Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées domestiques de la station d'épuration à boues activées

La situation de la ville de Sidi Bel Abbes en Algérie


Mémoire (de fin d'études), 2015

114 Pages, Note: 17,5


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TABLE DES MATIERES

Introduction

CHAPITRE 1 Présentation de la zone d'étude
1.1. Introduction
1.2 Situation géographique
1.3 Topographie de la zone
1.3.1. Les zones de montagnes
1.3.2. Les zones de plaine
1.3.3. Les zones de steppe
1.4 Climat de la zone d’étude
1.4.1 La pluviométrie
1.4.2 La température
1.5 Situation économique
1.6. Activités industrielles
1.7. Activités agricoles
1.8. Hydrographie

2. Potentiel hydrique de la wilaya
2.1 Les eaux superficielles
2.1.1 Les eaux des oeuds
2.1.2 Les eaux de barrages
2.2 Les eaux souterraines
2.3 3. Conclusion:

CHAPITRE 2 Généralités sur les eaux usées
1. Introduction
1.1. Définition des eaux usées
1.2. Origine des eaux usées
1.2.1 .Les eaux usées domestiques
1.2.2 Les eaux usées industrielles
1.2.3 Les eaux agricoles
1.2.4 Les eaux pluviales

2.1. Composition des eaux usées
2.1.2. Les matières en suspension
2.1.3. Les micropolluants organiques et non organiques
2.1.4. Eléments traces
2.1.5. Les micropolluants organiques
2.2. Les substances nutritives
2.2.1. L’azote
2.2.2. Le phosphore
2.2.3.Le potassium (K+)
2.2.4. Chlore et sodium

3.Qualité microbiologique
3.1.Les virus
3.2.Les bactéries
3.3.Les protozoaires
3. 4.Les helminthes

4. Caractéristique des eaux usées

5. Conclusion

CHAPITRE 3 Méthodes de traitement des eaux usées
1.Introduction
2.Schéma général d'une station d'épuration
3.Les différents traitements des eaux usées
3.1 Le prétraitement
3.1.1 Le dégrillage
3.1.2 Le dessablage
3.1.3 Le dégraissage – déshuilage
3.2 Le traitement primaire décantation primaire
3.3 Le traitement secondaire ou traitement biologique
3.3.1 Les traitements conventionnels
a)Disques biologiques
b) Lits bactériens
c)Les traitements à boue activée
3.3.2.Les traitements MBR (Membrane Bioreactor)
3.3.3. Traitements extensifs ( le lagunage et le lit de gravier)
3.4. Le traitement tertiaire (N et P)
3.4.1 Azote
a) Nitrification (en milieu oxygéné)
b) Dénitrification (en milieu pauvre en oxygène)
3.4.2 Phosphore
a) Biologiquement
b) Chimiquement
3.5 Le traitements quaternaires (les procédés de désinfection)
3.5.1 La chloration
3.5.2 Les rayons ultraviolets
3.5.3 L’ozonation

4.Conclusion

CHAPITRE 4
1. Introduction
1.1. Définition de l’assainissement
2. Importance de l’assainissement
3. L’assainissement écologique (ECOSAN)
4. L'assainissement industriel
5.Différents types d'assainissement des eaux usées domestiques
5. 1.L'assainissement collectif des eaux usées
5.2. L'assainissement non collectif ou individuel
6.Système d'assainissement de la ville de SBA
6. 1.Réseau unitaire
6.2.Réseaux séparatifs
6. 3.Les collecteurs
6. 4.Les sources des rejets des eaux usées

7.Principe d'épuration de la STEP de la ville de SBA
7. 1.Origine des eaux usées
7. 2.Filière de traitement
7. 3.Déversoir d'orage
7.4. Le prétraitement
7.4.1. Dessableur–Déshuileur (2unités)
7.4.2. Décanteurs primaires
7. 5.Le traitement biologique
7.5. 1.Le transport
7.5.2. Fonctionnement au niveau des bassins d'aération (2 unités)
7.5.3.Tour de répartition
7.5.4. Décanteur Secondaire (2 unités)
7.5.5.Puisard à boues

8.Traitement des boues
8.1. Stabilisation des boues
8.2. Epaississeur
8.3. Lits de séchage (24)

9. La Chloration

11.Conclusion

CHAPITRE 5

1.Introduction

2. Présentation de la station de traitement de la ville de Sidi Bel Abbés

3.Prélèvement
3. 1.Transport de prélèvement et conservation
3.2Condition de prélèvement

4.Matériels
4.1PH et température
4. 2.La turbidité
4.3.La conductivité
Photo n°14: Conductivimètre portable
4. 4.Demande biochimique en oxygène (DBO5)
4.5 La demande chimique en oxygène (DCO)

5.Méthodes des analyses physico-chimiques des différents paramètres
5. 1.pH et T°(Instrumental)
5.2.Conductivité(Instrumental)
5.3.Demande chimique en oxygène (DCO)
5.4.Demande biochimique en oxygène (DBO5)
5.5.Nitrate (NO3-)
5.6.Nitrite (NO2-)
5.7.Phosphate ortho (PO43-)
5.8.Azote ammoniacal (NH4+)
5.9.Matières en suspension (MES)

CHAPITRE 6
1.Introduction
1.1.Analyse de PH de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville
de SBA
1. 2.Interprétation
2.1. Analyse de la température de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la
STEP de la ville de SBA
2. 2.Interprétation
3.1. Analyse de la turbidité de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
3. 2.Interprétation
4.1. Analyse de la conductivité de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
4. 2.Interprétation
5.1. Analyse des Matières en suspension (MES) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
5. 2.Interprétation
6.1. Analyse de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
6. 2.Interprétation
7.1. Analyse de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
7. 2.Interprétation
8.1. Analyse des Nitrates (NO3-) et des Nitrites (NO2-) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
8. 2.Interprétation
9.1. Analyse du Phosphate (PO43-) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
9. 2.Interprétation
10.1. Analyse de l'Azote Ammoniacale (NH4+) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA
10. 2.Interprétation
11.Taux d'épuration
11. 1.Démonstration des formules
11. 2.Application numérique
11.2. 1.Rendement d'épuration
11.2.2.Interprétation
11.3.1. Calcul du taux d'épuration par mois
11.3. 2.Interprétation

12.Conclusion

Conclusion

REMERCIEMENTS

Ce travail a été réalisé au laboratoire d’analyses physico-chimique de l’office national de l’assainissement de la ville de Sidi Bel Abbes.

Notre gratitude s’adresse à Mme CHADLI Amina pour son encadrement, son orientation, ses conseils et la disponibilité qu’elle nous a témoignée pour nous permettre de mener à bien ce travail.

Nous tenons à exprimer nos vifs remerciements à Mr AMAR Youcef Professeur à l’Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbes qui a accepté de présider le jury de soutenance, pour tout ce qu’il a pu nous apprendre ; qu’il trouve ici l’expression de notre profonde et sincère reconnaissance.

Mme LEBID Sara pour nous avoir fait l’honneur d’accepter d’examiner ce travail.

Nous tenons aussi à remercier : le chef de département des Sciences de l’Environnement de la

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie de l’Université Djillali Liabes de Sidi Bel

Abbes Mr M.A. BOUZIDI, la directrice de la station d’épuration ONA de la ville de Sidi Bel

Abbes, pour nous avoir accordée l’accès à la station d’épuration, ainsi que toute l'équipe de la station.

Enfin, on remercie tous ceux qui nous ont aidés de près ou de loin dans l’élaboration de ce travail.

Résumé

La station d'épuration permet le traitement ou l'épuration des eaux usées, elle a pour objectif de rejeter dans le milieu naturel des eaux d’une qualité suffisante qui ne pourrait altérer que le moins possible le milieu récepteur en empêchant le phénomène d'eutrophisation qui engendre la prolifération des algues et des bactéries qui peuvent causer des maladies graves. Elle garantie la protection de l'environnement, la préservation des écosystèmes, la biodiversité en général et de la biodiversité aquatique en particulier ainsi que la santé publique. Ces eaux doivent répondre aux normes de qualité fixées par les autorités responsables de la gestion des ressources en eau.

Ce travail tente de mettre lumière par rapport aux stations d'épuration des eaux usées domestiques, nous nous sommes intéressés particulièrement à l’évaluation de l’efficacité du traitement de la station d’épuration des eaux usées de la ville de Sidi Bel Abbes, par des analyses physico-chimique : la température, le pH, la turbidité, la conductivité, la DBO5, la DCO, MES, les teneurs en Phosphates, nitrates, nitrites et azote ammoniacale des eaux usées avant et après le traitement et en suite la comparaison des résultats aux normes mondiales et algériennes de rejets des eaux usées.

Les résultats obtenus montre qu’il ya une amélioration de la qualité des eaux usées après le traitement ce qui s'explique par les valeurs du taux d'épuration des trois mois aux quels nous avons travaillé à savoir 93,40% pour le mois de Janvier, 94,95% pour le mois de Février, et 94,41% pour le mois de Mars, nous remarquons l'efficacité des différents types traitement de la Station d'épuration par des valeurs élevées dépassant les 90%.

Mots-clés :

Pollution; Eaux usées ; Station d’épuration; Traitement ; Evaluation; Efficacité; Sidi Bel Abbes; Analyse Physico-chimique; Normes.

Abstract

Pollution is contamination by chemicals, organic or radioactive altering the human health, quality of life or the natural functioning of ecosystems, environmental degradation.

Water consumption leads and generates a considerable amount of waste water that degrade receiving waters for this treatment of this water has become a realistic option.

The treatment plant by its different treatment allows the treatment or wastewater treatment, it aims to discharge into the natural environment of water of sufficient quality that could alter as little as possible the receiving environment by preventing the eutrophication which causes the proliferation of algae and bacteria that can cause serious illness. It guarantees the protection of the environment, conservation of ecosystems, biodiversity in general and especially aquatic biodiversity and public health. This water must meet the quality standards set by the authorities responsible for water resources management.

This work attempts to light compared to treatment plants of domestic wastewater, we focused particularly on evaluating the effectiveness of treatment of the wastewater treatment plant wastewater in the city of Sidi Bel Abbes, by physicochemical analyzes: temperature, pH, turbidity, conductivity, BOD5, COD, suspended solids, the levels of phosphates, nitrates, nitrites and ammonia nitrogen from wastewater before and after treatment and the following comparing results to global standards and Algerian wastewater discharges.

The results shows that there is an improvement in the quality of wastewater after treatment which reflects the values of the purification rate of the three months in which we have worked ie 93.40% for the month of January 94.95% for the month of February, and 94.41% for the month of March, we see the effectiveness of different treatment of the wastewater treatment station by high values exceeding 90%.

Keywords: pollution; Wastewater treatment plant; Treatment; protection; preservation; Evaluation; efficiency; Sidi Bel Abbes; Physico-chemical analysis; Standards.

Liste des figures

Figure 1 : Nature de la pollution des eaux

Figure 2 : Les différentes filières d’épuration pour les eaux usées domestiques

Figure 3: Schéma de fonctionnement d'une station d'épuration à boues activées

Figure 4: Schéma du traitement biologique aérobie à boue activée

Figure 5 : Schéma du système recirculé et du système immergé

Figure 6: principaux cycles biologiques se développant dans la lagune facultative

Figure 7 : Ensemble des réactions de réduction de l’azote

Figure 8 : Schéma d’un système d’ozonation.

Figure 9 : Variation du pH de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

Figure 10 : Variation de la Température de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

Figure 11 : Variation de la turbidité de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

Figure 12 : Variation de la conductivité de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

Figure 13 : Variation des Matières en suspension (MES) de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

Figure 14: Variation de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) de la STEP de la ville de SBA

Figure 15 : Variation de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) de la STEP de la ville de SBA

Figure 16 : Variation des Nitrates (NO3-) de la STEP de la ville de SBA

Figure 17: Variation des Nitrites (NO2-) de la STEP de la ville de SBA

Figure 18: Variation du Phosphate (PO43-) de la STEP de la ville de SBA

Figure 19: Variation de l'Azote Ammoniacale (NH4+) de la STEP de la ville de SBA

Figure20: Rendement d'épuration par mois

Figure 21: Taux d'épuration par mois

Liste des photos

Photo 1 : Grille grossière (entrée de l'eau dans la step)

Photo 2 : Dégrilleur mécanique/dégrilleur manuel

Photo 3 : Dessablage

Photo 4 : Déshuilage

Photo 5 : Le Décanteur primaire

Photo 6 : Le Bassin d'aération

Photo 7 : Le Décanteur secondaire

Photo 8 : Lit de séchage

Photos 9 : Bassin de chloration

Photos 10 : Photo satellitaire de la STEP de la ville de Sidi Bel Abbés

Photos 11 : PH-mètre

Photos 12 : Turbidité-mètre

Photos 13 : Conductivimètre portable

Photos 14 : DBO mètre

Photo 15 : Enceinte DBO

Photo 16 : Thermoréacteur DCO

Photo 17 : Spectrophotomètre

Liste des tableaux

Tableau 1 : Les précipitations moyennes mensuelles en 2012-13

Tableau 2 : Les températures moyennes mensuelles et annuelles

Tableau 3 : La répartition superficie agricole utile selon la spéculation

Tableau 4 : Rapports des ressources en eau superficielle

Tableau 5 : Composants majeurs typique d’eaux usées domestiques

Tableau 6 : Les virus dans les eaux usées

Tableau 7 : Les bactéries pathogènes dans les eaux usées

Tableau 8 : Les parasites pathogènes dans les eaux usées

Tableau 9: Les différents systèmes d'épuration biologique

Tableau 10: Principale unités industrielles à fort rejet liquide

Tableau 11 : Journal d'exploitation

Tableau 12 : Les normes de rejet

Tableau 13 : Analyse du PH de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 14 : Résultats d’analyses de la température de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 15 : Résultats d’analyses de la turbidité de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 16 : Résultats d’analyses de la conductivité de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 17: Résultats d’analyses des Matières en suspension (MES) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 18 : Résultats d’analyses de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 19: Résultats d’analyses de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 20 : Résultats d’analyses des Nitrates (NO3-) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 21 : Résultats d’analyses Nitrites (NO2-) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 22 : Résultats d’analyses du Phosphate (PO43-) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 23 : Résultats d’analyses de l'Azote Ammoniacale (NH4+) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

Tableau 24 : Rendements d'épuration par mois

Tableau 25: Taux d'épuration par mois

Introduction

Lorsque l’homme utilise l’eau il ne fait pas que la consommer, mais il en rejette une partie dans l’environnement. C’est ce que l’on appelle l’eau usée. Cette eau usée peut contenir différents polluants, on doit donc la traiter.

De nos jours, les eaux domestiques usées doivent être épurées avant d’être renvoyées vers les rivières ou la mer, où elles réintègrent le cycle de l’eau. A ce stade, ces eaux doivent répondre à des normes de qualité fixées par les autorités responsables de la gestion des ressources en eau.

L’épuration des eaux usées a pour objectif de rejeter dans le milieu naturel des eaux d’une qualité suffisante ne pouvant altérer que le moins possible le milieu récepteur, protéger l'environnement, préserver les écosystèmes, la biodiversité en général et la biodiversité aquatique en particulier ainsi que la santé publique.

Les chiffres publiés par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) en 2004 révèlent que chaque année 1.8 million de personnes dont 90% d’enfants de moins de cinq ans, vivants pour la plupart dans les pays en voie de développement, meurent de maladies diarrhéiques. Or, à l’échelle mondiale, 88% des maladies diarrhéiques sont imputables à la mauvaise qualité de l’eau de boisson et à un assainissement insuffisant des eaux usées.

