Appel d'offres pour la réhabilitation, l'extension et la modernisation de la station d'épuration et de la station de pompage d'équilibrage de la communauté de communes des villes du sud de la France

Nom du projet : Contrat de conception-construction pour la réhabilitation et l'extension de la station d'épuration de Pierrefonds et de la station de relèvement de Balans

Lieu du projet : Saint-Pierre, 97410, La Réunion, France

Description du projet : Ce projet est un contrat global de conception-construction pour la réhabilitation et l'extension de la station d'épuration de Pierrefonds

Construction d'un nouveau bassin de stockage de 3000 m³ (site de la station de relèvement de Balans)

Fonction : La fonction principale de ce bassin de stockage est de lisser les débits. En cas de pluie ou de fortes précipitations, il sert à stocker temporairement les eaux usées unitaires ou les premières eaux de ruissellement qui dépassent la capacité de traitement de la station d'épuration. Après la pluie, l'eau stockée est ensuite acheminée lentement vers la station d'épuration pour y être traitée, ce qui permet d'éviter efficacement les débordements directs d'eaux usées dans l'environnement et de protéger la qualité de l'eau des milieux récepteurs (en particulier les eaux côtières).

Structure et capacité du bassin : La capacité est fixée à 3000 m³, ce qui correspond à un bassin de stockage de taille moyenne. La structure du bassin sera en béton armé, généralement enterrée ou semi-enterrée pour minimiser l'impact sur le paysage. La conception structurelle doit répondre à des exigences strictes en matière de résistance à la flottabilité, d'étanchéité (classe d'étanchéité élevée du béton), de résistance à la corrosion (corrosion par les eaux usées) et de portance des charges du sol de couverture et des surcharges. Le bassin peut être divisé en plusieurs zones fonctionnelles, telles qu'une zone de dessablage, une zone de stockage, une zone de stockage d'eau de lavage, etc.

Détails des équipements de traitement :

Installations de contrôle de l'entrée : Équipées de vannes ou de déversoirs d'entrée à commande automatique, contrôlant précisément le volume d'eau entrant dans le bassin de stockage en fonction des signaux de niveau.

Système de lavage : Pour éviter le colmatage des sédiments au fond du bassin et les odeurs, un système de lavage automatique doit être installé.

Solutions courantes incluent :

Système de chasse hydraulique à godet/siphon : Utilise l'eau de pluie stockée ou l'eau traitée, se déclenchant automatiquement lorsque le niveau atteint une hauteur prédéfinie pour créer un ressaut hydraulique et nettoyer le fond.

Système de buses/pistolets rotatifs : Alimenté par une pompe externe, nettoie le fond par pulvérisation à haute pression via des buses rotatives.

Équipement de lavage mobile : Des rails sont prévus dans le bassin pour permettre le nettoyage par un chariot de lavage mobile.

Système de curage et d'évacuation : Installation de pompes submersibles ou de groupes de pompes à sec pour relever et transporter les eaux usées stockées vers la station d'épuration, et pour évacuer le mélange eau/boue après lavage. Les groupes de pompes doivent être résistants au colmatage.

Système de ventilation et de désodorisation : Les bassins fermés enterrés doivent être équipés d'un système mécanique d'entrée et d'extraction d'air pour assurer une circulation d'air. L'air vicié extrait doit être traité par un biofiltre ou un dispositif d'adsorption sur charbon actif avant rejet, afin d'éviter les nuisances olfactives pour l'environnement.

Surveillance et contrôle : Installation de capteurs en ligne (débitmètres, sondes d'interface boue, détecteurs de sulfure d'hydrogène/ammoniac) intégrés au système SCADA de l'usine pour une surveillance à distance et un fonctionnement automatisé.

Travaux de réhabilitation ou de construction nouvelle de la station de relèvement de Balans

Fonction : La station de relèvement est un point nodal clé du réseau de collecte des eaux usées. Sa fonction est de relever les eaux usées des zones topographiquement basses via des pompes vers une altitude plus élevée, permettant ainsi leur écoulement par gravité vers la station d'épuration. La station de relèvement de Balans est également une installation annexe du bassin de stockage, chargée de relever et de transporter les eaux usées stockées vers la station de traitement.

Détails des travaux de réhabilitation/nouvelle construction :

Évaluation des installations existantes : Il faut d'abord procéder à une évaluation complète de l'état structurel, du degré de vétusté des équipements et de la capacité hydraulique de la station de relèvement existante pour déterminer si une réhabilitation ou une reconstruction complète est plus économique et rationnelle.

Amélioration de la capacité hydraulique : Pour accompagner l'extension de l'ensemble du système (servant finalement 225 000 EH), la capacité en débit et en hauteur manométrique de la station de relèvement doit être augmentée en conséquence. Il est nécessaire de recalculer le débit et la hauteur manométrique de conception, et de sélectionner de nouvelles pompes en conséquence.

Renouvellement des pompes et des équipements : Remplacement ou ajout de pompes submersibles ou à sec. Les groupes de pompes doivent être conçus avec plusieurs unités en parallèle pour permettre une mise en service flexible en fonction du débit entrant, assurant ainsi un fonctionnement économe en énergie. Mise à jour simultanée des équipements associés (vannes de non-retour, vannes d'arrêt, conduites, raccords de dilatation, etc.).

Modernisation du système de dégrillage : Un dégrilleur grossier ou fin est généralement installé avant la station de relèvement pour intercepter les gros déchets et protéger les pompes. La réhabilitation peut impliquer le remplacement par des dégrilleurs mécaniques plus efficaces (ex. : dégrilleur à escaliers, dégrilleur rotatif) avec un convoyeur compacteur de déchets.

Systèmes électriques et d'automatisation : Renouvellement complet des armoires électriques, des armoires de commande à variation de vitesse, des automates programmables (PLC). Mise en œuvre des fonctions de démarrage/arrêt automatique des pompes en fonction du niveau, de fonctionnement en alternance, d'alarme en cas de panne, etc. Intégration transparente avec les systèmes de contrôle du bassin de stockage et de la station d'épuration.

Installations de désodorisation : La station de relèvement est une source importante d'odeurs nauséabondes. Elle doit être équipée d'un dispositif de désodorisation biologique ou par lavage chimique efficace pour traiter l'air intérieur et les gaz émis.

Travaux de conduites de refoulement (DN500 et remplacement de conduites défectueuses)

Fonction : Cette partie du réseau est l'artère principale reliant la station de relèvement (avec le bassin de stockage) à la station d'épuration. Elle est chargée du transport sous pression des eaux usées collectées vers la station de traitement.

Nouvelles conduites de refoulement DN500 :

Sélection du tracé et pose : Les deux conduites DN500 nécessitent une planification détaillée du tracé, évitant les réseaux souterrains existants et minimisant l'impact sur la circulation routière et les zones résidentielles. La pose se fera principalement par tranchée ouverte, mais des techniques sans tranchée telles que le fonçage ou le forage dirigé seront nécessaires pour traverser les carrefours importants, les cours d'eau ou les zones à forte densité de réseaux.

Sélection des matériaux de conduite : Pour les conduites sous pression, les matériaux couramment utilisés comprennent la fonte ductile (bonne résistance à la pression et à la corrosion), l'acier (nécessitant une protection anticorrosion interne et externe stricte, ex. : revêtement époxy + protection cathodique) ou le polyéthylène haute densité (PE100, flexible, résistant à la corrosion, joints fiables). Le choix dépend de la pression de service, des conditions géologiques et de l'environnement de construction.

Équipements annexes : Des regards de ventilation (pour évacuer l'air accumulé dans la conduite, empêchant les blocages d'air), des regards de purge (pour la vidange et l'entretien), des regards de vannes de sectionnement (contrôle par tronçons), des regards de compteurs et, si nécessaire, des dispositifs anti-bélier (ex. : château d'eau ou réservoir d'air, notamment pour les longues conduites sous pression) doivent être installés le long du tracé conformément aux normes.

