Cette séquence est centrée sur la visite d'une station de traitement de l'eau
La visite de l'usine sera préparée en vue d'identifier l'usage (ou les usages) du traitement effectué par cette station et les techniques assurant chaque fonction de service, en faisant s'exprimer les élèves sur ce qu'ils pensent voir. Un tableau les incitant à situer ce qui leur sera dit sur le plan de l’usage, des services, des techniques peut-être construit avec les élèves.
Sur place, la succession des étapes du traitement de l’eau sera à repérer. Le contrôle de qualité pourra aussi être évoqué avec les élèves en relation à des événements exceptionnels (inondations) ou plus fréquents (pollution des nappes phréatiques par les nitrates des engrais) de façon à préparer des questions.
De retour en classe, les informations recueillies devront être analysées et reconstruites sous forme de schémas permettant de repérer le chemin de l'eau dans l'usine, son devenir à la sortie de l'usine. Les chemins de l'eau dessinés dans la première séquence pourront être repris compte tenu de l'avancée des connaissances acquises.
Comment fonctionne une station d’épuration ?
Organisation de la séance: La sortie est d’une demi-journée. Cette visite peut-être remplacée par le diaporama proposé dans ce module.
Résumé : La visite de l'usine permettra d'identifier les usages du traitement effectué par cette station et les techniques assurant chaque fonction de service, en faisant s'exprimer les élèves sur ce qu'ils pensent voir. Sur place, la succession des étapes du traitement de l’eau sera à repérer. Le contrôle de qualité pourra aussi être évoqué avec les élèves ...
Cité de l’eau et de l’assainissement à Colombes en région parisienne - Préservation des milieux aquatiques.
Avoir de l’eau potable au robinet est une mesure sanitaire importante pour notre santé. Mais rendre de l'eau propre après notre usage est une mesure sanitaire pour la nature et donc à terme pour nous aussi.
La station d’épuration est chargée de rendre l’eau propre dans la nature après nos usages.
Il s'agit dans cette séquence de comprendre le fonctionnement d'une S.T.E.P, mais aussi de le modéliser dans un cadre technologique.
Introduction de termes technologiques : fonction d'usage, fonction de service, solution technique
Les réponses aux questions « À quoi sert une station d’épuration ? » « Qu’exigeons-nous d’elle ? » relèvent du point de vue de l'usager, ici la nature. Qui a besoin d'une eau « propre » ? La station d'épuration doit répondre le mieux possible à ce besoin, c'est ce qu'on appelle sa « fonction d'usage ».
La station d'épuration assure sa fonction d'usage par la mise en œuvre de toute une série d'opérations : c'est ce qu'on appelle les « fonctions de service ».
Chaque « fonction de service » peut être assurée de différentes façons. C'est ce qu'on appelle les « solutions techniques ».
L'annexe 4 donne quelques exemples d'utilisation de ces concepts pas toujours faciles à utiliser. Il s'agit pour les élèves d'une première approche. Il sera utile de les faire s'exercer à l'utilisation de ce vocabulaire.
Visite de la station d'épuration
La visite qui a eu lieu lors du test de cette séquence a bénéficié d'une présentation par une animatrice avec présentation du site, des expériences proposées aux élèves, puis une visite du site.
Prétraitement 1 : Le dégrillage Prétraitement 2 : Le dessablage
Prétraitement 3 : Le dégraissage ou déshuilage Décantation : Décantation primaire
Épuration biologique 1 Épuration biologique 2
Rejet vers la rivière
Les questions listées dans la séquence précédente sont réparties entre différents groupes qui devront prendre des notes sur les réponses en vue d'une mise en commun ultérieure. On peut prévoir une présentation par un petit groupe d'élèves de ce qu'ils ont fait en classe pour nettoyer des eaux sales.
Après la visite, une synthèse en référence aux questions qui étaient listées ainsi qu'un retour au schéma des chemins de l'eau devraient maintenant permettre de construire un schéma convenable.
Retour sur la question de qualité de l'eau traitée : elle est propre pour la nature, mais pas potable.
Structuration des connaissances
Après la visite de la station d’épuration, le professeur peut proposer aux élèves un schéma fonctionnel à remplir (annexe 5 bis) qui distingue fonction de service et solution technique. L'annexe 5 propose le même schéma rempli.
Sur le document, les élèves doivent expliquer par une seule phrase chaque traitement et justifier l’ordre des étapes.
Le schéma fonctionnel représente la chaîne de traitement des eaux usées répartie en fonctions de services / solutions techniques, par exemple :
1. Fonction de service : éliminer les déchets solides (ceux qui flottent, ceux qui coulent ou ceux qui sont en suspension).
2. Solutions techniques :
- Le dégrillage permet de retenir les débris les plus volumineux à l’aide de grilles mécaniques de plus en plus fines,
- Le dessablage permet d’éliminer les sables et les graviers qui se déposent au fond du bassin,
- La décantation permet de recueillir les particules solides au fond du bassin.
Les solutions techniques à mettre en œuvre sont à organiser en étapes successives dans un ordre réfléchi pour assurer l'efficacité maximum du système, en relation aux différentes fonctions de service identifiées pour répondre au besoin « avoir de l'eau suffisamment propre » affiché par le client ( la municipalité).