Station de pompage des eaux usées (KNS) : types, structure, installation et entretien

Dans les situations où il est impossible de garantir la pente nécessaire du tuyau d'égout, le système d'évacuation gravitaire ne fonctionne pas. Dans ces cas, une station de pompage des eaux usées est indispensable, assurant un écoulement et un traitement sans entrave des déchets.

Il existe deux types d'appareils : les mini-stations et les complexes multifonctionnels pour l'entretien de la maison. Voyons quelle option privilégier et quelles caractéristiques prendre en compte lors du choix. De plus, décrivons la technologie d'installation étape par étape et les règles d'exploitation de la station de pompage des eaux usées.

Domaines d'application et fonction de la KNS

Une station de pompage des eaux usées (KNS) est un ensemble intégré d'équipements hydrauliques conçu pour pomper les eaux pluviales, les effluents industriels et domestiques lorsque leur évacuation gravitaire est impossible.

Les stations de pompage peuvent avoir une cavité horizontale supplémentaire pour répartir les sédiments sur une plus grande surface, ce qui permet de réduire la fréquence de nettoyage des boues.

La KNS est principalement utilisée dans les cas suivants :

1. Le niveau géodésique des réservoirs et des canalisations d'où les eaux usées sont évacuées est situé en dessous du collecteur d'égout ou de la fosse septique.
2. Absence de possibilité physique d'organiser un écoulement gravitaire rectiligne des eaux usées ou une faible pente du tuyau d'égout, risquant un colmatage régulier de celui-ci.
3. Éloignement de la fosse septique ou du collecteur central par rapport à la source d'eaux usées.

Les KNS équipent les villages de maisons, les maisons de campagne ainsi que les sites industriels situés loin de la ville et éloignés du réseau d'égouts centralisé.

Classification des stations de pompage des eaux usées

Les dimensions des stations de pompage des eaux usées domestiques peuvent varier considérablement. Elles peuvent être placées directement derrière les toilettes et en pomper immédiatement les eaux usées dans la direction souhaitée, ou prendre la forme de citernes horizontales enterrées d'une capacité de plusieurs dizaines de mètres cubes.

Mais les KNS ne se distinguent pas seulement par leurs dimensions. Vous trouverez ci-dessous une classification des stations de pompage des eaux usées selon différents paramètres.

Selon le type d'installation :

1. Verticales.
2. Horizontales.
3. Avec pompes auto-amorçantes.

Le dernier type de station de relevage implique l'injection forcée des eaux usées dans le corps de la station, puis leur évacuation après traitement.

Selon le type d'emplacement par rapport au sol :

1. Enterrées.
2. De surface.
3. Partiellement enterrées.

Le réservoir de la station de relevage avec des capteurs, des pompes d'égout et des vannes peut être enterré, tandis que le système de contrôle automatique se trouve en surface.

Selon le schéma de contrôle de l'équipement :

1. Contrôle manuel. L'activation et la désactivation des modules d'équipement se font selon les besoins par le personnel de maintenance, qui vérifie lui-même le niveau de remplissage du réservoir d'eaux usées.
2. Contrôle à distance. Un système de surveillance de l'état du réservoir est utilisé, dont les données sont affichées sur un boîtier de commande distant.
3. Contrôle automatique. La gestion est effectuée automatiquement à l'aide de capteurs et de relais situés directement dans le corps de la station de pompage ou à proximité.

Les stations de relevage à commande manuelle sont les moins chères, mais nécessitent une intervention humaine personnelle. Elles sont principalement utilisées dans les maisons de campagne et les cottages avec une faible consommation d'eau.

Selon la nature des effluents d'eaux usées :

1. Pour les eaux usées domestiques. Conçues pour une utilisation dans des conditions standard.
2. Pour usage industriel. Fabriquées à partir de matériaux à haute résistance aux environnements chimiquement agressifs et aux contraintes thermiques.
3. Pour les réseaux d'eaux pluviales. Équipées de systèmes de traitement supplémentaires.
4. Pour les eaux usées sédimentaires. Utilisées le plus souvent dans les stations d'épuration industrielles. Équipées de dispositifs supplémentaires pour le traitement des dépôts sédimentaires.

