Critères de faisabilité pour le traitement biologique du mélange des eaux usées municipales et industrielles.

, ,

UNIVERSITE DU QUEBEC

Mémoire

présenté

à

l'Institut national de la recherche scientifique

comme exigence partielle

de la

Maîtrise es sciences (EAU)

par

Josée Perras

(B.Sc. géographie physique)

Critères de faisabilité pour le traitement biologique

du mélange des eaux usées municipales et industrielles

Je tiens

à

exprimer mes plus sincères remerciements

à

monsieur Denis

Coui11ard, qui a su me guider tout au long du travail par ses conseils

judicieux et ses discussions fructueuses.

Mes remerciements s'adressent également

à

monsieur Paul Lessard, pour

son aide précieuse et ses commentaires pertinents, ainsi qu'à monsieur Marc

Pedneau1 t, qui ml a fourni toute 11 i nformati on nécessai re concernant 1 es

activités du

service de 11assainissement industriel du ministère de

1 'Environnement du Québec.

Enfin, la présentation finale de ce mémoire a grandement été facilitée

grâce

à

la contribution de madame Sylvie Cloutier, qui a dactylographié le

texte et mis au propre les tableaux.

RESUME

Le traitement biologique conjoint des eaux usées municipales et

industrielles présente plusieurs avantages dont le plus important est

d'ordre économi que.

Cependant, certai ns facteurs rel iés aux caractéri

s-tiques des eaux usées, au type de traitement prévu, et au degré de qualité

désiré de l'effluent, peuvent rendre inefficace un tel mode de gestion des

eaux usées.

La présente étude a donc cherché

à

identifier des critères de

faisabi-lité (techniques et politiques) pour le traitement biologique conjoint des

eaux usées municipales et industrielles. Ces critères ont par la suite été

appliqués aux effluents d'un fondoir, le Fondoir Laurentide Inc., dont les

eaux usées sont déversées, après prétraitement, dans le réseau d'égout de la

municipalité de Mirabel, et acheminées

à

la station d'épuration biologique

de Saint-Canut.

De cette analyse, il ressort que sur le plan technique, les valeurs des

rapports F/M, OBOs:N et OBOs:P du mélange des eaux usées se situent

à

l'intérieur des limites fixées pour un traitement efficace. Par contre, sur

le plan législatif, les normes auxquelles est assujetti le fondoir ne sont

pas respectées en ce qui concerne les teneurs en OBO s' en huiles et graisses

et en sulfures des eaux rejetées dans le réseau d'égout. Une telle

situa-tion n'affecte pas le rendement du système municipal d'assainissement des

eaux usées; toutefois, l'excès de ces polluants conjugué

à

de fortes teneurs

en azote ammoniacal occasionne des odeurs désagréables qui incommodent

grandement les citoyens situés

à

proximité de la station d'épuration.

REMERCIEMENTS ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

i

# #

RESUME ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• iii

TABLE DES MATIERES

LISTE DES TABLEAUX

...

v

vii

LISTE DES FIGURES ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

ix

INTRODUCTION

...

CHAPITRE

1 -

PROBLEMATIQUE DES TRAITEMENTS BIOLOGIQUES CONJOINTS •••••

1

5

1.1

Considérations générales sur les procédés

biolo-. dl # t·

glques

epura 10n •••••••••••••••••••••••••••••••••

6

1.2

Avantages et inconvénients des traitements

biolo-giques conjoints .••••••••••••••.•••..•.•.••••..•••• 8

1.3

Conclusion •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

13

# #

CHAPITRE 2 - FAÇTEURS QUI INFLUENCENT LA QUALITE DU MELANGE DES EAUX

USEES TRAITEES PAR VOIE BIOLOGIQUE ••••••••••••••••••••••

15 2.1

Composition des eaux usées •••••••••••••••••••••••••

16

2.1.1

Fluctuations du débit et des flux de

pollution industriels •••••••••••••••••••••••

18

2.1.2

Matière organique •••••••••••••••••••••••••••

22

2.1.3

Contaminants inorganiques toxiques ••••••••••

30 2.1.4 ~uiles

et graisses ••••••••••••••••••••••••••

34

2.1.5

Eléments nutritifs ••••••••••••••••••••••••••

37

2.2

Conditions environnementales •••••••••••••••••••••••

40 2.2.1

pH des eaux usées •••••••••••••••••••••••••••

41

2.2.2 Température •••.•...•••••...•...••..•...•.. 43

CHAPITRE 3 - CADRE INSTITUTIONNEL QUEBECOIS RELATIF AUX TRAITEMENTS

BIOLOGIQUES CONJOINTS •••••••••••••••••••••••••••••••••••

45

3.1

Démarche pour la réalisation des projets industriels

46 3.2

Critères de choix des traitements conjoints ••••••••

49

3.3 Formule de tarification

52

Page

3.4 Les traitements biologiques conjoints au Québec

53

, #

CHAPITRE 4 - IDENTIFICATION DES CRITERES DE FAISABILITE POUR LE

TRAITEMENT BIOLOGIQUE CONJOINT ET APPLICATION AUX

CONCLUSION

EFFLUENTS D'UN FONDOIR ••••••••••••••••••••••••••••••••••

57

4.1 Critères techniques et législatifs •••••••••••••••••

59

#

4.2 Etude d'un cas: le Fondoir Laurentide Inc. ••••••••

62

4.2.1 Description de la station d'épuration de

Saint-Canut ..•••.•••..•••.•..•••...•....•... 65

4.2.2 Caractérisation des eaux usées du Fondoir

Laurentide Inc. .••.•••..•.•••..••.•..••....• 69

4.2.2.1 Acquisition des données ••••••••••••

69

4.2.2.2 Résultats expérimentaux ••••••••••••

72

4.2.3 Normes de qualité des effluents industriels

auxquelles est assujetti le Fondoir

Laurentide Inc. •.••••••••..••.••••....••••.• 74

4.2.4 Système de prétraitement du Fondoir

Laurentide Inc. •.•••.••...•.••.•..•..•..•• 78

4.2.4.1 Description des équipements ••••••••

78

4.2.4.2 Rendement du système •••••••••••••••

80

4.2.5 Biotraitabilité du mélange des effluents du

Fondoir Laurentide Inc. et des eaux usées

muni ci pal es ••••••••••••••••••••••••••••••••• 84

4.2.5.1 Aspects techniques •••••••••••••••••

86

4.2.5.2 Aspects législatifs ••••••••••••••••

89

4.2.6 Discussion et synthèse ••••••••••••••••••••••

91

95

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

99

ANNEXE 1 - RÈGLEMENT RELATIF AUX REJETS DANS LES RÉSEAUX D'ÉGOUTS •••• 113

, #

ANNEXE 2 - VALEURS

AN~LYTIQUES

DES

PARA~ETRES

MESURES PAR LE MENVIQ AU

COURS DES ECHANTILLONNAGES REALISES ENTRE LE 20 JANVIER

1982 ET LE 3 NOVEMBRE 1983 •••••••••••••••••••••••••••••••• 125

ANNEXE 3 -

E~EMPLE

_{DE CALCULS eOUR LA DETERMINATION DE LA DBO s DU}

MELANGE DES EAUX USEES •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 133

1.1

Caractéristiques des principaux types de systèmes d'épuration

biologiques •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

7

1.2

Coûts moyens d'opération des stations d'épuration biologiques en

cents par 4 m

3 ₍₁

_{000 gallons U.S.) •••••••••••••••••••••••••••••}

_la

1.3 Avantages et inconvénients des traitements biologiques conjoints

14

2.1

Caractéristiques des eaux résiduaires de quelques types

d1industries ... 17

2.2

Concentrations de quelques composés organiques

à

partir

desquelles il y a inhibition des processus d'épuration

biologiques (mg/i) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

2.3 Concentrations des principales substances inorganiques

à

partir

desquelles il y a inhibition des processus d'épuration

biologiques (mg/i) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

2.4 Rendement du procédé par boues activées selon deux modes

dl _{opera 10n •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••} ~ t"

26

32

38

2.5 Limites de pH pour la croissance des microorganismes ••••••••••••

41

3.1 Types d'industries les plus susceptibles de participer

à

un

traitement conjoint avec les muncipa1ités •••••••••••••••••••••••

54

4.1 Critères techniques et législatifs pour le traitement biologique

conjoint des eaux usées municipales et industrielles ••••••••••••

61

4.2 Constantes opérationnelles du système de traitement par boues

activées de Saint-Canut •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

66

4.3 Calendrier des échantillonnages réalisés par le MENVIQ au Fondoir

Laurentide Inc. et

à

la station d'épuration de SaintCanut

-Données disponibles •.•••••••••...•••••••••••••••••••..•.•...•••• 71

4.4 Caractéristiques des effluents du Fondoir Laurentide Inc.

comparées

à

celles des autres sources d'apports en eaux usées

traitées

à

la station de Saint-Canut ••••••••••••••••••••••••••••

73

4.5 Règlements auxquels est assujetti le Fondoir Laurentide Inc. ••••

76

4.6 Normes applicables aux effluents du Fondoir Laurentide Inc. •••••

77

Page 4 . 7 Qua'lité physico-chimique d e s e f f ' l u e n t s d u f o n d o i r a u x d i f f é r e n t s

