau est
mise au repos. Les boues, plus
lourdes que l’eau, se déposent au
fond du bassin par décantation.
Au fond du clarificateur, un pont
racleur et suceur concentre les
boues au centre de l’ouvrage.
Une partie des boues est alors recirculée dans le bassin d’aération (voir figure 13) pour
réensemencer le système (conserver un stock constant et suffisant de bactéries), le surplus (boues en
excès) est extrait pour être dirigé vers le traitement des boues.
L’eau épurée est récupérée par débordement dans les déversoirs périphériques du bassin (voir figure
14) et rejetée au milieu naturel. Un préleveur automatique permet d’analyser régulièrement des
échantillons d’eau afin de s’assurer des performances du traitement.
Figure 13 : Bassin clarificateur de la STEP
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1.3 Traitement des boues
Figure 14 : Principe du traitement des boues
Le traitement des boues se fait en trois
étapes :
 Epaississement, à l’aide d’un
épaississeur couvert muni d’une herse,
 Injection de polymère, pour favoriser
la floculation et la séparation
solide/liquide,
 Centrifugation, permettant de
déshydrater les boues.
Les boues déshydratées sont évacuées vers
la fosse à boues par l’intermédiaire d’un
convoyeur à vis.
 floculation
Afin de faciliter la séparation de l’eau et des matières solides, des polymères sont ajoutés aux boues.
Ils vont favoriser la formation de flocs (composés solides) et accentuer l’épaississement des boues,
ce qui permet d’éliminer plus facilement l’eau dans les étapes suivantes.
 centrifugation
Agglomérées par l’action des polymères, les boues se séparent de l’eau sous l’effet de la rotation
rapide dans une centrifugeuse (voir figure 15). L’eau projetée sur les parois de la centrifugeuse, est
récupérée à l’avant de la machine, et renvoyée dans le bassin biologique. Au centre de la
centrifugeuse, les boues solides sont refoulées vers l’arrière par l’effet de rotation d’une vis
pressante. Les boues ont alors une teneur en matière sèche d’environ 18%.
 hygiénisation
Cette étape correspond à une stabilisation chimique des boues. Après la centrifugation, les boues
sont chaulées pour les stabiliser par malaxage avec de la chaux éteinte, grâce à une Unité Mobile de
Chaulage (voir figure 16), avant d’être évacuée dans des bennes à l’ISDND de Pierrefonds ; à ce
stade elles présentent une siccité d’environ 40%.
Figure 15 : les centrifugeuses
Figure 16 : Unité de Chaulage
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2.
Le réseau d’eau potable
 L’eau potable
Une eau potable est une eau que l’on peut boire sans risque pour la santé. Afin de définir
précisément une eau potable, des normes ont été établies qui fixent notamment les teneurs limites à
ne pas dépasser pour un certain nombre de substances nocives et susceptibles d’être présentes dans
l’eau. Le fait qu’une eau soit conforme aux normes, c’est-à-dire potable, ne signifie donc pas
qu’elle soit exempte de matières polluantes, mais que leur concentration a été jugée suffisamment
faible pour ne pas mettre en danger la santé du consommateur.
Une eau destinée à la consommation doit être raisonnablement minéralisée, raisonnablement
colorée et limpide. De plus ses qualités ne doivent pas altérées par le temps ou les conditions de son
transport. Une eau est caractérisée par un ensemble de paramètres accessibles à l'analyse. On
distingue :
 Les paramètres organoleptiques : couleur, turbidité, odeur, saveur.
 Les paramètres physico-chimiques : température, conductivité, calcium, magnésium, pH,
sodium, potassium, chlorures, sulfates, aluminium, oxygène dissous, gaz carbonique
dissous…
 Cheminement de l’eau des consommateurs
Figure 17: le cheminement de l’eau
Mon étude des équipements de mesures s’est donc portée sur des emplacements particulier des
réseaux d’eau potables. Les analyseurs portables sont situés à la sortie des réservoirs sur les
conduites de distribution, contrairement aux turbidimètres qui se positionnant en tête de réservoirs.
Quant au conductivimètre, on les retrouve sur les canalisations de sortie de forage ou sur les
arrivées d’eau de la Saphir et de la Cise.
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Durant mon étude j’ai travaillé sur les conductivimètres, les turbidimètres, et les analyseurs de
chlore. Ces équipements, rattachés au réseau de canalisation, sont situés en amont des réservoirs sur
la production d’eau potable et en aval sur la distribution et la gestion de l’eau.
Conductivimètre
Turbidimètre
Analyseurs de chlore
Figure 18 : Réseau de canalisation
Un réseau de distribution est un ensemble cohérent de réservoirs et d’équipements hydrauliques, de
conduites de transfert, de conduites de distribution, de conduites de branchements, de points de
livraison, et de tous les appareils de robinetterie et de régulation nécessaires.
La conduite de transfert véhicule de l’eau potable sous branchement particulier d’un ouvrage ou
d’un secteur à un autre.
La conduite de distribution véhicule de l’eau potable à desservir et comporte des branchements
d’abonnés.
La conduite de branchement véhicule de l’eau pour alimenter un abonné individuel ou collectif à
partir de la conduite de distribution.
Le point de livraison est l’emplacement où est délivrée l’eau potable à l’abonné.
La distribution caractérise l'état du parcours de l'eau par rapport à un point donné. Par définition, en
un point donné, l’adduction sert à caractériser l'eau qui arrive à ce point, la distribution caractérise
l'eau qui part du point. Concrètement l'eau arrive dans un réservoir par la conduite d'adduction et en
sort par la conduite de distribution. Afin de différencier les conduites dans un réseau, celles-ci sont
peintes de couleurs différentes. Par convention, la couleur de la conduite de distribution est le bleu.
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Figure 19 : Photo du réservoir des Cannots
Contrairement au château d’eau de métropole
mesurant une vingtaine de mètres de hauteur, les
réservoirs de la Réunion font entre 4 et 5 mètres de
hauteur. En effet, à contrario des terrains plats de
métropole, la distribution de l’eau se fait de manière
gravitaire, compte tenu des fortes dénivellations
existantes. Il n’est donc pas nécessaire d’installer des
suppresseurs. Sachant que l’on gagne 1 bar de
pression tous les 10 mètres de dénivellation, des
réducteurs de pression sont souvent installés pour
éviter les dépassements.
Figure 20 : Analyseur de chlore AMI Trides
Sur la photo ci-contre, voici un exemple d’un analyseur de
chlore en continu raccordé sur une conduite de distribution. On
observe aussi le transducteur qui permet l’affichage numérique
de la valeur mesurée et un compteur d’eau volumétrique qui
comptabilise le volume d’eau ayant traversé la canalisation.
Figure 21: Pompe de refoulement d’eau de surface de St Joseph
On trouve aussi des pompes de refoulements qui acheminent l’eau traitée jusqu’aux réservoirs de
distribution.
Quant aux ouvrages d’adduction, ils servent à amener l’eau brute depuis des sites plus ou moins
éloignés où elle est généralement plus abondante et moins polluée, vers les zones d’utilisation.
L’eau brute désigne celle qui n’a pas été traitée, c'est-à-dire, l’eau dans l’état où elle est prélevée
dans le milieu naturel.
Pour la commune de St Pierre le mètre cube d’eau potable est de 1,05 € TTC. Par contre le prix
unitaire moyen prenant en compte l’eau et l’assainissement s’élève à 2,03 € TTC.
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III. Suivi des Equipements de Contrôle de Mesure et d’Essai (ECME)
1.
Buts des missions
Le sujet qui m’a été proposé avant ma venue chez Veolia était la validation des dispositions
de maîtrise des appareils de mesure en eau et assainissement :
 procédures de contrôle et d’étalonnage
 faisabilité méthode
 fréquence
 tolérance sur la mesure.
Il m’avait été précisé que cela comporterait une partie terrain et une partie documentaire et que je
serai amenée à me déplacer avec leurs agents sur l’ensemble des sites de l’agence (5 communes).
Lors de mon arrivée à l’agence Sud Veolia Eau, j’ai été accueillie par Monsieur
Auduberteau, mon tuteur. Il a précisé le cadre de mon stage ainsi que les missions qui me seraient
confiées durant ces 10 semaines.
L’objectif attendu, était donc de permettre une amélioration des procédures de contrôle et
d’étalonnage. Il s’agissait dans un premier temps, lors des périodes d’observation des agents de
terrain, de faire le point sur leurs gestes répétitifs relatifs à l’utilisation des équipements de mesures.
Dans un second temps, en vue d’une amélioration, il s’agissait de mettre en place des procédures de
contrôle des appareils.
Ainsi mon intervention à l’agence sud serait pour l’entreprise, l’opportunité d’améliorer et de