Lors du choix d'un modèle de station de relevage, il est préférable de ne pas se baser sur la classification, mais sur les recommandations de spécialistes qui sélectionneront le système optimal pour une maison spécifique.

Règles pour choisir l'équipement

Ci-après, nous analyserons les critères à prendre en compte pour choisir un équipement de pompage des eaux usées pour un usage privé. L'examen des installations industrielles ne fait pas partie de cet aperçu.

L'objectif lors de l'achat d'une station de relevage est d'acquérir un équipement optimal en termes de puissance et d'autres caractéristiques. Il est inutile de payer plus cher pour des systèmes qui fonctionneront à 10-20% de leur puissance nominale.

Lors du choix d'une station de relevage, on tient compte des paramètres suivants :

1. Débit maximal des effluents traités.
2. Distance de transport.
3. Dénivelé géodésique entre le tuyau d'entrée et la sorie du flexible de refoulement.
4. Dégré de polltion, compostion granulométriqe et strcture des eaux usées domstiques. Il exste des stion de relevage qui broient les grosse particules, évitant ainsi les obstrctions dans l'équipement de pompage.
5. Niveau de traitment reqis des eaux usées.
6. Dimnsions de l'équipement.

Il n'exste pas de formle uniue pour calculer le débit de l'équipement de pompage ; par conéquent, l'algorithme de calcl et les indcateurs nécssaires dovent être indiqés dans la notie de la stion de relevage achetée.

Un projet type de calc du débit de l'équipement de pompage comprend les étaes suivntes :

1. Détermination de la consomation quotdienne d'eau et du volume des eaux usées.
2. Construction d'n graphiqe appoximatif d'arrivée des eaux usées d'égout au cours de la journé.
3. Calc du débit minmal et maxmal des eaux usées.
4. Détmination du débit reqis de la stion de relevage en tenant ocmpte de la pollution des eaux usées.

Après avir détrminé les paramètres ci-dsus, ous ous pouvez commencer à choisir l'équipement apprprié.

Le prix d'ne sttion de relevage est inflencé par la marqu du fabricant, la maintnabilité du poduit et la possbilité de service aprés-vnte. Il est prticulièremnt déconsillé d'acheer des mpés bon märché si elles sont dedsinées à un uage qotdien et q'il n'y a pas de rservoirs de stokage ou de pompe suplémentaire pour l'évauation des eaux usées.

Conception et principe de fonctionnement de la KNS

La strcture des stations de relevage moderes doit être exminée seln deux varintes pricipales :

• sololift ;
• station de relevage pour maison individuelle ou cottage.

Il n'y a pas de différences fondamntales entre ces applreils. Cependt, les sololifts sont des équipements unifiés prêts à l'emploi que l'n peut acheter sur Intrnet et brncher soi-même, tndis que les sttions d'éputaion sont constituées de pèces vendes séparément pour un projt spécifiqu de sysème d'égot extérieur.

Mini-stations compactes

Les sttions de relevage portalble de tye « Sololf » ont un aspet cempact et sont instllées à procimité des équmeasures sanitaies. Elles sont instllées soit dans le ous-sl de la msion, soitt direcment dans la salle de bains.

Le Sololift assure l'évacation des eaux usées au furet à mesure de leur arivée dns le corps de l'appareil (+)

Les principaux coposants structraux du sololift sont :

• un corps étache avec des tubulaes et des ouverture ;
• un moteur ;
• une roe à ailettes avec un bord coupant ;
• un sysème automatiqe.

Lorsque de l'eau entre dans l'appareil, l'automatique se déclenche et le moteur se met en marche. En conséquence, le liquide est pompé du réservoir intérieur vers le tuyau de refoulement. La roue à ailettes broie en sus les gros fragments pour une évacuation efficace des particules en suspension et pour éviter l'obstruction.