S t a d e S d e I t ê p u r a t i O n . . . o . . . o . . o . o . . o . . . . o . . . o . . . o . 8 1 4.8 Rendement de chaque unitê du système de prétraitement en fonction

d e s p r i n c i p a u x p a r a m è t r e s p h y s i c o - c h i m i q u e s r e t e n u s . o . . . 8 5 4 . 9 C r i t è r e s d e t r a i t a b i l i t é p o u r l e t r a i t e m e n t b i o l o g i q u e c o n i o i n t

d e s e a u x u s é e s d u F o n d o i r L a u r e n t i d e In c . e t d e l a r n r . r n i c i p a l i t ê d e M i r a b e l . . . . . . t . . 9 0 4 . 1 0 Qualité des eaux usées traitêes à la station d'êpuration de

S a i n t - C a n u t . . . o . . . . 9 3

2 . L 2 . 2 3 . L I n f l u e n c e d u p H s u r l t ê q u i l i b r e c h i m i q u e d u s o u f r e o . . . 4 2 S o l u b i l i t é d e s h y d r o x y d e s m ê t a l l i q u e s . . . o . . . o . . 4 2 S c h é m a d e l a p r o c é d u r e a p p l i q u é e p o u r 1 a r ê a l i s a t i o n d e s p r o i e t s i n d u s t r i e l s . . . . . . o . . . o . 4 . L P l a n d e l o c a l i s a t i o n . . . . . o . . . . 4 . 2 H o r a i r e d e s p r i n c i p a l e s a c t i v i t é s d e p r o d u c t i o n d u F o n d o i r L a u r e n t i d g I n C . . . . . . . r . . . . 4 . 3 R e p r é s e n t a t i o n s c h ê m a t i q u e d u p r o c é d é p a r b o u e s a c t i v é e s o p é r é p a r l a m u n i c i p a l i t ê d e M i r a b e l . . . , . . . . . . 4.4 Diagramme d'êcoulement du système de prétraitement du Fondoir

L a u r e n t i d e I n C . . o . . . o . . . . o . . . . . o . . . . o . . . . 4 . 5 É v o l u t i o n te m p o r e l l e d e s v o l u m e s d ' e a u x u s é e s re i e t ê s p a r l e F o n d o i r L a u r e n t i d e I n c . ( a p r è s l e b a s s i n d ' é g a ' l i s a t i o n ) . . . . 48 63 6 4 7 9 83 6 8 I X

INTRODUCTION D a n s le c a d r e d u p r o g r a m m e d ' a s s a i n i s s e m e n t d e s e a u x d u Québec ( m i n i s -t è r e d e l ' E n v i r o n n e m e n -t d u Q u é b e c , 1 9 8 1 a ) , p l u s i e u r s i n d u s t r i e s s e v o i e n t d a n s I ' o b l i g a t i o n d ' i n v e s t i r , à c o u r t t e r m e , d a n s l e d o m a i n e d e l a l u t t e c o n t r e l a p o l l u t i o n d e s e a u x . 0 r , ' l e c o û t d e s ê q u i p e m e n t s d ' ê p u r a t i o n e s t t r è s ê 1 e v é e t s o u v e n t , h o r s d e p r o p o r t i o n a v e c le s p o s s i b i l i t é s f i n a n c i è r e s d e s i n d u s t r i e s , p a r t i c u l i è r e m e n t c e l l e s d e p e t i t e t a i l l e . D e p l u s , c o m m e l e s s o m m e s d ê p e n s ê e s p o u r a m ê l i o r e r 1 a q u a l i t ê d e l ' e n v i r o n n e m e n t n e s o n t p a s compensêes p a r d e s a v a n t a g e s ê c o n o m i q u e s d i r e c t s , 1 e s i n d u s t r i e s m o n t r e n t u n e g r a n d e r ê t i c e n c e à i n v e s t i r p o u r l ' a s s a i n i s s e m e n t d e l e u r s e a u x u s ê e s . C ' e s t p o u r q u o i l e s i n t e r v e n a n t s d u s e r v i c e d e l ' a s s a i n i s s e m e n t i n d u s -t r i e l d u m i n i s -t è r e d e l ' E n v i r o n n e m e n -t d u Québec t r a v a i l l e n t c o n j o i n t e m e n t a v e c le s i n d u s t r i e s a f i n d e r ê d u i r e à l a s o u r c e l e s c h a r g e s p o l l u a n t e s , e n f a i s a n t d e s a m é n a g e m e n t s à l ' i n t ê r i e u r m ê m e d e s u s i n e s . C e p e n d a n t , c e s i n t e r v e n t i o n s s o n t s o u v e n t i n s u f f i s a n t e s p o u r m a i n t e n i r la q u a l i t ê s o u h a i t é e d a n s le s c o u r s d ' e a u r ê c e p t e u r s e t i l e s t n é c e s s a i r e d e t r a i t e r l e s c h a r g e s r é s i d u e l l e s . D e u x s o l u t i o n s p e u v e n t a l o r s ê t r e e n v i s a g ê e s : l a p r e m i è r e a m è n e l e s i n d u s t r i e s à r ê a t i s e r e l l e - m ê m e s l ' é p u r a t i o n d e l e u r s e a u x u s é e s ; l a s e c o n d e c o n s i s t e a u r e j e t d e s e a u x r ê s i d u a i r e s i n d u s t r i e l l e s d a n s 1 e r ê s e a u d ' é g o u t m u n i c i p a l e n v u e d ' u n t r a i t e m e n t c o n j o i n t a v e c le s e a u x u s ê e s domesti ques.

3 -L a p o l i t i q u e s u i v i e a c t u e l l e m e n t t e n d à f a v o r i s e r l a d e u x i è m e s o l u t i o n c o m p t e t e n u , d ' u n e p a r t , q u ' i l n ' e x i s t e a u c u n e a i d e f i n a n c i è r e p o u r l a m i s e e n p l a c e d ' é q u i p e m e n t s d ' é p u r a t i o n i n d u s t r i e l s , l e s i n d u s t r i e s d e v a n t s u p p o r t e r à l a f o i s l e s c o û t s d ' i n v e s t i s s e m e n t e t d e f o n c t i o n n e m e n t d e l e u r s t a t i o n d ' é p u r a t i o n , e t d ' a u t r e p a r t , q u ' i l y a u n t r è s g r a n d n o m b r e d e p e t i t e s è t m o y e n n e s i n d u s t r i e s q u i s o n t d ê j à r a c c o r d ê e s a u r ê s e a u d ' é g o u t m u n i c i p a ' | . D u p o i n t d e v u e é c o n o m i q u e , l e s u c c è s d ' u n e t e l l e p o l i t i q u e s e m b l e a s s u r é . P a r c o n t r e , s u r l e s p l a n s t e c h n i q u e e t p o l i t i q u e , c e m o d e d e g e s t i o n d e s e a u x u s ê e s i n d u s t r i e l l e s p e u t s ' a v ê r e r p l u s o u m o i n s e f f i c a c e e t c o n d u i r e à u n m a u v a i s f o n c t i o n n e m e n t d e s s t a t i o n s d ' é p u r a t i o n r r u n i c i p a l e s . I l e s t d o n c e s s e n t i e l , a v a n t d ' a l l e r p l u s l o i n d a n s la p l a n i f i c a t i o n d e s p r o j e t s i n d u s t r i e l s , de dêfinir des critères devant être considêrés a f i n d e r ê d u i r e 1 e p l u s p o s s i b l e le s i m p a c t s n ê g a t i f s d e s e a u x u s ê e s in d u s t r i e l l e s s u r l e s s y s t è m e s m u n i c i p a u x d e t r a i t e m e n t d e s e a u x .

L ' o b j e c t i f d e l a p r ê s e n t e êtude consiste, plus prêcisêment, à d ê t e r m i -n e r d e s c r i t è r e s d e f a i s a b i l i t ê p o u r 1 e t r a i t e m e -n t b i o l o g i q u e c o n i o i n t d e s e a u x u s ê e s r r u n i c i p a l e s e t i n d u s t r i e ' l l e s . L e s c r i t è r e s p o r t e r o n t s u r d e u x a s p e c t s : d ' u n e p a r t , l e s a s p e c t s t e c h n i q u e s , o ù i n t e r v i e n t l a q u e s t i o n d e c o m p a t i b i l i t é d e s e a u x rê s i d u a i r e s in d u s t r i e l l e s e t m u n i c i p a ' l e s , l a q u e l ' l e d ê p e n d d e l a n a t u r e d e s e a u x u s ê e s , d u t y p e d e t r a i t e m e n t e t d e l a q u a l i t ê d é s i r ê e d e I ' e f f l u e n t t r a i t é ; e t d ' a u t r e p a r t , l e s a s p e c t s p o l i t i q u e s , q u i toucheront p l u s p a r t i c u l i è r e m e n t les normes e t r è g l e m e n t s p r o v i n c i a u x e t m u n i c i p a u x a u x q u e l s s o n t a s s u j e t t i s l e s t r a i t e m e n t s c o n j o i n t s . A i n s i d o n c ,

l ' e n s e m b l e d e s c r i t è r e s p r o p o s é s c o n s t i t u e r a u n o u t i l d ' a n a ' l y s e c h o i x d ' u n m o d e d e g e s t i o n d e s e a u x u s é e s in d u s t r i e l l e s , c h o i x p e r m e t t r e d ' a m é l i o r e r ' l a q u a l i t é d e s c o u r s d ' e a u r ê c e p t e u r s , m i n i m i s a n t l e s c o û t s d ' i n t e r v e n t i o n . p o u r l e qui doit tout en