L’intérêt porté par les pouvoirs publics algériens au traitement des eaux usées s’est manifesté par la construction des stations d’épurations qui sont au nombre de 70 à ce jour sur l’ensemble du pays. La capacité totale de ces stations avoisine 290 millions de m3 par an.

L’épuration des eaux s’avère désormais impérative au regard de l’importance de cette dernière, non seulement pour la protection de l'environnement et la préservation de la santé humaine mais aussi dans la réutilisation pour les besoins de l’agriculture. La réutilisation de celle-ci en irrigation et aussi il faut souligner le fait que les boues qui résultent de l’opération de traitement sont exploitées, elles aussi, dans l’agriculture.

Nous verrons que les différents traitements ou étapes d’épuration rassemblent une série de dispositifs empruntés par les eaux usées, chacun de ces dispositifs est conçu pour extraire tour à tour les différents polluants contenus dans les eaux.

AKOLI & ITOUA 2015 | Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées domestiques de la station d'épuration à biues activées de la ville de SBA

Introduction

Dans ce travail nous expliquerons ce que peut contenir des eaux usées brute, les méthodes de traitements des eaux usées, l'importance d'un réseau d'assainissement collectif ainsi nous démontrerons par des analyses faites la différence entre les eaux usées brutes et les eaux usées épurées afin de montrer l'importance des stations d'épuration des eaux usées et surtout d'évaluer l'efficacité du traitement des eaux usées par la STEP.

AKOLI & ITOUA 2015 | Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées domestiques de la station d'épuration à biues activées de la ville de SBA

1.1. Introduction:

La wilaya de Sidi Bel Abbès est une wilaya importante par sa population et ses diverses potentialités, agricoles et industrielles. Elle comporte 15 daïras et 52 communes.

1.2 Situation géographique:

La wilaya de Sidi Bel Abbes est située au nord ouest de l’Algérie, elle est délimitée comme suit :
-au nord par la wilaya d’Oran ;
-au nord ouest par la wilaya d’Ain Temouchent ;
-au nord est par la wilaya de Mascara ;
-à l’ouest par la wilaya de Tlemcen ;
-à l’est par les wilayas de Mascara et Saida ; -au sud par les wilayas de Nâama et El-Bayad et -au sud est par la wilaya de Saida .

La wilaya occupe une position centrale et stratégique et s’étend sur environ 15% du territoire de la région du nord ouest du pays soit 9150,63 km² . Elle est considérée comme relais de par son emplacement privilégié dans la mesure où elle est traversée par les principaux axes routiers de cette partie du pays. (D.P.A.T. 2013)

1.3 Topographie de la zone:

1.3.1 Les zones de montagnes :

Elles couvrent une superficie totale de l’ordre de 2.250,37 km² soit 24,59% de la wilaya. Elles occupent au nord, les monts de Tessala, de Beni Chougrane sur environ 864,20 km² et la partie centrale de la wilaya par les monts de Dhaya environ 1.386,16 km². (D.P.A.T. 2013)

1.3.2. Les zones de plaine :

Elles couvrent une superficie totale de 3.239,44 km² soit 35,40 km² de l’espace de la wilaya. Elles sont représentées par la plaine de Sidi Bel Abbes environ 2.102,85 km² dont l’altitude varie entre 400 et 800 m et les hautes plaines de Telagh environ 1 ;136,59 km² dont l’altitude varie de 400 à 1000 m. (D.P.A.T. 2013)

1.3.3. Les zones de steppe :

Elles constituent le sud de la wilaya et occupent une superficie totale de l’ordre de 3.660,82 km² soit 40% de l’espace de la wilaya dont l’altitude varie de 1/000 à 1.400 m. (D.P.A.T. 2013)

1.4 Climat de la zone d’étude:

La wilaya de Sidi Bel Abbes est caractérisée par un climat semi aride, qui est défini par une saison sèche et chaude et une autre fraiche. Comme tout le nord algérien la wilaya de Sidi Bel Abbes a subi d’importantes modifications : diminution de la pluviosité, dégradation de l’environnement, détérioration de la fertilité des sols etc. et 400 mm annuellement, selon les conditions oro-géographique des espaces de la wilaya. Le volume moyen des précipitations anuelles est de l’ordre de 1,6 milliard de mètre cube, souvent mal reparties dans l’espace et dans le temps, imposant une forme d’exploitation généralement tributaire de la pluie. C’est un climat caractérisé par une insuffisante et mauvaise répartition interannuelle et saisonnière des précipitations, se traduisant souvent par in déficit hydrique dans la région (GUENFOUD A, 2009)

1.4.1 La pluviométrie :

Le rythme pluviométrique présente une irrégularité annuelle et inter annuelle puis s’explique par une tendance à l’aridité actuelle du climat. Etant donné que la ville de Sidi Bel Abbes situé entre l’isohyète 350-375, les précautions moyennes annuelles n’excèdent exceptionnellement les 400 mm/an, c’est le cas de l’année 1996 ou elle a atteint 479,9 mm.

Tableau n°1 : Les précipitations moyennes mensuelles en 2012-13 (en mm (ONM,2014)

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D’après l’agence de l’office National de la Météorologie de Sidi Bel Abbes les précipitations étaient faibles les dix dernières années (1991-2000), mais il y a un retour vers la normale spécialement au cours de l’année 2013 ou il y a eu de fortes pluies ayant intervenu dans le nettoyage des barrages et des lits des oueds, et donc la diminution de la pollution. (ONM,2014)

1.4.2 La température :

Les températures au niveau de la ville sont caractérisés par une hausse considérable en été et une importante baisse en hiver, surtout pendant la nuit.

Tableau n°2 : Les températures moyennes mensuelles et annuelles (ONM, 2014)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

m : minimax M : maxima

1.5 Situation économique :

La wilaya réunit toutes les conditions favorables pour assurer son développement économique puisqu’elle décèle d’importantes potentialités et offre toutes les possiblités aux promoteurs désireux d’investir dans les différents créneaux industriels et artisanaux.

La présence de ressources souterraines tels que les gisements utiles et leur valorisation peuvent impulser le développement de beaucoup de secteurs ; nous pensons notamment à la chimie, l’aliment du bétail, et au bâtiment entre autres. (D.M.I,2013)

1.6. Activités industrielles:

Le secteur industriel reste concentré à hauteur de 85% au niveau du chef lieu et reste dominé par l’électronique, représenté par l’ENIE (Entreprise National d’Industrie Electronique), le mécanique, représenté le CMA (Complexe des Machines d’Agricole), et la branche agroalimentaire, représentée par GIPLAIT et 64 autres unités industrielles (TAZGAIT S.H, 2009) Parmi ces industries, on cite :

-GIPLAIT : fabrication de lait et des produits laitiers
-Moulins AZZOUZ : cultures céréales et cultures industrielles
-NAFTAL : entreprise de distribution des produits pétroliers
-Entreprise CHIALI : fabrication et fourniture d’accessoires et canalisation thermoplastique -ORAVIO : production de poulet
-CMA/PMA : production de matériels agricole

1.7. Activités agricoles:

La wilaya se caractérise par une double vocation : agricole, au nord, dans la plaine et sur les bas piémonts ;sylvo-pastorale, sur les différents massifs et dans les haute plaine steppiques de la wilaya (ZENAIDI S, 2008)

La wilaya compte une superficie agricole totale de l’ordre de 386 369 hectares (D.S.A, 2013)

Tableau n°3 : La répartition superficie agricole utile selon la spéculation (DPAT 2013)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

La répartition spatiale de la superficie agricole utile est considérablement influencée par la diversité du climat, du relief et celle du sol. Ainsi, la zone montagneuse de Tessala Béni Chougrane et de celle de Dhaya ou est pratiquée une agriculture de montagne se trouve être la partie la plus arrosée de toute la wilaya . Mais ne renfermant que peu de terres arables (D.S.A 2013). Les terres effectivement irriguées sont de l’ordre de 8330 hectares, parmi un total de 363191 hectares.

Les terres improductives s’élèvent à 19 640 hectares de la superficie agricole totale. Les taux de parcours et de 3723 hectares. La superficie alfatière est dominante en sud de la wilaya en particulier au niveau des daïras de Merine. Ras El Ma et Marhoum (D.S.A, 2013) . Par contre, la dépression centrale ou zone de plaine, où est pratiquée une agriculture extensive avec une nette prédominance de la céreaculture, renferme des sols profonds de bonne valeur agro-pédologique et ne reçoivent que peu de pluies dans le temps (ZENAIDI S,2008)

1.8. Hydrographie:

Selon la direction de l’hydraulique de la wilaya de Sidi Bel Abbes. Le réseau hydrographique correspond à la partie amont de deux bassins hydrographiques régionaux qui sont la Macta et le Chergui. Cet important réseau épouse l’orientation et l’inclinaison Sud-Nord, de ses plaines, et Nord-Sud, de son étendue steppique. Sa partie septentrionale occupe le grand bassin de la Macta. Alors que les 40% restant correspondant à sa partie steppique et couvre un troisième bassin versant ouvert. Ces trois bassins versants, s’écoulant séparément en dehors de la wilaya dans les trois directions Nord, Est et Sud qui sont :

- Le bassin de l’Oued Mékerra, d’une superficie de 4150 km² dont 3629 km² sur la wilaya de Sidi Bel Abbes suit le cours de son oued sur une longueur de l’ordre de 136 km. Il prend sa source à plus de 1300m d’altitude, en drainant une partie de la zone steppique de Ras El Ma et Rejem Demouch.
- Le bassin supérieur de l’Oued El Hammam, s’étale sur une superficie de 1240 km² en ressemblant des apports de l’oued Melghir, l’oued Tenira et oued Sefioune estimés à
73 hm3/an. Ces oeuds, qui prennent leurs sources sur les versants nord et monts de Dhaya à une altitude dépassant les 1200 m.
- Le bassin versant des hautes plaines steppiques s’étend sur une superficie de 2925 km² et dispose d’un ensemble d’oued présentent un écoulement intermittent. Il s’agit de l’oued Djorf El Ghorab, l’oued El Kouitet et l’oued El Semar .

Ces oueds qui prennent leurs sources sur les versants sud des monts de Dhaya à une altitude de 1300 m déversent un volume d’eau estimé entre 4,8 et 11,6 hm3/an. Sans pouvoir être mobilisées superficiellement, ces ressources s’écoulent vers le sud pour alimenter la nappe du bassin endoréique de Chott (D.H.W,SBA,2013)

2. Potentiel hydrique de la wilaya:

2.1 Les eaux superficielles :

Les eaux de surface de la wilaya sont très variables dans les temps et dans l’espace. Au sud, où il pleut rarement, les apports en eau de surface sont très faibles et très irréguliers, alors que dans le nord de la wilaya, ces apports sont plus importants et moins réguliers (CHADLI A,2008)

Tableau n°4 : Rapports des ressources en eau superficielle (CHADLI A,2008)

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Les eaux de surface de la wilaya de Sidi Bel Abbes sont de 4 types : les eaux des sources, les eaux des barrages, les eaux des oueds et les eaux des retenues.

2.1.1 Les eaux des oeuds :

Le climat semi-aride de la région de Sidi Bel Abbes, où les précipitations sont faibles et irrégulières, engendre un tarissement quasi-total de tous les oueds pendant les périodes estivales.

L’exception faite de l’oued Mekerra qui prend sa source à Ras El Ma et traverse sur une distance de 150 km plusieurs agglomérations avant d’atteindre la ville de Sidi Bel Abbes. A part la partie nord est, drainée par les eaux usées, seule la partie sud de l’oeud Mékerra présente un faible ruissellement d’eau venant des sources d’Ain Skhouna et d’Ain Mekhareg. Cette eau de ruissellement disparait au niveau du village Tabia, à travers le faible relief accidenté Tabia-Sidi Ali Boussidi, et vient alimenter la plaine de Sidi Bel Abbes pour devenir l’oued Mebtouh qui alimente la plaine de Sidi Bel Abbes (Meliani H,2010)

2.1.2 Les eaux de barrages:

-Le barrage Sarno : le seul construit en 1947 sur le territoire de la wilaya, est situé à 3,5 km en amont du confluent de l’ oued du même nom avec l’oued Mékerra, à 15 km du village de Sidi Hamadouch et à 16 km au nord du chef lieu de la wilaya (Habibi A & Hougana N, 2003)

Depuis 2004 à 2008 le barrage était inexploité à cause d’un dessèchement et d’une asphyxie des poissons d’élevage du au développement phénoménale des algues qui ont rendu l’eau non potable à la consommation. Ce barrage a un débit théorique de 100l/j (1 ;0368 de m3/an),n’est autorisé à produire qu’un volume d’eau potable de 1000m3/j (0,360 millions de m3/an), destiné au village de Sidi Hamadouch, Sidi Brahim et Zerouala. (ACED I., 2014)

-Barrage de Sidi Abdelli : le barrage se situe au nod de la wilaya de Tlemcen, localisé à 2 km du nord du centre de village Sidi Abdelli. Sa superficie est de 660ha avec une capacité de stockage de 106.61 hm3 (D.H.W,SBA, 2013)

-Barrage de Bouhnifia : Construit sur l’oued El Hammam le barrage se situe à 4 km du village Bouhnifia. Sa superficie est de l’ordre de 7850 km². Sa capacité de stockage est de 38,11 km². La partie de barrage est limité par les monts de Saida que représentent une zone pluvieuse de l’oued El Hammam qui est formé à son tour par la confluence de 3 oueds : oued Melghir, oued Honnet, oued Sefioune (D.H.W,SBA, 2013)

-Barrage Cheurfa II : se situe au nord est à 42 km de la ville de Sidi Bel Abbes, il est

construit sur l’ouest Mékerra, sa capacité de stockage est de 70,21 hm3 avec un taux de remplissage de 43,36% le barrage est limitée par les monts de Gaada de la wilaya de Sidi Bel Abbes (Sfisef) et S’Hamada de la wilaya de Mascara qui présentent une zone pluvieuse permettant l’alimentation en eau du barrage qui alimente les communes Ain Kada et Boudjebha et El Bordj (D.H.W,SBA, 2013) Retenues collinaires

Ce sont des petites ouvrages en terre destinés à emmagasiner des quantités d’eau peu importantes ils sont faciles à réaliser et à mettre en œuvre, ils ne demandent pas de gros investissements et les délais de réalisation sont assez courts. Des volumes d’eau mobilisés par ce moyen sont destinés à la mise en valeur agricole à petite échelle et l’abreuvement de cheptel. (ACED I., 2014)

La wilaya dispose d’une importante retenue connue généralement sous le nom du lac Sidi Mohamed Ben Ali ; située actuellement à 1,7 km au nord de la ville de Sidi Bel Abbes et s’étend sur 36 ha. (ACED I., 2014)

Elle correspond à une dépression naturelle qui constitue un ouvrage de pré-décantation des eaux des crues de l’oued Mekerra, avant leur arrivée au barrage Sarno. L’alimentation principale de cette retenue se fait par acheminement des eaux de pluies et des eaux provenant des monts de Tessala et du Djebel Kerrouche (wilaya de Tlemcen) (ACED I., 2014)

De plus, la wilaya dispose d’autres retenues mais moins importantes destinées à l’irrigation des terres agricoles avoisinantes dans l’objectif d’une exploitation des eaux de pluies et d’une préservation des ressources destinées à l’approvisionnement de la population en eau potable. (ACED I., 2014) . Les eaux de source

Les sources qui alimentent les oueds de cette contrée sont nombreuses, mais d’un débit très faible et souvent tempérais.