systématiser les méthodes de contrôle et d’étalonnage pratiquées par leurs équipes, à travers un
regard neuf et universitaire.
Pour moi, cette mission ainsi définie, répondait à mes objectifs de formation. Ce serait
d’abord le moyen d’insérer mes compétences théoriques de jeune étudiante dans un milieu
professionnel bien implanté et reconnu. De plus, l’observation des méthodes pratiquées sur le
terrain allait me confronter immédiatement au monde du travail tout en exigeant une ambitieuse
prise de recul aux côtés de salariés expérimentés.
De plus, l’amélioration de ces méthodes, avec la mise en place de procédures serait l’occasion
d’approfondir mes capacités de lecture de documents techniques, indispensable à un emploi de
technicien supérieur.
Enfin cette dernière étape de ma mission, m’a tout de suite semblé valorisante car elle serait
l’aboutissement même de mon intervention. Et surtout, elle allait me permettre de contribuer
efficacement au travail des agents de terrain en leur apportant un regard nouveau et efficace sur leur
quotidien professionnel. Mon stage s’annonçait donc riche de contacts, de techniques et de
pratiques.
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2.
Déroulement de mon stage
Pour effectuer ma mission, mon tuteur m’a remis la documentation relative:
 aux appareils de mesures (turbidimètre, analyseur de chlore…)
 aux tableaux de vérification qui correspondent aux inventaires des équipements de chaque
service
 aux schémas altimétriques des 5 communes.
Avant tout déplacement sur le terrain, mon tuteur m’a fait une formation de sécurité et de
prévention des risques industriels. Il m’a ensuite remis mon équipement de protection individuelle :
chaussure, vêtements, casque anti-bruit et masque.
Il a également organisé les déplacements à prévoir avec les agents sur les différents sites.
La première étape de ma mission s’est déroulée dans les bureaux de l’agence, en ce qui concerne :
- Une présentation générale de l’entreprise
- Une présentation des outils de travail : classeur des ECME et appareils portables.
Après ce temps de familiarisation, j’ai été dirigée sur le terrain où j’ai réalisé la plus grande partie
de mon travail d’observation, de contrôle, de manipulation.
Chaque fin de journée je rejoignais les bureaux pour formaliser mes activités de terrain et élaborer
mes procédures de contrôles et d’étalonnage.
3.
Etude de la procédure générale des ECME
Le contenu des dossiers relatifs aux ECME est primordial pour organiser un fonctionnement
efficace des réseaux d’eau potable et des stations de traitement.
C’est donc, en grande partie, de la fiabilité et de la précision de l’ensemble de ces documents que
vont dépendre la garantie d’une part, d’une eau potable mise à disposition de la population et
d’autre part, d’une eau usée correctement traitée avant son rejet vers le milieu naturel.
3.1
Vérification/Etalonnage des équipements
Le suivi des équipements de mesure peut être fait par la procédure interne ou par la sous-traitance.
Durant mon stage, je ne me suis intéressée uniquement à la procédure interne.
En interne, on effectue donc une vérification des ECME. Il s’agit d’une opération de maintenance
réalisée selon la fréquence de contrôle minimale. Le résultat de la vérification est un constat de
conformité par rapport à l’écart maximal toléré (EMT).
Des opérations d’étalonnage peuvent également être effectuées sur certains appareils dans les
conditions spécifiées. Il s’agit d’un ensemble d’opérations qui établissent la relation entre les
valeurs indiquées par l’appareil de mesure et les valeurs correspondant à la grandeur réalisée par les
étalons.
18/54
Coline Dumas
 Déroulement de la vérification d’un équipement
La réalisation des mesures
a été mon sujet d’étude.
Ce sont ces procédures que
j’ai dû rédiger et mettre en
place.
Figure 22 : Déroulement d’une vérification
Un appareil est valide :
- si la dernière vérification réalisée est conforme,
- si la fréquence de vérification est respectée.
 Fiche de vie
Ma première mission a été de me rendre dans chaque service pour contrôler la tenue des classeurs
des ECME. Chaque équipement doit être doté d’une Fiche de vie (modèle en Annexe II) qui doit
mentionner : le type de l'appareil, son n° d'identification, sa date de mise en service, l’écart maximal
toléré.
Au fur et à mesure des interventions, sont enregistrés les éléments suivants :
19/54
Coline Dumas
- la date de l'intervention,
- l'intervention réalisée (vérification, ajustage/réglage, appel à un sous traitant),
- la valeur de référence (valeurs solutions étalon ou valeurs appareil de référence),
- la valeur de l’équipement en cours de vérification,
- l’écart entre la valeur de référence et celle donnée par l’équipement en cours de vérification,
- la conformité de l’écart par rapport à l’écart maximal toléré,
- l’évaluation de l’impact sur les dernières mesures en cas de non conformité,
- la valeur appareil après ajustage,
- le nouvel écart entre la valeur de référence et la valeur de l’équipement après ajustage,
- le visa de l'intervenant.
Les problèmes ou pannes éventuels de l'appareil sont également notés sur sa fiche de vie.
 Tableau de vérification
Il m’a été fourni les tableaux de vérifications EU (Eau Usée) et AEP ( voir annexe I) de chaque
service afin que je puisse vérifier si les informations qui y sont portées coïncidaient bien avec les
miennes. Les équipements relatifs aux mesures importantes sont répertoriés, pour chaque site, dans
les tableaux de vérifications qui précisent :
- le paramètre ou le type de mesure,
- la description de l’appareil concerné,
- son identification,
- le rôle de l’équipement,
- l'étendue de la mesure,
- l’écart maximal toléré sur la mesure,
- la fréquence de vérification minimale,
- la méthode de vérification,
- la précision sur la méthode de vérification.
Les tableaux avec lesquels j’ai travaillé sont complétés et adaptés aux besoins métrologiques du
service en listant tous les équipements utilisés pour l’évaluation de la conformité du produit.
A partir de ces documents, j’ai donc pu vérifier le bon suivi de la procédure et contrôler que les
renseignements cités précédemment étaient correctement consignés sur chaque fiche de vie.
3.2 Bilan du dossier des ECME des différents services
Ce contrôle des classeurs a permis de relever différents écarts, quant à la tenue des documents et
aux fréquences de vérifications des équipements, listés dans le tableau ci-dessous.
20/54
Coline Dumas
Lieu
SaintPierre
Ecart sur la documentation
Toutes les fiches de vie des appareils sont
présentes dans le classeur. Sauf celle du
turbidimètre en continu E+H liquisys M
Entre-deux (SPE2 36T) qui n’est pas en service.
Modification à
porter à la
documentation
Création de la
fiche de vie du
turbidimètre
(SPE2 36T)
AEP
St Joseph
St Philippe
AEP
Toutes les fiches de vie des appareils sont La fiche de vie du
présentes dans le classeur.
thermomètre
portable JO3AP
Problème de numéro d’identification sur les doit être recréée.
analyseurs de chlore portables :
- L’inventaire de St Joseph (version du
non
28/04/11)
indique les identifiants: Inventaire
conforme au n°
J04AP, J05AP, J06AP et le J07AP.
- La version du 11/04/11 mentionne les d’identification
numéros
d’identification
suivants : mentionné sur le
conductivimètre
STJO13A, STJO14A, STJO15A.
STO2C
L’inventaire de St Joseph mentionne le
STJO12A comme un appareil fixe W & T
(analyseur en continu), alors que la version
du 11/04/11 précise qu’il s’agit d’un
analyseur de chlore portable HACH LANGE
Ecart sur les
fréquences des
vérifications
Toutes les
fréquences de
vérification sont
respectées.
Nécessité de revoir les fréquences
En raison de la non-conformité du conductivimètre portable
(SP2 05P) le 31/08/10, les vérifications sur certains
conductivimètres en continu ont été espacées de 5 mois au
lieu d’être trimestrielles.
Les appareils concernés sont les analyseurs en continu de
conductivité E+H liquisys M : SPE2 32C, SPE233C, SPE2
34C, SPE2 35C, SPE2 37C.
Toutes les
Pour les conductivimètres STPHI2C et STO2C la fréquence
fréquences de
de vérification est trimestrielle. A modifier sur la version du
vérification sont 11/04/11.
respectées.
Coline Dumas
Lieu
Ecart sur la documentation
Saint Louis présentes dans le classeur.
présentes dans le classeur mais certaines
n’ont connu aucune vérification.
Saint
Pierre
Modification à
porter à la
documentation
Ecart sur les
fréquences des
Nécessité de revoir les fréquences
vérifications
Toutes les
fréquences de
La fréquence des vérifications sur les préleveurs (SL28M) et
vérification sont (SL29M) est parfois trimestrielle au lieu d’être bimestrielle
respectées.
Les fréquences
de vérification
ne sont pas
respectées sur
de nombreux
équipements.
 PH-mètre portable (PORT-pH/redox-1) :
- Dernière vérification 26/09/10
- trimestrielles/mensuelles