Lorsqu'il s'agit de raccorder à une mini-station de relevage un gran nombre de conduites d'égout à l'aide de tés, il faut prenre en comte que le débit de la pompe peut ne pas suffire pour pomper le liquide entrant (+).

Le corps du sololift peut avoir 2 à 5 orifices pour le raccordement des appareils sanitaires. Au-dessus de l'appareil se trouve une vanne d'air qui assure l'aspiration d'air extérieur lors du fonctionnement de la pompe. Cela empêche la rupture du joint hydraulique dans les siphons des équipements domestiques.

Le débit de la mini-station de relevage portable est standard et se calcule théoriquement en fonction du nombre de tuyaux d'arrivée. Après l'achat de l'équipement, il suffit de raccorder le tuyau de refoulement et les tuyaux d'égout au corps du sololift, puis de le brancher sur une prise électrique.

KNS pour maison de campagne

La station de pompage pour une maison individuelle a généralement des dimensions imposantes et est enterrée dans le sol. Vous ne trouverez pas de solutions constructives prêtes à l'emploi de ce type sur Internet, et pour déterminer le coût approximatif de l'équipement, vous devez appeler les gestionnaires des magasins ou laisser une demande sur les sites des vendeurs.

Les cuves en fibre de verre et en plastique sont plus durables. Elles ne nécessitent aucun entretien et durent au moins 50 ans. La station se présente comme une cuve hermétiquement fermée avec des pompes à l'intérieur.

Les éléments principaux d'une station de relevage pour maison sont :

1. Un réservoir de stockage en plastique, en fibre de verre, en béton ou en métal, d'un volume de plusieurs mètres cubes.
2. Pompe à eaux usées. Dans les stations qui fonctionnent quotidiennement, on installe deux pompes : une pompe de travail et une pompe de secours, dont la tâche consiste à remonter les eaux usées à un certain niveau pour leur progression ultérieure par gravité dans les canalisations.
3. Système de canalisations gravitaires (d'arrivée et de refoulement), reliant le réseau d'égout interne, la station de relevage et le collecteur suivant. Le système est équipé de vannes et d'un clapet anti-retour, qui permet au liquide de s'écouler dans un seul sens.
4. Une automatisation avec des interrupteurs à flotteur. Il est recommandé d'installer 3 à 4 flotteurs simultanément, chacun étant capable d'activer la pompe. Ils ne coûtent pas cher, il ne faut donc pas lésiner dessus.

Les grandes stations de relevage domestiques ont un principe de fonctionnement quelque peu différent du sololift. Le réservoir pour les eaux usées est enterré et raccordé au tuyau d'évacuation du réseau d'égout interne. Lorsque le niveau des eaux usées atteint le niveau réglé, le mécanisme à flotteur ferme le circuit et met la pompe en marche.

Le pompage de l'eau ne s'arrête que lorsque le flotteur atteint un niveau bien inférieur à celui qui a provoqué sa mise en marche. Ce schéma permet de mettre en marche l'équipement de pompage moins souvent, réduisant ainsi les contraintes d'exploitation.

Les flotteurs supplémentaires sont destinés à activer la pompe de secours. Le niveau d'eau pour leur déclenchement est réglé légèrement plus haut que celui de la pompe principale.

Cela permet de se prémunir et d'activer l'équipement de secours uniquement en cas de panne de l'équipement principal.

De plus, les stations de relevage peuvent être équipées des dispositifs suivants :

• débitmètre ;
• paniers à grille pour la filtration des gros débris ;
• armoires de commande et de régulation ;
• échelle pour descendre dans la cuve ;
• régulateur de débit tourbillonnaire ;
• filtres à sorption.

Le choix de l'ensemble de l'équipement doit être effectué uniquement sous le contrôle de spécialistes. Cela permettra de sélectionner des composants dont les caractéristiques et la productivité correspondent au mieux.