C H A P I T R E 1

1. PR0BLEMTIQUE DES TRAITEMENTS BI0LOGIQUES C0NJ0INTS

A v a n t d ' a b o r d e r c o m m e t e l l e l a p r o b l ê m a t i q u e d e s t r a i t e m e n t s b i o l o -g i q u e s conjoints, il est important de bien comprendre l e s p r i n c i p e s d e b a s e s u r l e s q u e l s s ' a p p u i e n t ' l e s p r o c é d é s b i o l o g i q u e s d ' é p u r a t i o n . L a p r e m i è r e p a r t i e d u p r ê s e n t c h a p i t r e d ê f i n i t c e s p r i n c i p e s e t i d e n t i f i e l e s p r i n c i p a u x p a r a m è t r e s d e c o n c e p t i o n d e s d i f f é r e n t s s y s t è m e s b i o l o g i q u e s . L a d e u x i è m e p a r t i e , p o u r sa part, présente les avantages et les inconvênients des t r a i t e m e n t s b i o l o g i q u e s c o n j o i n t s .

1.1 coNsIDÉRATIoNS

eÉruÉnnlrs

suR

LES

pnocÉoÉs

Br0L0crQUEs

D'ÉpunnrtoN

L e s p r o c é d ê s b i o l o g i q u e s d ' é p u r a t i o n s e b a s e n t s u r l ' a c t i v i t ê d e m i c r o -o r g a n i s m e s q u i transforment 1a matière organique s o l u b l e e t c o l l o i d a l e d e s e a u x u s é e s e n s o u s - p r o d u i t s in o r g a n i q u e s , te l s H r 0 , C 0 z , C H 4 , et en nou-v e l l e s s u b s t a n c e s b i o l o g i q u e s c e l l u l a i r e s ( B e n e f i e l d _{. e t R a n d a l l , 1 9 8 0 ) .} L ' e a u t r a i t ê e e s t s é p a r é e d e s a g g ' l o m ê r a t s b a c t ê r i e n s p a r d ê c a n t a t i o n . D a n s c e r t a i n s c a s , u n e p a r t i e d e s b o u e s o r g a n i q u e s a i n s i d ê c a n t é e s e s t r ê i n t r o -d u i t e -d a n s le s y s t è m e a f i n d ' y m a i n t e n i r u n e b i o m a s s e c o n s t a n t e (C o u i ' l l a r d , 1983 ) . I l e x i s t e d e u x p r i n c i p a u x types de systèmes d ' é p u r a t i o n b i o l o g i q u e s , s o i t c e l u i à b i o m a s s e e n s u s p e n s i o n e t c e l u i à b i o m a s s e f i x ê e . C h a c u n d e c e s t y p e s c o m p o r t e p l u s i e u r s v a r i a n t e s d o n t les principales sont prôsentêes a u t a b l e a u 1 . 1 . E n p l u s d e s c h ê m a t i s e r l e s d i f f ê r e n t e s in s t a ' l ' l a t i o n s d ' ê p u -r a t i o n , c e t a b l e a u i n d i q u e q u e ' l q u e s p a r a m è t r e s d e c o n c e p t i o n , d o n t e n t r e

7

-T A B L -T A U l . l C a r a c t é r i s t ' i q u e s d e s p r i n c i p a u x t y p e s d e s y s t è m e s d ' é p u r a t i o n b i o l o g i q u e s .

Tl,ltr t

I TYPES DI SYSI

Itt',tPs tlE

SEJOUR (J ) PROFONOEUR( n ) ( k g D B 0 s / h a . j CHARGE)

D I l ' I I N U Ï I O N D E L A D B o s (% ) ilES -ETFLUINT (rng/r ) 2 - loc-e 20 - soa-d 7 _ 3ga-d-e 2 - 6 2 , 5 - 5 a - c l - 2 , 5 b - c dépend de la nature des eaux usées et d e l ' a é r a t i o n 200 - 500 22 - ssb-c 8 0 - 9 5 5 0 - 8 5 zo - 95b-c 80 - 250 80 - 160 . 300d TErS DE F/t4 SEJOUR k9 DBO" (h) (---:-) kg iILSS . j CHâRGE VOLUI.ITTRIQUE kg DBO. (---:) n 3 . j nLss {mg/r ) Âee oss BOUES { j ) DII.,I] NUTION ot Tâ,otou a r o 3 - 5 l 8 - 3 6 4 - 8 3 - 5 0 , 2 - 0 , 6 0 , 0 5 - 0 , r . 5 0 , 2 - 0 , 4 0 , 2 - 0 , 4 0 , 8 - 2 , 0 0 , 1 - 0 , 4 0 , 3 - 0 , 6 0 , 6 - 1 , 0 1 , 0 - 1 , 2 0 , 7 5 - 1 , 5 0 , 2 5 - 0 , 5 7 5 - 9 5 8 5 - 9 5 1500 - 3000 2000 - 3500 5 - 1 5 5 - l 5 3 0 0 0 - 6 0 0 0 5 - 1 5 0 , 2 5 - 1 , 0 8 5 - 9 5 3000 - 6000 20 - 30 0 , 5 - 1 , 0 0 , 2 - 0 , 6 ( aérateur) 3 - 6 ( s t a b i l i s a t e u r ) $ - zq9 o,o2 - o,tf 0 , 1 - o , 2 f 1000 - 3000 5 - 15 0,25 - 1,0 ( aérateu r ) 4000 - 10000 ( s t a b i l i s a t e u r ) 35oo - sooof 60 - 90 0 , 2 5 - 0 , 7 5 8 5 - 9 5 8 0 - 9 0 t 9 0 f CHÀRGT HYDRAULIQUT ( m 3 / m 2 . j )

CHARGE ORGANIOUE DIT.IEIISIONS ET PROFOI,IDEUR

q r I - 4 a - D ro - 4oa-b 0 , 0 8 - 0 , 3 2 ( k s l m 3 . j ) 0 , 3 2 - 1 , 0 0 ( k g / m 3 . j ) o , o s - 0 , z o d (kglnr2 . j) 1 , 5 - 3 , 0 m 1 , 0 - 2 , 0 n r . diamètre 2 - 5 n r o . eSDACefiFnt 0 . 2 - 0 . 4 m o . vi tesse I - 2 r g n o oô-b t - c d o,o3 - o,ood o - ? o LAGUNAGE Étang aérê Étang anaérobie Étang facultatif goues _rcuvÉss d ' o x y d a t i o n Procédê avec

*ilËltio'",-pfr.

Procêdé avec LJ-f aérati on prol ongêe

âi::i:;J;":.

_{pi ston}

lts{9

_{I l-J l+} L I T S À À slcrÉn r rHs f a i b l e c h ô r g e f o r t e c h ô r g e D I S Q U E S B I O L O G I Q U E S l-'l clarificateur a t i r é de iletcalf et Eddy lnc. (1979), b B e n e f i e l d e t R a n d a l t ( 1 9 8 0 ) c E c k e n f e l d e r (1 9 7 0 1 d F a r q u h a r (1979) e J l r g e n s e n (1979) fGanczarczyk (1983) g J a l b e r t (1984) + c i r c u i t d e s e a u x e t d e s b o u e s à n r o i n s d ' i n d i c a t i o n s c o n t r a i r e s

a u t r e s , ' l a c h a r g e o r g a n i q u e m a s s i q u e ( F / M ) , la c o n c e n t r a t i o n d e s m a t i è r e s e n s u s p e n s i o n d e l a l i q u e u r m i x t e ( M L S S ) e t l e t a u x d e r e c i r c u l a t i o n d e s b o u e s

( Q r / Q ) .

B i e n q u e 1 e p r i n c i p a l objectif des systèmes b i o l o g i q u e s s o i t d e d ê g r a -d e r l a m a t i è r e o r g a n i q u e , f l s p e u v e n t ê g a ' l e m e n t c o n t r i b u e r à l ' ê l i m i n a t i o n d e s m a t i è r e s e n s u s p e n s i o n , p a r p r é c i p i t a t i o n e t a d s o r p t i o n p a r 1 a b i o m a s s e m i c r o b i e n n e , a i n s i q u ' à I ' e n l è v e m e n t d ' u n e p a r t i e d e s s u b s t a n c e s n u t r i t i v e s , notarnment les composés phosphorês et azotés (Ganczarczyk, 1983).