Et les seules sources qui présentent un débit permettant plus ou moins important, destinée à l’alimentation en eau potable, sont :

Source de Sidi Ali Boussidi (Ain El Hadjar) : qui est situé en plein centre au pied du versant rocheux recevant le quartier Graba et qui produit un volume de 200 m3/j pour le village Sidi Ali Boussidi. (ADE,SBA,2014)

Source de Sidi Ali Benyoub : qui draine le réseau karstique des dolomies et des calcaires gris bleus du jurassique supérieur des monts de Tlemcen. Deux exutoires de cette nappe se trouvent dans la valée de Sidi Ali Benyoub, il s’agit de la source : Ain Mekhareg et Ain Skhouna. La production globale de ces deux sources est de 15000 m3/j destinés à la ville de Sidi Bel Abbes et aux agglomérations situées sur le couloir Sidi Ali Benyoub, Chetouane, Tabia, Boukhanifs. Sidi Khaled et Sidi Lahcen. (ADE,SBA,2014)

-Source d’Ain el Berd : avec un volume de 100 m3/j ;

Source de Sfisef : localisée dans la région ouest de la commune à une distance de 300 m, et dont le débit est faible par rapport aux besoins (41/s) Source de Tassala : avec un volume de 100 m3/j (ADE,SBA,2014)

2.2 Les eaux souterraines :

La nappe de la plaine de Sidi Bel Abbes

C’est une nappe libre d’une superficie de 73 km² contenu dans des terrains alluviaux à l’exception du chenal aquifère porté par des agglomérations entre Sidi Khaled et Sidi Bel Abbes ou la nappe devient semi-captive, dont le potentiel annuel est estimé à plus de 27 millions de m3 et dont la qualité est relativement médiocre. La profondeur de cette nappe est de l’ordre de 15 à 30 m et alimentée directement par la pluie à 60 hm3/an, ainsi que par infiltration latérale et par les oueds en période de crue (DHW, SBA, 2013)

-La nappe de Sarno : c’est une nappe libre portée par des terrains alluviaux. La qualité de ses eaux est relativement de moyenne à mauvaise .

-La nappe de Tenira : qui s’étale depuis les piémonts nord du Dhaya jusqu’en bordure de la plaine de Sidi Bel Abbes. L’ombre élevée de forages réalisé au niveau de cette nappe (plus de 27 forages ) et le débit importants qui sont prélevés, représentent l’indice le plus évident de l’existence d’une réserve en eau intéressante (plus de 10 hm/an) . A titre indicatif, les forages F23 et F28 approvisionnent la ville de Sidi Bel Abbes totalisent à eux seuls un débit de 200l/s (DHW,SBA,2013)

-La nappe de Sidi Chaib : c’est une nappe captive, portée par des terrains formés de grés albiens. Son potentiel est estimé à 7,7 millions de m3 dont la qualité des eaux est relativement de bonne à passable (DHW,SBA,2013)

-La nappe Chott-Chergui : c’est une nappe captive, portée par terrains calcaires et situé à l’extrémité sud de la wilaya, sa capacité est évaluée à 60 millions de m3, avec une qualité d’eau relativement bonne. Elle est très peu exploitée. (DHW,SBA,2013)

l'efficacité du traitement des eaux

-La nappe de Ras El Ma : c’est une nappe libre à captive, portée par des terrains formés de grés barrémiens. Sa capacité est à 2,4 millions de m3 la qualité de ses eaux est relativement bonne. (DHW,SBA,2013)

-La nappe de Sfisef : la vallée de Sfisef, allongée dans la direction est-ouest sur 15 km environ, possède un remplissage alluvial quaternaire. Celui-ci contient une nappe qui est située entre 10 à 15 m de profondeur et qui s’écoule vers l’est (DHW,SBA,2013)

-La nappe de Moulay Slissen : elle est libre à captive, portée des terrains barrémiens aussi, la qualité des eaux est relativement de médiocre à mauvaise (DHW,SBA,2013)

3. Conclusion :

La baisse de la pluviométrie et des précipitations la région soumet la wilaya à des conditions beaucoup plus arides.

l'efficacité du traitement des eaux

1. Introduction:

Les eaux usées regroupent les eaux usées domestiques (les eaux vannes et les eaux ménagères), les eaux de ruissèlements et les effluents industriels (eaux usées des usines) (Baumont et al ; 2004).

1.1. Définition des eaux usées :

Les eaux usées sont utilisées pour des usages domestiques, industriels ou même agricole, constituant donc un effluent pollué qui sont rejetées dans un émissaire d’égout.

1.2. Origine des eaux usées :

Suivant l’origine et la qualité des substances polluantes, on distingue quatre catégories d’eaux usées :

1.2.1 .Les eaux usées domestiques :

Elles proviennent des différents usages domestiques de l’eau. Elles sont constituées essentiellement d’excréments humains, des eaux ménagères de vaisselle chargées de détergents, de graisse appelées eaux grises et de toilette chargées de matières organiques azotées, phosphatées et de germes fécaux appelées eaux noires (Soufiya, 2009).

1.2.2 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 sont très chargées en différentes substances chimiques, organiques et métalliques. Selon leur origine industrielle elles peuvent également contenir :

- Des graisses (industries agroalimentaires, équarrissage) ;
- Des hydrocarbures (raffineries) ;
- Des acides, des bases et divers produits chimiques (industries chimiques divers, tanneries)
- Des métaux (traitements de surface, métallurgie) ;
- De l’eau chaude (circuit de refroidissement des centrales thermiques) ;
- Des matières radioactives (centrales nucléaires, traitements des déchets radioactifs).

Avant d’être rejetées dans les réseaux de collecte, les eaux usées industrielles doivent faire l’objet d’un traitement. Elles ne sont mélangées aux eaux domestiques que lorsqu’elles ne présentent plus de danger pour les réseaux de collecte et ne perturbent pas le fonctionnement des stations d’épurations.

1.2.3 Les eaux agricoles :

L’agriculture est une source de pollution des eaux non négligeable car elle apporte les engrais et les pesticides. Elle est la cause essentielle des pollutions diffuses. Les eaux agricoles issues de terres cultivés chargés d’engrais nitratés et phosphatés, sous une forme ionique ou en quantité telle, qu’ils ne seraient pas finalement retenus par le sol et assimilés par les plantes, conduisent par ruissèlement à un enrichissement en matières azotées ou phosphatées des nappes les plus superficielles et des cours d’eau ou des retenues.

1.2.4 Les eaux pluviales :

Les eaux de pluie ruissèlent dans les rues où sont accumulées polluants atmosphériques, poussières, détritus, suies de combustion et hydrocarbure rejetés par des véhicules. Les eaux de pluies, collectées normalement à la fois avec les eaux usées puis déversées dans la canalisation d’assainissement et acheminées vers une station vers une station d’épuration, sont souvent drainées directement dans les rivières entrainant ainsi une pollution intense du milieu aquatique.

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Figure n°1: Nature de la pollution des eaux. (Djeddi ,2007)

| Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux

2.1. Composition des eaux usées :

La composition des eaux usées (tableau 1), est extrêmement variable en fonction de leur origine (industrielle, domestique, etc)

- Que les montants de TDS et les chlorures devraient augmentés par les concentrations de ces composants dans l’eau issue des voitures.
- DBO5 est la demande biochimique en oxygène à 20°C pendant 5 jours, c’est une mesure de la matière organique biodégradable dans les eaux usées.

Elle dépend :

De l’activité humaine (eaux ménagères et eaux vannes).

De la composition des eaux d’alimentation en eau potable et, accessoirement, de la nature des matériaux entrant dans la constitution des canalisations d’eau, pour les composés chimiques.

De la nature et de la quantité des effluents industriels éventuellement rejetés dans le réseau urbain (Faby, 1997).

Elles peuvent contenir de nombreuses substances, sous forme solide ou dissoute, ainsi que de nombreux microorganismes. En fonction de leurs caractéristiques physiques, chimiques, biologiques et du danger sanitaire qu’elles représentent, ces substances peuvent être classées en quatre groupes : les matières en suspension, les micro-organismes, les éléments traces minéraux ou organiques, et les substances nutritives (Baumont et al.,2004 ).

Tableau n°5 : Composants majeurs typique d’eaux usées domestiques.

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2.1.2. Les matières en suspension

Les matières en suspension sont en majeure partie de nature biodégradable. La plus grande part des microorganismes pathogènes contenus dans les eaux usées est transportée par les MES. Elles donnent également à l’eau une apparence trouble, un mauvais gout et une mauvaise odeur. Cependant, elles peuvent avoir un intérêt pour l’irrigation des cultures.

(Faby, 1997) 2.1.3. Les micropolluants organiques et non organiques :

Les micropolluants sont des éléments présents en quantité infinitésimale dans les eaux usées. La voie de contamination principale, dans le cas d’une réutilisation des eaux usées épurées, est l’ingestion. C’est la contamination par voie indirecte qui est généralement préoccupante. Ainsi, certains micropolluants, comme les métaux lourds ou les pesticides, peuvent s’accumuler dans les tissus des êtres vivants, notamment dans les plantes cultivées.

Il peut donc y avoir une contamination de la chaine alimentaire et une concentration de ces polluants dans les organismes. (Baumont et al, 2004)

2.1.4. Eléments traces :

Les métaux lourds que l’on trouve dans les eaux usées urbaines sont extrêmement nombreux ; les plus abondants (de l’ordre de quelques µg /l) sont le fer, le zinc, le cuivre et les autres métaux (manganèse, aluminium, chrome, arsenic, sélénium, mercure, cadmium, molybdène, nickel, etc.) sont présents à l’état de traces (Cauchi, 1996).

2.1.5. Les micropolluants organiques :

Les micropolluants d’origine organique sont extrêmement nombreux et variés, ce qui rend difficile l’appréciation de leur dangerosité. Ils proviennent de l’utilisation domestique de détergents, pesticides, solvants, et également des eaux pluviales : eaux de ruissèlement sur les terres agricoles, sur le réseau routier, etc.

Ils peuvent aussi provenir de rejets industriels quand ceux-ci sont déversés dans les égouts ou même des traitements de désinfections des effluents par le chlore (haloformes) (Xanthoulis, 1993).

Les principales familles de la chimie organique de synthèse sont représentées :

Hydrocarbures, polycycliques, aromatiques, chlorophénols, avec une concentration de l’ordre de 1 à 10 µg/l dans les effluents. Dans le sol, ces micropolluants restent liés à la matière

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| Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux

organique ou absorbés sur les particules du sol. Cependant, quelques composés ioniques (pesticides organochlorés, solvants chlorés) peuvent être entrainés en profondeur.

Il semble que les plantes soient susceptibles d’absorber certains composés organiques, mais il existe peu de données disponibles à ce sujet. Les PCB, quant à eux, restent fixés à 97% dans les racines.

En raison de la faible solubilité de ces éléments organiques, on les retrouvera concentrés dans les boues et c’est surtout lors de l’épandage de ces dernières que leurs teneurs devront être contrôlées (Faby, 1997).

Les pesticides sont les éléments traces les plus surveillés, et une étude d’impact et de métabolisme est obligatoire avant leur mise sur le marché. Par contre, le danger représenté par tous les autres polluants organiques est encore mal apprécié actuellement. Les contrôles de routine ne permettent pas de repérer toutes les toxines. Par ailleurs, on ne connait rien de la toxicité des mélanges complexes qui peuvent se former par réaction entre les différents contaminants (Baumont et al., 2004).

2.2. Les substances nutritives :

L’azote, le phosphore, le potassium, et les oligo-éléments, le zinc, le bore et le soufre, indispensables à la vie des végétaux, se trouvent en quantités appréciables, mais en proportions très variables par rapport aux besoins de la végétation, dans les eaux usées épurées ou non. D’une façon générale, une lame d’eau résiduaire de 100 mm peut apporter à l’hectare :

- de 16 à 62 kg d'azote,
- de 2 à 69 kg de potassium,
- de 4 à 24 kg de phosphore, · de 18 à 208 kg de calcium,
- de 9 à 100 kg de magnésium,
- de 27 à 182 kg de sodium (Faby, 1997).

2.2.1. L’azote

L'azote se trouve dans l'eau usée sous forme organique ou ammoniacale dissoute. Il est Souvent oxydé pour éviter une consommation d'oxygène (O2) dans la nature et un risque de Toxicité par l'ammoniaque gazeux dissous (NH3), en équilibre avec l'ion ammoniac (NH4+)

(Martin, 1979).

La nitrification est une transformation chimique de l'azote organique par l'intermédiaire de bactéries et passe par les étapes :

- N organique à NH4+ : ammonification
- NH4+ à NO2- : nitratation par Nitrosomonas
- NO2- à NO3- : nitratation par Nitrobacter (Chellé et al., 2005).

2.2.2. Le phosphore

La concentration en phosphore dans les effluents secondaires varie de 6 à 15 mg/l (soit 15 à 35 mg/l en P2O5) .Cette quantité est en général trop faible pour modifier le rendement (FAO, 2003). Mais s'il y a excès, il est pour l'essentiel retenu dans le sol par des réactions d’adsorption et de précipitation; cette rétention est d'autant plus effective que le sol contient des oxydes de fer, d'aluminium ou du calcium en quantités importantes. On ne rencontre pas en général de problèmes liés à un excès de phosphore (Asano, 1998).

2.2.3.Le potassium (K+)

Le potassium est présent dans les effluents secondaires à hauteur de 10 à 30 mg/l (12 à 36 mg/l de K2 O) et permet donc de répondre partiellement aux besoins (Faby, 1997). Il faut noter cependant que, s'il existe, un excès de fertilisation potassique conduit à une fixation éventuelle du potassium à un état très difficilement échangeable, à une augmentation des pertes par drainage en sols légers, à une consommation de luxe pour les récoltes (FAO, 2002).

2.2.4. Chlore et sodium Leur origine est :

- Naturelle (mer : 27g/l NaCl, et terrains salés) - humaine (10à 15g/l NaCl dans les urines/j).
- industrielle (potasse, industrie pétrolière, galvanoplastie, agroalimentaire) (Gaujous, 1995).

Les chlorures et le sodium peuvent également poser problème, notamment en bord de mer, quand les réseaux d'égout drainent des eaux phréatiques saumâtres (Faby, 1997).

3.Qualité microbiologique :

Les eaux usées contiennent tous les microorganismes excrétés avec les matières fécales. Cette flore entérique normale est accompagnée d'organismes pathogènes. L'ensemble de ces organismes peut être classé en quatre grands groupes, par ordre croissant de taille : les virus, les bactéries, les protozoaires et les helminthes (Baumont et al., 2004).

3.1.Les virus :

Ce sont des organismes infectieux de très petite taille (10 à 350 nm) qui se reproduisent en infectant un organisme hôte.

Les virus ne sont pas naturellement présents dans l’intestin, contrairement aux bactéries (tableau 2). Ils sont présents soit intentionnellement (après une vaccination contre la poliomyélite, par exemple), soit chez un individu infecté accidentellement. L’infection se produit par l’ingestion dans la majorité des cas, sauf pour le Coronavirus où elle peut aussi avoir lieu par inhalation (CSHPF, 1995).