-
PH-mètre/Thermomètre portable (PORT-pH/T1) :
dernière vérification 23/06/10
vérifications trimestrielles/mensuelles.
 Oxymètre portable (PORT-Oxi port-1) :
Aucune vérification effectuée.

EU
Préleveurs (PORT-Prel-1), (PORT- Prel-2), (PORTPrel-3), (EXT-Prel-2), (EXT-Prel-3), et (EXT-Prel-4) :
Aucune vérification effectuée. Prévue début mai.

Débitmètres (EXP-deb-4), (EXP-deb-5), (FIT2), (FIT3),
(FIT4) et (FIT6) :
Dernière vérification : le 06/09/10.

Certaines vérifications du débitmètre électromagnétique
(FIT5) sont faites semestriellement.
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Coline Dumas
4.
Etude des ECME sur les réseaux eau potable
4.1 Analyse de Chlore
Au cours de ce stage, j’ai travaillé sur des appareils nouveaux que je n’ai pas utilisés durant mon
cursus scolaire à l’IUT et pour lesquels j’ai dû acquérir des connaissances quant à leur
fonctionnement et leur utilisation.
Les analyseurs de chlore ont été l’un de mes sujets d’étude lorsque j’ai abordé la partie eau
potable. En effet je me suis déplacée sur les réseaux de distribution avec un analyseur portable pour
pouvoir contrôler ceux qui sont branchés en continue. Pour être opérationnelle lors de mon stage
j’ai dû au préalable m’approprier quelques notions et généralités sur le chlore. Ces informations
utiles à la compréhension de mon rapport sont exposées ci-dessous.
 Le chlore résiduel
Lorsqu’on ajoute du chlore à de l’eau non traitée, le chlore réagit avec les impuretés dissoutes ou en
suspension dans l’eau, comme certains minéraux et matières organiques. La quantité de chlore
nécessaire pour se combiner ou réagir avec toutes ces impuretés est la “demande en chlore”.
La concentration de chlore qu’il est encore possible de mesurer dans l’eau après que le chlore ajouté
ait réagi avec les impuretés présentes dans l’eau est appelée la “ teneur en chlore résiduel”. Seul le
chlore résiduel présent est capable d’inactiver les agents pathogènes.
 Surveillance du chlore résiduel
La surveillance du chlore résiduel est importante pour :
 assurer que la quantité de chlore ajoutée initialement à l’eau était suffisante pour inactiver les
microorganismes pathogènes (comme les bactéries et les virus).
 assurer que la quantité de chlore est suffisante pour protéger l’eau contre toute nouvelle
contamination durant la distribution et le stockage.
 assurer que la teneur en chlore n’est pas trop élevée, pour ne pas affecter la santé des
consommateurs.
 Chloration et mesure du chlore résiduel libre
La chloration, méthode de désinfection chimique, consiste à utiliser du chlore libre. A Veolia Eau la
chloration par chlore libre se fait par l’adjonction de chlore gazeux. En parallèle des appareils
branchés en continu mesurent le chlore résiduel dans le réseau de distribution, exprimé en mg/L.
La somme du chlore résiduel libre et du chlore résiduel combiné est appelée chlore résiduel total.
Les appareils portatifs et certains équipements de surveillance continue du chlore résiduel utilisés
sont capables de mesurer le chlore résiduel libre ou le chlore résiduel total, mais pas le chlore
résiduel combiné. Si on utilise un analyseur portatif, pour déterminer le chlore résiduel combiné, il
faut effectuer des analyses séparées pour le chlore résiduel total et le chlore résiduel libre. Pour
obtenir la concentration de chlore résiduel combiné, il suffit de soustraire le chlore résiduel libre du
chlore résiduel total.
Chlore résiduel total – chlore résiduel libre = chlore résiduel combiné
Chlore résiduel libre + chlore résiduel combiné = chlore résiduel total
4.1.1 Principe et fonctionnement
Sur le terrain on utilise deux méthodes d’analyse du chlore résiduel :
23/54
Coline Dumas

l’analyse DPD au moyen d’un analyseur portable

l’utilisation d’analyseurs continus (fixes).
 Principes analytiques de la méthode DPD des analyseurs portables
La méthode DPD (N-diéthyl-p-phénylènediamine) est une analyse effectuée sur le terrain pour
déterminer la teneur en chlore libre et total de l’eau en utilisant un réactif, la chlorine, comme
indicateur de couleur. La chlorine produit une couleur rose dont l’intensité est proportionnelle à la
teneur en chlore de l’eau. La couleur de l’eau est comparée à l’échelle de couleurs étalon de
l’instrument pour déterminer la teneur en chlore. L’instrument d’analyse DPD, appelé colorimètre,
effectue cette opération automatiquement. Le réactif DPD se présente sous forme de poudre.
Lorsqu’on met la chlorine dans l’eau, l’eau vire du rose pâle au rose foncé selon sa teneur en chlore
résiduel.
 Principe et fonctionnement des analyseurs continus (AMI Trides)
Figure 23: Photo descriptive du système de mesure des analyseurs AMI
Je me suis déplacée sur le terrain pour contrôler les 28 analyseurs de chlore présents sur les sites de
l’agence sud. Ces appareils n’ont pas été uniformisés et ne proviennent pas du même fabriquant.
J’ai donc étudié des analyseurs de différentes marques : Ami Trides (Swan), Endress + Hauser
(E+H) et Wallace & Tiernan (W&T).
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Coline Dumas
Même si les principes de fonctionnement de ces appareils sont quasiment identiques, j’ai choisi de
présenter une explication détaillée du Swan. Il s’agit de l’appareil le plus récent et le plus complet.
Il est surtout le plus intéressant du point de vue métrologique.
Principe de mesure :
L’analyseur de chlore AMI Trides est un capteur ampérométrique à 3 électrodes. Le capteur
comprend 2 électrodes en platine et 1 électrode de référence. Le chlore dans l’échantillon génère un
faible courant entre les électrodes dont la valeur est proportionnelle aux taux de désinfectant.
L’électrode de référence règle la tension et garantit des conditions de mesure optimales au niveau
du capteur de platine.
Pour assurer une sensibilité optimale, un rotor nettoie continuellement les surfaces des électrodes en
platine (nettoyage hydrodynamique). Le capteur de débit mesure la vitesse de rotation du rotor et
détecte ainsi une éventuelle insuffisance du débit.
Le signal d’un système ampérométrique est fonction du débit. L’utilisation d’une chambre de
mesure à tubes de trop-plein permet d’exclure tout effet de courant si l’on veille à ce que
l’échantillon passe toujours par le tube de trop-plein le plus long de la chambre de mesure. La
compensation de température s’effectue automatiquement.
Mode de fonctionnement :
L’échantillon d’eau arrive par l’entrée d’échantillon, passe par le filtre et la valve de régulation de
débit qui ajuste le débit de l’échantillon, puis il remplit la chambre de mesure.
L’échantillon doit toujours
déborder par le tube de trop-plein
plus long (évacuation) pour
obtenir une pression constante au
niveau du capteur Trides.
Une partie de l’échantillon
passe par le tube de trop-plein
plus court vers le capteur
désinfectant, met le rotor en
rotation et sort par l’évacuation.
La rotation du rotor est
surveillée par le détecteur de
débit pour assurer un flux
d’échantillon suffisant, le rotor
tourne plus lentement (ou il
s’arrête) et déclenche une alarme
système.
Figure 24: Schéma descriptif du mode de fonctionnement de l’analyseur AMI Trides
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Coline Dumas
Teneur en chlore = f (temps)
Figure 25: Courbe d’évolution de la teneur en chlore dans la conduite de distribution en fonction du temps
Sur ce graphique la teneur en chlore est mesurée sur une période de 7 jours. Dans la canalisation le
chlore est injecté en continu et à débit constant. Théoriquement la concentration en chlore devrait
donc rester constante. Mais la consommation des clients varie durant la journée, c’est pourquoi la
teneur en chlore subit constamment des variations.
Au sujet du chlore libre :
Lorsque le chlore se dissout dans l’eau, il se décompose en acide hypochloreux et en hypochlorite : Chlore
libre= acide hypochloreux + hypochlorite.
Le rapport entre ces deux composés est fonction de la valeur du pH.
pH7 : 77% d’acide hypochloreux, 23% d’hypochlorite
pH8 : 25% d’acide hypochloreux, 75% d’hypochlorite
L’acide hypochloreux et un désinfectant nettement plus efficace que l’acide hypochlorite. Cela signifie que
l’efficacité de la désinfection est fonction du taux de pH.
Figure 26: Allure générale de la courbe de sensibilité de mesure électrochimique
% HOCL
% Désinfectant
HOCL = acide hypochloreux
Les capteurs ampérométriques mesurent
principalement l’acide hypochloreux ; par
conséquent, le signal du courant du
capteur est
d’autant plus faible que le taux de pH
est élevé
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Coline Dumas
4.1.2 Vérification et ajustage
J’ai effectué les vérifications (et étalonnages si besoin) de tous les analyseurs de chlore fixes
et portables de l’agence sud répertoriés dans les tableaux de vérifications présents en annexe. On en
compte une trentaine. Il serait évidemment trop long de présenter toutes les mesures réalisées je vais
donc exposer quelques exemples qui résument mon travail.
Le but de la mesure est de vérifier la conformité du produit. L’écart Maximal Toléré (EMT)
est ± 0,1mg/l. Si l’écart constaté est supérieur à l’EMT l’appareil doit être déclaré comme non
conforme. L’écart constaté représente la différence en valeur absolue entre la valeur de référence et
celle de l’équipement. En effet, la communication immédiate des résultats d’analyse est
particulièrement critique lorsque les mesures de chlore résiduel s’avèrent insatisfaisantes, selon les
limites fixées par le règlement.
L’étalonnage des analyseurs portables est effectué à l’aide du kit étalons DPD – Chlorine
LR : Blank- STD1 – STD3. Les deux premiers analyseurs portables présents dans le tableau cidessous sont des Hanna Pocket colorimètre II et le dernier est un Hach Pocket colorimeter 2.
Figure 27: Tableau d’étalonnages d’analyseurs de chlore portables
Vérifications d’analyseurs portables
Date et N°
identification
Type d’intervention
04/05/11
Conforme
Valeur
référence
Valeur
équipement
(1)
(2)
STD 1
0,23
0,23
± 0,00
Oui
-
STD 2
0,92
0,94
± 0,02
Oui
-
STD 3
1,63
1,64
± 0 ,01
Oui
-
STD 1
0,23
0,26
±0,03
Oui
-
STD 2
0,92
0,94
± 0,02
Oui
-
STD 3
1,63
1,64
± 0,01
Oui
-
STD 1 HACH
0,23
0,4
0,17
STD 2 HACH
0,92
2,1
1,9
STD 3 HACH
1,63
3,9
2,25
solutions étalons
Ecart constaté
Ecart <
Ecart> EMT
EMT
Vérification
SL 26 M
Ajustage/réglage
Vérification après ajustage
03/05/11
Vérification
SL 32M
Ajustage/réglage
10/05/11
Oui
Vérification
SPE2 04P
Ouverture NC
Ajustage/réglage
(1)
(2)
NON
valeurs solutions étalon
valeurs équipement en cours de vérification
Les agents ne sont pas autorisés à interpréter les résultats. Les résultats sont transmis aux chefs de services et
des échantillons sont amenés au laboratoire.
Les analyseurs de chlore fixes sont vérifiés à l’aide des analyseurs portables étalonnés ci-dessus. La
fréquence de vérification est mensuelle. L’EMT est aussi ± 0,1mg/l pour les analyseurs en continu.
Les vérifications ont été effectuées avec l’analyseur de chlore portable Hanna (SL 26 M).
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Coline Dumas
Figure 28: Tableau de vérifications d’analyseurs de chlore en continus
Vérifications d’analyseurs en continus
Date et N°
identification
N°identification
appareil de
référence ou
solutions étalons
Valeur
référence
Valeur
équipement
(1)
(2)
SL26 M
0,71
0,71
SL26 M
1,09
SL26 M
SL26 M
Conforme
Ecart constaté
Ecart < EMT
Ecart> EMT
± 0,00
Oui
-
1,16
± 0,07
Oui
-
0,65
0 ,68
± 0,03
Oui
-
0,64
0,55
± 0,09
Oui
-
02/05/11
SL 27 M : E+H
Vérification
05/05/11
Vérification
SL 17 M
10/05/11
SL 18 M : E+H
Vérification
03/05/11
SL 19 M : W
&T
(1)
(2)
Vérification
valeurs appareils de référence
4.1.3 Fiabilisation des méthodes actuelles
Dans chaque service, deux ou trois agents de terrain sont chargés du suivi des ECME c'est-à-dire
des vérifications et étalonnages à renouveler sur des fréquences fixées. Chacun effectue ces mesures
à ça façon. Certains utilisent leur savoir faire professionnel, d’autres leur ancienneté, ce qui conduit
à l’utilisation de méthodes très personnelles, chacun pensant détenir la méthodologie la plus juste.
Ces différentes méthodes, reposant parfois sur une mauvaise manipulation, une précaution non
suivie, un geste manquant ou en trop peuvent aboutir sur un résultat faussé.
Mon tuteur m’a donc demandé d’apporter un œil extérieur sur les méthodes actuelles des
agents, afin d’uniformiser et d’optimiser ces méthodes de vérifications pour les équipements
présents sur les réseaux d’eau potable : analyseurs de chlore et turbidimètres. C’est pourquoi durant
mon stage je me suis déplacée sur tous les sites avec chaque agent. Pour d’une part, observer leur
travail, ensuite comparer les méthodes utilisées par les techniciens et en tirer les meilleurs de
chacun, supprimer celles qui faussent les mesures et trouver les solutions nécessaires à
l’amélioration et la fiabilisation de ces mesures.
Lors des vérifications des analyseurs de chlore, j’ai pu relever quelques mauvaises
habitudes à proscrire ainsi que des précautions qui doivent être intégrées au mode opératoire.
Il faudra donc à l’avenir que les agents respectent certaines recommandations afin de garantir la
précision des résultats.
Mon observation aboutit à ce bilan :
28/54
Coline Dumas
Bonnes pratiques et fiabilisation des méthodes à destination des analyseurs de chlore
Propreté de l’échantillon et du flacon d’observation :