L e s e a u x usées domestiques, d e p a r l e u r n a t u r e , s e p r ê t e n t b i e n a u t r a i t e m e n t b i o l o g i q u e ( F a r q u h a r , 1 , 9 7 9 1 . E n e f f e t , c e s e a u x s e c o m p o s e n t p r i n c i p a ' l e m e n t d e m a t i è r e o r g a n i q u e b i o d ê g r a d a b l e - p r o t ê i n e s , l i p i d e s e t g l u c i d e s ( D o r e et Martin, 1982) - e t s o n t s u f f i s a m m e n t e n r i c h i e s e n s e l s n u t r i t i f s p o u r p e r m e t t r e l e m a i n t i e n des populations de microorganismes p r ê s e n t e s d a n s ' l e s s y s t è m e s b i o l o g i q u e s (M e i n c k e t a l . , 1 9 7 0 ) . I l s ' a g i t d ' a i l l e u r s d e s s y s t è m e s d e t r a i t e m e n t l e s p l u s r ê p a n d u s a u Québec p o u r l ' é p u r a t i o n d e s e a u x u s é e s m u n i c i p a l e s ( L a p o i n t e _{e t L a r o c q u e ,} 1 9 8 3 ) .

L . 2 A V A N T A G E S E T T N C O N V É N I E U T S D E S T R A I T E M E N T S B I o L o G I Q U E S C o N J 0 I N T S

A u c o u r s d e s a n n é e s , les caractêristiques des eaux usêes traitêes aux s t a t i o n s d ' ê p u r a t i o n n u n i c i p a l e s o n t c o n s i d ê r a b l e m e n t c h a n g é e s : e l l e s s o n t p a s s é e s d u c a r a c t è r e s t r i c t e m e n t d o m e s t i q u e , a u c a r a c t è r e m i x t e , c ' e s t à -d i r e à u n m ê l a n g e d ' e f f l u e n t s i n d u s t r i e l s e t d e r e j e t s d e n a t u r e o r E a n i q u e ( D a n i e l et al., L9791. Ce changement r ê s u l t e d e l ' é v o l u t i o n d u m o d e d e

9 -g e s t i o n d e s e a u x u s ê e s q u i a c o n d u i t a u t r a i t e m e n t c o n i o i n t . C e t t e f o r n u l e , q u i c o n s f s t e à r e g r o u p e r le s e f f l u e n t s u r b a i n s e t i n d u s t r i e l s e t à l e s t r a i t e r à l a s t a t i o n d ' ê p u r a t i o n m u n i c i p a l e , e s t t r è s r ê p a n d u e e n F r a n c e e t a u x É t a t s - u n i s (P e d n e a u l t , 1 9 8 0 ; W r i g h t e t a I . , 1 9 7 3 ) , e t t e n d d e p l u s e n p ' l u s à s ' i m p l a n t e r a u Q u é b e c (m i n i s t è r e d e l ' E n v i r o n n e m e n t d u Q u ê b e c , 1 9 8 1 a ) . L a p o p u l a r i t ê d ' u n e t e l l e f o r r r u l e a u Q u é b e c v i e n t p r i n c i p a l e m e n t d u f a i t q u e l e g o u v e r n e m e n t p r o v i n c i a l s u b v e n t i o n n e l e s p r o j e t s u r b a i n s l j u s q u ' à 90% si les travaux relatifs au traitement des eaux sont réalisês a v a n t 1 e 3 1 m a r s 1 9 8 6 ( 0 u e l l e t t e , 1 9 8 3 ) , a l o r s q u e 1 e s c o û t s a s s o c i é s à 1 'a s s a i n i s s e m e n t i n d u s t r i e l s o n t e n t i è r e m e n t a s s r . r m ê s p a r l e p o l lu e u r . D e p l u s , l e s n n r n i c i p a l i t ê s p e u v e n t b ê n é f i c i e r d e t a u x d ' e m p r u n t d ' e n v i r o n u n p o u r c e n t in f ê r i e u r a u t a u x d e b a s e , p a r l e b i a i s d e l a S o c i é t é q u é b é c o i s e d ' a s s a i n i s s e m e n t d e s e a u x ( S Q A E ) , c e q u i n ' e s t n u l l e m e n t l e c a s p o u r l e s i n d u s t r i e s ( S o c i é t é q u é b é c o i s e d ' a s s a i n i s s e m e n t d e s e a u x , 1 9 8 3 ) . L e s t r a i -t e m e n -t s c o n j o i n -t s s o n -t d o n c p a r -t i c u l i è r e m e n -t a v a n -t a g e u x d u p o i n t d e v u e é c o n o m i q u e p o u r l e s d e u x p a r t e n a i r e s , p u i s q u ' i l s p e r m e t t e n t d e r ê d u i r e c o n -s i d é r a b l e m e n t l e s i n v e s t i s s e m e n t s d e s i n d u s t r i e s p o u r ' l e t r a i t e m e n t d e l e u r s e a u x ré s i d u a i r e s , e t d e d i m i n u e r l a p a r t i c i p a t i o n f i n a n c i è r e d e s r n r . r n i c i p a l i -t ê s p o u r l ' a s s a i n i s s e m e n -t d e s e a u x u s é e s . E n o u t r e , l e s t r a i t e m e n t s c o n j o i n t s d i m i n u e n t l e s c o û t s d e c o n s t r u c t i o n e t d ' o p é r a t i o n d e s ê q u i p e m e n t s d ' é p u r a t i o n p a r ê c o n o m i e d ' é c h e l l e ( A n d r e w s

I Toutes les municipalitês peuvent bénéficier des subventions g o u v e r n e m e n -t a l e s à l ' e x c e p -t i o n d e s c o m r u n a u -t ê s u r b a i n e s .

e t 0 1 s s o n , 1 9 7 6 ; S a n d e r s , 1 9 6 8 ) . L e t a b l e a u 1 . 2 m o n t r e b i e n l e s é c o n o m i e s r ê a l i s ê e s p o u r d i f f ê r e n t s t y p e s d e s y s t è m e s , ' l o r s d ' u n e ê p u r a t i o n m i x t e , d a n s le c a s d ' u n e m u n i c i p a l i t ê d e 1 0 0 0 0 h a b i t a n t s l r e c e v a n t l e s e a u x rê s i -d u a i r e s -d ' u n e i n -d u s t r i e -d e t r a n s f o r m a t i o n d e v o l a i l l e s d e m o y e n n e t a i l ' l e , c ' e s t - à - d i r e d ' u n e p r o d u c t i o n d e 9 5 0 0 0 t ê t e s p a r j o u r . T o u t e f o i s , s e l o n S c h w a r t z ( 1 9 7 6 ) , ce sont surtout les stations dont la capacitê varie entre 1 9 0 0 0 e t 3 8 0 0 0 m 3 / j o u r q u i p e r m e t t e n t d e r ê a l i s e r l e s p l u s g r o s s e s économi es. T A B L T A U 1 . 2 C o û t s m o y e n s d ' o p ê r a t i o n d e s s t a t i o n s d ' é p u r a t i o n b i o l o g i q u e s e n c e n t s p a r 4 m 3 ( 1 0 0 0 g a ' l l o n s U . S . ) TYPE DE PROCEDE TRAITEMENT SEPARE TRAIÏEMENT C O N J O I N T E A U X U S É E S DoMESTIQUES ( popul a t i o n : 1 0 0 0 0 h a b . ) E F F L U E N T S D , U N E I N D U S T R I E D E TRANSFORMATION DE L A V O L A I L L E ( 3 4 0 0 m 3 / i ) B o u e s a c t i v é e s L i t s b a c t é r i e n s E t a n g s 3 5 , 3 31,2 26,0 5 0 , 6 1 0 8 , 5 3 8 , 9 3 1 , 3 64,7 2 2 , 3 ( R o s s i _{e t a l . , 1 9 8 0 )} I S i l ' o n e s t i m e q u ' u n e ( 3 7 0 l/ j o u r ) d ' e a u x u s é e s p a r u n e m u n i c i p a l i t ê d e 1 0 p e r s o n n e r e j e t t e e n m o y e n n e 0 , 3 7 m g / j o u r ( L a v a 1 1 ê e , _{1 9 8 0 ) , le v o l u m e t o t a l d ' e a u g é n é r é} 0 0 0 h a b i t a n t s e s t d e 3 7 0 0 m 3 / j o u r .