On estime leur concentration dans les eaux usées urbaines comprise entre 103 et 104 particules par litre. Leur isolement et leur dénombrement dans les eaux usées sont difficiles, ce qui conduit vraisemblablement à une sous estimation de leur nombre réel. Les virus entériques sont ceux qui se multiplient dans le trajet intestinal ; parmi les virus entériques humains les plus importants, il faut citer les entérovirus (exemple : polio), les rotavirus, les retrovirus, les adénovirus et le virus de l'Hépatite A (Asano, 1998).

Tableau n° 6 : Les virus dans les eaux usées

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Source : adapté d’Asano (1998) et du site Internet du ministère de la Santé du Canada (www.hc-sc.gc.ca)

3.2.Les bactéries :

Les bactéries sont des organismes unicellulaires simples et sans noyau (tableau 3). Leur taille est comprise entre 0,1 et 10 μm. La quantité moyenne de bactéries dans les fèces est d’environ 1012 bactéries/g (Asano, 1998).

Les eaux usées urbaines contiennent environ 106 à 107 bactéries/100 ml dont 105 proteus et entérobactéries, 103 à 104 streptocoques et 102 à 103 clostridiums.

Parmi les plus communément rencontrées, on trouve les salmonellas dont on connaît plusieurs centaines de sérotypes différents, dont ceux responsables de la typhoïde, des paratyphoïdes et des troubles intestinaux. Des germes témoins de contamination fécale sont communément utilisés pour contrôler la qualité relative d'une eau ce sont les coliformes thermotolérants (Faby, 1997).

Tableau n°7: Les bactéries pathogènes dans les eaux usées

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Source : adapté d’Asano (1998) et du site Internet du ministère de la Santé du Canada (www.hc-sc.gc.ca).

3.3.Les protozoaires :

Les protozoaires sont des organismes unicellulaires munis d’un noyau, plus complexes et plus gros que les bactéries. La plupart des protozoaires pathogènes sont des organismes parasites, c’est-à-dire qu’ils se développent aux dépens de leur hôte.

Certains protozoaires adoptent au cours de leur cycle de vie une forme de résistance, appelée kyste. Cette forme peut résister généralement aux procédés de traitements des eaux usées (Baumont et al, 2004). Parmi les protozoaires les plus importants du point de vue sanitaire, il faut citer Entamoeba histolytica, responsable de la dysenterie amibienne et Giardia lamblia (Asano, 1998).

3.4.Les helminthes

Les helminthes sont des vers multicellulaires. Tout comme les protozoaires, ce sont majoritairement des organismes parasites. La concentration en oeufs d’helminthes dans les eaux usées est de l’ordre de 10 à103oeufs/l. Il faut citer, notamment, Ascaris lumbricades, Oxyuris vermicularis, Trichuris trichuria, Taenia saginata (CSHPF, 1995).

Beaucoup de ces helminthes ont des cycles de vie complexes comprenant un passage obligé par un hôte intermédiaire. Le stade infectieux de certains helminthes est l'organisme adulte ou larve, alors que pour d'autres, ce sont les oeufs. (Faby, 1997). Les oeufs d’helminthes sont très résistants et peuvent notamment survivre plusieurs semaines voire plusieurs mois sur les sols ou les plantes cultivées (Baumont et al., 2004).

Tableau n°8 : Les parasites pathogènes dans les eaux usées

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Source : adapté d’Asano (1998) et du site Internet du ministère de la Santé du Canada (www.hc-sc.gc.ca)

4. Caractéristique des eaux usées :

Selon leurs origines, les eaux usées se caractérisent par une grande variabilité de débits, mais aussi de composition. Elles peuvent contenir en concentrations variables :

-des matières colloïdales ou émulsionnées : argiles, microorganismes, macromolécules, hydrophobe (organiques huiles, graisses, hydrocarbures, etc.),…
-des matières en solution de nature organique ou minérale, ou sous forme de gaz dissous,
-des microorganismes végétaux (algues, plancton, …) ou animaux (protozoaires, bactéries…).

Ces différents constituants des eaux usées présenteront des comportements spécifiques vis-à vis des modes de traitement auxquels ils seront soumis avant leur rejet dans le milieu naturel. Ces comportements sont liés d’une part à la taille des particules présentes et à leur état physique (soluble, coagulable ou décantable) mais ils dépendent également pour une large part de leur aptitude à la biodégradation, à l’oxydation ou encore à l’adsorption. Mais la concentration des divers éléments dans les eaux brutes, de même que leur éventuelle toxicité doivent compléter les informations de bases . (Jean Rodier, Bernard Legube, Nicole Merlet et coll.)

5. Conclusion :

Les eaux usées aussi appelées effluents liquides ou eaux polluées sont constituées de toutes les eaux de nature à contaminer les milieux dans lesquels elles sont déversées.

1. Introduction:

L'épuration des eaux usées a pour objectif de réduire la charge polluante qu'elles véhiculent, afin de rendre au milieu aquatique qui est le milieu récepteur une eau de qualité, respectueuse des équilibres naturels et de ses usages futurs .( CHELLE et DELLALE,2008)

Dans une STEP l’épuration des eaux passe par différentes étapes dont on va présenter cidessous.

2. Schéma général d'une station d'épuration:

Une station d'épuration peut s’apparenter à une usine de dépollution des eaux usées avant leur rejet en milieu naturel, généralement en rivière. Par sa fonction, elle est installée à l’extrémité d’un réseau de collecte des égouts et en amont du milieu naturel. Elle rassemble une succession de dispositifs, empruntés tour à tour par les eaux usées, chacun de ces dispositifs étant conçu pour extraire au fur et à mesure les différents polluants contenus dans les eaux. Il existe plusieurs types de filières d’épuration selon le type et la quantité de pollution à traiter. Voici ci-dessous les différentes filières des stations d’épuration domestiques.

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Figure n°2: Les différentes filières d’épuration pour les eaux usées domestiques (S.Vandermeersch,2006)

Voici ci-dessous une vue d’ensemble d’une station d’épuration ainsi qu’un schéma représentatif des différents traitements d’épuration.

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Figure n°3: Schéma de fonctionnement d'une station d'épuration à boues activées

(source : www.ac-grenoble.fr)

3.Les différents traitements des eaux usées

3.1 Le prétraitement

Les dispositifs de prétraitement sont présents dans toutes les stations d’épuration domestiques, quels que soient les procédés mis en œuvre en aval. Ils ont pour but d’éliminer les éléments solides les plus grossiers susceptibles de gêner les traitements ultérieurs ou d’endommager les équipements.

Ils se composent de 3 étapes, présentes ou non selon les besoins, à savoir :

- Le dégrillage : élimination des déchets volumineux,
- Le dessablage : élimination des sables,
- Le dégraissage – déshuilage : élimination des corps gras.

3.1.1 Le dégrillage :

Il permet de filtrer les objets ou les détritus les plus grossiers véhiculés par les eaux usées. Son principe consiste à faire passer l'eau brute à travers des grilles composées de barreaux placés verticalement ou inclinés de 60° à 80° sur l'horizontal. Le choix d'espacement des barreaux de la grille est défini par la taille et la nature des déchets acceptés par la STEP. Un espacement de 10mm (dégrillage fin) maximum est utilisé pour protéger les filières d’épuration des eaux ou des boues. spécifiques (décantation lamellaire, centrifugation…). Plus communément, l'espacement des barreaux est de 2,0 à 2,50 cm pour un dégrilleur mécanique et 3 à 4cm pour un dégrilleur manuel.

La vitesse moyenne de passage de l'eau entre les barreaux est comprise entre 0,6 et 1 m/s. Les déchets récupérés sont compactés afin de réduire leur volume puis stockés dans une benne avant d'être envoyés vers une filière de traitement adapté.

(F. MEKHALIF,2009)

3.1.2 Le dessablage :

Il débarrasse les eaux brutes des sables et des graviers par sédimentation, de manière à éviter l'abrasion des pompes et conduites en aval. L'écoulement de l'eau à une vitesse réduite dans un bassin appelé "déssableur" entraîne leur dépôt au fond de l'ouvrage.

Ces particules sont ensuite aspirées par une pompe. Les sables récupérés sont essorés, puis lavés avant d'être soit envoyés en décharge, soit réutilisés, selon la qualité du lavage.

(A. DALOZ,2007)

3.1.3 Le dégraissage – déshuilage :

Le déshuilage est une extraction liquide-liquide tendit que le dégraissage est une extraction solide-liquide. On peut considérer que le déshuilage dégraissage se rapporte à l'extraction de toutes matières flottantes d'une densité inférieure à celle de l'eau. Ces matières sont de nature très diverses (huiles, hydrocarbures, graisses…).

Elles peuvent former une émulsion stable entretenue par le brassage de l'eau ou constituer une phase indépendante non émulsionnée.

Le déshuilage complet nécessite en fait un traitement en deux stades:

- Prédéshuilage, par opération physique gravitaire sans adjonction de réactifs, réduisant la teneur en HC à environ 15 à 100mg/l, il s'effectue par flottation naturelle des vésicules huileuses émulsionnées. Si l'émulsion n'est pas trop fine (particules supérieurs à 50μm). Il est réalisé dans différent types d'appareils: déshuileurs longitudinaux conventionnels, à plaques parallèles et circulaires raclés.
- Déshuilage final: flottation par air dissous où les bulles d'air augmentent la vitesse de remontée des particules grasses et des huiles lorsqu'elles ne sont pas émulsionnées, ou coagulation par sels métalliques ou par électrolytes permettant d'obtenir l'épuration complète. (F. MEKHALIF,2009)

3.2 Le traitement primaire décantation primaire :

La décantation primaire permet d’alléger les traitements biologiques ou chimiques ultérieurs, en éliminant une partie des solides en suspension. L’efficacité du traitement dépend du temps de séjour et de la vitesse ascensionnelle (qui s’oppose à la décantation). La décantation primaire permet d’éliminer, pour une vitesse ascensionnelle de 1,2 m/h, 40 à 60% des MES, soit 10 à 30 % des virus, 50 à 90 % des helminthes et moins de 50 % des kystes de protozoaires (Faby, 1997).

L’efficacité du traitement dépend du temps de séjour des eaux dans le bassin et de la vitesse de chute des matières en suspension. La décantation des MES entraîne également avec elle des micro-polluants et micro-organismes. Les eaux usées rejoignent le traitement secondaire par débordement tandis que les boues ainsi formées sont extraites. Elles seront par après mises en décharge ou revalorisées en agriculture selon leur composition.

Dans certains cas, afin d’améliorer le rendement de la sédimentation, un traitement physicochimique est également réalisé. Il comporte classiquement deux phases :

- Une phase de coagulation/ floculation : la coagulation est le processus physique par lequel les charges électriques à la surface des particules solides en suspension sont neutralisées par celles, de signe opposé, d’additifs coagulants. Elle est suivie d’une étape de floculation, qui provoque l’agrégation des petites particules déchargées et la formation de flocs plus gros et plus denses. Cette deuxième phase suppose l’apport d’additifs floculants.

- Une phase de clarification : dans cette phase, les particules ainsi formées, ou “flocs”, sont séparées de l’eau par décantation. (S.Vandermeersch,2006)

Selon FAO, (1992) approximativement 25 à 50% de la demande biologique en oxygène (DBO5), 50 à70% du total des solides en suspension (SS) et 65% des graisses et huiles sont éliminés par décantation primaires.

3.3 Le traitement secondaire ou traitement biologique :

Les traitements biologiques s’apparentent aux procédés de dégradation naturelle, mais de façon plus intensive.

Deux voies sont possibles pour dépolluer les effluents organiques biodégradables : - la voie anaérobie : elle est réalisée en milieu réducteur, où le carbone organique est transformé en CH4 et en de la biomasse. Ce processus est réalisé par les bactéries anaérobies.

Vu que les eaux domestiques usées sont faiblement polluées, l’anaérobie n’est pas souvent utilisée en station d’épuration urbaine. Un traitement aérobie convient amplement. Le traitement anaérobie sera quant à lui utilisé dans certains effluents industriels très chargés en pollution organique. Par la suite, je ne parlerai donc que du traitement aérobie.

- la voie aérobie : cette voie est celle qui s'instaure spontanément dans les eaux suffisamment aérées, le carbone organique y est dégradé par la respiration bactérienne. La réaction de respiration bactérienne peut être résumée ci-après :

Matières Organiques + O2 CO2 + H2O + Biomasse

La voie aérobie peut se réaliser par des traitements « conventionnels » ou par des traitements « extensifs ».(S.Vandermeersch,2006)

3.3.1 Les traitements conventionnels :

Les techniques les plus développées au niveau des stations d'épuration urbaines sont des procédés biologiques intensifs.

Le principe de ces procédés est de localiser sur des surfaces réduites et d'intensifier les phénomènes de transformation et de destruction des matières organiques que l'on peut observer dans le milieu naturel. Deux types d’installation sont utilisés :

Les installations à "cultures fixées", d’où on distingue différents types de supports pour les cultures bactériennes : les disques biologiques et lits bactériens. a)Disques biologiques :

C’est une technique faisant appel aux cultures fixées est constituée par les disques biologiques tournants où se développent les micro-organismes et forment un film biologique épurateur à la surface des disques. Les disques étant semi immergés, leur rotation permet l'oxygénation de la biomasse fixée. (F. MEKHALIF,2009) b) Lits bactériens :

Le principe de fonctionnement d'un lit bactérien consiste à faire ruisseler les eaux usées, préalablement décantées sur une masse de matériaux poreux ou caverneux qui sert de support aux micro-organismes (bactéries) épurateurs.

Une aération est pratiquée soit par tirage naturel soit par ventilation forcée. Il s'agit d'apporter l'oxygène nécessaire au maintien des bactéries aérobies en bon état de fonctionnement. Les matières polluantes contenues dans l'eau et l'oxygène de l'air diffusent, à contrecourant, à travers le film biologique jusqu'aux micro-organismes assimilateurs. Le film biologique comporte des bactéries aérobies à la surface et des bactéries anaérobies près du fond. Les sous-produits et le gaz carbonique produits par l'épuration s'évacuent dans les fluides liquides et gazeux. Le rendement maximum de cette technique est de 80 % d'élimination de la DBO5. (A. GAID,1984)

En pratique, les traitements conventionnels aérobies sont constitués de deux phases successives:

- Le bassin d’aération : Le bassin contient des micro-organismes qui, grâce à l'injection d' O2, consomment la pollution dissoute et se développent. Ce mélange forme les boues activées (ou boues biologiques).
- Le décanteur secondaire (ou clarificateur secondaire) : après le bassin d’aération, l'eau traitée passe par débordement dans le décanteur où elle sera séparée des boues par décantation de celles-ci au fond du décanteur.

Il existe différents types de procédés dans le bassin d’aération : d’une part, les procédés biologiques à cultures libres tels que les boues activées et les systèmes MBR, et d’autre part, les procédés biologiques à cultures fixées tels que les biofiltres.(S.Vandermeersch,2006) c)Les traitements à boue activée

Ce procédé est le traitement biologique le plus utilisé pour des stations de taille moyenne à importante (+ de 2000 équivalents habitants), les boues activées étant la suspension boueuse contenant la flore bactérienne épuratrice. Dans ce procédé, les bactéries se trouvent en suspension dans l’eau du bassin par un brassage continu. Elles sont donc en contact permanent avec les matières organiques dont elles se nourrissent, et avec l’oxygène nécessaire à leur assimilation. Afin de conserver un stock constant et suffisant de bactéries pour assurer le niveau d'épuration recherché, une grande partie des boues extraites du décanteur est réintroduite dans le bassin d’aération ; on parle alors de recirculation des boues. La fraction restante est évacuée du circuit et dirigée vers les unités de traitement des boues, elle constitue les « boues en excès ». (S.Vandermeersch,2006)

La figure représente le schéma du traitement biologique aérobie à boue activée.

