Soutenance mémoire
Prétendre retracer dans ce mémoire de l’efficacité des traitements physico-chimiques et biologiques des eaux usées relève d’une véritable gageure ou peut apparaître, presque à coup sûr, comme sans intérêt. Toutefois, d’emblée, nous devons reconnaître qu’elle est d’une importance biologique et économique capitale. L’eau est à la fois un aliment et une matière première industrielle, énergétique et agricole. Le degré de qualité exigible des eaux dépend évidemment de ses usages. Rappelons que l’essentiel des ressources planétaires est représenté par les eaux océaniques (97%), ces dernières mettent en cause les équilibres écologiques des milieux hydriques et sont affectées par les déchets issues des activités humaines très souvent mal gérées. Ces eaux plus ou moins convenablement traitées font courir des risques au milieu récepteur dont les capacités auto-épuratrices naturelles sont limitées. Le traitement des eaux est important pour les sites industriels. Il leur permet de s’assurer que leur procédé de production ne porte pas atteinte à l’environnement et leur donne ainsi le droit d’exploiter en respectant les contraintes locales de rejets. Aussi avons-nous pensé qu’il est important de choisir les méthodes de traitement appropriées, d’identifier des pistes d’optimisation et d’exploiter et maintenir les installations en suivant les meilleures pratiques.
GENERALITES SUR LES EAUX USEES
Définition
Les eaux usées, terme courant pour les uns, complexe pour les autres, demeurent présentes dans la nature ou nous évoluons. Elles s’entendent selon Larousse comme étant des eaux ayant fait l’objet d’une utilisation domestique ou industrielle. Mais comme toute science évolue, une étude récente nous fait savoir que les eaux usées ou eaux résiduaires sont des eaux renfermant différentes matières polluantes issues des activités humaines et industrielles et qui peuvent engendrer la pollution des eaux superficielles (9).
Types d’eaux usées
Toutes les activités humaines, qu’elles soient domestiques, industrielles, artisanales, agricoles… produisent des eaux usées. On distingue trois grandes catégories d’eaux usées :
Les eaux usées domestiques
Les eaux usées domestiques proviennent des différents usages domestiques de l’eau. Elles sont essentiellement porteuses de pollution organique. Elles se répartissent en eaux ménagères, qui ont pour origine les salles de bains et les cuisines, et sont généralement chargées de détergents, de graisses, de solvants, de débris organiques et des eaux « vannes ». Les eaux de vannes sont constituées par des rejets des toilettes, chargés de diverses matières organiques azotées et de germes fécaux .
Les eaux usées industrielles
Elles sont très différentes des eaux usées domestiques. Leurs caractéristiques varient d’une industrie à l’autre. En plus des matières organiques, azotées ou phosphorées, elles peuvent également contenir des produits toxiques, des solvants, des métaux lourds, des micropolluants organiques, des hydrocarbures. Les eaux industrielles se caractérisent par une très grande diversité, suivant l’utilisation de l’eau dans les processus et l’activité de l’usine (2).
Les eaux pluviales et de ruissellement
Elles peuvent, elles aussi, constituer la cause de pollutions importantes des cours d’eau, notamment pendant les périodes orageuses. L’eau de pluie est chargée d’impuretés au contact de l’air, puis, en ruisselant, de résidus déposés sur les toits et les chaussées des villes (13) . Elles engendrent de graves perturbations. (2).
Caractéristiques des eaux usées
La composition des eaux usées est extrêmement variable en fonction de leurs origines (industrielle, domestique, etc.). Elles peuvent contenir de nombreuses substances, sous forme solide ou dissoute, ainsi que de nombreux micro-organismes. Les trois principaux paramètres qui permettent de mesurer la pollution d’une eau sont les paramètres physicochimiques, biologiques et microbiologiques.
Paramètres physico-chimiques
Les paramètres physico-chimiques sont tous les éléments physiques ou chimiques constitutifs de la structure naturelle de l’eau et que l’on doit éventuellement prendre en compte lors de son analyse.
– La température
– Le pH
– La conductivité
– La turbidité
– Les matières en suspension
– L’oxygène dissous
Paramètres biologiques
– DCO
La demande chimique en oxygène (DCO) est la concentration, exprimée en milligrammes par litre, d’oxygène équivalente à la quantité de dichromate consommée par les matières dissoutes et en suspension lorsqu’on traite un échantillon d’eau avec cet oxydant dans des conditions définis (dichromate de potassium en milieu acide en ébullition à reflux et en présence de catalyseur sulfate d’argent, pendant deux heures). Elle représente la quantité d’oxygène cédée, par voie chimique, par un oxydant puissant pour oxyder les matières réductrices contenues dans l’effluent, la plupart des composés organiques et sels oxydables
-DBO5
La demande biochimique en oxygène (DBO) est la quantité d’oxygène, exprimée en milligramme, qui est consommée dans les conditions de l’essai, c’est-à-dire après incubation pendant 5 jours à 20°C et à l’obscurité ; par certaines matières présentes dans 1 litre d’eau, pour assurer leur dégradation par voie biologique.
