Mémoire de fin d’études dimensionnement et conception des filtres plantés de roseaux

Mémoire de fin d’études pour l’obtention du diplôme de licence sciences et techniques

Les systèmes de traitement intensifs

Ce sont des systèmes de traitement sophistiqués nécessitant plus ou moins d’espace et exigeant une main d’œuvre qualifiée et une surveillance plus ou moins poussée. Le principe de ces procédés, les plus développés dans les stations d’épuration urbaines, est de localiser sur des surfaces réduites des phénomènes de transformation et de destruction des matières organiques. On distingue les principaux systèmes :

Lits bactériens

L’épuration des eaux par lit bactérien est une méthode d’épuration biologique par cultures fixées. Ce système est le plus souvent utilisé pour les eaux très chargées provenant d’industries agroalimentaires,…
Cette technique consiste à faire supporter les micro-organismes épurateurs par des matériaux poreux. L’eau à traiter est dispersée en tête de réacteur, traverse le garnissage et peut être reprise pour une recirculation.
Dans les lits bactériens (ou filtres bactériens ou bio-filtre), la masse active des microorganismes se fixe sur des supports poreux inertes ayant un taux de vide d’environ 50 % (minéraux, comme la pouzzolane et le coke métallurgique, plastiques, les roches volcaniques, les cailloux) à travers lesquels on filtre l’effluent à traiter.
Pour ne pas avoir un colmatage rapide de la culture bactérienne, il faut effectuer les opérations de prétraitement : dégrillage, dessablage, dégraissage et décantation primaire (décanteur-digesteur).

Disques biologiques

Procédé de traitement biologique aérobie à biomasse fixée. Les supports de la microflore épuratrice sont des disques partiellement immergés dans l’effluent à traiter et animés d’un mouvement de rotation lequel assure à la fois le mélange et l’aération. Les microorganismes se développent et forment un film biologique épurateur à la surface des disques. Les disques sont semi-immergés, leur rotation permet l’oxygénation de la biomasse fixée. L’effluent est préalablement décanté pour éviter le colmatage du matériau support. Les boues qui se décrochent sont séparées de l’eau traitée par clarification.

Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie eau et environnement

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Table des matières

Chapitre. 1 : Etude bibliographique
1 Différents types et composition des eaux usées
2 Paramètres physico-chimiques de l’eau
2.1 Prélèvement et échantillonnage
2.2 La conservation de l’eau
2.3 Les paramètres physiques
2.3.1 La conductivité électrique
2.3.2 Les solides totaux dissous: TDS
2.3.3 Température
3 Les paramètres chimiques
3.1 PH
3.2 La matière en suspension
3.3 La demande chimique en oxygène
3.4 L’azote ammoniacal
3.5 Les nitrites
3.6 Le phosphore total
3.7 La dureté totale
3.8 Les sulfates
3.9 L’alcalinité de l’eau
4 Principes du traitement des eaux usées
4.1 Traitement préliminaire
4.2 Prétraitement
4.2.1 Le dégrillage
4.2.2 Le dessablage
4.2.3 Le dégraissage-déshuilage
4.2.4 Le déversoir d’orage de tête de station
4.2.5 Le canal de jaugeage
4.3 Traitement primaire
4.4 Traitement biologique
4.5 Traitement physico-chimique
4.6 Décantation secondaire
4.7 Post-traitement
4.8 Traitement de boues
5 Généralités sur les différents procédés de traitement des eaux usées
5.1 Les systèmes de traitement intensifs
5.1.1 Lits bactériens
5.1.2 Disques biologiques
5.1.3 Boues activées
5.2 Les systèmes de traitement extensifs
5.2.1 Lagunage naturel
5.2.2 Lagunage aéré
5.3 Filtres plantés de macrophytes
5.4 Mécanismes épuratoires dans les filtres plantés de roseaux
5.5 Rôle des plantes
5.6 Rôle du matériau de remplissage
5.7 Rôle des micro-organismes
Conclusion
Chapitre. 2 : Dimensionnement et conception des filtres plantés de roseaux
1 Données de bases pour le dimensionnement
1.1 Températures et pluviométries
1.2 Origine des eaux usées et profil du débit
1.3 Caractéristiques des eaux usées
2 Principe de base de la conception du système de traitement
3 Prétraitement
4 Filtres Plantés à Ecoulement Vertical premier étage (FPEV)
4.1 Détermination de la surface du filtre
4.2 Nombre et forme des bassins
4.3 Profondeur des filtres
4.4 Pente
5 Filtres plantés à écoulement horizontal sub-surfacique (FPEH)
5.1 Nombre et forme des bassins
5.2 Profondeur
5.3 Pente de fond des filtres
5.4 Type de matériau de filtration
6 Filtres à Percolation Vertical du troisième étage (FPV)
6.1 Détermination de la surface du filtre
6.2 Type de matériaux pour le garnissage
6.3 Profondeur des filtres
6.4 Pente
7 Récapitulatif des résultats de dimensionnement
Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie