1. PROTOCOLE D’ANALYSE DES MES
La mesure des MES permet d'apprécier la quantité de solides en suspension dans un échantillon aqueux. Le protocole d’analyse des MES mis en place au laboratoire est dérivé des méthodes expérimentales recommandées par la norme AFNOR NFT90-105. Son principe repose sur la filtration sous vide de l’échantillon sur une membrane filtrante passée ensuite à l’étuve à 105 °C. La membrane filtrante utilisée est un filtre GF/F en fibre de verre (filtre Whatman de diamètre 45 mm et de porosité nominale de 0,7 µm) préalablement calciné à 500 °C puis pesé (m0, en mg). L’échantillon est homogénéisé puis un volume précis (V, en mL) mesuré à l’aide d’une éprouvette graduée est filtré sous vide. Le volume filtré dépend de la nature de l’échantillon et de son chargement en MES, afin de ne pas colmater la membrane. Typiquement, le volume filtré est de 50 mL pour des eaux usées brutes, 200 mL pour des eaux décantées et 500 mL pour des eaux de rejet. Le filtre est ensuite séché à l’étuve 48 heures à 60 °C. Il a été montré que ces conditions de séchage sont équivalentes à celles recommandées par la norme, à savoir, 1h30 à 105 °C (Saad et al., 1996). Le filtre recouvert de MES est pesé (m1, en mg) et la concentration en MES (en mg/L) est alors donnée par l’Équation 8.
1000 * V m m ] MES [ = 1− 0 Équation 8
L’analyse des MES est réalisée en duplicat et le filtrat est récupéré pour l’analyse du carbone organique dissous (COD). La valeur des MES retenue est la valeur moyenne.
2. PROTOCOLE D’ANALYSE DU COD
Le COD est dosé dans la phase dissoute issue de la filtration sur filtre GF/F. Il a été vérifié dans des études antérieures que ce filtre est équivalent au filtre de cellulose (HVLP, Millipore) de porosité 0,45 µm (Gromaire-Mertz, 1998). Le COD est déterminé par détection infrarouge du CO2 libéré suite à une réaction d’oxydation du carbone organique présent dans l’échantillon avec un oxydant puissant (persulfate de sodium). La quantité de CO2 détectée est proportionnelle à la quantité de carbone organique, qui est alors déterminée par une droite d’étalonnage. L’appareil utilisé est l’analyseur 1010 d’OI Analytical.
Les droites d’étalonnage sont préparées à partir d’hydrogénophtalate de potassium (C8H5KO4) à 10 gC/L. Selon la nature des échantillons, deux gammes sont préparées : une gamme faible (solution de C8H5KO4 à 20 mgC/L et gamme comprise entre 0 et 20 mgC/L) et une gamme forte (solution de C8H5KO4 à 100 mgC/L et gamme comprise entre 0 et 100 mgC/L). La boucle d’injection en gamme faible est de 5 mL tandis qu’elle est de 1 mL en gamme forte. Les réactifs (200 µL d’acide orthophosphorique à 5 % et 1 000 µL de persulfate de sodium à 100 g/L) sont ajoutés par l’appareil.
Les échantillons sont préparés dans des tubes en verre de 40 mL en ajoutant 38 mL de filtrat (ou 9,5 mL de filtrat et 28,5 mL d’eau Elga si l’échantillon est trop concentré) et 2 mL d’acide orthophosphorique à 85 %. L’acidification sert à stopper l’activité biologique et fige la quantité de carbone organique. Le tube est fermé avec un septum en téflon et un bouchon et conservé à 4 °C avant analyse. Des blancs contenant de l’eau Elga et des contrôles d’analyse (C8H5KO4 à 5 mgC/L pour le contrôle en gamme faible et à 40 mgC/L pour le contrôle en gamme forte) sont passés tous les 10 échantillons au cours d’une série. L’analyse du COD est réalisée en duplicat pour chaque échantillon.
3. PROTOCOLE D’ANALYSE DU COP
Le COP est dosé à partir du filtre GF/F sur lequel les MES sont récupérées. Il est déterminé par la mesure infrarouge du CO2 libéré suite à la combustion du filtre à 960 °C, avec élimination préalable du carbone inorganique par acidification. La quantité de CO2 détectée est proportionnelle à la quantité de carbone organique, qui est alors déterminée par une droite d’étalonnage.
Les filtres des échantillons et les filtres de la gamme sont disposés sur une rondelle d’aluminium dans une boîte de Pétri en verre. De l’acide chlorhydrique à 3 % est ajouté afin d’éliminer le carbone inorganique. Après 24 heures de séchage à température ambiante, les filtres sont pliés et encapsulés dans des creusets en étain, en vue de leur analyse (appareil rapid CS cube, Elementar Analysensystem GmbH).
Les gammes d’étalonnage sont préparées à partir de dépôts de quantités croissantes de C8H5KO4 sur des filtres préalablement grillés. La gamme faible est comprise entre 0 et 2 000 µgC/filtre et la gamme forte est comprise entre 2 000 et 18 000 µgC/filtre. Des blancs (eau Elga et acide chlorhydrique déposés sur un filtre grillé) et des contrôles (1 000 µgC/filtre en gamme faible et 6 000 µgC/filtre en gamme forte) sont analysés tous les 10 échantillons. L’analyse du COP est réalisée en duplicat pour les échantillons d’eaux brutes, lesquels présentent une variabilité importante des MES.
4. PARAMETRES GLOBAUX ANALYSES PAR LE SIAAP
Le laboratoire d’analyses du SIAAP effectue les mesures des MES, de la DCO, de la DBO5, du NO3-, des NO2-, du NH4+, et du PO43- sur les échantillons moyens prélevés. Les analyses des paramètres globaux sont effectuées selon les normes indiquées dans le Tableau 56.
Tableau 56 : Normes suivies par le laboratoire d’analyses du SIAAP
Paramètre Norme
MES NF EN 872 (T90-105-1)
DBO5 NF EN 1899-1 et 2 (T90-103-1 et 2)
DCO NF T90-101
NH4+ Méthode dérivée de NF EN ISO 11732 (T-90-80)
NO3-, NO2- Méthode dérivée de NF EN ISO 13395 (T90-012)
NTK NF - EN 25663 - 11732
PO43- Méthode dérivée de NF EN 15681-2
Ptot NF - EN ISO 6878
Conductivité Méthode à la sonde NF EN 27888 (T 90-031)
Le SIAAP dispose également d’une base de données contenant les paramètres d’exploitation de la station (nombre de décanteurs et de biofiltres en fonctionnement, débit du coagulant-floculant et débit d’air) et les valeurs des paramètres globaux sur des échantillons moyens 24 h (MES, DCO totale, DCO soluble, DBO, NTK, NH4+, NO3-, NO2-, Ptot, PO43-, TAC et pH).