La Demande Biochimique en Oxygène (D.B.O)

La D .B.O exprim e la consom m ation naturelle d ’oxygène en g/litre des corps contenus dans l ’eau, dégradés par les bactéries du m ilieu par une oxydation.

L ’oxydation des com posés organiques biodégradables par les m icroorganism es entraîne une consom m ation de dioxygène (O 2). La m esure de cette dem ande en oxygène perm et d ’évaluer le contenu d ’une eau en m atières organiques biodégradables, donc son degré de pollution ou sa qualité.

La D .B .O peut-être caractérisée par les besoins des bactéries épuratrices. Cette valeur est d ’autant plus intéressante que beaucoup de stations d ’épuration épurent par voie biologique .L’évolution de la D .B.O perm et donc en principe de suivre l ’efficacité du traitem ent [7].

La dégradation des com posés glucidiques, lipidiques et protidiques se traduit dans un prem ier tem ps, par une décom position des chaînes carbonées. Celle-ci com m ence im m édiatem ent dure 20 jo u rs et dem ande beaucoup de temps. D ans ces conditions il a été retenu conventionnellem ent d ’exprim er la D .B .O en m g de dioxygène (O 2) consom m é pendant 5 jo u rs à 20°C (D BO 5). L a D B O 5 indique l ’influence probable des eaux usées sur les cours

d ’eau récepteurs, du point de vue de la réduction de leur teneur en oxygène [7].

P our être com plète, l ’oxydation dem ande un tem ps de 21 à 28 jo u rs ; on obtient alors les D B O 21 et D B O 28.

Plusieurs facteurs influent sur la valeur de la D BO :

• U n pH hors de l ’intervalle 6,5-8,5 ; la D BO m esurée ne correspond alors q u ’à une fraction de la D B O réelle.

• L a V ariation de tem pérature affecte tous les processus biologiques. • Les m icro-organism es doivent être en nom bre assez suffisant.

DBO.

• Les substances inhibitrices ont un effet toxique sur l ’activité des m icroorganism es [7]. La présence de m étaux lourds com m e le cuivre, le chrome, le cadm ium m êm e en quantité faible peut inhiber l ’action des bactéries. La dégradation et la consom m ation de dioxygène se trouvent dans une relation du prem ier ordre :

D BO t= D BO finale (1 - 10 ^ ) (1)

Avec k = coefficient m oyen du taux de réaction. t = tem ps d ’incubation ; en jours.

La réaction de la D B O se traduisant dans le flacon d ’essai en deux phases avec des vitesses et des am pleurs différentes, la valeur du coefficient k dans l ’équation (1) augm entera avec la quantité et la nature des m atières organiques présentes dans l ’eau usée. Le taux de réaction de la D BO est directem ent influencé par la tem pérature [7]. La D B O finale est légèrem ent affectée car l ’oxydabilité augm ente avec la tem pérature la relation découlant de la loi de V ante’ ho f f est : K t = K 20/ 9(t - 20)

où 9 = 1,056 (constante de Schreofer) (2) pour les tem pératures entre 20° et 30°C. Le processus d ’oxydation représentée par l ’équation (1) de la DBO, traduit l ’oxydation des m atières carbonées :

L ’oxydation des m atières azotées peut être représentée ainsi :

jy jp j nitnjMjmLma*______^ N O " ______nitmbaclcrrs- ^ N O "

D ans ce cas, le coefficient de transform ation est généralem ent m oindre que celui des m atières carbonées. D ans certaines conditions ces deux processus d ’oxydation peuvent se produire simultanément.

pour un traitem ent physique sim ple et de décontam ination m icrobienne, la valeur guide doit être inférieure à 3 m g/L d ’O2 , pour un traitem ent norm al physique et chim ique avec la décontam ination m icrobienne la valeur guide doit être inférieure à 5 m g/L d ’ O 2 et que si le traitem ent précédant est com plété par un affinage, la valeur guide doit être 17 m g/L d ’O2 . D ans un m ilieu nettem ent pollué, de faibles valeurs de D B O 5 peuvent être liées à la présence d ’élém ents toxiques inhibiteurs [7].

2.2.12 La Demande Chimique en Oxygène (D.C.O)

La D CO correspond à la teneur de l ’ensem ble des m atières organiques que celles- ci aient un caractère biodégradable ou non.

Elle s’exprim e par la quantité d ’O 2 fournie par le bichrom ate de potassium et nécessaire à l ’oxydation des substances organiques (protéines, glucides, lipides...) présentes dans les eaux résiduaires. D onc en un mot, c ’est la dem ande chim ique en oxygène m esurée en g/litre qui exprim e la quantité totale d ’oxygène nécessaire pour oxyder en présence de perm anganate, les substances contenues dans l’eau notam m ent les élém ents chimiques. On a toujours un D C O > D BO car les bactéries ne perm ettent pas d ’oxyder les éléments organiques et chim iques les plus stables [7].

Cependant, d ’une façon générale, les com posés azotés ainsi que certains noyaux arom atiques et certaines chaînes aliphatiques peuvent échapper à l ’oxydation.

Les différences obtenues par la D .C.O et la D .B.O constituent une indication de l ’im portance des m atières organiques peu ou pas biodégradables. D ans le dom aine des contrôles routiniers, la m esure de la D .B.O n ’est pas un essai usuel en raison de la longue durée d ’incubation nécessaire à l ’obtention de résultats significatifs.

P our des rejets de m êm e origine, on a un coefficient k reliant D B O 5 à D CO avec D CO = kDBO5

Il est donc im portant d ’établir des relations entre DBO, D CO et COT (Carbone O rganique Total) pour se faire une idée de la pollution organique.

Considérons d ’abord une substance totalem ent biodégradable com m e le glucose. La D BO finale s ’établira à environ 90% de la dem ande théorique en oxygène.

résidu cellulaire non biodégradable et ne sont pas m esurées dans la DBO. La DCO m esurera la D em ande Théorique en O xygène (DTO)[7].

P ar conséquent pour ces substances on a : DBOfnile

D CO = --- = DTO (dem ande théorique en oxygèn e)

D e m êm e il existe une relation entre D .C.O et C.O.T. Le rapport stœ chiom étrique D C O /C O T d ’une eau usée se rapproche du rapport des poids m oléculaires du carbone et de l ’oxygène.

Selon Eckenfelder : D CO / COT = 32/12 = 2.66

D e façon générale, le rapport varie de 1,75 à 6,65. Si ce rapport est supérieur à 1,75 m ais inférieur à 6,65 on dit que les substances présentes sont non biodégradables de même,

Si : D B O / D CO > 0,6 les substances sont dites biodégradables [7].

La directive des com m unautés européennes prévoit une valeur guide de 30 m g/L de dioxygène (Le traitem ent à appliquer est du type physico - chim ique avec décontam ination m icrobienne) [7].