L’huile flotte toujours en surface, du moins…

Il existe de nombreux malentendus et incertitudes concernant la législation en vigueur, la normalisation existante, l’application et le dimensionnement des séparateurs pour liquides légers (séparateurs d’hydrocarbures).

Toutefois, il manque une vue d’ensemble claire pour les prescripteurs, les superviseurs, les octroyeurs de permis, les concepteurs et les entrepreneurs afin d’avoir une idée précise de quelle installation doit être placée dans l’enchevêtrement de la réglementation et de la normalisation.

Séparateur gravitaire

Législation en vigueur

Les séparateurs d’hydrocarbures relè­vent de la directive européenne sur les produits de construction (CPD, règlement (UE) 305/2011). Cette réglementation, en vigueur depuis le 1er juillet 2013 et transposée dans la législation belge, établit les conditions harmonisées auxquelles les produits de construction doivent répondre pour être librement échangés dans l’Union européenne. Pour les séparateurs d’hydrocarbures, la norme harmonisée EN 858-1 contient les lignes directrices de conception et les exigences techniques.

Étant donné que les séparateurs d’huiles ne sont pas classés comme installations selon la liste de classement de VLAREM II (le volume de stockage pour les hydrocarbures étant toujours inférieur à 5.000 L), et qu’aucune réglementation n’est prévue pour les installations non classées, seule la norme EN 858-1 doit être suivie pour la conception et la production des séparateurs.

Dans le VLAREM II, pour la Flandre, et dans le Code de l’Eau, pour la Wallonie, il est précisé où les séparateurs d’hydro­carbures doivent être appliqués.

Séparateur classique en béton de classe II
Séparateur par coalescence de classe I

Domaine d’application

Un séparateur d’hydrocarbures doit être prévu dans les zones suivantes :

  • Aires de stationnement et de stockage de carcasses de véhicules ;
  • Aires de stockage pour batteries, transformateurs et récipients contenant des liquides avec hydrocarbures, stations-service ;
  • Endroits où les véhicules ou les pièces sont nettoyés ;
  • Parkings de plus de 5 véhicules dans les zones de captage d’eau potable (zone IIA) et de plus de 20 véhicules pour les autres zones.

Il est clair qu’il est important de prévoir un sol étanche aux liquides lors de la conception de ces sites, qui s’écoule vers le séparateur. Nous constatons que cela est parfois négligé, ce qui peut entraîner le déversement éventuel d’eaux pluviales contaminées ou usées dans le sol au lieu de les acheminer vers le séparateur.

Exigences techniques

Les exigences techniques auxquelles les séparateurs doivent répondre sont, comme indiqué précédemment, incluses dans la norme européenne (NBN) EN 858-1, qui est l’adaptation belge de la norme européenne mentionnée ci-dessus. Le fabricant doit notamment effectuer un test de type initial pour ses différents types de séparateurs. Ce test de type permet de déterminer le débit nominal de traitement et la teneur en huile résiduelle maximale attendue pour ce type de séparateur. Le séparateur se compose d’une section de capture des boues (intégrée ou non) et d’une section où la séparation effective des hydrocarbures légers se produit.

Sur le marché, il existe différents types de séparateurs :

Les séparateurs gravitaires fonctionnent uniquement selon le principe de la gravité. Ils présentent l’avantage d’être techniquement très simples, mais ils ne peuvent garantir qu’une teneur en huile résiduelle inférieure à 100 mg/L (classe II) et nécessitent une empreinte importante en raison de la lenteur du processus gravitaire. Les débits traités sont généralement limités à environ 40 L/s.

Les séparateurs par coalescence accélèrent le processus gravitaire en favorisant la cohésion des particules plus petites pour former des particules plus grandes (à l’aide d’un matériau adsorbant), ce qui réduit leur empreinte. Ces séparateurs garantissent un effluent avec une teneur maximale en huile résiduelle de 5 mg/L (classe I). Généralement, les débits traités sont limités à environ 200 L/s. En raison de l’utilisation de matériaux adsorbants, ils sont sensibles à l’entretien.