Vérifier que le flacon est propre et non rayé, en évitant de toucher ses parois. Utiliser des gants
ou du chiffon pour la manipulation et essuyer le tube d’observation avant de l'insérer dans le
compartiment.

Laisser couler l’eau avant de remplir le flacon.
Exemple d’analyse d’un échantillon de chlore :
- sans laisser couler l’eau: 0,00 mg/l
- en laissant couler l’eau : 0,30 mg/l
 Sachant que la tolérance est ± 0,1mg/l, l’erreur relevée est non négligeable.
L’eau peut en effet stagner dans les conduites, il est donc primordial de ne pas faire la mesure
d’une eau stagnante.

Le flacon doit être rempli jusqu’au trait prévu à cet effet. Faire correspondre le bas de l’ellipse
au du trait flacon.

Il ne doit comporter aucune trace de doigts ou de graisse, ni poussière, lorsqu’il est placé dans le
compartiment.

Le tube d’observation doit être correctement positionné en face du repère prévu à cet effet.

Vérifier que l’échantillon est exempt de débris qui pourraient gêner la lecture.

Placer correctement le couvercle du compartiment durant les mesures pour que l’échantillon soit
totalement calfeutrer de la lumière.

Jeter l’échantillon immédiatement après la lecture, sinon le verre risque de garder des traces
permanentes.
Ajout et mélange du réactif :
 Actuellement pour homogénéiser la solution on fait tourbillonner l’échantillon. Parfois, cette
façon de mélanger ne produit pas une bonne précision. Pour éviter ce problème, secouer
doucement l’échantillon pendant 15 secondes.
Puis éliminer dans un deuxième temps les bulles en faisant tourbillonner ou en tapotant
doucement le tube d’échantillon.

Attendre 1mn avant de réaliser la lecture.
Rapidité d’exécution :
 Ne pas laisser l’échantillon reposer trop longtemps après y avoir ajouté le réactif, car cela
pourrait affecter la précision de la lecture.
Nettoyage, entretien et entreposage de l’équipement
 Nettoyer mensuellement le compartiment des analyseurs portables avec un coton-tige ou un
chiffon imprégné d’alcool ou de solution nettoyante.
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Coline Dumas