Paramètres microbiologiques
Les eaux usées contiennent de nombreux germes (champignons, amibes, protozoaires, bactéries, virus) dont certains sont pathogènes; le rejet des eaux usées dans le milieu naturel fait courir ainsi un risque pour la santé (13). Les bactéries sont couramment recherchées dans l’eau, principalement comme témoins de contamination fécale. Les principaux microorganismes indicateurs de contamination fécale des eaux usées sont :
• L’Escherichia coli qui a une haute spécificité diagnostique, sa présence dans une eau est signe de contamination par des excrétas humains ou animaux.
• Les Streptocoques fécaux sont des bactéries en chainette. Ce sont des flores normales des matières fécales humaines et animales. Ils sont extrêmement résistants aux agents chlorés.
• Les Coliformes totaux et fécaux présentent sous forme de bâtonnets, non sporulés, capables de croître en aérobiose à 30°C.
• les Clostridium Sulfito-Réducteurs (CSR) se présentent sous forme de point noir avec auréole noire, sa présence marque la contamination par des matières fécales humaines ou animales et /ou des matières organiques en voie de purification.
Différentes types de pollution de l’eau
La pollution de l’eau est une modification néfaste des eaux causée par l’ajout de substances susceptibles d’en changer la qualité, l’aspect esthétique et son utilisation à des fins humaines. Plusieurs critères peuvent être utilisés, selon les besoins, pour classifier les pollutions. Il s’agit par exemple de l’origine des substances, qui renseigne globalement sur le mode de transfert, ou sur l’effet des pollutions ou encore sur le mode d’apport. (11) L’origine de la pollution de l’eau est multiple. Les polluants sont notamment les microorganismes pathogènes, les matières organiques, les nutriments, les métaux lourds et les produits chimiques toxiques (4). Ces agents polluants peuvent être d’origine organique, physique, chimique ou biologique, et provoquer une gêne, une nuisance ou une contamination.
Pollution organique
Les matières organiques ont longtemps été les principaux polluants des milieux aquatiques. Elles proviennent des déchets domestiques (les ordures ménagères, les excréments), de l’agriculture (lisiers ou urines) ou de l’industrie (agroalimentaire, …).
Pollution microbienne
Elle est une autre forme de pollution organique. En effet, les déchets tels que les excréments contiennent des germes dits pathogènes comme les virus et les bactéries. Par ailleurs, certaines bactéries sont véhiculées par l’eau. Ces germes peuvent provoquer de graves maladies comme le choléra.
Pollution thermique
Elle correspond à l’augmentation ou à la diminution de la température de l’eau par rapport à la normale. Cette pollution affecte le milieu aquatique, sur les algues par exemple, on peut observer de fortes proliférations ou un taux de mortalité important. Ce type de pollution est lié particulièrement à l’industrie.
Pollution chimique
Elle est majoritairement caractérisée par la pollution azotée et phosphorée. Elle est généralement due aux activités agricoles et industrielles. Leur toxicité varie selon la nature de la substance et sa concentration.
|
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
A. GENERALITES SUR LES EAUX USEES
1.1. Définition
1.2. Types d’eaux usées
1.3. Caractéristiques des eaux usées
1.4. Différents types de pollution de l’eau
1.5. Effets de la pollution de l’eau
B. TRAITEMENT DES EAUX USEES
1.6. Le traitement physico-chimique
1.7. Le traitement biologique
PARTIE 2 : MATERIELS ET METHODES D’ ETUDE
A. MATERIELS D’ETUDE
2.1. Matériels biologiques d’étude
2.2. Milieu d’étude
2.3. Réactifs utilisés pour le traitement physico-chimique
B. METHODES D’ETUDE
2.4. Traitement physico-chimique
2.5. Traitement biologique
PARTIE 3 : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
A .QUALITES PHYSICO-CHIMIQUES D’EAU AVANT ET APRES TRAITEMENT
3.1. Paramètres physiques
3.2. Paramètres chimiques
3.3. Paramètres biologiques
B. QUALITES MICROBIOLOGIQUES DE L’EAU AVANT ET APRES TRAITEMENT
3.4. Analyse avant traitement
3 .5. Analyse après traitement
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
ANNEXES