Démolition et remplacement des conduites défectueuses (conduite en fonte DN500, conduite en GRP DN600) :

Défis de la démolition : Ces deux conduites existantes sont endommagées, nécessitant une démolition très prudente. La conduite en fonte peut être rouillée et fragile, celle en GRP est cassante. Un plan de démolition détaillé est nécessaire, surtout si la conduite est en service. Un système de dérivation temporaire doit d'abord être mis en place pour assurer la continuité du transport des eaux usées.

Solution de remplacement : Les nouveaux matériaux de conduite doivent être plus durables et fiables, comme la fonte ductile ou le PE. Les conduites remplacées doivent subir des tests d'étanchéité et d'épreuve hydraulique stricts pour garantir l'absence de fuites.

Extension de la capacité de la station d'épuration à 225 000 EH et réhabilitation des ouvrages

Objectif principal : Augmenter considérablement la capacité de la station d'épuration existante pour répondre à la croissance démographique régionale et à des réglementations environnementales plus strictes. Il ne s'agit pas seulement d'une simple extension, mais d'une amélioration complète du procédé de traitement et de la qualité de l'effluent.

Démolition des ouvrages devenus inutiles :

Périmètre de démolition : Identification et démolition des anciennes installations obsolètes, structurellement endommagées ou situées à l'emplacement des nouveaux ouvrages, telles que les anciens décanteurs primaires, certains bassins biologiques inutilisés, les anciennes salles de dosage, etc.

Gestion de la démolition : Les travaux de démolition doivent suivre un plan de gestion des déchets, avec tri, concassage et recyclage des déchets de construction (béton, armatures, etc.) générés (directement lié aux critères de performance environnementale dans l'évaluation des offres). Contrôle des poussières, du bruit et des vibrations.

Réhabilitation des ouvrages conservés :

Réhabilitation de la filière de traitement biologique : Modification des bassins de réaction biologique existants pour augmenter la capacité de traitement. Solutions possibles :

Ajout de supports : Mise en œuvre d'un procédé à lit mobile (MBBR) en ajoutant des supports flottants dans le bassin pour augmenter la biomasse fixée et améliorer l'efficacité du traitement.

Optimisation du système d'aération : Remplacement des anciens aérateurs par des diffuseurs à fines bulles (disques/tubes) plus efficaces et optimisation de la stratégie de contrôle de l'aération pour améliorer le transfert d'oxygène et réduire la consommation d'énergie.

Zonage et optimisation de l'écoulement : Optimisation de l'écoulement dans le bassin par l'ajout de cloisons ou de déflecteurs pour éviter les courts-circuits et les zones mortes, améliorant ainsi l'utilisation du volume.

Réhabilitation des clarificateurs secondaires : Si le débit d'eau à traiter augmente, il faut vérifier si la charge hydraulique surfacique des clarificateurs secondaires existants est suffisante. Il peut être nécessaire d'ajouter des lamelles/tubes inclinés pour améliorer l'efficacité de la décantation, ou de construire de nouveaux clarificateurs secondaires.

Réhabilitation de la filière de traitement des boues : En lien avec l'augmentation du volume traité, la production de boues augmentera également significativement. Il faut vérifier la capacité des épaississeurs de boues, de la station de déshydratation (centrifugeuses/filtres-presses à bandes) et procéder aux réhabilitations nécessaires.

Ajout d'une filière de traitement tertiaire. 

Fonction : Le traitement tertiaire (traitement avancé) vise à éliminer davantage les matières en suspension, les matières organiques, les nutriments (azote, phosphore) résiduels dans l'effluent du traitement secondaire, afin d'atteindre des normes de rejet plus strictes ou des exigences de réutilisation.

Détails des procédés typiques :

Coagulation-floculation-décantation/filtration : Ajout de coagulants et de floculants pour agglomérer les fines particules et les colloïdes en gros flocs, suivis d'une séparation solide-liquide par décantation ou filtration directe sur filtres à sable ou à charbon actif.

Technologie de filtration sur membrane : Utilisation d'un système de membranes d'ultrafiltration ou de microfiltration, capable d'éliminer efficacement les matières en suspension, les bactéries et certains virus, produisant un effluent de qualité très élevée et stable. Le système de membranes doit être équipé d'un dispositif de lavage automatique et de nettoyage chimique.

Dénitrification et déphosphatation avancées : Pour atteindre des limites d'émission d'azote et de phosphore plus basses, il peut être nécessaire d'ajouter un filtre dénitrifiant (dénitrification biologique par ajout de source de carbone) et un traitement chimique du phosphore (précipitation par ajout de sels d'aluminium ou de fer).

Construction d'une nouvelle station de réception des matières extérieures

Fonction : Cette installation est principalement destinée à recevoir et traiter les eaux usées à forte concentration et les déchets provenant de sources externes (ex. : fosses septiques, eaux grises de restauration transportées par camion, eaux industrielles). Après prétraitement, ils sont introduits de manière progressive et contrôlée dans la filière principale de traitement de la station d'épuration. Cela permet une gestion centralisée des apports non conventionnels, évitant les chocs sur le procédé principal.

Détails des installations :

Zone de réception et de déchargement : Équipée de points de déchargement étanches, de grilles de filtration pour empêcher la diffusion d'odeurs et les projections de déchets lors du déchargement.

Bassin de stockage et d'homogénéisation : Équipé d'un bassin de stockage avec agitateur pour mélanger et homogénéiser les eaux de différentes concentrations et caractéristiques, équilibrant ainsi la qualité et le débit.

Unité de prétraitement : Inclut un dégrilleur fin (pour éliminer les petits déchets), un dessableur, un séparateur de graisses (pour les eaux de restauration).

Système de dosage précis : En fonction de l'état de fonctionnement de la station principale et des données de surveillance en ligne, les eaux prétraitées sont injectées avec précision dans le puits d'arrivée ou une unité de traitement spécifique de la station, à un débit et une proportion définis, via des pompes et des débitmètres.

Pose d'une nouvelle conduite de rejet en mer profonde, et démolition/remplacement de l'ancienne conduite de rejet

Fonction : La conduite de rejet en mer profonde est l'installation qui transporte l'effluent final, conforme aux normes après traitement tertiaire avancé, vers une zone marine profonde éloignée du littoral, disposant d'une capacité suffisante de dilution et de dispersion. C'est un ouvrage clé pour protéger l'écosystème marin côtier.

Détails de la pose de la conduite :

Étude du tracé : Une étude détaillée de la topographie, de la géologie, de l'hydrologie (courants, marées, vagues) du fond marin et des zones sensibles (récifs coralliens, herbiers marins) est nécessaire pour déterminer le tracé optimal.

Sélection des matériaux de conduite : La conduite de rejet en mer profonde subit d'importantes pressions internes et externes, et doit résister à la corrosion marine à long terme. Elle est généralement en polyéthylène haute densité (PEHD, léger, flexible, résistant à la corrosion, soudable sur de longues distances) ou en acier avec revêtement interne en mortier de ciment et protection anticorrosion externe. L'épaisseur de la paroi doit être spécialement conçue en fonction de la profondeur et de la pression.

Construction de la pose :

Segment côtier : Peut être réalisé par excavation et enfouissement ou forage dirigé, la conduite étant enterrée à une profondeur suffisante sous le fond marin pour la protéger des vagues et des ancres de navires.

Segment en mer profonde : Généralement, de longs tronçons de conduite préfabriqués sont remorqués par flottaison ou par traction sur le fond jusqu'à la position maritime prévue, puis immergés avec précision dans une tranchée sous-marine préalablement creusée, ou posés directement sur un fond marin plat et fixés avec des blocs de béton.