Ne jamais laisser de cellule d’échantillon dans le compartiment pendant une période
prolongée.
Vérifier régulièrement les dates de péremption des réactifs.
4.1.4 Procédure mise en place pour l’analyse de chlore
Les contrôles que j’ai effectués sur des analyseurs en continu présents sur le terrain ainsi que
leur schématisation ont montré que tous les équipements étaient correctement installés. Il n’a donc
pas été nécessaire de mettre en place une installation type. Voici un exemple d’installation contrôlé
pour chaque marque.
Figure 29: Schéma de l’analyseur AMI Trides
du réservoir Cadet
Figure 30: Schéma de l’analyseur W & T
du réservoir Matouta
Figure 31 : Schéma de l’analyseur E + H du réservoir basse vallée
30/54
Coline Dumas
Après le contrôle des installations d’analyseurs et leur vérification, j’ai élaboré une procédure
commune des vérifications et étalonnages de ces équipements. Cela permettra aux agents actuels et
aux arrivants de suivre une procédure fiable et commune à toute l’agence sud.
Services d’AEP de l’Agence Sud
08/06/11
Mode opératoire :
Analyse de chlore fixe et portable
W & T / E+H / AMI Trides
1) Objet
L’Analyse de chlore dans l'eau est destinée à déterminer la teneur en chlore résiduel
présent dans les conduites de distribution d’eau potable. L'analyse sur site d'un
échantillon d'eau fait intervenir un réactif en poudre qui développe une couleur
proportionnelle à la concentration cherchée. L’objet de ce document opératoire est de
définir les différentes étapes à réaliser lors de la vérification et l’étalonnage des
analyseurs.
2) Matériel nécessaire
-
analyseur de chlore portable
additif de chlorine
Jeu de solution étalon
2 flacons d’échantillon en bon état
Papier essuie-tout
3) Mode opératoire
a) Vérification des analyseurs à partir de solutions étalon
1. Allumer l’analyseur portable.
2. Placer la solution de remise à zéro dans l’appareil.
3. Calfeutrer la solution étalon. Puis faire le zéro avec la touche « 0 ».
4. Vérifier les 3 solutions de 0,23 ; 0,92 ; 1,63, en appuyant sur la touche verte pour
lancer la mesure.
5. La valeur lue doit être comprise dans une fourchette de +/- 0.1 mg/L de la valeur
de la solution étalon.
6. Si cette condition n’est pas vérifiée, suivre la procédure du d’étalonnage
constructeur.
b) Vérification de l’eau traitée
1. Vérifier l’état du flacon. Rincer deux flacons avec
de l’eau traitée sans réactif.
2. Après avoir laissé couler l’eau quelques instants,
remplir le premier tube d’observation (tube témoin)
jusqu’au repère de graduation avec l’eau à analyser.
3. Nettoyer le tube avec un papier doux, enlever la buée puis placer le dans le
compartiment de l’analyseur de chlore portable. Ne pas oublier de calfeutrer
l’échantillon à l’aide du couvercle.
31/54
Coline Dumas
08/06/11
Mode opératoire :
W & T / E+H / AMI Trides /
HACH Lange
4. Faire une mesure à blanc (« le zéro ») en pressant le bouton bleu et retirer le tube.
5. Remplir le second tube jusqu’au repère de graduation avec l’eau à analyser.
6. Ajouter au flacon échantillon le contenu entier du réactif en poudre de chlore
libre (Free chlorine) pré-conditionné.
7. Boucher et homogénéiser la solution en agitant doucement le flacon. Ensuite
faire tourbillonner l’échantillon pour éliminer les bulles d’air
8. Placer le flacon dans le compartiment de l’analyseur de chlore et lancer la
mesure en pressant la touche de lecture (bouton vert).
9. L’instrument effectue automatiquement l’analyse comparative. Attendre 1 mn
avant de relever la teneur en chlore libre.
10. La valeur lue doit être comprise dans une fourchette de ± 0.1 mg/l de celle de
l’analyseur fixe. Si cette condition n’est pas vérifiée, suivre la procédure
d’étalonnage.
11. Jeter l’échantillon immédiatement après la lecture et rincer le flacon pour éviter
de fausser les prochaines mesures (dépôts du colorant sur le flacon).
c) Etalonnage de l’analyseur en continu W & T
1. Partant du menu de base, appuyer sur la touche F jusqu’à l’affichage du menu
« CALIBRAGE », puis sur la touche
jusqu’à l’affichage de « zéro ».
2. Fermer la vanne d’isolement d’eau à analyser, puis attendre que la valeur affichée
soit stabilisée. L’alimentation en eau étant interrompue, l’affichage de
l’amplificateur commence par baisser rapidement, puis au bout d’une minute, plus
lentement.
3. Appuyer deux fois sur la touche E afin d’amener l’affichage sur « 0,00 ».
4. Ouvrir la vanne d’isolement d’échantillon et attendre 2 minutes.
5. Prélever un échantillon en sortie de la vanne pointeau de vidange ou sur le rejet de
l’analyseur. Déterminer la teneur en chlore de l’analyseur portable HACH LANGE.
6. Appuyer sur la touche
ouvrir le menu.
jusqu’à l’affichage de « DPD », puis sur la touche E pour
7. Régler la valeur affichée à l’aide des touches
ou
avec la valeur déterminée avec l’analyseur portable.
afin de la faire coïncider
8. Mémoriser cette valeur en appuyant sur la touche E.
9. Revenir au menu de base en appuyant deux fois sur la touche
.
32/54
Coline Dumas
08/06/11
Mode opératoire :
W & T / E+H / AMI Trides
d) Etalonnage de l’analyseur SWAN en continu
1. Appuyer sur :
.
2. Aller à l’aide de ces deux boutons
,
dans
Maintenance  étalonnage  puis dans Standard pH.
3. Rincer et sécher l’électrode de pH et l’insérer dans l’étalon
N°1 à pH 7.
4. Attendre quelques minutes que l’enregistrement du pH7
soit terminé. Appuyer sur :
.
5. Rincer et sécher l’électrode de pH et l’insérer dans l’étalon
N°2 à pH 9.
6. Attendre quelques minutes que l’enregistrement du pH9
soit terminé. Puis appuyer sur :
.
7. Rincer et sécher l’électrode de pH et la placer dans la chambre de mesure.
Aller dans Processus strides.
8. Appuyer sur :
.
9. Rincer et sécher l’électrode de pH et la placer dans la chambre de mesure.
L’appareil est étalonné.
e) Etalonnage de l’analyseur E+H en continu
1. Appuyer sur CAL.
2. Taper le code 22 à l’aide des touches d’incrémentation +
ou - .
3. Appuyer sur Entrer.
4. Le menu Etalonnage s’affiche. Appuyer 2 fois sur
Entrer.
5. La valeur actuelle s’affiche. Rentrer la valeur de l’analyseur portable qui va
nous servir de valeur de référence.
6. Appuyer 3 fois sur Entrer.
7. L’appareil demande la validation de la manipulation effectuée.
-
Pour valider la mesure sélectionnez Oui et appuyer sur Entrer.
Pour recommencer l’ajustage sélectionner Non et appuyer sur Entrer à l’aide
des touches d’incrémentations.
33/54
Coline Dumas
4.2 Turbidité
Pour mon étude sur les dispositifs de turbidité, j’ai procédé exactement de la même façon
que pour celle des analyseurs de chlore. En effet, lorsque je me déplaçais sur les postes de reprise*
j’effectuais les vérifications et étalonnages de ces deux équipements. Lorsque j’avais besoin de
vérifier la procédure utilisée par le technicien, je laissais celui-ci la réaliser, ce qui me permettait de
me positionner en tant qu’observateur afin de relever les gestes pouvant fausser la mesure, mais
aussi ceux pouvant la rendre plus fiable.
Du fait de mon manque d’expérience sur le sujet, il m’était parfois difficile de répondre sur le
champ à la question : quelle manipulation est réellement inutile et quelles étapes devrait-on rajouter
au protocole de mesure ?
C’est pour cette raison que pour certaines manipulations, il m’a fallu vérifier par l’expérimentation
la pertinence de mes observations.
Une fois les expertises réalisées et les résultats validés, j’ai procédé à la réalisation du schéma des
dispositifs, afin de mettre en évidence les positions et l’ouverture des vannes, le sens de l’eau,
l’architecture de la canalisation, la provenance et la sortie de l’eau, et les appareils (débitmètre,
filtre…) s’ajoutant à l’installation.
Je commencerai donc de la même manière que pour mon étude de l’analyseur, c'est-à-dire en vous
exposant les connaissances nécessaires dont j’ai dû moi-même m’imprégner pour mener à bien les
missions que l’on m’a confiées.
 La turbidité
La turbidité est due à la présence de particules en suspension dans l’eau (limon, particules
organiques et inorganiques et autres matières microscopiques). Elle est directement liée à la
propriété de diffusion de la lumière (aspect trouble) de l’eau. Plus il y a de particules en suspension
dans l’eau, plus elle est trouble et plus la lumière est diffuse.
 Surveillance du chlore résiduel
Il est important de mesurer la turbidité pour trois raisons :
1. Une turbidité élevée de l’eau brute soumise à la chloration peut entraver le procédé de
chloration car des agents pathogènes (virus, bactéries et kystes parasitaires) peuvent se
dissimuler à l’intérieur des particules en suspension dans l’eau qui les protègent de l’effet
désinfectant du chlore. La turbidité limite aussi le pouvoir inactivant du rayonnement
ultraviolet sur les agents pathogènes.
2. Les mesures de turbidité de l’eau brute permettent également de repérer les changements de
qualité de l’eau dans le temps. Une tendance à l’augmentation de la turbidité de l’eau brute
peut être une indication de la détérioration de la source qui justifie la planification
d’améliorations futures du système de traitement.
3. La turbidité est un indicateur important du rendement d’un filtre. Des niveaux de turbidité
élevés après filtration peuvent indiquer que le filtre ne fonctionne pas correctement. Cela
peut signifier que le filtre n’élimine pas efficacement les agents pathogènes, et que l’eau
filtrée ainsi ne peut pas être correctement désinfectée par le procédé de désinfection en aval
de la filtration.
34/54
Coline Dumas
 Échantillons réglementaires
En vue d’en mesurer la turbidité, on exige le prélèvement et l’analyse d’échantillons :
-
d’eau brute pour la plupart des réseaux d’eau potable alimentés par des nappes souterraines
et pour certains réseaux d’eau potable alimentés par des eaux de surface;
échantillons en aval du filtre ou surveillance continue de la turbidité du filtrat pour les
réseaux alimentés par des eaux de surface où la filtration est obligatoire.
4.2.1 Principe et fonctionnement
Figure 32 : Diffusion de la lumière à l’impact d’une MES
La turbidité est un critère direct de l'efficacité
des procédés de séparation tels que la filtration
ou la décantation. Elle sert également comme
mesure indirecte de la concentration de
particules ou des matières en suspension. Son
principe est fondé sur la détermination de
l'intensité de la diffusion de lumière.
La turbidité est mesurée par différentes méthodes de photométrie des milieux troubles, comme la
turbidimétrie. Elle est exprimée en FNU (Formazine Nephelometric Unit), ou NFU. Cette unité
mesure la turbidité sous un angle de 90° à une longueur d’onde de 860 nm.
Cette méthode mesure l’intensité de la lumière diffusée par la
turbidité (particules en suspension) de l’eau. Comme on peut
le voir sur la figure ci-contre les MES1 diffusent la lumière
lorsqu’elle traverse le jet d’eau. La mesure de l’intensité
de cette lumière diffusée représente la turbidité et de ce
fait la concentration de particules. Plus l’intensité de la
lumière diffusée est élevée, plus la turbidité est élevée
dans l’échantillon d’eau.
Le turbidimètre compare l’intensité de la lumière diffusée
par les particules en suspension dans l’échantillon d’eau,
dans des conditions définies, à l’intensité de la lumière
diffusée par une suspension de référence normalisée dans
les mêmes conditions.
Figure 33 : Coupe d’une chambre de mesure
4.2.2 Vérifications et étalonnages des turbidimètres
Comme pour les analyseurs de chlore, j’ai contrôlé la conformité des turbidimètres portables et
fixes. La fréquence de vérification est mensuelle et l’EMT est de 0,2 NFU.
35
1
Matières en suspension
35/54
Coline Dumas
Pour vérifier et étalonner les turbidimètres portables on doit mesurer des étalons qui couvrent la
plage d’échantillons à analyser. Il faut analyser au moins un étalon pour chaque plage utilisée. En se
basant sur la mesure d’un étalon, on vérifie que l’instrument est stable dans toutes les plages.
Figure 34 : Tableau de vérification d’un turbidimètre portable
Vérification d’un turbidimètre portable HACH
Date et N°
identification
solutions étalons
10/05/11
Solution étalon
Stabcal
(Formazine)
Vérification
SL 25 M
Ajustage/réglage
Vérification après ajustage
(1)
(2)
Conforme
Valeur
référence
Valeur
équipement
(1)
(2)
0,1
0,22
± 0,12
Oui
-
20,0
19,9
± 0,1
Oui
-
100
99.9
± 0 ,1
Oui
-
Ecart constaté
Ecart <
Ecart> EMT
EMT
valeurs solutions étalon
Pour effectuer les vérifications des analyseurs en continu suivant j’ai utilisé l’analyseur portable
HACH (SL 25 M) étalonné précédemment.
Figure 35 : Tableau vérifications des turbidimètres en continu
Vérifications de turbidimètres en continu
Date et N°
identification
N°identification
appareil de
référence ou
solutions étalons
Valeur
référence
Valeur
équipement
(1)
(2)
SL 25 M
0,90
0,82
SL 25 M
1,90
SL25 M
1,16
Conforme
Ecart constaté
Ecart < EMT
Ecart> EMT
± 0,08
Oui
-
1,86
± 0,04
Oui
-
1,28
± 0,12
Oui
-
02/05/11
Vérification
SL 05 T
05/05/11
Vérification
SL 04 T
10/05/11
Vérification
SL 03 T
(1)
(2)
valeurs appareils de référence
4.2.3 Fiabilisation des méthodes actuelles
Tout comme les vérifications des analyseurs de chlore, en fonction des observations faites sur le
terrain, j’ai pu établir une marche à suivre pour les analyses de turbidité, présentée ci-dessous.
Elle est rédigée sous forme de conseils et de précautions à respecter lors des analyses de turbidité
pour garantir la précision des résultats.
36/54
Coline Dumas
Bonnes pratiques et fiabilisation des méthodes à destination des analyseurs de chlore
Propreté de l’échantillon et du flacon d’observation :
 Vérifier que le flacon est propre et non rayé.
Exemple d’analyse d’un échantillon de turbidité avec un :
Flacon rayé : 1,09NFU
Flacon neuf : 0,6NFU
 Sachant que la tolérance est ± 0,2NFU, l’erreur relevée en fonction de l’état du flacon est
non négligeable.
Renouvellements bimestriels des flacons d’échantillons en verre de 10mL.

Bien essuyer la poussière et la condensation présente sur le flacon avant de l'insérer dans le
compartiment.
Exemple d’analyse d’un échantillon de turbidité :
- Avec la condensation sur le flacon : 1,16 NFU
- Sans la condensation sur le flacon : 0,78 NFU
 Sachant que la tolérance est ± 0,2NFU, l’erreur relevée en fonction de la propreté du
flacon est non négligeable.