1 1 -P a r a i l l e u r s , s u r l e p ' l a n te c h n i q u e , i l p e u t e x i s t e r u n e in c o m p a t i b i l i -t é e n -t r e l e s e a u x u s ê e s m r . r n i c i p a l e s e t i n d u s t r i e l l e s , r e n d a n t d i f f i c i l e l e t r a i t e m e n t b i o l o g i q u e c o n j o i n t . E n e f f e t , l e s e f f l u e n t s i n d u s t r i e l s , c o n t r a i r e m e n t a u x e a u x u s ê e s d o m e s t i q u e s , s o n t p l u s c o n c e n t r é s e t l e u r s c a r a c t ê r i s t i q u e s v a r i e n t b e a u c o u p , t a n t d u p o i n t d e v u e d e l e u r v o l u m e q u e d e l e u r c o m p o s i t i o n ( M a s s e l t i e t a l . , 1 9 7 1 ) . D e p l u s , i l s v ê h i c u l e n t s o u v e n t d e s p o l l u a n t s q u i s o n t n u i s i b l e s à l a c r o i s s a n c e d e s m i c r o o r g a n i s m e s v i v a n t d a n s le s s y s t è m e s b i o l o g i q u e s ; l e s p o l l u a n t s p r ê s e n t a n t d e s p r o p r i é -t ê s -t o x i q u e s c o m p r e n n e n -t , e n t r e a u t r e s , l e s m ê t a u x lo u r d s e t p l u s i e u r s c o m p o s é s o r g a n i q u e s ( A n t h o n y e t B r e i m h u r s t , 1 9 8 1 ) . 0 c c a s i o n n e l l e m e n t , i 1 p e u t s ' a v ê r e r q u e l e s t r a i t e m e n t s c o n i o i n t s a m é l i o r e n t la t r a i t a b i l i t ê d e s e a u x r ê s i d u a i r e s in d u s t r i e l l e s s u i t e à u n e d i l u t i o n e t u n e n e u t r a l i s a t i o n p a r t i e l l e a v e c l e s e a u x u s é e s d o m e s t i q u e s ( M o n s o n _{e t a l . , 1 9 7 8 ) ; t o u t e f o i s , d e f a ç o n g ê n ê r a l e , u n e t e l l e p r a t i q u e} c a u s e p ' l u s d e p r o b l è m e s q u ' e 1 l e n e f a c i l i t e 1 e t r a i t e m e n t ( l . { r i g h t e t a l . , 1 9 7 8 ) . L e s e a u x u s ê e s i n d u s t r i e l l e s r i c h e s e n m a t i è r e o r g a n i q u e , e n s o l i d e s d ê c a n t a b l e s , e n s u b s t a n c e s t r è s v i s q u e u s e s e t e n c o m p o s é s a c i d e s p e u v e n t p r o d u i r e d e s o d e u r s d ê s a g r ê a b l e s , o b s t r u e r l ' é c o u l e m e n t d e s e a u x d a n s l e r ê s e a u d ' é g o u t e t c o r r o d e r l e s c o n d u i t e s . D e p l u s , e l l e s p e u v e n t r e n d r e d i f f i c i l e l ' o p ê r a t i o n e f f i c a c e d e l a s t a t i o n d ' é p u r a t i o n e t c r ê e r c o n s ê q u e m -m e n t d e s p r o b l è -m e s e n v i r o n n e m e n t a u x . S e l o n T s u g i t a e t t l l i s ( 1 9 8 1 ) , c e r t a i n s c o n t a m i n a n t s p r é s e n t s d a n s le s r e i e t s i n d u s t r i e l s :

- inhibent ou perturbent les procêdés d'épuration aêrobie et anaêro-b i e , r ê d u i s a n t a i n s i l ' e f f i c a c i t é d u t r a i t e m e n t ;

c o u r t - c i rc u i t e n t I e p r o c e s s u s d e traitement biol ogique et se r e t r o u v e n t d a n s le c o u r s d ' e a u r ê c e p t e u r , c e q u i p e u t n u i r e à l a v i e a q u a t i q u e e t m e n a c e r l a q u a l i t é d e I ' e a u p o t a b l e ; - s'accumulent d a n s 1 e s b o u e s e t r e n d e n t le u r ê p a n d a g e s u r l e s t e r r e s a g r i c o l e s p r e s q u e i m p o s s i b l e e n r a i s o n d e s d a n g e r s d e t o x i c i t ê e t d e b i o a c c u m u l a t i o n p o u r l e s d i f f é r e n t s o r g a n i s m e s d e I a c h a Î n e a l i m e n t a i r e . A u x É t a t s - U n i s , les problèmes r e l i ê s a u x t r a i t e m e n t s b i o l o g i q u e s c o n -i o -i n t s s o n t d e v e n u s à c e p o i n t a i g u s q u ' i 1 s o n t n ê c e s s i t ê l' a d o p t i o n , e n L978, de règlements fédéraux sur les prêtraitements (General Pretreaûnent R e g u l a t i o n s - 4 0 C F R 4 0 3 ) afin de contrôler les apports de contaminants t o x i q u e s a u x s t a t i o n s d ' é p u r a t i o n m u n i c i p a l e s d o n t ' l e d ê b i t e s t s u p ê r i e u r à 1 9 0 0 0 m 3 / j o u r ( C o o l e y e t a l . , 1 9 8 2 ) .

D ' a u t r e p a r t , à l ' a g e n c e d e b a s s i n A d o u r - G a r o n n e , e n F r a n c e , l e c o n c e p t d u t r a i t e m e n t c o n i o i n t a c o m p l è t e m e n t ê t é a b a n d o n n é p u i s q u e selon les admi-n i s t r a t e u r s d e c e t t e a g e admi-n c e , i l s ' a g i t d ' u n e f o r m u l e v o u é e à l ' é c h e c c o m p t e t e n u q u e ( P e d n e a u l t , 1 9 8 0 ) :

u n e s t a t i o n b i o l o g i q u e d o i t ê t r e a ' l i m e n t ê e d e f a ç o n r ê g u ' l i è r e . 0 r l ' e f f l u e n t i n d u s t r i e l e s t g ê n é r a l e m e n t t r è s i r r ê g u l i e r e n q u a l i t é et en quantité et les accidents (fuites, dêversements, e t c . ) y s o n t f r é q u e n t s ;

l e s d i m e n s i o n s d ' u n e s t a t i o n d o i v e n t ê t r e p r ê v u e s p o u r u n e i m p o r t a n t e p é r i o d e d e temps. 0r, I'industrie êvolue. La quan-t i quan-t ê d ' e f f l u e n quan-t s p e u quan-t c r o î quan-t r e o u c a m é m e n quan-t s ' a n n u l e r à l a s u i t e d ' u n c h a n g e m e n t d ' o r i e n t a t i o n o u d ' u n e f e r m e t u r e ;

1 e s p o l l u t i o n s i n d u s t r i e l l e s e t d o m e s t i q u e s s o n t s o u v e n t i n c o r n -p a t i b1 e s . "

1 3 -1 . 3 C O N C L U S I O N C e t t e a n a l y s e d e l a p r o b l é m a t i q u e g ê n ê r a l e d e s t r a i t e m e n t s b i o l o g i q u e s c o n j o i n t s p e r m e t d e m e t t r e e n r e l i e f t r o i s a s p e c t s im p o r t a n t s : p r e m i è r e -m e n t , l a c o -m p l e x i t é d u p r o c e s s u s d e c h o i x d ' u n t e l m o d e d e g e s t i o n d e s e a u x u s ê e s e n r a i s o n d e s n o m b r e u x a v a n t a g e s e t i n c o n v ê n i e n t s q u ' i l p r ê s e n t e , c o m m e l e m o n t r e b i e n l e t a b l e a u 1 . 3 ; d e u x i è m e m e n t , l ' i n c i d e n c e p o s i t i v e d ' u n e t e l l e p r a t i q u e s u r l e s i n v e s t i s s e m e n t s c o n s a c r ê s à l ' a s s a i n i s s e m e n t d e s e a u x ; e t t r o i s i è m e n e n t , I ' i m p a c t p o t e n t i e l le m e n t n ê g a t i f d e s e a u x r ê s i d u a i r e s in d u s t r i e l l e s s u r l ' e f f i c a c i t ê d e s s t a t i o n s d ' é p u r a t i o n m u n i c i -p a l e s . Ce dernier as-pect constitue l'inconvênient majeur des traitements b i o l o g i q u e s c o n j o i n t s , l e q u e l e n t r a î n e g ê n ê r a l e m e n t u n e d i m i n u t i o n d e l a q u a l i t é d e I ' e f f l u e n t é p u r ê . I l c o n v i e n t d o n c d e d é f i n i r l e s t y p e s d ' e f f l u e n t s i n d u s t r i e l s q u i p e u v e n t ê t r e t r a i t ê s a u x s t a t i o n s d ' é p u r a t i o n m u n i c i p a l e s s a n s n u i r e à l e u r b o n f o n c t i o n n e m e n t . L e p r o c h a i n c h a p i t r e a b o r d e r a c e t h è m e e n m e t t a n t p r i n c i p a l e m e n t l ' a c c e n t s u r l e s f a c t e u r s q u i i n f l u e n c e n t le r e n d e m e n t d e s s y s t è m e s b i o l o g i q u e s .