Diffuseur : L'extrémité de la conduite doit être équipée d'un diffuseur, c'est-à-dire un tronçon élargi avec plusieurs orifices d'éjection orientés vers le haut. Son rôle est de disperser l'eau traitée via plusieurs petits orifices, accélérant ainsi le mélange et la dilution avec l'eau de mer, et évitant qu'une masse d'eau concentrée n'affecte localement l'écosystème marin.

Démolition de l'ancienne conduite : L'ancienne conduite de rejet peut être endommagée ou non conforme aux nouvelles normes. La démolition doit être effectuée par une équipe de construction maritime spécialisée pour éviter toute pollution secondaire de l'environnement marin pendant les travaux. Cela peut impliquer des opérations de découpe sous-marine, de levage et de récupération par tronçons.

Service d'assistance à l'exploitation

Fonction : Cet élément non physique de la construction est également crucial. Il exige que l'attributaire fournisse un support technique et une formation à l'équipe d'exploitation du maître d'ouvrage pendant une période déterminée après l'achèvement des travaux, afin d'assurer une mise en service fluide et efficace des nouvelles installations.

Détails du service :

Rédaction des manuels d'exploitation et de maintenance : Fournir des procédures opérationnelles détaillées et précises, des plans de maintenance et des guides de dépannage pour toutes les installations nouvelles et réhabilitées (y compris les procédés, équipements mécaniques, électriques et d'automatisation).

Formation du personnel d'exploitation : Dispenser une formation systématique théorique et pratique sur site au personnel d'exploitation, de maintenance et de gestion du maître d'ouvrage, pour qu'il maîtrise pleinement les principes, le fonctionnement, le réglage des paramètres et le dépannage simple des nouveaux procédés et équipements.

Soutien au démarrage et à la mise en service : Détacher des ingénieurs expérimentés sur site pendant les phases de démarrage et de mise en service des installations pour guider et aider à résoudre les problèmes techniques rencontrés.

Accompagnement pendant la période d'essai : Fournir un support technique continu à distance ou sur site pendant la période d'essai contractuelle, surveiller les données d'exploitation, optimiser les paramètres des procédés pour garantir que le système atteint les performances de conception et les normes de rejet.

Témoignage des tests de performance : Aider et témoigner des différents tests de garantie de performance contractuels (ex. : qualité de l'effluent, consommation d'énergie, capacité de traitement).

Type de procédure de passation : Appel d'offres ouvert avec négociation, l'acheteur se réservant le droit d'attribuer le contrat directement sur la base des offres initiales.

Type de contrat : Contrat global de conception-construction

Exigences concernant les soumissionnaires :

Doivent obligatoirement constituer un groupement momentané d'entreprises (GME) pour soumissionner.

Le groupement doit être de forme conjointe.

Le mandataire du groupement doit être une entreprise spécialisée dans le traitement de l'eau et assumer une responsabilité solidaire envers les autres membres.

Le groupement doit inclure un architecte pour déposer la demande de permis de construire. L'architecte doit être membre du groupement (soumissionnaire unique ou membre du GME) ; le recours à la sous-traitance pour satisfaire cette exigence n'est pas autorisé.

Critères de capacité des soumissionnaires :

Chiffre d'affaires annuel minimum : Le chiffre d'affaires annuel moyen du soumissionnaire (ou cumulé de tous les membres du groupement) sur les trois derniers exercices financiers doit dépasser 30 000 000 euros.

Critères de capacité des soumissionnaires :

Le groupement doit collectivement posséder une compétence professionnelle dans les domaines suivants :

Traitement de l'eau

Génie civil 

Électricité/Automatisation

Gestion de projet/Conception

Architecture - Doit être membre du groupement

Langue de soumission : Français

Mode de dépôt des candidatures : Doit être soumis en ligne via la plateforme d'achat https://civis.e-marchespublics.com