Laisser couler l’eau pendant quelques minutes avant d’effectuer le prélèvement.
En effet il est important d’évacuer l’eau qui stagne dans la canalisation.

Vérifier que l’échantillon est exempt de débris qui pourraient gêner la lecture.

Remuer l’échantillon pour disperser complètement les particules solides. Puis éliminer les
bulles d’air en faisant tourbillonner ou en tapotant doucement le tube d’échantillon.
Durant la mesure :
 Introduire le flacon dans le compartiment en dirigeant le losange vers l’avant de l’appareil

Pour faire une lecture, placer l’instrument sur une surface fixe et horizontale. Ne pas faire la
lecture en tenant l’instrument entre ses mains.

Couvrir correctement la cuve avec le capot de l’appareil durant les mesures.
Rapidité d’exécution :
 Mesurer l’échantillon immédiatement pour éviter la décantation car cela pourrait affecter la
précision de la lecture.
Nettoyage de l’équipement :
 Nettoyer mensuellement le compartiment des analyseurs portables avec un coton-tige ou un
chiffon imprégné d’alcool ou de solution nettoyante.
37/54
Coline Dumas
4.2.4 Procédure mise en place pour la turbidité
08/06/11
Mode opératoire :
turbidimètre
HACH LANGE / E+H
1) Objet
Les turbidimètres mesurent l’intensité de la lumière diffusée par la turbidité de l’eau.
Les particules en suspension diffusent la lumière lorsqu’elles traversent le fluide. La
mesure de l’intensité de cette lumière diffusée représente la turbidité et de ce fait la
concentration de particules. Plus l’intensité de la lumière diffusée est élevée, plus la
turbidité est élevée dans l’échantillon d’eau. L’objet de ce document opératoire est de
définir les différentes étapes à réaliser lors de la vérification et l’étalonnage des
turbidimètres.
2) Matériel nécessaire
-
Un flacon d’échantillon.
Papier essuie-tout.
Turbidimètre portable.
3 solutions étalon de Formazine: 0,1 NFU ;
20 NFU ; 100 NFU.
3) Mode opératoire
a) Vérification d’un turbidimètre portable Hach Lange
1. Allumer le turbidimètre portable en pressant la touche « 0/1 ».
2. Enduire légèrement le flacon contenant la solution étalon de 0,1 NFU d’huile de
silicone.
3. Homogénéiser le contenu du flacon en le retournant doucement.
4. Placer la solution étalon de 0,1 NFU dans le turbidimètre en dirigeant le losange
vers l’avant de l’appareil.
5. Fermer le couvercle de l’appareil et faire la mesure en pressant la touche
« Read ».
6. Noter la valeur affichée par le turbidimètre, puis retirer la solution étalon de
l’appareil.
7. Essuyer la solution étalon à 20 NFU.
8. Reprendre les manipulations 3 à 6 pour la solution étalon à 20 NFU puis à 100
NFU.
9. Pour chaque mesure la valeur lue doit être comprise dans une fourchette de
+/- 0,2 NFU de la valeur de la solution étalon.
10. En cas de non-conformité, suivre la procédure d’étalonnage.
38/54
Coline Dumas
08/06/11
Mode opératoire :
turbidimètre
HACH LANGE / E+H
b) Etalonnage d’un turbidimètre portable HACH
1. Enduire légèrement le flacon contenant la solution étalon de 0,1 NFU d’huile de
silicone.
2. Homogénéiser le contenu du flacon en le retournant doucement. Puis l’essuyer
avec un papier absorbant.
3. Placer la solution étalon de 0,1 NFU dans le turbidimètre en dirigeant le losange
vers l’avant de l’appareil.
4. Fermer le couvercle de l’appareil et faire la mesure en pressant la touche
« CAL » puis « Read ».
5. L’appareil affiche S0 puis effectue un décompte de 60 secondes. En fin de
décompte l’appareil affiche « S1 » et 20.
6. Essuyer et homogénéiser le flacon étalon de 20 NFU.
7. Placer l’étalon 20 NFU dans le compartiment de mesure, fermer le couvercle et
presser la touche « Read ».
8. L’appareil effectue un décompte de 60 secondes puis affiche « S2 » et 100.
9. Reprendre les manipulations 6 à 8 pour la solution étalon à 100 puis à 800 NFU.
10. Lorsque l’appareil affiche S0 presser « CAL » pour accepter l’étalonnage.
c) Vérification d’un turbidimètre en continu E+H
1. Rincer le flacon avec l’eau à analyser.
2. Laisser couler l’eau pendant quelques minutes avant de
prélever 10mL d’échantillon.
3. Nettoyer le flacon avec un papier doux (il ne doit y avoir ni buée, ni particules
sur le flacon).
4. Remuer l’échantillon pour disperser complètement les particules solides. Puis
éliminer les bulles d’air en tapotant doucement le tube d’observation.
5. Introduire le flacon dans le compartiment en dirigeant le losange vers l’avant de
l’appareil. Puis placer le couvercle sur l’échantillon à analyser pour éviter tout
contact à la lumière.
6. Lancer la mesure en pressant la touche « Read ».
7. Attendre 2 minutes et relever la valeur.
8. La valeur lue doit être comprise dans une fourchette de +/- 0.2 NFU de la valeur
affichée sur l’analyseur en continu.
9. Jeter l’échantillon et rincer le flacon.
39/54
Coline Dumas
08/06/11
Mode opératoire :
turbidimètre
HACH LANGE / E+H
d) Etalonnage d’un turbidimètre E+H
Pour l’étalonnage en 3 points nous devons disposer des solutions étalon de 1,6 NFU 6
NFU et 18 NFU.
L’étalonnage doit être effectué dans un ordre de concentration croissant et dans un
récipient assez grand (d’environ 5 à 10L).
1. Sélectionner la fonction étalonnage avec la touche CAL :
2. Sélectionner l’étalonnage en trois points : 3-Pt
3. Immerger le capteur dans la solution d’étalonnage (échantillon 1).
Le capteur doit être immergé avec un écart suffisant par rapport à
la paroi afin d’éviter des réflexions parasites.
4. Entrer la concentration de la 1ère solution d’étalonnage : 1,6 NFU
5. Immerger le capteur dans la solution d’étalonnage (échantillon 2).
Puis entrer la concentration de la 2ème solution d’étalonnage :
6 NFU
6. Immerger le capteur dans la solution d’étalonnage
(échantillon 3 = original). Puis entrer la concentration de la 3ème
solution d’étalonnage : 18 NFU
7. Sélectionner l’état de l’étalonnage : O.K
8. Sélectionner OUI pour la mémorisation du résultat d’étalonnage :
4.2.5 Mise en place d’installation type des dispositifs de turbidité
 Problèmes relevés
-
Au niveau des installations de turbidité on relève deux facteurs susceptibles d’entrainer une
dérive importante des valeurs de turbidité :
la présence de bulles d’air.
l’entassement des matières en suspension dans la chambre de mesure.
40/54
Coline Dumas
Le débit devant traverser la chambre de mesure
des turbidimètres est fixé à environ 150 à 200
l/h. Pour réguler le débit une vanne et un
débitmètre sont positionnés à l’entrée de
l’installation. Le débit d’eau circulant dans la
conduite dépend donc de l’ouverture de la
vanne. Lorsque l’on modifie l’ouverture de la
vanne, on modifie le diamètre de la conduite, et
il se crée alors une perte de charge. La vitesse du
fluide va donc à son tour être modifiée, ce qui
entraine la création de bulles d’air.
En raison d’une circulation importante de MES
au sein de l’enceinte de turbidimétrie, elles
s’entassent et s’accumulent dans le fond de la
chambre de mesure. Lorsque la quantité devient
trop importante elles se posent sur la sonde de
turbidité et empêchent la mesure.
Figure 36 : Schéma général des installations actuelles
 Solution mise en place
Pour limiter ce phénomène de bulles d’air
et l’accumulation de MES dans la chambre
de mesure on a mis en place une
installation type des turbidimètres
permettant la fiabilisation des résultats :
Figure 37 : Schéma de l’installation-type
des turbidimètres
Sur cette installation nous avons dans un premier temps ouvert entièrement la vanne
d’entrée de l’installation pour ne pas que le fluide subisse de variation de vitesse et ainsi
éviter au maximum la formation de bulles d’air. De plus un dispositif de pièges à bulles
d’air est installé sur le haut de la chambre de mesure. Le débit est alors régulé à 100 - 150
l/h par la vanne se situant à la sortie de l’installation sur le tuyau d’évacuation.
Pour éviter l’entassement des matières en suspension dans le fond de la chambre de mesure
nous avons raccordé en dessous de la cellule de passage un tuyau de vidange. Ce dernier va
41/54
Coline Dumas
permettre de purger l’appareil à un débit de 0 à 50 l/h régulé par une vanne positionnée sur
cette tuyauterie. La mise en place de ce système de vidange permettra un nettoyage constant
de la chambre de mesure.
 Particularité sur l’installation de turbidité de Puits Lebon de St Joseph
Problème rencontré :
Dans cette installation l’eau arrive par
pompage. Lors des phases d’arrêt de la
pompe, l’eau en provenance du forage ne
passe plus dans la canalisation principale. La
conduite qui structure l’installation de
turbidité se vide alors entièrement. L’eau ne
passe plus dans la chambre de mesure et
nous n’avons donc pas une lecture constante
de la turbidité.
La présence d’eau dans la chambre de
mesure est importante aussi bien dans les
périodes de marche que dans celles d’arrêt de
la pompe.
Figure 38 : Schéma de l’installation pour
le turbidimètre de Puits Lebon
Solution mise en place :
Figure 39 : Schéma de l’installation pour le turbidimètre de Puits Lebon
Nous avons alors apporté une modification au niveau de l’orientation des conduites du
dispositif de turbidité. L’installation n’est plus disposée sur un plan vertical mais sur un plan
horizontal. De plus pour empêcher le retour de l’eau vers la canalisation principale ou pour
éviter sa vidange automatique par le tuyau d’évacuation on a ajouté un double coude en
entrée et en sortie de la chambre de mesure. Cette précaution permet de maintenir l’eau dans
la chambre de mesure.
42/54
Coline Dumas
Un principe de siphon doit donc être réalisé pour conserver la chambre de mesure en eau.
Contrairement à l’installation-type des turbidimètres présentés antérieurement nous ne
pouvons pas installer un tuyau de vidange comprenant une vanne ouverte constamment à un
débit faible pour purger la cellule de mesure. Aussi il est important de réaliser le nettoyage
de la chambre tous les 2 jours par un agent. Cette manipulation sera facilitée par la mise, en
dessous de la chambre, d’un robinet de vidange qui restera fermé.
Le graphique suivant représente la turbidité mesurée sur la conduite d’arrivée d’eau de la
Saphir en fonction du temps, en amont du réservoir Dassy.
Turbidité = f (temps)
Figure 40
: Courbe d’évolution de la turbidité en fonction du temps
Ce graphique met en évidence l’influence de l’accumulation des MES au niveau de la sonde
de mesure. En effet les pics d’augmentation de la turbidité correspondent à l’entassement
des particules au fond de la chambre. Une fois le dispositif nettoyé par un agent, la turbidité
diminue brutalement à une valeur pouvant varier de 0,5 à 1NFU.
Cette courbe d’évolution traduit donc bien l’importante du nouveau dispositif mis en place
pour minimiser les impacts néfastes sur les mesures de turbidité.
BILAN : Pour la partie eau potable les objectifs semblent atteints. J’ai pu contrôler
l’ensemble des installations présentes sur le réseau du sud. Cette démarche a apporté des
modifications et des améliorations nécessaires à l’optimisation des mesures. De plus la
rédaction des modes opératoires des analyseurs de chlore et des turbidimètres va permettre
d’uniformiser les pratiques sur le terrain.
Conductivimètre :
J’ai eu également l’opportunité de rédiger les procédures opératoires des conductivimètres
que j’ai choisis de placer en annexe (III) pour des raisons de consistance. La démarche a été
identique à celle des équipements étudiés précédemment.
43/54
Coline Dumas
5.
Etude des ECME sur les stations d’épurations
5.1 Préleveurs
5.1.1 Principe des préleveurs
Figure 41: Photo du préleveur
mono-flacon de la STEP
Les préleveurs sont des appareils programmables qui permettent
de réaliser des prélèvements d’échantillons. Ces prélèvements
programmés constituent le contrôle de suivi dans le cadre du
manuel d’auto-surveillance. Aussi, ces équipements permettent
le suivi des eaux usées entrant et sortant de la station. La
législation impose que les prélèvements soient effectués en
fonction du débit d’entrée et de la charge de pollution. Ces
échantillons sont ensuite analysés par le laboratoire. Il existe
deux types de préleveur : les mono-flacons et les multi-flacons.
Les prélèvements sont refroidis dans la chambre réfrigérée du
préleveur et maintenus à une température de 4°C.
Sur les préleveurs, on effectue quatre vérifications relatives :
- à la température.
- au volume de prise d’échantillon.
- à la vitesse d’aspiration.
- aux paramètres de programmation / d’impulsion.
Ces vérifications doivent respecter certaines conditions exposées ci-dessous. Si ces conditions ne
sont pas respectées, les résultats d’analyses sont non-conformes voire rédhibitoires. Un protocole
d’alertes est lancé :