6 o .E u c c o P tg ! +, 6 o

r F ff iË FËË ;j $â âE-gE

i= :-: b: € ds

i * €È

ËF

;Ë: s .u;

itâË

t:i;i: iË aË

I:;

; Ë

ËË

;i -âiu

i =;e

Ëili

ËËI*lE

iË

iË

ËËE

I Ë;Ë

ËË

iîËË

Ë

gË'i

Ë;ËË

ËiâËEi

;îË

:Ë

:i;

È ; ; i i; Ë.Ë

_{E a ;}

_{, Ë = . e = É Ë ' i ; Ë}

Ë; i ï--: Ës

Ëil gëâr

r; s;Ë

; Ë eî;

Ë É , i ; , 'i e ' s s Ï g Ë g ' : f : â : a € 6 . s B

$ Ê Ë ! ; i Ë E

ï i r T ! ç ; Ë ' q E i â ; ' ï â ; ï = : ;

Ë Ë * i : : - * s

iÊ

iËËâË

_{: ir iËgi}

_Ë

_iËi:

i:*s;

_i:EËË

_,u

_ÊiË

_ffE

_ËË:

: ; E Ë E p ;

_{; g i : Ë ; Ë}

_{E ; F = Ë}

_{e r ç c Ë}

_{s Ë E ; ç ; Ë}

_{e s ; -F Ë}

_{€ e E}

ËË

;ilgË

;;i t;i; : Ë;ËË

âiffE

È:l:Ë:e

ÈïË

;;Ë

€ËË

3Ë

'i'uT'tu

Ë;' Ë

ËËgË

Ë ;'-.:Ê

Ë;Ëââ

ËËâ;ÈÎ;

Ë€Ë'

s;'Ë

ËË;

UI z U z q z = | ( J L O I C C I X X I ( Ù ' G t . F U t q r t r q , ( u ( u o O O o : = . 5 ( l , g , . ô > ' F = . ! . ! = F o Ê q { J ! r O C ) o ' P + t Ë ( t J ( l J 9 ' æ . ; O g È 6 5 +, ct Gt C r(u (é L'- O iË I - . o , b t € , b : ' - q 0 - - + ' o + ) o P L

. ? € Ë . p ; ' Ë , s p i s I : Ë Ë ; Ê -

_{6 P L é l r . :} E U ' g i : a ë ' = A û E + ) ; ( J o , ' E t t . , o

;

o ç

_{Ë g Ë Ës A Ë : ; :Ps ;; ;,Ë;}

5 L ( , ; . . 3 Ë o , Ë s r . F D - E 3 l g = Ë I o , ^ = o 3 ' i i E Ë S E E . F r o L 5 P . ; i ( j | c . - _{5 t} ' F c, + r l o . F ' 3 - _{g Ë 5 H ;} g q ' Ë r Ë ' Ë o g F . 3 Ë J g B ô . e € o - , e 6 , o = I _ p 9 ! 5 ' ₅

b

_{€ € r i Ë $ Ë Ë ô : Ë ! Ë 3 , r g ; ;}

Ë 9 3 à : 6 i 5 ' = 6 E g r E : g - o ] . Ë Ë ; . , < u P O ( u

Ë t

5 ' Ë E Ë : g ; , H s ;

_{Ë Ë - : : l s ' F : Ù ' s}

F l E

F - l e

E E î . l F

s o + ) . 6 X F

= e - , = . ^ . = = ; s * l i f f

Ê . F ' ; . 9 ' = à j f ; o L x z . t : ' ' F o s . i _{. : i} . € x ( , F i Ë E g g E F S = Ê S l 5 * ' E i o Ë H Ë = r ; E € F - : . o  L ô - o , < l E . . 8 . 8 9 , 9 s l E ' n g S ô ' f E Ë ! F ( r r - o o ( u . e o ( u g 6 . F ' e ' - Ë _i = é É - â ' ' o - L @

u È E r Ë t : Ë ë ïE Ë ; Ë - : E ; Ë : Ï g g ;

. s

_{Ë 3 : = i f l ' ; Ë r . . Ë Ë :}

_{= 3 ; , c r p * - : Ë s " s E}

É : i ' E € s ' Ë

E : s g Î : ' s , : Ë ; s 3 E ' 3 . É

: 3 . i t € E

8 . : . B p

3 Ë

ë . :

_{E , I s . . ç Ë ; F i F . € p F E F Ë}

s Ë E s E l ' i € , d E Ê

E . : 3 = ' ; È E ; g Ë Ë

s P ? . e

o a 5 , , , 3 E = . : F o ' 5 . 3 r P € : : è € é Ë i 5 e € € € € É r ( l l L l F . F 5 ( l , F _{= É} q . P : . l r = ! a q . É o - r ( u c , . ! É P t r ' c r o u ( u ' r t o v o = - 6 ( u + , + r o c P o o . F Ë u o g è . r ( u 5 F L ( u ( u a ( u o o 0 . ! É = ( u E ( u ( u . É ! r . E c t ^ Q ) . - É É o E o æ ( u r ( u r ( u Ê + , 6 ' n ' F q , F _E ( r o c t L . ! É ( l , + ) L ) . - r O o r r c , r ( l J ç æ = q É , û ( u s . ! ' F ( F . | J ( J F r ( l , 5 Ê o . o € o - o - . ; t t + l É a É F ( l , = = 5 = 6 o ) F c . € ( u P E o É Ê r ( U ' F r O E ç â ' F g - û r ( u . r o 5 Ê L L ( Ù ( u a r c , € ( U = > d { J | | | o É | r ( + , | | c L o . É = t t = = g v , ln .p o .r? o () a (u 5 o-o o -o a P (u È (u (o ! +) a E <A +) (u l(u c) p tn (u (O + rt' cr) = td J co F

CHAPITRE 2

FACTEURS _{QUI INFLUENCINT LA QUALITÉ} DU MÉLANGE D E S E A U X U S E E S ï R A I T E E S P A R V 0 I E B I 0 L 0 G I Q U E

2. FACTEURS QUI INFLUENCENT LA QUALITE DU MELANGE DES EAUX USEES TRAITEES P A R V O I E B I O L O G I Q U E L a q u a l i t é d e s e a u x é p u r é e s v a r i e e n f o n c t i o n d e s i x p r i n c i p a u x f a c -t e u r s : l a c o m p o s i -t i o n d e s e a u x u s ê e s , le s c o n d i t i o n s e n v i r o n n e m e n t a l e s , l e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e d ê c a n t a t i o n , l e s p a r a m è t r e s d ' o p ê r a t i o n d e s s y s t è m e s , l e s t y p e s d e p r o c é d ê s e t l e s f a c t e u r s h u m a i n s ( N i k u et Schroeder, 1981). T o u t e f o i s n d a n s l e c a s d e s t r a i t e m e n t s c o n j o i n t s , l a c o m p o s i t i o n d e s e a u x u s é e s e t ' l e s c o n d f t i o n s e n v i r o n n e m e n t a l e s c o n s t i t u e n t l e s d e u x fa c t e u r s l e s p l u s i m p o r t a n t s en raison de leur forte influence sur les systèmes b i o l o -g i q u e s , ê t d û a u f a i t q u ' i l s c o n d f t i o n n e n t , d a n s u n e l a r -g e m e s u r e , le s q u a t r e a u t r e s f a c t e u r s m e n t i o n n ê s . D e c e f a i t , i l s f e r o n t l ' o b j e t d ' u n e é t u d e p l u s s p é c i f i q u e à p a r t i r d ' u n e r e v u e d e l a l i t t ê r a t u r e , l a q u e l l e p e r m e t t r a d e f a i r e r e s s o r t i r l e s p r o b l è m e s r e n c o n t r ê s l o r s d e 1 ' é p u r a t i o n d u m é l a n g e d ' e a u x u s ê e s i n d u s t r i e l l e s e t d o m e s t i q u e s , e t s e r v i r a d e s u p p o r t p o u r l ' é l a b o r a t i o n d e s c r i t è r e s d e f a i s a b i l i t é d ' o r d r e t e c h n i q u e . 2 . L C O M P O S I T I O N D E S E A U X U S É E S L e s c a r a c t ê r i s t i q u e s d u m é l a n g e d ' e a u x u s ê e s i n d u s t r i e l l e s e t d o m e s -t i q u e s d é p e n d e n -t g r a n d e m e n t d u t y p e d ' i n d u s t r i e q u i r e j e t t e s e s e f f l u e n t s d a n s le r ê s e a u d ' ê g o u t m u n i c i p a l . E n e f f e t , l a n a t u r e d e s e f f l u e n t s i n d u s -t r i e ' l s , c o n -t r a i r e m e n -t à c e l l e d e s e a u x u s ê e s d ' o r i g i n e d o m e s -t i q u e , v a r i e p o u r c h a q u e d o m a i n e i n d u s t r i e l , e t s o u v e n t m ê m e , p o u r c h a q u e u s i n e , e n r a i -s o n d e l ' e x i -s t e n c e d e p l u -s i e u r -s p r o c ê d é -s d e f a b r i c a t i o n . C e t t e v a r i a b i l i t é a p p a r a î t n e t t e m e n t a u t a b l e a u 2 . L , o ù s o n t p r ê s e n t ê e s le s p r i n c i p a l e s

T A B L E A U 2 . . I C a r a c t é r i s t i q u e s d e s ( m o d i f i é d e G u a r i n o 1 7 -e a u x ré s ' i d u a i r -e s d e q u e l q u e s t y p e s d ' i n d u s t r i e s e t R a d z i u l , 1976) . T A N N E R I E

trl

_I

_I

tr

_{Pr D N . B} sulf ures - Cr+3 ABATTO|R

trI

trt

tr tr

_{Pr Pr} N FONDO|R

_I

_I

_t

_I

_{Pr Pr} L A | T E R i E

trI

_I

o

tr

_{Pr Pr} A - B FROMAGERiE

_I

trI o l

_{e I}

_D Pr A . B CONSERVERiE

ol

_OI

_{D D A . B} BRASSERiE / orsrirlenre

r-c

tr tr

o f l

o Pr D A . N T E X T i L E _{i - c}

tr otr

_{o I}

_{o D Pr B P h é n o l s - Cr+6}

pÂrgs a plpirRs c

_OI

tr

_{r I}

a D D A . B sulf ures

NATURE DE rinOUSrnie Débit DBO5 DCO MeS H&G

SiGNiFiCATiON DES SYMBOLES

pH Substances toxiques

PaneuÈrnES rmsTtr

o

tr

_I

DBOs 200 200 - 300 3 0 0 - 1 0 0 0 l OOO et plus

DCO 300 300 -450 4 5 0 - 1 5 0 0 1 5OO et plus ItleS 200 200- 300 3 0 0 - 1 0 0 0 1 O(X) et ptus

H&G 50 5 0 - 1 0 0 1 0 0 - 9 0 0 9OO et ptus

I N

i

A B c D acide basique continu déf icient intermittent neutre present manque de données

c a r a c t é r i s t , i q u e s d e s e f f ' l u e n t s d e n e u f types d'industries. 0n remarquera q u e s e u l e s le s i n d u s t r i e s d o n t l e s e a u x r ê s i d u a i r e s p r ê s e n t e n t u n c a r a c t è r e o r g a n i q u e d o m i n a n t o n t é t é r e t e n u e s , c o n p t e t e n u d e l a n a t u r e b i o l o g i q u e d e s procédês de traitement étudiés.