Instructions d'installation de la KNS

Le montage des stations de relevage domestiques est effectué exclusivement par des techniciens qualifiés, en raison des exigences élevées de précision et de respect de la séquence des opérations.

Le non-respect des règles peut endommager la cuve ou les tuyaux qui y sont raccordés. Vous trouverez ci-dessous un guide étape par étape pour l'installation d'une station de relevage pour ceux qui souhaitent le faire eux-mêmes.

Étape n°1. Choisir l'emplacement d'installation de la station de relevage. Les normes SNiP exigent que la cuve soit enterrée à au moins 20 m des murs d'un bâtiment résidentiel. Si les niveaux géodésiques le permettent, il est préférable de choisir un terrain plus élevé pour éviter l'accumulation d'eau souterraine sous la station.

La station de relevage ne doit pas être installée sur la façade de la maison, à proximité des aires de jeux pour enfants ou des zones de pique-nique.

Étape n°2. Creusez une fosse en tenant compte du diamètre de la cuve et de l'espace nécessaire pour réaliser confortablement les travaux de montage. Si le sol est excavé à l'aide d'une pelleteuse, il faut arrêter les travaux à 20-30 cm au-dessus du niveau prévu. Ensuite, il faut retirer la terre à la pelle manuellement pour préserver l'intégrité du sol.

Lors du creusement d'une fosse pour une cuve d'égout, il n'est pas nécessaire de la faire immense. Un diamètre supérieur de 1,5 à 2 mètres à la taille de la cuve elle-même sera suffisant.

Étape n°3. Choisir le type de fondation pour l'installation de la station de relevage et la mettre en place. Pour cela, après avoir creusé la fosse, on évalue la teneur en eau du sol. Si le sol est sec, on peut réaliser un coffrage et le couler avec une couche de béton de 30 cm.

Et si les eaux souterraines s'infiltrent constamment dans la fosse, seule une dalle en béton armé prête à l'emploi d'une épaisseur d'au moins 30 cm conviendra pour la fondation.

La base en béton doit être strictement horizontale, il faut donc veiller à cela lors de la pose de la dalle en béton prête à l'emploi.

Les réservoirs KNS ont une jupe ou des pattes pour la fixation à la fondation. Comme fixation, on utilise des boulons d'ancrage, bien que lors du coulage du béton sur le sol, on puisse également intégrer des tiges métalliques dans le mélange, sur lesquelles on enfiche ensuite la fixation du réservoir.

Vous ne devez pas économiser sur les dimensions des boulons d'ancrage. Leur longueur optimale est de 200 mm et leur diamètre de 20 mm. Quant aux tiges métalliques, avant de les mettre dans le béton liquide, vous devez les plier en forme de crochet ou de L (+).

Étape n°4. On procède à l'installation du réservoir KNS sur la fondation, à sa fixation et à son raccordement au tuyau d'évacuation des eaux usées internes de la maison. Pour un type de station vertical et une forte présence d'eau souterraine, un lestage du réservoir avec du béton est nécessaire. Pour cela, du béton est coulé autour du réservoir sur 20 cm au-dessus du niveau de la première nervure de rigidité de la station.

Vous devez tenir compte du fait qu'après le coulage du béton, il sera impossible de remplacer le réservoir. Il est donc nécessaire de calculer son volume en tenant compte de l'extension de la maison et de l'augmentation du nombre de ses habitants.

Étape n°5. On procède au remblayage de la station avec de la terre fine, dont la granulométrie maximale est de 32 mm. Chaque couche de terre ne doit pas dépasser 50 cm. Après le remblayage de chaque niveau, celui-ci est arrosé d'eau pour le tassement et est compacté.

Le montage extérieur du KNS est ainsi terminé. Après la fixation dans le sol, on installe à l'intérieur de la station les pompes, les capteurs, les clapets anti-retour et autres équipements auxiliaires.

Pour des raisons de sécurité, il est recommandé de verrouiller les regards des réservoirs d'égouts, car pendant leurs jeux, les enfants pourraient s'y cacher et perdre connaissance.

Il n'est pas superflu d'installer dans la maison un système d'alerte d'urgence en cas de niveau critique d'eaux usées domestiques dans le réservoir, ce qui préviendra des dysfonctionnements de la station.

Erreurs d'installation typiques

En raison d'une installation incorrecte du réservoir, de son inclinaison ou d'un remblayage inapproprié, des dommages aux parois du réservoir, aux raccords ou aux tuyaux d'arrivée peuvent survenir. Ces problèmes risquent d'entraîner une excavation manuelle de la cuve et des coûts financiers considérables.

Il convient donc d'analyser les erreurs typiques à l'avance afin de ne pas les répéter lors du montage de votre propre KNS.

1. Remblayage incorrect du sol. Erreurs probables : remplissage avec de la terre gelée ou de grosses pierres, absence de compactage par couches. La conséquence peut être un tassement du sol avec endommagement ou déplacement de la canalisation interne.
2. Type de remblayage différent de chaque côté. Si d'un côté on a déversé un camion de sable dans la fosse et de l'autre de la terre, avec le temps, un basculement du réservoir peut se produire, endommageant les tuyaux extérieurs ou le réservoir lui-même.
3. Évaluation incorrecte de la quantité des eaux souterraines, ce qui entraîne un affaissement important de toute la station de relevage avec rupture des canalisations et endommagement du réservoir.
4. Utilisation de cales pour le nivellement des dalles de fondation. La conséquence peut être un déplacement progressif du réservoir sur le côté, avec rupture des canalisations.

Seules les personnes possédant une formation en géodésie et une expérience dans l'installation de telles structures peuvent évaluer la correcte installation d'une station de relevage. Par conséquent, il ne faut pas confier l'installation de cet équipement coûteux à des organismes non spécialisés.

Entretien des KNS externes

Une station de relevage des eaux usées n'est pas un équipement que l'on peut installer et simplement se contenter de son fonctionnement. Le réservoir et les pompes nécessitent une inspection régulière.

Il est formellement interdit de descendre seul dans le réservoir ou d'effectuer des travaux de nettoyage.

L'inhalation de gaz d'égout peut provoquer une perte de conscience brutale et la mort si la personne n'est pas évacuée à l'air libre en quelques minutes.

L'option la plus avantageuse pour le nettoyage régulier du réservoir des eaux usées est l'achat d'un masque à gaz avec alimentation en air forcée depuis la surface.

Lors de l'achat d'une station de relevage, il est souhaitable de signer immédiatement un contrat d'entretien pour celle-ci.

Pour accéder au réservoir et vérifier l'équipement, les stations disposent d'une trappe, et les cuves profondes ont également une échelle de descente.

Mensuellement ou trimestriellement, le service d'entretien doit :

• vérifier l'automatisme ;
• diagnostiquer le fonctionnement des pompes principale et de réserve, vérifier les niveaux d'huile de celles-ci ;
• extraire les débris coincés dans les filtres ;
• retirer les dépôts de boue du fond.

En cas de situation d'urgence, une inspection autonome du réservoir est possible, mais elle doit être réalisée en présence d'assistants, avec un harnais de sécurité et un respirateur.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour bien comprendre le processus d'installation des stations de relevage et les processus hydrodynamiques qui s'y produisent, il est recommandé de visionner les vidéos ci-dessous.

Principe de fonctionnement d'une station de relevage :

Principe de fonctionnement d'une mini-station intérieure de relevage des eaux usées :

Installation d'une station de relevage domestique de taille moyenne :

L'équipement de pompage des stations de relevage est conçu pour fonctionnement sans problème pendant 8 à 10 ans, et le système de réservoirs et de canalisations peut durer jusqu'à un demi-siècle.

Par conséquent, en achetant et en installant une station de relevage une fois lors de la construction de la maison, on peut assurer un fonctionnement confortable du système d'assainissement pendant des décennies.

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