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Figure n°4 : Schéma du traitement biologique aérobie à boue activée (S.Vandermeersch,2006)

En résumé, une station de traitement à boue activée comprend donc :

- Un bassin d'aération dans lequel l'eau à épurer est mise en contact avec la masse bactérienne épuratrice et oxygénée en continu,
- Un décanteur dans lequel s'effectue la séparation de l'eau épurée et de la culture bactérienne (flocs),
- Un dispositif de recirculation assurant le retour vers le bassin d'aération des boues biologiques récupérées dans le décanteur, ainsi qu’un dispositif d'extraction et d'évacuation des boues en excès.

3.3.2.Les traitements MBR (Membrane Bioreactor) :

Récemment, un nouveau procédé a été développé : le système MBR (Membrane Bioreactor). Ce procédé est une variante du procédé à boue activée, dans lequel une filtration sur membrane remplace le décanteur secondaire. La séparation des deux phases est réalisée par une membrane qui retient la phase solide et permet à l’eau de passer et de rejoindre le prochain traitement. Dans ce système, on utilise la plupart du temps des membranes organiques ou minérales de porosité de 0,2 Qm. Une biomasse supplémentaire à la boue activée se développera sur la membrane, celle-ci est appelée « biofilm ». Le système MBR est donc un traitement qui combine tant les actions épuratrices de la filtration que celles de l’activité microbiologique. Il existe deux types de systèmes MBR :

- Le système recirculé (la membrane est placée à l’extérieur du module biologique)
- Le système immergé (la membrane est placée dans le module biologique)

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Figure n°5: Schéma du système recirculé et du système immergé (Fabre et al., 2006)

Tableau n°9 : Les différents systèmes d'épuration biologique. (D.ZEROUALI,2000)

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3.3.3. Traitements extensifs ( le lagunage et le lit de gravier) :

Le lagunage et le lit de gravier utilisent des mécanismes naturels pour traiter les eaux usées. Ils sont fort développés dans les petites communes rurales, en raison de leur rusticité et de leurs performances d'épuration honorables. Par contre, ces procédés conviennent moins bien aux communes plus grandes vues les grandes surfaces de bassins nécessaires.

Un traitement par lagunage comprend en général trois types de bassins : un bassin anaérobie, un bassin facultatif et un bassin de maturation.

Le bassin anaérobie permet de diminuer la charge en matière organique. L’anaérobie est obtenu en apportant un effluent très chargé en matière organique. Dans ces lagunes, une profondeur importante est en principe un élément favorable au processus (5 à 6 m, par exemple). Ce bassin n'est applicable que sur des effluents à forte concentration et, le plus souvent, à titre de prétraitement avant un deuxième stade d'épuration de type aérobie.

Le bassin facultatif permet le développement d’algues photosynthétiques qui vont produire de l’oxygène nécessaire au développement des bactéries aérobies. Cet apport peut être complété exceptionnellement par des aérateurs pour stimuler l’activité biologique et diminuer les surfaces.

Il existe deux types de bassins facultatifs, selon les végétaux qu’ils comprennent :

- Les bassins à microphytes : ils contiennent des algues microscopiques (essentiellement les algues vertes ou bleues),
- Les bassins à macrophytes : ils contiennent des végétaux macroscopiques, sous formes libres (ex. lentilles d'eau) ou fixées (ex. roseaux). (M. DEGREMONT,2001)

La figure schématise les principaux cycles biologiques se développant dans la lagune.

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Figure n°6 : principaux cycles biologiques se développant dans la lagune facultative (M. DEGREMONT,2001)

Enfin, le bassin de maturation va permettre l’élimination des pathogènes ; notamment sous l’action des UV.

Il existe un second traitement extensif : le traitement à lit de gravier. Dans ce cas, la lagune est remplie d’un substrat de gravier par lequel l’eau percole horizontalement. L’eau est donc filtrée par le substrat. Ce type de traitement peut être planté de macrophytes ou non selon le cas.

Dans la plupart des cas, les eaux ne sont pas préalablement traitées avant d’arriver dans les lagunes pour des raisons économiques. Il y aura donc l’accumulation de dépôts vaseux importants. Un curage systématique des lagunes est nécessaire tous les 10 à 20 ans. A l'évacuation des boues s'ajoute souvent le faucardage des plantes aquatiques en excès.

Notons également que ce traitement permet de réaliser l’élimination de l’azote et du phosphore, il n’est donc pas suivi d’un traitement tertiaire supplémentaire. (S.Vandermeersch,2006)

3.4. Le traitement tertiaire (N et P) :

Lorsque l’eau épurée doit être rejetée en milieux particulièrement sensibles, tels que les lacs, étangs et rivières souffrant de phénomène d’eutrophisation, un traitement tertiaire est réalisé afin d’éliminer l’azote et le phosphore. Selon la directive européenne, toutes les stations de plus de 10 000 équivalents habitants doivent être munies d’un traitement tertiaire (N et P). (S.Vandermeersch,2006)

3.4.1 Azote :

Dans les eaux usées, l'azote est essentiellement présent sous forme organique et ammoniacale. Outre l'assimilation de l’azote par les bactéries qui n’agit que faiblement sur sa réduction, l’abattement de l’azote se réalise en deux phases successives :

a) Nitrification (en milieu oxygéné) :

La nitrification consiste en la transformation de l’ammoniaque en nitrate, elle est réalisée de façon biologique par les bactéries nitrifiantes. Or, ces bactéries ont une faible croissance, le temps de rétention des eaux dans le bassin d’aération doit donc être assez long. La nitrification ne se produit donc pas dans le traitement secondaire, mais bien par un traitement aérobie tertiaire, plus long. (M. DEGREMONT,2001)

b) Dénitrification (en milieu pauvre en oxygène) :

Le nitrate ainsi produit est éliminé par la dénitrification7 biologique. La dénitrification est le processus par lequel les bactéries dénitrifiantes anaérobies convertissent le nitrate en azote gazeux (N2). Cette relation est réalisée par le fait que, en absence d’oxygène, ces bactéries sont capables d’utiliser immédiatement l’oxygène des nitrates comme un oxydant. Le donneur d'électrons sera de préférence du carbone organique. La source de substrat carboné est donc très importante. En pratique, cette étape sera réalisée grâce à un bassin tertiaire anaérobie. Dans certains cas, les quantités de carbone organique apportées par l'effluent peuvent être insuffisantes pour obtenir une dénitrification poussée.

(M. DEGREMONT,2001)

L'ensemble des réactions de réduction de l’azote est schématisé à la figure

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Figure n°7 : Ensemble des réactions de réduction de l’azote (M. DEGREMONT,2001)

En pratique, les stations d’épuration réalisent le processus complet ou non selon le cas : - La phase de nitrification uniquement : le but de cette phase est de produire un effluent contenant exclusivement de l’azote sous forme de nitrate, cette forme d’azote ne consommera donc plus d’oxygène lorsqu’il sera rejeté en milieu naturel, contrairement à l’ammoniaque. - La nitrification suivie d’une dénitrification : l’effluent ne contient presque plus d’azote, le processus complet ayant été réalisé. (S.Vandermeersch,2006)

3.4.2 Phosphore :

Comme cité précédemment, le phosphore est un élément important dans les phénomènes d’eutrophisation des lacs, étangs et rivières. Or, une grande source de phosphore provient de l’eau urbaine. Il est donc primordial dans certains cas d’assurer un traitement tertiaire de déphosphatation.

Il existe différentes façon d’éliminer le phosphore des eaux : biologiquement ou chimiquement.

a) Biologiquement :

Le principe de la déphosphatation biologique consiste en une accumulation de phosphore dans la biomasse microbienne, essentiellement par les bactéries accumulatrices de polyphosphate (poly-P), en vue de réaliser des réserves d'énergie ou des réserves en phosphore. (M. DEGREMONT,2001)

Cette déphosphatation demande une alternance de séquences anaérobies/aérobies: l'alternance de ces séquences a pour but de modifier l'équilibre enzymatique régulant la synthèse du polyP en phase anaérobie. (M. DEGREMONT,2001)

- Phase anaérobie : des bactéries acétogènes, anaérobies facultatives, utilisent le carbone organique mis à leur disposition pour produire de l'acétate. Ces micro-organismes vont accumuler progressivement du phosphore jusqu'à des valeurs pouvant atteindre 10 à 11 % de leur poids sec.
- Phase aérobie : l'acétate produit est réutilisé par des bactéries du groupe Acinetobacter/ Moraxella. Ce sont des bactéries aérobies strictes qui ne peuvent utiliser qu'une gamme de substrats plutôt limitée.

b) Chimiquement :

La précipitation du phosphore par voie chimique se réalise de la même manière que celle dans le cas du traitement primaire physico-chimique.

3.5 Le traitements quaternaires (les procédés de désinfection) :

Pour les zones sensibles, il est primordial de rejeter une eau épurée ne contenant pas de concentration élevée en pathogènes. C’est pourquoi un traitement supplémentaire est parfois réalisé : la désinfection. Cette dernière peut s’effectuer par différentes méthodes, notamment par la chloration, les UV et l’ozonation. (S.Vandermeersch,2006)

3.5.1 La chloration :

Le chlore est un oxydant puissant, il est très actif dans l’élimination des microorganismes. Cependant, suite aux réactions avec la matière organique et/ou les ammoniums, il y aura formation de composés secondaires organochlorés et/ou chloramines très cancérigènes. Etant donné le caractère cancérigène des sous-produits de la chloration, le chlore est de moins en moins utilisé et même interdit dans certains pays. (S.Vandermeersch,2006)

3.5.2 Les rayons ultraviolets:

Le traitement par rayons ultraviolets est très performant. Il est fort répandu dans le monde. Les systèmes UV sont conçus en deux parties : la chambre de traitement, appelée aussi réacteur et le module électrique. L'eau à désinfecter transite dans une chambre d’irradiation où sont placées des lampes à mercure, isolées de l’eau par des gaines en silice ou quartz, émettant un rayonnement ultraviolet. (S.Vandermeersch,2006)

3.5.3 L’ozonation :

L’ozone est un procédé de désinfection utilisé aux États-Unis, en Afrique du Sud et au Moyen-Orient essentiellement. Il est très efficace dans l’élimination des micro-organismes.

Une installation d’ozonation comprend 4 parties :

- Le traitement de l’air utilisé pour la production d’oxygène : l’air utilisé pour la production d’ozone doit être sec et propre ; d’où son traitement préalable,
- Le générateur électrique d’ozone appelé ozoneur : l’ozone est produit en soumettant cet air sec à une décharge électrique ou à une irradiation UV,
- Le transfert de l’ozone dans l’eau par turbinage, hydro-injection ou diffusion,
- Le système de récupération et traitement des évents ozonés : les évents chargés en ozone sont récupérés et éventuellement réutilisés pour une étape de pré-ozonation de l'eau en tête de traitement. L’excès d’ozone est éliminé par destruction thermique ou catalytique.

(S.Vandermeersch,2006)

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Figure n°8 : Schéma d’un système d’ozonation (S.Vandermeersch,2006)

4. Conclusion :

Les procédés de traitement usuels nécessaires comportent un traitement secondaire minimal suivi d’une filtration et d’une désinfection.

1. Introduction:

De nos jours l’assainissement des eaux usées domestiques et industrielles est perçu comme une évidence, aussi bien pour la protection de notre santé que pour la préservation de l’eau en tant qu’écosystème. La collecte et le traitement des eaux usées ont suivi, à la fois, le mode de vie des sociétés au fil de l’Histoire, mais également les découvertes scientifiques. D’un point de vue historique la croissance démographique et le développement des villes ont imposé la nécessité de fournir aux citoyens une eau saine de « bonne qualité ». La protection de la santé publique a fait l’objet de nombreux efforts, avec notamment la dépollution des eaux usées, depuis plusieurs générations. Scientifiquement, la prise de conscience des problèmes de santé publique et la compréhension des causes d’épidémies, telles que le choléra, la peste et le typhus, ont entraîné la construction d’infrastructures et le développement de procédés, de plus en plus sophistiqués, permettant de mettre un terme à ces problèmes. (LE HYARIC, 2009)

1.1.Définition de l’assainissement :

Ensemble de techniques de collecte, de transport (égouts) et de traitement des eaux usées et pluviales, d'une agglomération (assainissement collectif), d'un site industriel (voir établissement classé), ou d'une parcelle ou un ensemble de parcelles (assainissement autonome: non collectif), avant leur rejet dans le milieu naturel. (DUPONT, 2008)

L’assainissement est un processus par lequel des personnes peuvent vivre dans un environnement plus sain. Il vise, d’une part à assurer l'évacuation et le traitement des eaux usées et des excrétas en minimisant les risques pour la santé et d’autre part à collecter et éliminer les déchets solides contribuant à maintenir un environnement salubre. (J.WHETE, 2009)

Ainsi, on parle de l’assainissement conventionnel lorsqu’il s’agit de collecter et de traiter ensemble les eaux grises et les eaux vannes (excréments+urines) par différentes étapes permettant d’éliminer une proportion plus ou moins importante des différents polluants (J.WHETE, 2009) et de l’assainissement écologique lorsqu’il s’agit de gérer les différents types de rejets domestiques et de les traiter sans grand effort tout en assurant la protection de l’environnement et une valorisation optimale des eaux traitées, des nutriments et de la matière organique surtout dans l’agriculture. (WASTE)

2. Importance de l’assainissement :

En 2004, OMS a estimé à 1,8 millions le nombre de personnes qui meurent chaque année de maladies diarrhéiques dont environ 90% de ces décès touchent les enfants de moins de cinq ans et 88% de ces maladies diarrhéiques sont dues à un approvisionnement malsain en eau et aux conditions inadéquates d’hygiène et d’assainissement. (OMS,2006)

L’assainissement réduit l’exposition de la population aux maladies en leur offrant un cadre de vie sain. C’est un élément crucial pour briser le cycle «infection – maladie – guérison

– infection», résultant d’une mauvaise évacuation des déchets humains contenant des agents pathogènes. (M. DJARIRI,2009)

3. L’assainissement écologique (ECOSAN) :

ECOSAN (Assainissement Ecologique) est un concept d’assainissement permettant d’associer l’assainissement, l’agriculture et la protection de l’environnement pour améliorer le cadre de vie et contribuer à la sécurité alimentaire des populations. Les eaux usées, les fèces, les urines et les résidus organiques ne sont plus considérés comme des déchets mais plutôt comme des ressources pouvant être valorisées dans l’agriculture et ainsi fermer la boucle des nutriments entre la terre et l’homme .(M. DJARIRI,2009)

Pour que l’assainissement écologique soit durable dans un contexte donné il faut nécessairement qu’il soit adapté et que tous les aspects socioculturels, économiques, institutionnels etc. soient pris en comptes.

4. L'assainissement industriel:

Les rejets aqueux des industriels se caractérisent par la nature des rejets mais aussi par leur volume, parfois très important.

Les caractéristiques des eaux résiduaires industrielles varient d'une industrie à l'autre. En plus de matières organiques, azotées ou phosphorées, elles peuvent également contenir des produits toxiques, des métaux, des hydrocarbures, des solvant...

(ANONYME, 2008)

L'organisation de l'assainissement des eaux industrielles peut prendre plusieurs formes:

- un traitement interne (station d'épuration sur site)
-le raccordement au système d'assainissement collectif
-un traitement externalisé

5. Différents types d'assainissement des eaux usées domestiques:

Il existe deux types d'assainissement des eaux usées domestiques à savoir: -l'assainissement collectif (AC)

-l'assainissement non collectif (ANC) ou individuel

5.1. L'assainissement collectif des eaux usées:

On entend par assainissement collectif la collecte et le transport des eaux usées vers une station de dépollution, dont les ouvrages sont situés sur le domaine public. Il convient donc de distinguer les systèmes de collecte des unités de traitement. (ANONYME, 2015)

La collecte des eaux usées communales peut être décrite à partir des paramètres suivants -Taux de desserte : Il est défini comme le rapport entre le nombre d’habitations desservies par le réseau d’assainissement collectif et le nombre total d’habitations. (ANONYME, 2015)

-Taux de raccordement : Le taux de raccordement est le rapport de la population raccordée effectivement au réseau d’assainissement collectif (réseau de collecte et station de traitement) à la population desservie par celui-ci. (ANONYME, 2015)

-Taux de collecte : Il s’agit d’un indice annuel calculé sur la base de la DBO5 (demande biochimique en oxygène sur 5 jours) défini comme le rapport de la quantité de matières polluantes captées par le réseau à la quantité de matières polluantes générées dans la zone desservie par le réseau. (ANONYME, 2015)

L'assainissement collectif doit être considéré depuis la collecte des eaux usées jusqu'au traitement des boues d'épuration en passant par le traitement en station dépuration. Cela implique donc de s'intéresser non seulement aux stations d'épuration mais aussi au fonctionnement du réseau et aux filières de traitement des boues d'épuration.

(ANONYME, 2008)

L'assainissement collectif a pour objectif de :

-protéger la santé,
- protéger la salubrité publique,
-protéger l'environnement contre les risques des eaux usées et pluviales notamment domestiques. (www.assainissement.developpement-durable.gouv.fr)

5.2. L'assainissement non collectif ou individuel:

On entend par assainissement non-collectif tout système d’assainissement effectuant la collecte, le prétraitement, l’épuration, l’infiltration ou le rejet des eaux usées domestiques non raccordés au réseau public. (ANONYME, 2015)

Dans les secteurs qui présentent un habitat dispersé et isolé, l'assainissement individuel est une solution technique pertinente, à condition qu'il soit correctement étudié, dimensionné et mis en œuvre.

Il revient aux collectivités compétentes d'établir un service public d'assainissement non collectif, dans le cadre duquel elles effectuent un contrôle exhaustif de toutes les installations autonomes.

Les objectifs du service public d'assainissement non collectif sont:

-la mise aux normes des dispositifs les plus impactant pour le milieu récepteur,
-la baisse des rejets d'eaux usées mal ou non traitées,
-la prévention et la réduction des phénomènes d'eutrophisation ou de contamination bactériologique. (ANONYME, 2008)

6. Système d'assainissement de la ville de SBA:

La ville de SBA a bien renforcé et mis en place une infrastructure d'assainissement importante qui totalise plus de 244 km de canalisation pour une superficie total de 69,75 km² avec un taux de raccordement de 98%. (ONA,SBA) Et deux stations de relevage une au centre du quartier de SIDI DJILALI et l’autre à proximité de la station d’épuration au quartier appelé LE ROCHER ainsi qu'une station d'épuration gérée par la direction de l'office national de l'assainissement.

On distingue deux types des réseaux d'assainissement:

6.1. Réseau unitaire:

Un seul collecteur assure le transport des eaux usées et des eaux pluviales.

6.2. Réseaux séparatifs:

Deux réseaux sont mis en place, l'un pour collecter les eaux usées, l'autre pour les eaux de ruissellement. En principe seules les eaux usées arrivent à la station d'épuration pour traitement, c'est-à-dire que les eaux de pluie ne sont pas traitées et rejetées directement.

6. 3.Les collecteurs:

Le réseau d'assainissement de la ville SBA contient trois types de collecteurs principaux:

CP1Ø de 800 à 2000 mm et un loguer de 7,34 km

CP2Ø de 800 mm loguer 1,29 km

CP3Ø varie entre 500 et 800 mm avec un loguer de 1,925 km.

Avec un diamètre entre 200 et 2000 mm, le réseau de la ville de SBA est constitué de collecteurs circulaire et ovoïdal dont 99,12% circulaire et 0,88% ovoïdal avec un sens d'écoulements orientés d'ouest vers l'est et du sud vers le nord. (ONA,SBA)

6.4. Les sources des rejets des eaux usées:

En général deux origines des eaux brutes de la ville de SBA:

-Les eaux domestiques
-Les eaux industrielles

La population génère un volume d'eaux usées de nombreux rejets sont localisés notamment au Nord de la ville composé en majorité d'habitations individuelles.

Les eaux de l'hôpital, les eaux de l'abattoir ne subissent aucun traitement et sont déversées directement dans l'égout communal.

Le raccordement des unités industrielles au réseau d'assainissement ou les rejets dans le milieu récepteur de l'Oued Mekerra, est conditionné par l'installation préalable d'une station d'épuration et une autorisation comme :

Tableau n°10 : Principale unités industrielles à fort rejet liquide (ONA,SBA)

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7.Principe d'épuration de la STEP de la ville de SBA:

7.1.Origine des eaux usées:

Les eaux brutes sont celles provenant de la ville de SIDI BEL ABBES amenées par les drains collecteurs et deux stations de relevage « une au centre du quartier de SIDI DJILALI et l’autre à proximité de la station d’épuration au quartier appelé LE ROCHER .Le premier ouvrage est un déversoir d’orage n’acceptant à la station que 1642.5 m3/h .La fraction supérieure à ce débit déborde et rejoint l’Oued MEKERRA via le by-pass général de la station.

(STEP SBA, 2015)

7.2.Filière de traitement:

Le débit admis au traitement suit la filière de traitement suivante :

- Dégrillage grossier
- Dégrillage fin mécanisé
- Dessablage déshuilage
- Décantation primaire
- Epuration biologique en aération prolongée avec une Nitrification Dénitrification de l’Azote
- Décantation secondaire
- Désinfection de l’effluent
- Recirculation des boues biologiques
- Extraction des boues en excès
- Stabilisation des boues
- Epaississement des boues
- Déshydratation naturelle des boues sur lits de séchage

(STEP SBA, 2015)

7. 3.Déversoir d'orage:

Un déversoir d’orage installé à l’amont de la STEP déverse le surplus de débit admissible dans le by-pass général de la STEP .La hauteur de la lame de débordement sera adaptée pour accepter au traitement 1642.5 m3/h. (STEP SBA, 2015)

7.4. Le prétraitement

Les eaux usées arrivent dans un bassin à travers une grille grossière qui permet de retirer les déchets les plus gros (papiers, feuilles, matières plastiques, objets divers) .

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Photo n°1: Grille grossière (entrée de l'eau dans la step) (Cliché personnel)

On utilise un râteau pour enlever les déchets après dégrillage. On a 3 conduits, 4 pompes qui assurent le relevage des eaux, 2 dégrilleurs fins mécanisés qui permet l’élimination des petits déchets. Le diamètre des mailles est de 15 à 20mm, et celui des dégrilleurs fins mécanisés est de 5 à 10mm. Il existe aussi un dégrilleur manuel utilisé lorsqu’il y’a beaucoup d’eau et qui a pour rôle d’éliminer les déchets.

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Photo n° 2: Dégrilleur mécanique/dégrilleur manuel (Cliché personnel)

7.4.1. Dessableur–Déshuileur (2unités) :

Le chenal de fuite des grilles est équipé de glissières destinées à recevoir des batardeaux ayant pour but l’isolement de un ou deux dessableur. Dans ce cas, un trop-plein de sécurité est prévu à l’aval des grilles.

Ce trop-plein est en communication avec le by-pass général de STEP.

Le dessableur est du type longitudinal à deux compartiments : il est constitué d’un chenal en béton de forme trapézoïdal longueur 26.00 m largeur 4.00 m équipé d’un pont suceur et écumeur. Ce pont animé d’un mouvement de va et vient est équipé d’un groupe moto – réducteur de translation de 0.37 kW ainsi que d’un arrêt d’urgence du « coup de poing »

Une pompe « air lift »embarquée avec groupe moto suppresseur de 4kw assure l’évacuation du sable déposé vers un lit de séchage.

Ces appareils sont doublés de pompes submersibles à effet vortex. Une lame d’écumage réglable, embarquée également, permet l’évacuation des flottants via un déversoir d’extrémité. Le puisard à flottants est équipé d’un groupe moto réducteur de vidange de 10m3/h sous 10 mce.

Le débordement en fin d’ouvrage se fait sur un déversoir d’extrémité en paroi mince. L’effluent collecté dans un puisard d’extrémité est évacué gravitairement vers la suite du traitement. (STEP SBA, 2015)

La flottation des huiles et le maintient en suspension des matières organiques sont assurés par de l’air insufflé dans les dessaleurs via des rampes poreuses type incolmatable à grosses bulles. Les tuyauteries sont exécutées en acier galvanisé. (STEP SBA, 2015)

La production d’air est assurée par deux suppresseur rots (1 marche +1 secoure) de 580m3/h sous 4 m ce chacun.

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7.4.2. Décanteurs primaires :

Les deux décanteurs primaires sont alimentés à partir des chambres 2 et 3 de la tour de répartition n° I via une tuyauterie DN 600.

Cette tuyauterie est noyée dans le béton du radier et débouche dans une jupe siphoïde de tranquillisation installée au centre de l'ouvrage.

Ces ouvrages reçoivent les eaux brutes prétraitées et les boues secondaires en excès. L'adjonction de ces dernières à cet endroit a pour but de faciliter l'extraction des boues primaires en rendant celles-ci moins visqueuses et de "rafraîchir" les eaux brutes par la présence de boues activées réduisant le risque de mauvaises odeurs en ce point de la station.

Les boues décantent et se retrouvent sur le radier de l'ouvrage d'où elles sont raclées et ramenées au centre vers la poche à boue également raclée. Elles sont ensuite transférées par tuyauterie DN 80 mm vers le puisard à boues fraîches. Les eaux décantées débordent dans une goulotte périphérique de surverse. (STEP SBA, 2015)

Chaque ouvrage DN 26 m exécuté en béton armé est équipé d'un mécanisme racleur. Il s'agit de mécanisme du type tracté avec pont tournant reposant d'une part sur un pivot central et d'autre part sur le voile périphérique de l'ouvrage sur lequel tourne la roue motrice entraînée par un groupe moto-reducteur. (STEP SBA, 2015)

Le pont se déplace sur le bord du bassin tout en pivotant autour du point central d'assise. A ce pont est fixé le dispositif de raclage de fond (en pente) balayant les boues vers le centre du décanteur. Du type "2/3", il est également muni de racles de pré balayage. Les flottants sont poussés par un racleur de surface solidaire de la passerelle et envoyés dans une trémie de récupération. Le dispositif de raclage de fond est du type relevable ceci permet les opérations d'entretien sans qu'il soit nécessaire de vidanger le décanteur. (STEP SBA, 2015)

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Photo n° 5: Le Décanteur primaire (Cliché personnel)

7. 5.Le traitement biologique:

7.5. 1.Le transport:

Les eaux en provenance des décanteurs primaires sont transportées graviterement par un chenal vers les bassins d’aération. (STEP SBA, 2015)

7.5.2. Fonctionnement au niveau des bassins d'aération (2 unités):

Les eaux prétraitées arrivent dans un chenal de répartition aboutissant en tête des bassins de dénitrification. Ce chenal est équipé de 4 pelles d’étangs inversées permettant d’ajuster le débit nominal de chaque ligne de traitement et d’en assurer l’équipartition .En cas de fausse manœuvre (vanne fermée).Le débit peut passer en sur verse de pelles d’étangs évitant ainsi tout risque de débordement sur le sol. Les vis d’Archimède localisées à l’aval de chaque bassin d’aération renvoient en tête de la cellule de dénitrification la liqueur mixte. Un chenal en béton est prévu à cet effet. Le fonctionnement des vis est asservi à un jeu de minuterie définissent la cadence de fonctionnement et de ce fait, le taux de recirculation. La bâche de dénitrification est munie d’un baffle longitudinal (réalisé en béton armé) et circuler les eaux dans cet ensemble à une vitesse de l’ordre de 20cm/sec évitant ainsi les dépôts de boues.

Au niveau des bassins d’aération, le brassage et l’oxygénation de la liqueur mixte sont assurés par des aérateurs de surface à rotation lente installée sur des passerelles.

Cette disposition assure une grande d’accès aux aérateurs. La liqueur mixte est évacuée dans une goulotte de collecte via une lame de débordement et cloison siphoïde réalisée en béton, vers les décanteurs. (STEP SBA, 2015)

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Photo n°6: Le Bassin d'aération (Cliché personnel)

7.5.3.Tour de répartition:

La liqueur mixte en provenance des quatre bassins d’aération est transportée gravitairement vers une chambre de répartition divisant les eaux vers les deux décanteurs.

7.5.4. Décanteur Secondaire (2 unités):

Les eaux clarifiées sont ensuite envoyées vers le poste de désinfection.

Les flottants sont récoltés dans un puisard annexe à chaque ouvrage, ils sont équipés d’une pompe refoulant de liquide vers les décanteurs primaires. (STEP SBA, 2015)

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Photo n°7: Le Décanteur secondaire (Cliché personnel)

7.5.5.Puisard à boues:

Le puisard à boues est en communication hydraulique avec les deux décanteurs par l’intermédiaire de tuyauterie à boues installées sous les ouvrages et de tubes télescopiques logés dans le puisard. Les boues sont relevées au moyen de trois vis d’Archimède (vis de recirculation). (STEP SBA, 2015)

Les boues de recirculation rejoignent la tête des bassins d’aération par un chenal équipé d’un jaugeur venturi muni d’une échelle graduée en m3/h. (STEP SBA, 2015)

8.Traitement des boues:

8.1. Stabilisation des boues :

Les boues fraîches acheminées à cet endroit par tuyauterie DN 150 mm pénètrent dans un puisard de tête équipé de deux déversoirs obturables en vue de la répartition des boues vers les deux bassins de stabilisation. (STEP SBA, 2015)

Le but de cette étape de traitement est de stabiliser les boues fraîches c'est-à-dire, les boues primaires et les boues secondaires en excès produites au niveau de l'épuration biologique des eaux. (STEP SBA, 2015)

Par stabilisation, nous entendons : provoquer (pour les boues primaires) et poursuivre (pour les boues secondaires) le développement des bactéries aérobies jusqu'à leur propre autolyse. (STEP SBA, 2015)

8.2. Epaississeur :

Les boues stabilisées sont pompées vers l'épaississeur où elles sont introduites au centre de l'ouvrage dans une jupe de répartition. (STEP SBA, 2015)

Les boues s'épaississent par l'action de la pesanteur et du mécanisme racleur équipé de herses facilitant le dégagement de l'eau en créant des "chemins" dans la masse de boue. (STEP SBA, 2015)

L'eau ainsi séparée passe en sur verse dans une goulotte périphérique et retourne en tête de station pour y être réincorporée aux eaux brutes. (STEP SBA, 2015)

Les boues épaisses sont reprises par pompage et expédiés soit vers les lits de séchage. (STEP SBA, 2015)

8.3. Lits de séchage (24):

Chaque lit est équipé d’une vanne d’alimentation à passage directe et d’un jeu batardeau faisant office de déversoir des eaux surnageantes. (STEP SBA, 2015)

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9. La Chloration:

La désinfection des eaux traitées consiste à détruire les germes pathogènes de l’effluent. Elle s’effectue’ à partir du Chlore introduit dans une cuve en béton de 700m de capacité le temps de contact est donc supérieur à 30mn au débit moyen. (STEP SBA, 2015)

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Photo n°9: Bassin de chloration (Cliché personnel)

10. Objectif du traitement:

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La station d'épuration de la ville de Sidi Bel Abbés traite les eaux fortement

polluées des zones urbaines et de l'industrie, rejette l'eau épurée dans les cours d'eau. Les boues être brûlées ou épandues dans les champs, et le principal objectif est de réduire le plus possible les matières en suspension et les matières organiques pour ne pas asphyxier le cours d'eau dans lequel va être déversée l'eau épurée. (STEP SBA, 2015)

Tableau n°11 : Journal d'exploitation (STEP SBA, 2015)

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AKOLI& ITOUA 2015 | Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées domestiques de la Station d'épuration à boues activées de la ville de SBA

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11.Conclusion:

L'assainissement des eaux usées est devenu un impératif pour nos sociétés modernes. En effet, le développement des activités humaines s'accompagne inévitablement d'une production croissante de rejets polluants.