L e s p a r a m è t r e s p h y s i c o - c h i m i q u e s c h o i s i s s o n t c e u x ' l e s p l u s f r ê q u e m m e n t m e s u r ê s l o r s d e s c a m p a g n e s d ' ê c h a n t i l l o n n a g e o r g a n i s - e e s p o u r ê v a l u e r l a q u a l i t ê g ê n ê r a l e d e s e a u x . I l s c o n p r e n n e n t l a d e m a n d e b i o c h i m i q u e e n o r y g è n e ( D B 0 s ) , I a d e m a n d e c h i m i q u e e n orygène (DC0), I es matières en s u s p e n s i o n ( M e S ) , 1 e s h u i l e s e t g r a i s s e s (H & G ) , l e s ê l ê m e n t s n u t r i t i f s ( N , P ) , l e p H e t l e s s u b s t a n c e s t o x i q u e s . A v a n t d e t r a i t e r p l u s e n d ê t a i l d e l ' i n f l u e n c e d e c e s p a r a m è t r e s s u r I ' e f f i c a c i t ê d e s s t a t i o n s d ' é p u r a t i o n m u n i c i p a l e s , i l i m p o r t e d e d i s c u t e r d u c a r a c t è r e i r r ê g u l i e r d e s r e j e t s i n d u s t r i e l s . ? . L . L F l u c t u a t i o n s d u d é b i t e t d e s f l u x d e p o l l u t i o n i n d u s t r i e l s L e s c a r a c t ê r i s t i q u e s d e s eaux c o n c e n t r a t i o n e n m a t i è r e s p o l lu a n t e s ) d a i r e e t j o u r n a l i è r e . r ê s i d u a i r e s i n d u s t r i e l l e s ( v o l u m e e t v a r i e n t d e f a ç o n s a i s o n n i è r e , h e b d o m a -L e s v a r i a t i o n s s a i s o n n i è r e s c a r a c t ê r i s e n t p r i n c i p a l e m e n t l e s r e j e t s d e s c o n s e r v e r i e s d e f r u i t s e t l ê g u m e s . É t a n t d o n n ê q u e l e s a c t i v i t ê s d e c e s i n d u s t r i e s f o n t s u i t e à l a r ê c o l t e d e s m a t i è r e s p r e m i è r e s , e l l e s n e f o n c -t i o n n e n -t s o u v e n -t q u ' u n e p a r t i e d e l ' a n n ê e . D ' a i l l e u r s , S m a l l f i , 9 7 7 \ fa i t

1 9 -é t a t d e s p r o b l è m e s r e n c o n t r ê s p a r l a m u n i c i p a t i t ê d e F o r t F a i r f i e l d , d a n s l ' ê t a t d u M a i n e , lo r s d u c h o i x d ' u n p r o c ê d ê d ' ê p u r a t i o n p o u r l e t r a i t e m e n t d u m ê l a n g e d e s e a u x u s ê e s d o m e s t i q u e s e t d e s e f f l u e n t s d ' u n e i n d r s t r i e d e t r a n s f o r m a t i o n d e s p o m m e s d e t e r r e e t d e m i s e e n c o n s e r v e d e p o i s . L e s y s t è m e d e t r a i t e m e n t d e v a i t ê t r e s u f f i s a m m e n t s o u p l e p o u r r ê p o n d r e a d ê q u a -t e m e n -t à d e u x c o n -t r a i n -t e s im p o r -t a n -t e s , s o i t l a v a r i a t i o n d e ' l a c o r p o s i t i o n d e s e a u x u s ê e s a u c o u r s d e 1 ' é t ê , s u i t e à l a t r a n s f o r m a t i o n d e l ' i n d r s t r i e d e p o m m e s d e t e r r e e n c o n s e r v e r i e d e p o i s , e t l ' a r r ê t d e s a c t i v i t ê s d e l ' i n d u s t r i e p e n d a n t u n m o i s o u p l u s , l o r s d u c h a n g e m e n t d e p r o d u c t i o n . L e s n o m b r e u s e s é t u d e s e n t r e p r i s e s p a r l a m u n i c i p a l i t ê o n t m o n t r ê q u e le s d i s q u e s b i o l o g i q u e s s ' a v ê r a i e n t le m e i l l e u r s y s t è m e d e t r a i t e m e n t p o u v a n t f a i r e f a c e a u x c o n d i t i o n s p a r t i c u l i è r e s d e I ' u s i n e . P o u r c o n s e r v e r u n e b o n n e e f f i c a c i -tê du système de traitement au morent de la reprise des opêrations de I ' i n d u s t r i e , i I a é t ê p r ê v u d e r e c y c ' l e r le s b o u e s rr u n i c i p a l e s d e f açon à m a i n t e n i r u n e b i o m a s s e c o n s t a n t e . L e s v a r i a t i o n s h e b d o m a d a i r e s , p o u r l e u r p a r t , sont très frêquentes et t o u c h e n t 1 a m a j o r i t ê d e s i n d u s t r i e s . E n e f f e t , l e s ê t a U t i s s e m e n t s i n d u s -t r i e l s o p è r e n -t g ê n ê r a l e m e n -t c i n q o u s i x j o u r s p a r s e m a i n e , c e q u i i m p l i q u e q u e l e d é b i t d e s e a u x r ê s i d u a i r e s q u i p a r v i e n t à l a s t a t i o n d e t r a i t e m e n t e s t m o i n s g r a n d l e s f i n s d e s e m a i n e q u e l a s e m a i n e . L a d i m i n u t i o n d e s d ê b i t s e s t d i r e c t e m e n t p r o p o r t i o n n e l l e au pourcentage d ' e a u x u s ê e s q u i o r i g i n e n t d e s i n d u s t r i e s , e t e l l e p e u t a t t e i n d r e , d a n s c e r t a i n s c a s , d e s p r o p o r t i o n s n o n n ê g 1 i g e a b 1 e s . P a r e x e n p l e , l' a n a l y s e d e s a f f l u e n t s d ' u n e s t a t i o n d ' é p u r a t i o n n u n i c i p a l e q u i t r a i t e l e s e a u x r ê s i d u a i r e s d ' u n e m a n u f a c t u r e d e t a p i s , m o n t r e q u e l e d ê b i t d u d i m a n c h e n e r e p r ê s e n t e q u e 4 0 % d u d é b i t m o y e n d e l a s e m a i n e ( D u c h o n e t P a i n t e r , 1 9 7 3 ) .

0 r , u n e t e l l e s i t u a t i o n n ' e s t p a s s a n s c r - e e r d e s p r o b l è m e s d ' o p ê r a t i o n d e s s t a t i o n s d e t r a i t e m e n t ; l a s t r a t ê g i e d e c o n t r ô l e d u p r o c ê d é p a r b o u e s a c t i v ê e s , b a s ê e s u r l e m a i n t i e n d u r a p p o r t F / 1 4 à u n n i v e a u c o n s t a n t , n e p e u t a l o r s ê t r e a p p l i q u é e , p u i s q u ' e l l e c o n d u i r a i t à u n e c o n c e n t r a t i o n i n s u f f i -s a n t e d e b i o r n a -s -s e d a n s I e s y s t è m e e n d ê b u t d e s e m a i n e , c ' e s t - à - d i r e a u m o r e n t d e l a r e p r i s e d e s a c t i v i t ê s i n d u s t r i e l l e s . T o u t e f o i s , p o u r r e m é d i e r à c e s p r o b l è m e s , p l u s i e u r s n u n i c i p a l i t ê s c o n s e r v e n t l a c o n c e n t r a t i o n d e b i o m a s s e ( M L S S ) à u n h a u t n i v e a u , t o u s l e s j o u r s d e l a s e m a i n e , d e f a ç o n à a s s u r e r u n e b o n n e p e r f o r m a n c e d e s i n s t a l l a t i o n s d ' é p u r a t i o n e n t o u t t e n p s ( T r o x l e r e t H o p k i n s , 1 9 8 1 ) .