Les séparateurs à lamelles accélèrent le processus de séparation grâce à un écoulement laminaire à travers des canaux et en utilisant le principe de coalescence qui se produit sur les plaques de ces canaux. Les séparateurs à lamelles occupent le moins d’espace et ont l’avantage supplémentaire de pouvoir traiter un débit maximal important (jusqu’à 10 fois plus grand que le débit nominal), tout en garantissant toujours une teneur maximale en huile résiduelle de 5 mg/L (classe I). Des débits de traitement allant jusqu’à 1300 L/s sont possibles. La zone morte, où l’huile est stockée, n’est pas perturbée par ces débits importants, ce qui permet de garantir la teneur en huile résiduelle. De plus, ces systèmes nécessitent moins d’entretien.

La norme (NBN) EN 858-1 spécifie également les matériaux à partir desquels le boîtier du séparateur peut être construit (comme le béton, le plastique renforcé de fibres de verre, le polypropylène) et les spécifications auxquelles ces matériaux doivent répondre. Pour les boîtiers en béton, une classe de résistance minimale de C35/45 doit être atteinte, même en présence de liquides chimiquement agressifs.

De plus, les séparateurs doivent être équipés d’une alarme automatique et d’un dispositif d’échantillonnage. Ils doivent également être équipés d’une vanne automatique, sauf si on peut garantir que la teneur en huile résiduelle ne dépasse jamais la norme de rejet maximale imposée de 5 mg/L, même lorsque le séparateur est soumis au débit d’écoulement maximal qu’il peut traiter selon le fabricant. Si une vanne automatique est présente, elle doit être adaptée à la densité du liquide à collecter.

Séparateur à lamelles de classe I avec fonctionnement garanti au débit maximal
Séparateur de coalescence de classe I avec système de dérivation

Si des réservoirs de stockage plus importants et des réservoirs présentent un risque de fuite, le stockage d’huile doit être adapté en conséquence.

Les séparateurs conformes à cette réglementation peuvent être dotés d’une étiquette CE. Cependant, il est important de noter que cette étiquette est uniquement une déclaration du fabricant. Il n’y a pas d’organisme reconnu chargé du suivi ou de la vérification effective de la conformité aux réglementations de cette norme.

Dimensionnement

Contrairement à la conception et à la construction des séparateurs d’hydrocarbures légers, qui doivent suivre une norme harmonisée, il n’existe pas de norme harmonisée pour le dimensionnement des séparateurs. La norme belge NBN EN 858-2 a été établie comme une “code de bonne pratique” pour déterminer la taille nominale de l’installation.

Dimensionnement du débit nominal à traiter (Qn) et du débit maximal (Qmax) du séparateur

Pour déterminer la taille du séparateur à appliquer sur un site, la première étape consiste à déterminer la taille nominale du séparateur. Ensuite, la taille de la fosse à boues correspondante est déterminée.

Dimensionnement de la partie du séparateur d’hydrocarbures légers

Le débit nominal que le séparateur doit traiter détermine la taille du séparateur d’hydrocarbures légers. Pour déterminer ce débit, le débit d’eau pluviale et le débit d’eau industrielle, qui convergent vers le séparateur, sont additionnés. De plus, la densité du liquide à séparer est prise en compte. En effet, plus la densité du liquide à séparer se rapproche de celle de l’eau, plus la séparation sera difficile.

Pour déterminer le débit d’eau industrielle, on prend également en compte la possibilité de substances dans les eaux usées qui pourraient compliquer la séparation.

Pour le débit d’eau pluviale, on examine la taille de la surface d’écoulement, le coefficient d’écoulement et l’intensité de la pluie. En particulier, ce dernier paramètre a une influence importante sur la taille du séparateur. Auparavant, des périodes de retour de 5 ans étaient prises en compte pour des averses d’une durée de 10 ou 15 minutes (selon la taille de la surface), mais en raison du changement climatique, l’application d’une période de retour de 20 ans est de plus en plus préconisée.