Les ressources en eau ne sont pas inépuisables, leur dégradation sous l'effet des rejets d'eaux polluées, peut non seulement détériorer gravement l'environnement , mais aussi entrainer des risques de pénurie, et aussi diminué le danger des inondations dans les zones urbaines. Donc grâce aux préoccupations suivantes introduit la technologie de l'épuration.

AKOLI& ITOUA 2015 | Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées 56 domestiques de la Station d'épuration à boues activées de la ville de SBA

1. Introduction:

L'épuration est une technique de nettoyage des impuretés chimiques d'un gaz ou d'un liquide. L'épuration des eaux usées est une activité qui consiste à enlever les impuretés issues des activités industrielles, domestiques, ou autre, avant leur rejet dans la nature, ce processus est de plus en plus nécessaire afin d'éviter la pollution et les nuisances sur l'environnement.

L'épuration des eaux urbaines n'est pourtant pas question de rendre pure mais plutôt d'en retirer le plus de déchets.

2. Présentation de la station de traitement de la ville de Sidi Bel Abbés:

Elle est localisé au Nord-est de la commune de Sidi Bel Abbés, sur le côté droit de la route national n°13 (Sidi Bel Abbés-Oran) délimité au nord par un terrain agricole et au sud par un verger, à l'ouest par la cité Rocher et l'oued Mekerra (STEP SBA,2013).

La STEP SBA a été programmé à 220000 habitations en première phase raccordées, et en deuxième phase arrivera 330000 habitations raccordées. Elle peut recevoir un débit moyen journalier de 280000m3/j par un débit entrant de 13000 m3/j et de 10512 m3/j sortant. (STEP,SBA)

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Photo n°11: Photo satellitaire de la STEP de la ville de Sidi Bel Abbés (STEP SBA)

Chapitre V Matériel et méthodes

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3.Prélèvement:

Chaque heure de 8h à 16 h deux échantillons de 200 ml sont prélevés le premier à l’entrée de la station (E) , c’est une eau brute qui n’a pas subie de traitement ; le deuxième échantillon est prélevée a la sortie (S) au niveau du bassin de clarification c’est une eau épurée, une fois acheminés vers le laboratoire ,c’est deux échantillons vont servir à l’analyse de (pH ,T°) puis verser dans deux récipients appropriés pour former en fin de journée deux échantillons composites (E et S) sur les quels seront réalisées les mesures de pH, température , conductivité, turbidité et salinité, d’autre paramètres comme la couleur et l’odeur sont aussi déterminés, chaque jour deux prélèvement de 1L sont aussi prélevés des unités d’aération(unité1 unité2) qui vont sevir pour la détermination de l’indice de MOHALMAN et encore des prélèvements sont effectué dans le resurcateur de boue fraiche et le bassin de stabilisation et Epaississeur et les lits de séchage.

(ONA, SBA 2015)

3.1.Transport de prélèvement et conservation

Le laboratoire supervise la station, car grâce aux analyses effectuées dans ce dernier les paramètres de pollutions sont déterminés ,ainsi les responsables du laboratoire vont prendre des décisions au terrain « boues insuffisante ou en excès dans les bassins »

Les échantillons prélevés sont transportés et conservés dans des glacières spécialement pour le laboratoire.

3.2Condition de prélèvement :

Compte tenu de la diversité de la nature des eaux résiduaires ainsi que des systèmes de transfert et de dilution, il n’existe pas de technique de prélèvement satisfaisante en toute circonstances.il est essentiel d’obtenir des prélèvements représentatifs du rejet et du milieu récepteur. En fonction du but à atteindre, le prélèvement sera manuel instantané ou automatique en continu. (RODIER et al)

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| Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux

4.Matériels :

4.1 PH et température :

Ces deux paramètres sont mesurés chaque heure « 9h à 16h » pour les échantillons de 200ml (sortie et entrée) a l’aide d’un PH mètre de paillasse qui mesure aussi la température.

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4.2.La turbidité :

Ce test est réalisé pour les échantillons composites en fin de journée (à 16h) a l’aide d’un appareil spécial « turbidité mètre », on remplit une cuvette de mesure avec 10 ml d’échantillon toute on évitant la formation de bulles d’air lors de la fermeture. On place la cuvette dans l’appareil et on appuis sur (raide), le résultat s’affiche au bout de 30 sec.

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Photo n°13: Turbidité-mètre (STEP SBA, 2015)

4.3.La conductivité :

Elle est mesurée pour les échantillons composites par un « conductivité- mètre », on prolonge la sonde de l’appareil dans un bécher qui contient l’échantillon et on lit directement le résultat.

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Photo n°14: Conductivimètre portable (STEP SBA, 2015)

4. 4.Demande biochimique en oxygène (DBO5):

Le DBO mètre à affichage numérique en lecture directe, collecteur de données sur 5 jours. C'est un manomètre électronique qui sert à visser directement sur le flacon à DBO avec affichage numérique, le DBO mètre est placé dans l'enceinte DBO où il sera maintenant à une température constante de 20°C et sans lumière pendant 5 jours.

Photo n°15: DBO mètre (STEP SBA, 2015) Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(STEP SBA, 2015)

4.5 La demande chimique en oxygène (DCO):

Le thermoréacteur permet de réaliser la digestion (0-1500 ppm pour l'eau brute et 0-150 ppm pour l'eau épurée). La température est réglé à 150°C et on fait une incubation de l'échantillon pendant 120min soit 2h. Après les 2h d'incubation on fait un refroidissement de 20 min puis on fait la lecture au spectophotomètre (longueur d'onde à 620 nm pour l'eau brute et 420 nm pour l'eau épurée).

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Photo n°16: Thermoréacteur DCO (STEP SBA, 2015) Photo n°17: Spectrophotomètre

(STEP SBA, 2015)

5.Méthodes des analyses physico-chimiques des différents paramètres :

Les analyses physicochimiques portent sur les paramètres suivant :

- Potentiel d’hydrogène (pH) ;
- Température ;
- Turbidité ;
- Matières en suspension ;
- Demande biochimique en oxygène (DBO5) ;
- Demande chimique en oxygène ;
- Nitrates et nitrites ;
- Phosphate ;
- Azote ammoniacal ;

5. 1.pH et T°(Instrumental) :

a)Allumer l’instrument.
b) Régler le bouton en bas à gauche sur la température du liquide a mesuré.
c) Plonger la sonde dans l’échantillon.
d) Laisser le chiffre indiqué sur l’appareil stabilise et lire le résultat.

5.2.Conductivité(Instrumental) :

a) Allumer l’instrument.
b) Régler le bouton en bas à gauche sur la température du liquide a mesuré.
c) Plonger la sonde dans l’échantillon.
d) Laisser le chiffre indiqué sur l’appareil stabilise et lire le résultat.

5.3.Demande chimique en oxygène (DCO) :

a) Homogénéiser 500ml d’échantillon pendant 2 minutes
b) Prendre un tube de réactif DCO de la gamme appropriée
c) Retirer le bouchon, tenir le tube incliné à 45 degré. Pipeter 2 ml d’échantillon dans le tube
d) Fermer hermétiquement le bouchon du tube et mélanger le contenu (Attention productionde la chaleur).
e)Mettre le tube dans un réacteur à DCO à150°C pendant 2 heures.
f)Laisser les refroidir et lire les résultats avec spectrophotomètre.

5.4.Demande biochimique en oxygène (DBO5) :

a) Rincer la bouteille et le barreau magnétique avec l’échantillon a analysé.
b) introduire le volume souhaité d’échantillon (100ml pour l’eau brute et 400ml pour l’eau épurée)
c) Insérer le godet caoutchouc dans le goulot du flacon, introduire NaOH à l’intérieur et fermer la bouteille avec l’oxitop.
d) Appuyer sur les deux boutons A et B simultanément, jusqu'à ce que l’afficheur indique 00
e) Introduire la bouteille dans un incubateur à DBO5 à 20Co
f) Lavérification des résultats sera obtenue chaque jour, on appuyant sur le bouton B et lavaleur finale sera obtenue le 5ème jour.

5.5.Nitrate (NO3-) :

a) Remplir une éprouvette graduée bouchée avec 30ml d’échantillon
b) Ajouter le contenu d’une de réactif Nitraver 6 à l’éprouvette et agiter vigoureusement pendant 3 minutes.
c) Laisser un temps de réaction de 2 minutes.
d) Verser avec précaution 25ml d’échantillon de l’éprouvette dans une cuvette colorimétrique propre.
e) Ajouter le contenu d’une gélule de réactif Nitraver 3 à la cuvette (l’échantillon préparé)
f) Boucher et agiter pour dissoudre
g) Laisser un temps de réaction de 10 minutes
h) Lire les résultats par spectrophotomètre.

5.6.Nitrite (NO2-) :

a)Remplir une cuvette ave 10 ml d’échantillon.
b)Ajouter le contenu d’une gélule de réactif Nitriver 3 à la cuvette.
c)Boucher et agiter pour dissoudre le poudre.
d)Laisser un temps de réaction de 15 minutes
e)Lire les résultats par spectrophotomètre

5.7.Phosphate ortho (PO43-) :

a)Remplir une cuvette avec 10mld’échantillon.
b)Ajouter le contenu de réactif PhosVer 3 à la cuvette.
c) Agiter immédiatement pour mélanger.
d)Laisser un temps de réaction de 2 minutes
e)Lire les résultats par spectrophotomètre.

5.8.Azote ammoniacal (NH4+) :

a) Remplir une éprouvette graduée bouchée avec 25 ml d’échantillon
b)Ajouter 3 gouttes de stabilisant minéral et retourner plusieurs fois pour mélanger
c)Ajouter 3 gouttes d’alcool polyvinylique et retourner plusieurs fois pour mélanger
d)Pipeter 01 ml de réactif de Nessler et retourner plusieurs fois pour mélanger
e)Laisser un temps de réaction de 1 minute
f)Lire les résultats avec le spectrophotomètre

5.9.Matières en suspension (MES):

a) Préparation des filtres : laver, sécher à 105°C pendant 1 heure, laisser le refroidir dans le dessiccateur ensuite peser
b) Placer le filtre sur le support de filtration
c) Filtrer l’échantillon
d) Lorsque l’échantillon est totalement filtré, récupérer avec précaution le papier filtre et le placer sur le support de séchage (capsule)
e) Sécher le filtre dans l’étuve à 105°C pendant 2h
f) Après 2h laisser refroidir au dessiccateur pendant 15 min puis peser le filtre

1. Introduction

Le but de la STEP de la ville SBA est de traiter les eaux usées et préserver l’environnement en diminuant la charge des polluants, les résultats obtenus doivent répondre aux normes.

Les résultats de la période d'étude s'est étendue du mois de Janvier au mois de Mars 2015. Les résultats obtenus des eaux brutes à l'entrée, et les eaux épurées à la sortie du décanteur secondaire sont consignés dans les tableaux, clarifiés par des graphes et ensuite interprétés.

Le rejet des eaux usées est fixé par des normes qui sont établies par une loi, une directive ou un décret. Elles sont représentées par des chiffres qui fixent une limite supérieure à ne pas dépasser ou une limite inférieure à respecter.

Respectivement les normes internationales de l'Organisation Mondiale de la Santé et les normes algériennes de rejets des eaux usées selon le Journal Officiel de la République Algérienne Démocratique et Populaire, 2006)

Tableau n°12: Les normes de rejet (OMS, 2007) et (N.A, 2006)

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luation de l'efficacité du traitement des eaux

1.1.Analyse de PH de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°13 : resultat d'Analyse du PH de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°9 : Variation du pH de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

luation de l'efficacité du traitement des eaux

1. 2.Interprétation:

Le pH est une mesure de l’acidité de l’eau, plus le pH est bas, plus la solution est dite acide.

Le pH joue un rôle important dans l'épuration biologique aérobie car la biomasse a besoin d'un pH proche de la neutralité pour compléter son activité épuratrice. (Gaid, 1993)

Nos résultats montrent une différence entre l'eau brute et l'eau épurée. Le pH de l'eau brute varie entre 8,25 et 8,49 cependant nous remarquons une petite alcalinité de pH lorsqu'il devient épurée qui peut être expliquée par les processus de traitement ainsi la variation de pH de cette eau épurée est de 8,44 et 8,50.

En comparant nos résultats avec les normes algérienne et de l'OMS qui varient entre 6,5 et 8,5 nous retrouvons que le pH de l'eau épurée est dans les normes.

2.1. Analyse de la température de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°14 : Analyse de la température de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n° 10 : Variation de la Température de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

2. 2.Interprétation:

La température s'accompagne toujours d'une modification des propriétés de l'eau, la densité et la viscosité qui favorisent l'autoépuration et accroit la vitesse de sédimentation, ce qui peut présenter un intérêt dans les stations d'épuration. Par exemple, la décantation est plus efficace à des températures élevées. (Rodier et al., 2005)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence de température enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. La température de l'eau brute varie entre 13,38°C et 16,57°C cependant nous remarquons un refroidissement de l'eau après épuration qui peut être expliquée par les processus de traitement ainsi la température de l'eau épurée varie entre 12,12°C et 15,85°C.

La température de l'eau épurée ne doit pas dépasser 30°C, ce qui favorise le développement des microorganismes.

En comparant les différentes températures enregistrées avec les normes, on observe qu'elles sont acceptable.

