Traitement de séries chronologiques de turbidité continues à court pas de temps pour l’estimation des masses de MES et de DCO rejetées en milieu urbain par temps de pluie

Use of continuous turbidity measurements for the assessment of event TSS and COD loads from urban sewer systems

¹ Université de Lyon, INSA Lyon, LGCIE - Laboratoire de Génie Civil et Ingénierie Environnementale, 34 avenue des Arts, F-69621 Villeurbanne cedex
email : marjolaine.metadier@insa-lyon.fr
² Safege, 15-27 rue du Port, 92022 Nanterre cedex

Résumé

Parmi les différentes techniques de mesure en continu in situ actuellement utilisables, le mesurage de la turbidité permet d’estimer les charges en matières en suspension (MES) et en demande chimique en oxygène (DCO) transitant dans les réseaux d’assainissement urbains. Pour obtenir des résultats fiables et calculer leurs incertitudes, les méthodes appropriées développées se décomposent en plusieurs phases : i) étalonnage des capteurs, ii) application des fonctions d’étalonnage, iii) régressions polynomiales spécifiques entre MES ou DCO et turbidité prenant en compte les incertitudes sur toutes les grandeurs, et iv) application des régressions pour estimer les charges polluantes. Dans cet article, ces méthodes ont été appliquées au réseau d’assainissement séparatif de Chassieu (France) pour le calcul des masses événementielles de MES et de DCO par temps de pluie pour deux années de mesure. Les différentes étapes du calcul des flux et de leurs incertitudes sont décrites, avec le détail des méthodes spécifiques employées. La méthodologie d’identification des événements pluvieux et les résultats obtenus sont présentés : 56 événements ont été retenus pour des masses en MES et DCO variant respectivement de 2 à 2 279 kg et de 12 à 1 571 kg et avec une incertitude type relative maximale de 15 %.

Abstract

Among all in situ continuous measurement techniques currently available, turbidity can be used to estimate Total Suspended Solids (TSS) and Chemical Oxygen Demand (COD) in urban sewer systems. In order to obtain reliable results and calculate their uncertainties, proper methods have been developed for : i) sensor calibration, ii) application of calibration functions, iii) specific 1st or 2nd order polynomial regression between TSS (or COD) values and turbidity values accounting for uncertainties in both variables and iv) application of regression functions to estimate TSS (or COD) loads at event scales. In this paper, these methods have been applied to the catchment Chassieu (France), equipped with a separate sewer system. TSS and COD storm event loads have been calculated for a two years period. This paper describes the different calculation steps for the estimation of pollution loads and their uncertainties and the specific methods used. The methodology applied to identify storm events and the results obtained are then presented : 56 events have been retained, with TSS and COD loads ranging from 2 to 2 279 kg and from 12 to 1 571 kg. The maximum relative uncertainty obtained is 15 %.