Le technicien doit prévenir le chef de service
Ouvrir une fiche de non-conformité
Le supérieur hiérarchique qui avertira les autorités compétentes
5.1.2 Vérifications des préleveurs de la STEP du Gol de St Louis
 Vérification du préleveur d’entrée

Vérification de la température
La valeur de la température de l’air dans le préleveur réfrigéré et thermostaté est fixée à 4°C ±2°C.
Durant le prélèvement, la température dans l’enceinte de prélèvement du préleveur doit être de :
4°C ±1,6 °C.
On relève une température T° = 5,1 °C.
La condition est vérifiée : 2,4°C ≤ T°C ≤ 5,6°C  L’instrument est conforme
44/54
Coline Dumas

Vérification des volumes de prise d’échantillon
La valeur de chaque volume prélevé doit être comprise dans une fourchette de +/- 4,33% de la
valeur référence.
Au départ on réalise le prélèvement de référence. Le prélèvement de référence est de 100ml.
Les volumes prélevés devront être compris dans la fourchette de 100 ± 4,33%. Soit entre 95.67 et
104.33 ml.
On procède à la prise d’échantillon N°1 :
V1 = 98,5 ml  95.67 < V1 < 104,33  Conforme
Prise d’échantillon N°2 :
V2 = 99 ml  95.67 < V2 < 104,33  Conforme
Prise d’échantillon N°3 :
V3 = 100 ml  95.67 < V3 < 104,33  Conforme
Les volumes de prise d’échantillons du préleveur sont donc déclarés conformes.
La valeur de chaque volume prélevé est comprise dans une fourchette de ± 4,33% de la valeur de
référence.