3.1. Analyse de la turbidité de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°15 : Analyse de la turbidité de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°11 : Variation de la turbidité de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

3. 2.Interprétation:

La turbidité est une caractéristique optique de l'eau, à savoir sa capacité à diffuser ou absorber la lumière incidente. La turbidité est donc l'un des facteur de la couleur de l'eau. Elle est due à la présence des particules en suspension minérales ou organiques, vivantes ou détritiques. Ainsi, plus une eau est chargée en particules sédimentaires, plus elle est turbide. Les conséquences de la turbidité concernent la pénétration de la lumière et des ultra-violets dans l'eau, et donc la photosynthèse et le développement des bactéries. Par ailleurs la couleur de l'eau affecte aussi sa température et donc sa teneur en Oxygène, son évaporation et sa salinité. (www.m.futura-sciences.com)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence de turbidité enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. La turbidité de l'eau brute varie entre 374,95 FTU et 938,1 FTU cependant nous remarquons un éclaircissement de l'eau après épuration qui peut être expliquée par les processus de traitement ainsi la turbidité de l'eau épurée varie entre 11,26 FTU et 14,67 FTU .

4.1. Analyse de la conductivité de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°16 : Analyse de la conductivité de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n° 12 : Variation de la conductivité de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

4. 2.Interprétation:

La conductivité électrique CE d'une eau est la conductance d'une colonne d'eau comprise entre deux électrodes métalliques de 1 cm² de surface séparés l'une de l'autre de 1 cm et permet d'évaluer la minéralisation globale et d'estimer la totalité des sels solubles dans l'eau. (Rodier,1984)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence dans la CE enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. La CE de l'eau brute varie entre 1140 µS/cm et 1455 µS/cm, cependant on a remarque une diminution dans la CE avec l'épuration de l'eau qui peut être expliqué par les processus de traitement ainsi la CE de l'eau épurée varie entre 1003 µS/cm et 1022 µS/cm.

Les résultats obtenus respectent la norme qui est fixé à 1500 µS/cm.

5.1. Analyse des Matières en suspension (MES) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°17 : Analyse des Matières en suspension (MES) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°13 : Variation des Matières en suspension (MES) de l'eau brute et l'eau épurée de la STEP de la ville de SBA

5. 2.Interprétation:

Les particules fines en suspension dans une eau sont soit d'origine naturelle, en liaison avec les précipitations, soit produites par les rejets urbains et industriels. Leur effet néfaste est mécanique, par formation des sédiments et d'un écran empêchant la bonne pénétration de la lumière d'une part (réduction de la photosynthèse), ainsi que par colmatage des branchies des poissons d'autre part. Leur effet est par ailleurs chimique par constitution d'une réserve de pollution potentielle dans les sédiments. (Webmaster)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence dans la valeur de la matière en suspension enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. La MES de l'eau brute varie entre 658 mg/l et 877,53 mg/l cependant nous remarquons une diminution dans la MES avec l'épuration de l'eau qui peut être expliquée par les processus de traitement ainsi la valeur de la MES de l'eau épurée varie entre 9,916 mg/l et 11 mg/l.

En comparant nos résultats avec ceux de l'OMS nous remarquons que les valeurs enregistré pour l'eau brute étaient largement supérieur par rapport aux normes de rejets par contre celle enregistrée pour l'eau épurée répondent à la normes exigée par l'OMS qui est <20 mg/l mais inférieures à la norme algérienne.

6.1. Analyse de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°18 : Analyse de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°14 : Variation de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) de la STEP de la ville de SBA

6. 2.Interprétation:

La DBO5 est la quantité d'oxygène consommée par les bactéries, à 20°C à l'obscurité pendant 5 jours d'incubation d'un échantillon préalablement ensemencé, temps qui assure l'oxydation biologique d'une fraction de matière organique carbonée. (Berne et Cordonier, 1991)

Nos résultats montrent qu'il a une différence dans la valeur de la DBO5 enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. La DBO5 de l'eau brute varie entre 373,3 mg/l et 425 mg/l cependant nous remarquons une diminution dans la DBO5 avec l'épuration ce qui peut être expliquée par les processus de traitement, ainsi les valeurs de la DBO5 de l'eau épurée varient entre 23 mg/l et 23,7mg/l.

En comparant nos résultats de la DBO5 avec ceux de l'OMS nous remarquons que les valeurs enregistrées de l'eau brute sont largement supérieures aux normes cependant celles enregistrées pour l'eau épurée répondent aux normes fixées par l'OMS qui est <30mg/l mais inférieures à la norme algérienne (35-40mg/l).

7.1. Analyse de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°19 : Analyse de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°15 : Variation de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) de la STEP de la ville de SBA

7. 2.Interprétation:

La demande chimique en oxygène (DCO), exprimée en mg d'(O2)/l, correspond à la quantité d'oxygène nécessaire pour la dégradation par voie chimique est dans les conditions définies de la matière organique ou inorganique contenue dans l'eau. (Grosclaude, 1999)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence dans la demande chimique en oxygène (DCO) enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. La DCO de l'eau brute a des valeurs qui varient entre 614,31 mg/l et 845 mg/l cependant on remarque une diminution dans la DCO avec l'épuration de l'eau qui peut être expliquée par les processus de traitement, ainsi les valeurs de la DCO varient entre 614,31 mg/l et 845 mg/l.

En comparant nos résultats de DCO avec l'OMS nous remarquons que les valeurs enregistrées pour l'eau brute sont supérieures par rapport aux normes par contre celle de l'eau répondent aux normes de l'OMS (<90mg/l) mais inférieures à la norme algérienne (125130mg/l).

8.1. Analyse des Nitrates (NO3-) et des Nitrites (NO2-) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°20 : Analyse des Nitrates (NO3-) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°16 : Variation des Nitrates (NO3-) de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°21 : Analyse des Nitrites (NO2-) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°17 : Variation des Nitrates (NO2-) de la STEP de la ville de SBA

8. 2.Interprétation:

La diminution de la valeur de nitrates et nitrites entre l'entrée et la sortie est due à une réduction séquentielle, des nitrates et des nitrites en azote gazeux assuré principalement par des bactéries spécifiquement réalisant donc le processus biologique appelé la dénitrification dans le bassin d'aération. (Z. Metbtouche, 2014)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence dans les produits nitratés enregistrés entre l'eau brute et l'eau épurée . Pour l'eau brute les concentrations varient entre 0,078 mg/l et 0,32 mg/l pour les nitrates et 0,018 mg/l et 0,04 mg/l pour les nitrites, cependant nous remarquons une différence dans les composés nitratés avec l'épuration de l'eau qui peut être expliqué par les processus de traitement ainsi la variation de ces composés de l'eau épurée est de 0,03 mg/l et 0,07 mg/l pour les nitrates et 0,01 pour les nitrites.

La présence de ces concentrations de composés nitratés accentue la pollution, même si elles sont faibles elle peuvent être à l'origine de la formation de nitrites et de nitrosamines, responsables de deux phénomènes potentiellement pathologiques : la méthémoglobinémie et un risque de cancer. (Oueld Cheikh, 2011).

9.1. Analyse du Phosphate (PO43-) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°22 : Analyse du Phosphate (PO43-) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°18 : Variation du Phosphate (PO43-) de la STEP de la ville de SBA

9. 2.Interprétation:

Les phosphates font partie des anions fixés par le sol, leur présence dans les eaux naturelles est liée à la nature des terrains traversés à la décomposition de la matière organique.

Dans les eaux usées, la part des rejets humain ne présente que 30 à 50% du phosphore total (entre 5 et 20 mg/l), le reste provenant des produits de nettoyages. Cela explique les teneurs élevées perçues dans les prélèvements sur l'eau usée. (Rodier, 1984)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence dans la concentration en phosphate entre l'eau brute et l'eau épurée. Les concentrations en phosphate de l'eau brute varient entre 2,92 et 3,83 mg/l par ailleurs on observe une légère diminution de la concentration avec l'épuration de l'eau qui peut être expliquée par les processus de traitement, ainsi la variation des concentrations de phosphate de l'eau épurée sont entre 2,23 et 2,92 mg/l.

En comparant nos résultats avec le seuil fixé par l'OMS, nous remarquons que la concentration de phosphate pour l'eau épurée est on ne peut plus supérieures aux normes (2 mg/l). La concentration de l'eau épurée est variable c'est à dire elle est des fois dans les normes et des fois hors normes, dans notre cas elle est hors normes.

10.1. Analyse de l'Azote Ammoniacale (NH4+) de l'eau brute à l'entrée, et de l'eau épurée à la sortie de la STEP de la ville de SBA

Tableau n°23 : Analyse de l'Azote Ammoniacale (NH4+) de l'eau brute, et de l'eau épurée (moyenne par mois) de la STEP de la ville de SBA

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Figure n°19 : Variation de l'Azote Ammoniacale (NH4+) de la STEP de la ville de SBA

10.2.Interprétation:

L'azote ammoniacal rencontré dans les eaux usées, et dont la présence est anormale, traduit habituellement un processus de dégradation incomplet de la matière organique lorsque la teneur en oxygène est insuffisante pour assurer sa transformation. Cela explique l'élévation des teneurs en NH4+, de l'eau usée avant le traitement. (Nisbet et Vernaux, 1970)

Nos résultats montrent qu'il y a une différence dans la concentration en azote ammoniacale (NH4+)enregistrée entre l'eau brute et l'eau épurée. Les concentrations en NH4+ de l'eau brute varient entre 6,391 et 7,51 mg/l, cependant nous remarquons une diminution dans les concentrations en NH4+ avec l'épuration de l'eau qui peut être expliquée par les processus de traitement, ainsi la variation des concentrations en NH4+ de l'eau épurée est entre 4,71 et 5,34 mg/l.

En comparant nos valeurs de l'eau épurée par rapport aux normes (OMS et norme algérienne) nous remarquons que nos résultats sont supérieures.

La présence de ce composé dans l'eau épurée indique que cette dernière est polluée.

11.Taux d'épuration:

11.1.Démonstration des formules:

Le calcul du taux d'épuration se fait par la formule suivante:

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RdMES : rendement des matières en suspension

RdDCO : rendement de la demande chimique en oxygène

RdDBO5 : rendement de la demande biochimique en oxygène (5 jours)

De fait pour calculer le taux d'épuration il faut calculer le chaque rendement d'épuration (MES, DCO, DBO5).

-Rendement MES:

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MESeb: MES eau brute MESee: MES eau épurée -Rendement DCO:

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DCOeb: DCO eau brute DCOeb: DCO eau épurée -Rendement DBO5:

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DBO5eb: DBO5 eau brute

DBO5ee: DBO5eau épurée

11. 2.Application numérique :

11.2.1.Rendement d'épuration:

Tableau n°24 : Rendements d'épuration par mois

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Figure n°20 : Rendement d'épuration par mois

11.2.2.Interprétation:

On remarque que les résultats de rendement des MES, DCO, DBO5 pendant tout les trois mois sont supérieures à 90%, on dirait près du plafond 100% d'où nous pouvons conclure l'efficacité du traitement dans l'élimination des matières en suspensions et de la matière organique.

11.3.1. Calcul du taux d'épuration par mois: -Mois de Janvier:

Taux d'épuration=98,75+88,14+93,32/3

=93,40%

-Mois de Février:

Taux d'épuration=98,11+91,63+95,12/3

=94,95%

-Mois de Mars:

Taux d'épuration=98,31+90,41+94,53/3 = 94,41%

Tableau n°25 : Taux d'épuration par mois

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Figure n° 21 : Taux d'épuration par mois

11.3.2.Interprétation:

Par lecture des valeurs du taux d'épuration des trois mois aux quels nous avons travaillé à savoir 93,40% pour le mois de Janvier, 94,95% pour le mois de Février, et 94,41% pour le mois de Mars nous remarquons l'efficacité des différents types traitement de la STEP par des valeurs élevées dépassant les 90%.

12.Conclusion:

La STEP de la ville de Sidi Bel Abbés joue un rôle très important dans la vie sanitaire car elle permet l'épuration des eaux usées de toute la ville, elle permet la production des eaux utilisés dans l'irrigation et des boues utilisables comme engrais dans l'agriculture. De ce fait nous déplorons l'inexistence d'un laboratoire d'analyses microbiologiques ce qui empêche la connaissance exacte des microorganismes contenu dans les eaux à l'entrée et à la sortie de la STEP ainsi que des analyses complètes quotidiennes et des analyses des boues, nous suggérons aux responsables de l'ONA en général et à ceux de la STEP en particulier de pouvoir mettre en place un laboratoire d'analyses microbiologiques et de disposer du matériel nécessaire approprié pour les analyses complètes quotidiennes (car certaines analyses se font une fois par semaine) afin de mieux évaluer l'efficacité du traitement et d'avoir une connaissance approfondie sur la qualité des eaux.

luation de l'efficacité du traitement des eaux

Conclusion:

Pour rappel, l’objectif principal de ce mémoire était d’étudier ce qu’on appellerai l'efficacité du traitement de la station d'épuration des eaux usées domestiques de la ville de Sidi Bel Abbés. Il s’agit de l'évaluation de la qualité physico-chimique des effluents de la station d’épuration.

Les différents paramètres mesurés pour les eaux usées brutes indiquent évidemment une pollution importante. Ces eaux usées présentent une température moyenne et un pH légèrement basique. Elle se caractérise par une conductivité excessive, une turbidité élevée, une DBO5 et une DCO élevée ainsi que des fortes teneurs en matières en suspension de même qu'un taux de Nitrates, Nitrites, Phosphore et Azote ammoniacale supérieures avant les différents traitements.

L’analyse de l’efficacité de réduction des paramètres physico-chimiques dans les eaux usées domestiques a permis de retenir que l'ensemble de ces paramètres rendent compte d'une pollution importante.

Après les différents traitements, la température et le pH ne varient pratiquement pas. Mais par contre on note une diminution de la conductivité électrique. Les paramètres relatifs à la pollution organique (turbidité, matières en suspension, et demande biochimique en oxygène) diminuent de façon flagrante entre les eaux usées brutes (où on enregistre des valeurs élevées) et les eaux usées épurées (où on enregistre des valeurs faibles).

Les teneurs en Nitrates, Nitrites, Phosphores et Azote ammoniacale diminuent également par contre les teneurs de Phosphores et d'Azote ammoniacale sont un peu plus supérieures aux normes de rejets surtout pour l'Azote ammoniacale.

L'épuration réalisée par la STEP au cours de cette étude est un travail qu'on qualifierait de qualité par la réduction de la charge polluante, une élimination performante des MES, de la DCO et de la DBO5.

Par ailleurs dans le futur nous suggérons aux responsables de la STEP en particulier et ceux de l'ONA en générale de pouvoir:

- Améliorer la fiabilité qui consisterait à la maîtrise des débits pour éviter le dysfonctionnement de la station.
- Pratiquer chaque type de traitement qui consisterait à prendre en compte la dernière étape du traitement, la désinfection des eaux usées par le Chlore (la chloration) vu son importance dans l'élimination des microorganismes pathogènes avant d'être rejeter pour une réutilisation sans risques et afin de mieux protéger le milieu récepteur.

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Résumé des informations

Titre
Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées domestiques de la station d'épuration à boues activées
Sous-titre
La situation de la ville de Sidi Bel Abbes en Algérie
Université
Djillali Liabes University  (Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie)
Cours
Pollution et Environnement
Note
17,5
Auteur
Année
2015
Pages
114
N° de catalogue
V455288
Langue
Français
mots-clé
Pollution;Eaux usées; Station d'épuration; Traitement; Efficacité; Sidi Bel Abbes; Analyse Physico-chimiques ; Normes.
Citation du texte
Junior AKOLI IKAMA (Auteur), 2015, Contribution à l'évaluation de l'efficacité du traitement des eaux usées domestiques de la station d'épuration à boues activées, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/455288

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