La norme (NBN) EN 858-1 permet que le séparateur soit équipé d’un système de dérivation (bypass). Cela repose sur le principe du “first-flush” où d’éventuels déversements accompagnent principalement la première partie de l’eau pluviale. Pour assurer le bon fonctionnement, il est important que le débit nominal, le débit effectivement traité par le séparateur, couvre au moins 99% des précipitations. Lors de la conception du bypass, il est nécessaire de réfléchir à la manière de garantir que les exigences relatives à la teneur maximale en huile résiduelle sont respectées au débit maximal. Ce débit maximal est déterminé par une durée de pluie de 10 minutes, qui survient une fois tous les 20 ans (312 L/s. ha selon le code de bonne pratique pour la conception, la construction et l’entretien des systèmes d’assainissement). Un aspect crucial dans cette considération est la manière d’éviter que le stockage présent de boues sédimentées et d’hydrocarbures séparés ne soit emporté vers l’effluent par le flux turbulent présent.

Dimensionnement de l’équipement de décantation des boues

Pour déterminer la taille nécessaire de l’équipement de décantation, la norme se base sur la taille nominale du séparateur et les conditions dans lesquelles il est utilisé. La capacité de cet équipement varie entre 100 et 300 fois la taille du débit nominal à traiter, avec un minimum de 2000 L.

Les décanteurs basés sur la technologie du vortex peuvent apporter une valeur ajoutée significative à la séparation des boues. Ils ont une empreinte écologique réduite et évitent que les boues déposées soient entraînées à nouveau lors de flux turbulents. Par conséquent, ils sont également particulièrement adaptés à la précipitation des métaux lourds liés aux boues.

Entretien

La réalisation de l’entretien nécessaire assure à l’utilisateur que le séparateur continue de fonctionner correctement dans le temps. En particulier, les séparateurs par coalescence sont sensibles à la pollution et doivent donc être nettoyés à temps (de préférence au moins tous les six mois). En effet, des séparateurs par coalescence obstrués ont déjà inondé de nombreux sites, entraînant des dommages considérables à l’infrastructure existante. De plus, le bon fonctionnement de l’alarme doit être vérifié.

Durabilité

En raison de leur résistance structurelle et de leur résistance chimique, les systèmes en béton peuvent être considérés comme la solution la plus durable. Les fabricants de cuves en béton peuvent offrir jusqu’à 30 ans de garantie, à condition de suivre les directives d’installation. Cela offre une meilleure protection tant pour le client final que pour le prescripteur (responsabilité décennale). De plus, ils peuvent supporter des charges de trafic allant de D400 à même E600. En raison de leur poids, les séparateurs en béton sont mieux protégés contre la flottaison et contribuent à une installation plus simple.

Le futur

Il existe plusieurs domaines d’amélioration que le législateur pourrait introduire à l’avenir pour améliorer le fonctionnement des séparateurs sur le terrain.

En ce qui concerne la conception et la construction, un suivi de la qualité de fabrication semble être un bon point de départ. En effet, l’objectif futur sera d’obtenir des séparateurs de haute qualité, inspectables et à paroi unique, dont la durabilité et l’étanchéité sont testées et démontrées par un contrôle de production en usine. Sinon, un réservoir à double paroi avec détection de fuite devra être utilisé, ou un système équivalent offrant une protection similaire.

Il semble également judicieux de fixer le débit nominal minimal à traiter et l’intensité pluviométrique adaptative au climat à utiliser pour déterminer le débit maximal d’eau de pluie qui s’écoule. Le concepteur devra à l’avenir démontrer par un calcul la manière dont il a dimensionné le séparateur.

Le maintien régulier et l’inspection des installations seront également des éléments présents dans la future législation.

Bien sûr, le suivi et le respect de la législation en vigueur actuelle, telle que la fourniture d’un sol imperméable dans les endroits présentant un risque de fuite, contribuent également au bon fonctionnement des futurs séparateurs à installer. [FEBEO]