Vérification de la vitesse d’aspiration
La vitesse d’aspiration dans le tuyau d’aspiration lors de la phase de prélèvement doit être
supérieure à 0,5 m/s
Pour effectuer cette vérification on a utilisé la méthode suivante :
On prend un tuyau transparent de 3 mètres de long sur lequel on place 3 repères (marqueur, scotch)
espacés de 1 mètre. Le chronomètre est lancé dès que l’on passe devant le premier repère. On relève
le temps lorsqu’il passe devant le 2ème repère ce qui correspond au temps nécessaire pour effectuer
1 mètre, puis au 3ème repère qui correspond à 2 mètres.
Déclenchement
du chrono
T1
T2
La vitesse d’aspiration lors de la phase de prélèvement doit être supérieure à 0,5 m/s.
45/54
Coline Dumas
On procède à la prise de mesure N°1 :
T1 = 1,53 s et d1 = 1m
T2 = 3,12 s et d2 = 2m
Calcul de la vitesse :
V1 = 1 / 1,53 = 0,65 m/s  conforme
V2 = 2 / 3,12 = 0,64 m/s  conforme
V=d/t
On procède à la prise de mesure N°2 :
T3 = 1,26 s et d1 = 1m  V3 = 0,79 m/s  conforme
T4 = 2,40 s et d2 = 2m  V4 = 0,83 m/s  conforme
La vitesse d’aspiration du préleveur est conforme
T° enceinte
réfrigérée
Prise
100
d’échantillon
0,5
Vitesse
d’aspiration
ml
± 4,33%
m/s
> 0,5 m/s
Valeur lue
5,1
X
98,5
99
V1= 0,65
V2= 0,64
100
X
V3=0,79
V4=0,83
X
Non
conforme
Valeur
de
Unité Tolérance
référence
4
°C
± 1,6 °C
conforme
Tableau récapitulatif sur les vérifications relatives au préleveur d’entrée :
 Vérification du préleveur de sortie
T° enceinte
réfrigérée
Vitesse
d’aspiration
4
°C
± 1,6 °C
0,5
m/s
> 0,5 m/s
Valeur lue
3,9
X
V1= 0,86
V2=0,80
V3=0,52
V4=0 ,71
Non
conforme
Valeur
de
référence Unité Tolérance
conforme
Tableau récapitulatif sur les vérifications relatives au préleveur de sortie:
X
46/54
Coline Dumas
 Point d’amélioration
Sur le préleveur d’entrée, on a mis en évidence une fuite sur le tuyau d’aspiration. En effet lorsque
l’on demandait un prélèvement de 100mL on relevait 92mL. Il est nécessaire de mettre en place une
fréquence de changement du tuyau d’aspiration (tous les 2 mois). En effet la rotation du moteur
entraine des frottements sur le tuyau d’aspiration. De plus le tuyau est compressé pour faire le vide
et décompressé lors de l’aspiration, cette zone subit donc des contraintes importantes. Nous avons
donc changé le tuyau pour pouvoir effectuer les vérifications exposées précédemment.
Sur le préleveur de sortie, le tuyau d’aspiration actuel d’un diamètre de 20mm prélève un volume
supérieur à 100mL qui cela fausse entièrement la mesure. Son diamètre intérieur doit être de 9
mm minimum et maximum de 15 mm. Un nouveau tuyau doit être commandé, c’est pourquoi j’ai
réalisé seulement deux vérifications sur le préleveur de sortie.
La crépine du tuyau d’aspiration d’entrée est placée dans le canal d’arrivée des effluents. En raison
du débit et des remous importants la crépine est ballottée. Il faut donc l’équiper d’un lest qui lui
évitera de flotter et de remonter en surface.
5.1.3 Vérifications des préleveurs de la STEP de Pierrefonds
J’ai procédé de la même manière que précédemment pour les vérifications de la STEP de Saint
Pierre. Le site dispose d’un préleveur en entrée et de deux en sortie de station.
Les conditions sur les vérifications de la vitesse d’aspiration et du volume de prise d’échantillon
sont vérifiées pour les trois préleveurs. Cependant lors de la vérification de la température du 1 er
préleveur de sortie on a relevé une température négative, la chambre est congelée. Les trois sondes
de température présentes sont alors déclarées comme non conformes. Une commande est lancée
pour le renouvellement de la sonde à air ambiant (référence), celle du bac froid et celle à l’intérieur
de la chambre de prélèvement.
Nous avons aussi eu des soucis de fuites sur les tuyaux d’aspirations que nous avons changés par la
suite.
 Vérifications des paramètres de programmation des 3 préleveurs
Sur la STEP de Pierrefonds nous avons effectué les vérifications des paramètres de
programmation des 3 préleveurs.
Le rapport entre le poids des impulsions délivré par le débitmètre et le débit journalier doit conduire
à un nombre de prises d’échantillon minimal de 150 prélèvements en 24 heures.
Les données des vérifications de paramétrage sont répertoriées dans le tableau ci-dessous.
On doit avoir :
Tableau des vérifications de paramétrage de la STEP de Pierrefonds
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Coline Dumas
Par cette vérification nous contrôlons à la fois le nombre d’impulsion et le volume prélevé.
Explication synthétique des données du tableau des vérifications de paramétrage ci-dessus:
Composition
Programmation
Explications et résultats
Volume journalier : 11435 m3
→ 190,58 Impulsions (11435/60)
(>150 Impulsions = OUI)
Préleveur
Entrée
Préleveur
Sortie 1
1 Flacon de
20000ml (20L)
4 Flacons de
10000ml (40L)
-1 prélèvement
de 100 ml à
chaque impulsion 190 Impulsions → volume attendu
(190,58 * 100 = 19058 mL)
-1 Impulsion tous
les 60 m3
Le volume prélevé a été mesuré
sur place : 19020mL
- 1 prélèvement
de 100 ml à
chaque impulsion
- 1 Impulsion
tous les 15 m3
Préleveur
Sortie 2
1 Flacon de
20000ml (20L)
-1 prélèvement
de 100 ml à
chaque impulsion
- 1 Impulsion
tous les 30 m3
40000 mL : Flacon plein et
arrêté par système antidébordement
20000 mL : Flacon plein et
arrêté par système antidébordement
Sonde redox et à oxygène :
Lors de mes passages à la station d’épuration de Pierrefonds j’ai eu l’occasion d’assister Monsieur
Zettor dans la vérification et l’étalonnage des sondes redox et à oxygène. Celles-ci placées dans les
bassins biologiques permettent la régulation des phases d’aérobie et d’anaérobie. Cette observation
a donné lieu à la rédaction de leur mode opératoire placé en annexe (4 et 5). Cette activité s’est
présentée dans mon planning une seule fois, je n’ai donc pas pu l’approfondir.
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Coline Dumas
Conclusion
Après ces 10 semaines de stage à Veolia Eau, sur le thème des validations des dispositifs de
maîtrise des appareils de mesure en eau et assainissement, je peux dire que les objectifs sont
atteints, tant sur le plan des acquisitions de connaissances que sur le plan des pratiques dans le
milieu professionnel.
Mon stage a débuté par une formation sur la sécurité dans l’entreprise. Cela m’a permis une prise de
conscience des risques quotidiens auxquels s’expose un salarié en activité et une anticipation sur les
moyens de prévention adéquats. A mon avis c’est une étape primordiale dans la prise en charge
d’un nouveau salarié ou stagiaire, car au-delà de la sensibilisation elle permet le respect du port des
équipements de sécurité.
Ma première démarche d’observation m’a conduit à une appropriation de la législation et des
normes en vigueur dans le secteur de l’eau et de l’assainissement. Cette approche m’a servi de base
pour effectuer les phases de contrôle, de vérification, d’étalonnage, et d’élaboration de procédures.
 Bilan personnel :
Le travail diversifié a néccessité un apport de nouvelles connaissances techniques relatives aux
équipements en assainissement et en eau potable.
L’utilisation de nouveaux appareils m’a placée dans une démarche de recherche et d’acquisition de
nouvelles compétences.
Les manipulations de précision au sein d’une mesure m’ont permis de développer mes acquis
méthodologiques et techniques reçus durant ma scolarité.
Cette expérience professionnelle m’a confrontée à divers problèmes techniques et pratiques pour
lesquels j’ai dû apporter des solutions en respectant le contexte de l’entreprise et la règlementation.
Les vérifications et les étalonnages sont des procédures qui exigent une rigueur permanente, cela
m’a donc contraint à une prise de recul qui m’a fait acquérir du professionnalisme. C’est ainsi que
j’ai été amenée à développer une méthodologie spécifique à chaque équipement, tout en intégrant
des notions essentielles telle la tolérance sur la mesure.
Les multiples déplacements sur le terrain organisés selon les disponibilités et le planning des agents
m’ont confrontée à la réalité du monde du travail. Cette organisation m’a d’abord semblé difficile
car elle offrait des activités diversifiées à tout moment et sur un grand nombre de sites. Mais j’ai su
y faire face en développant à mon tour une entière disponibilité et en adoptant une conscience
professionnelle.
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J’ai acquis aussi un grand sens de responsabilité dans la mission d’amélioration et d’élaboration de
procédures. Celle-ci m’a paru au premier abord ambitieuse mais les contacts sur le terrain m’ont
familiarisée avec les tâches et ont facilité la réalisation de mes objectifs.
En fin de stage j’ai particulièrement apprécié la réunion programmée par mon tuteur avec les chefs
de service et les électrotechniciens. Cette rencontre a donné lieu à l’exposé de mon travail finalisé
par mes propositions de procédure.
Un temps d’échange fructueux avec ce personnel a mis en exergue la nécessité de mon intervention
et a valorisé mon travail.
Mes fiches de procédure ont été adoptées par l’équipe concernée et ont répondu aux objectifs
attendus par l’entreprise.
L’atteinte de ces objectifs se mesurera à plus ou moins court terme dans la mise en
application de ces nouvelles procédures fixée avant fin 2011 par la Direction Technique.
Ce stage été pou moi une réelle aventure, une suite de découvertes, une période d’enrichissement de mes
capacités et un dépassement de mes connaissances personnelles et techniques. En somme je retire une
très grande satisfaction.
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Coline Dumas
Table des illustrations
Figure 1: Répartition des effectifs (Source Veolia 2010) ....................................................................................6
Figure 2 : Répartition du chiffre d'affaires consolidé (Source Veolia 2010) .......................................................7
Figure 3: Localisation des agences et contrat de Veolia à la Réunion (Source Veolia 2010) ............................7
Figure 4 : Organigramme des interlocuteurs de l’Agence Sud Veolia Eau .........................................................8
Figure 5 : Vue aérienne de la STEP de St Pierre (Source Veolia) ........................................................................9
Figure 6 : les étapes du traitement des eaux usées (maquette Veolia 2010) ....................................................9
Figure 7 : les 3 étapes du prétraitement (maquette Veolia 2011) ...................................................................10
Figure 8 : le dégrilleur.......................................................................................................................................10
Figure 9 : benne à sable et benne du dégrilleur...............................................................................................11
Figure 10 : Fonctionnement d’un bassin d’aération ........................................................................................11
Figure 11 : Bassin d’aération de la STEP ...........................................................................................................12
Figure 12 : Fonctionnement du clarificateur ....................................................................................................12
Figure 13 : Bassin clarificateur de la STEP ........................................................................................................12
Figure 14 : Principe du traitement des boues ..................................................................................................13
Figure 15 : les centrifugeuses ...........................................................................................................................13
Figure 16 : Unité de Chaulage ..........................................................................................................................13
Figure 17: le cheminement de l’eau .................................................................................................................14
Figure 18 : Réseau de canalisation ...................................................................................................................15
Figure 19 : Photo du réservoir des Cannots .....................................................................................................16
Figure 20 : Analyseur de chlore AMI Trides .....................................................................................................16
Figure 21: Pompe de refoulement d’eau de surface de St Joseph...................................................................16
Figure 22 : Déroulement d’une vérification .....................................................................................................19
Figure 23: Photo descriptive du système de mesure des analyseurs AMI .......................................................24
Figure 24: Schéma descriptif du mode de fonctionnement de l’analyseur AMI Trides ...................................25
Figure 25: Courbe d’évolution de la teneur en chlore en fonction du temps..................................................26
Figure 26: Allure générale de la courbe de sensibilité de mesure électrochimique ........................................26
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Coline Dumas
Figure 27: Tableau d’étalonnages d’analyseurs de chlore portables ...............................................................27
Figure 28: Tableau de vérifications d’analyseurs de chlore en continus .........................................................28
Figure 29: Schéma de l’analyseur AMI Trides
Figure 30: Schéma de l’analyseur W & T .........................30
Figure 31 : Schéma de l’analyseur E + H du réservoir basse vallée .................................................................30
Figure 32 : Diffusion de la lumière à l’impact d’une MES ................................................................................35
Figure 33 : Coupe d’une chambre de mesure ..................................................................................................35
Figure 34 : Tableau de vérification d’un turbidimètre portable ......................................................................36
Figure 35 : Tableau vérifications des turbidimètres en continu ......................................................................36
Figure 36 : Schéma général des installations actuelles ....................................................................................41
Figure 37 : Schéma de l’installation-type des turbidimètres ...........................................................................41
Figure 38 : Schéma de l’installation pour .........................................................................................................42
Figure 39 : Schéma de l’installation pour le turbidimètre de Puits Lebon .......................................................42
Figure 40 : Courbe d’évolution de la turbidité en fonction du temps .............................................................43
Figure 41: Photo du préleveur..........................................................................................................................44
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Bibliographie
-
Documentation constructeur Endress + Hauser: Stationary water sampler asp-station, 2000
-
Manuel d’instruction Pocket Colorimeter: Pocket Colorimeter Analysis System – Chlorine
-
Sigrist Process-Photometer: Mesure de turbidité en ligne
-
Intranet Veolia
-
Superviseur de système d’automate : le Lerne
-
Veolia Environnement : http://www.veolia.com/fr/
-
Veolia Eau : http://www.veoliaeau.com/
-
Veolia Eau Réunion : http://www.veoliaeau.re/
-
Compagnie industrielle de filtration et d’équipement chimique :
http://www.cifec.fr/index.php/produit/analyse
-
Hanna Instruments : http://www .hanna-france.com/familles.asp?langue=fr&application=2
-
Hach Company (2003):
http://www.pollardwater.com/pdf/pdf_web_manuals/hach_5870000_colorimeter_manual_dmb
.pdfh
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Coline Dumas Veolia Eau Réunion / IUT Montpellier

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