A u x d e u x types de variations mentionn-ees p r - e c ê d e m m e n t , s ' a j o u t e n t l e s f l u c t u a t i o n s j o u r n a l i è r e s . L e r e j e t d e s e a u x r ê s i d u a i r e s in & s t r i e l l e s e s t t r è s i r r ê g u l i e r a u c o u r s d e l a j o u r n ê e ( " b a t c h d i s c h a r g e " ) e t l ' a r r i v ê e s o u -d a i n e -d e c e s e f f l u e n t s à l a s t a t i o n -d ' ê p u r a t i o n p r o -d . r i t u n e f f e t " c h o c " s u r l e s y s t è m e b i o l o g i q u e ( " s h o c k lo a d " ) , q u i s e t r a d u i t g ê n ê r a l e m e n t p a r u n e d i m i n u t i o n d e l a q u a l i t ê d e l ' e f f l u e n t t r a i t ê ( A n d r e v l s e t 0 ' l s s o n , L 9 7 6 ) . I l e x i s t e d e u x p r i n c i p a u x t y p e s d ' e f f e t s c h o c s : h y d r a u l i q u e e t o r g a n i q u e ( C o u i l l a r d e t L e s s a r d , 1 9 8 4 ) . C e d e r n i e r t y p e d ' e f f e t p e u t , à s o n t o u r , ê t r e d e d e u x n a t u r e s : s o i t q u a n t i t a t i f , s ' i l s ' a g i t d ' u n e v a r i a t i o n d e l a c o n c e n t r a t i o n d e m a t i è r e o r g a n i q u e , s o i t q u a l i t a t i f , s ' i l s e p r o d u i t u n c h a n g e m e n t d a n s la c o n p o s i t i o n d e l ' a f f l u e n t ( G r a { , 1 9 7 1 ) . L e c h o c h y d r a u -l i q u e , p o u r s a p a r t , p e u t ê t r e d ê f i n i c o m m e é t a n t u n e a u g n e n t a t i o n d u d ê b i t d e s e a u x u s ê e s . S e l o n G e o r g e e t G a u d y ( 1 9 7 3 ) , le c h o c h y d r a u l i q u e p e r t u r b e d e f a ç o n s i g n i f i c a t i v e l e s s y s t è m e s d e b o u e s a c t i v ê e s lo r s q u e la v a r i a t i o n d u v o l u m e d e s e a u x e s t s u p é r i e u r e â 1 0 0 % .

? L -P a r a i l l e u r s , l e s ê t u d e s rê a l i s ê e s p a r K r i s h n a n e t G a u d y ( 1 9 7 6 ) , s u r l e s e f f e t s d ' u n c h o c o r g a n i q u e q u a n t i t a t i f a p p l i q u ê à u n s y s t è m e d e b o u e s a c t i v ê e s , m o n t r e n t q u e le t e m p s m o y e n d e s ê j o u r h y d r a u l i q u e ( [ ) e t l ' â g e d e s b o u e s ( 0 . ) j o u e n t u n r ô l e i m p o r t a n t d a n s l a r ê p o n s e d e s m i c r o o r g a n i s m e s l o r s q u ' i l y a a u g m e n t a t i o n s o u d a i n e d e l a c h a r g e o r g a n i q u e ; p l u s 1 a v a l e u r d e c e s p a r a m è t r e s e s t ê ' l e v ê e , m o i n s g r a n d e e s t l a p e r t e d ' e f f i c a c i t ê d u s y s t è m e p o u r l ' e n l è v e m e n t d e l a D C O . D e c e f a i t , l o r s d ' u n e v a r i a t i o n d e c h a r g e , le s p r o c ê d ê s a v e c r e c y c l a g e d e s b o u e s p o s s è d e n t u n e m e i l l e u r e c a p a -c i t ê d ' a d a p t a t i o n q u e l e s s y s t è m e s s a n s r e c y c l a g e . L e s a u t e u r s n o t e n t é g a l e m e n t q u ' u n e a u g m e n t a t i o n d u s u b s t r a t p a r u n f a c t e u r d e t r o i s n ' a l t è r e p a s d e f a ç o n s i g n i f i c a t i v e l a q u a ' l i t ê d e l ' e f f l u e n t t r a i t ê . P a r c o n t r e , l o r s q u e 1 ' a m p l i t u d e d u c h o c e s t é g a l e o u s u p ê r i e u r e à c i n q , i l y a p r o l i f ê -r a t i o n d ' o -r g a n i s m e s f i l a m e n t e u x q u i p r o v o q u e n t u n f o i s o n n e m e n t d e s b o u e s ( " s l u d g e _{b u l k i n g " ) .} L e s c h o c s q u a l i t a t i f s p r o d u i s e n t d e s e f f e t s s e m b l a b l e s à c e u x o c c a s i o n -n ê s p a r l e s c h o c s q u a -n t i t a t i f s . S u i t e a u x a p p o r t s s o u d a i -n s d e r ê s i d u s d e c o l l e à b a s e d e p h ê n o 1 , d a n s le s e a u x u s - e e s d e l a n u n i c i p a l i t ê d e D a l l a s , O r e g o n , G r a h a m e t F i l b e r t ( 1 9 7 0 ) o n t o b s e r v ê u n e d ê t ê r i o r a t i o n d e l a q u a l i t ê d e l ' e f f l u e n t q u a n t a u x M e S , d u e à d e s p r o b l è m e s d e d 6 c a n t a t i o n d e s b o u e s . L e m o y e n 1 e p l u s c o u r a m m e n t u t i l i s ê p o u r a t t ê n u e r le s e f f e t s d e s f o r t e s v a r i a t i o n s d e d ê b i t e t d e c o n c e n t r a t i o n e n m a t i è r e s p o ' l l u a n t e s contenues d a n s l e s e a u x r é s i d u a i r e s , c o n s i s t e e n l ' i n s t a l l a t i o n d e b a s s i n s d ' é q u i l i b r e à ' l a s t a t i o n d e t r a i t e r n e n t r u n i c i p a l e o u a u s i t e d e l ' i n d u s t r i e . L a l i t t ê -r a t u -r e p -r ê s e n t e d e n o m b -r e u x e x e n p l e s d e t r a i t e m e n t c o n j o i n t o ù u n e t e ' l I e

p r a t i q u e a ê t ê a p p l i q u ê e , q u e c e s o i t p o u r d e s e f f l u e n t s d e I a i t e r i e s , d e f a b r i q u e s d e p â t e s e t p a p i e r s o u d e m a n u f a c t u r e s d e t a p i s ( N e t z e r e t a l . , 1 9 8 0 ; B a l d e n e t a l . , L 9 7 9 ; N i l s s o n , L 9 7 5 ; H u b e r e t J o n e s , 1 9 7 4 1 ' G a n c z a r c z y k , 1 9 6 9 ) . D a n s l e c a s d e s l a i t e r i e s , c e s b a s s i n s p e u v e n t , e n p l u s d ' é g a l i s e r l e s p o i n t e s d e d ê b i t , d i m i n u e r l e p H e t r é d u i r e l a D B 0 5 e t ' l a D C O d e 1 5 % e t 1 0 % r e s p e c t i v e m e n t ( N y s t e n , 1981). P a r f o i s , l e t y p e d e p r o c ê d é b i o l o g i q u e ' l u i - m ê m e r ê u s s i t à é q u i l i b r e r l a c h a r g e o r g a n i q u e d e s e a u x r é s i d u a i r e s . A i n s i , à L o w v i l l e , d a n s l' é t a t d e N e w Y o r k , l e s e f f l u e n t s d ' u n e f r o m a g e r i e sont rejetês sans prê-taitement d a n s le r ê s e a u d ' ê g o u t m u n i c i p a l e t t r a i t ê s a u m o y e n d ' u n ê t a n g a ê r ê ( l ^ l a t s o n e t a l . , T 9 7 4 ' t . B i e n q u e l a c o n c e n t r a t i o n d e D B 0 5 d e l ' a f f l u e n t p u i s s e v a r i e r p a r f o i s d e 2 1 4 à 6 5 6 m g / g . j o u r l , l e r e n d e m e n t d u s y s t è m e e s t q u a n d m ê m e é l e v ê a v e c m o i n s d e 1 0 m g / [ d e D B 0 5 à l ' e f f l u e n t , c o n p t e te n u d u f a i t q u e 1 ' é t a n g a g i t c o m n e u n b a s s i n ta m p o n d o n t l a c a p a c i t ê p e u t p e r m e t t r e u n temps de séjour de 40 jours.

2 . t . 2 M a t i è r e o r g a n i q u e L e s p r o c é d é s b i o l o g i q u e s fonctionnent gênêralement m i e u x l o r s q u e l a c o n c e n t r a t i o n e n m a t i è r e o r g a n i q u e (D B 0 s ) c o n t e n u e d a n s l e s e a u x u s ê e s n e d ê p a s s e p a s c e r t a i n e s l i m i t e s e n r a i s o n d e l ' i n f l u e n c e d e c e p o l l u a n t s u r l a c o n s o m m a t i o n d ' o r y g è n e d i s s o u s p a r 1 e s b a c t ê r i e s a ê r o b i e s . S e l o n J a l b e r t ( 1 9 8 4 ) , ' l e s teneurs maximales e n D B O , v a r i e n t d e 2 0 0 n g / t , , p o u r l e s ê t a n g s r C o n c e n t r a t i o n s m i n i m a l e e t

2 3

-f a c u ' l t a t i -f s , à 4 0 0 - 5 0 0 n g / L , p o u r l e s êtangs aêrês, et peuvent atteindre j u s q u ' à 4 0 0 0 n g / t , d a n s le c a s d e s p r o c ê d ê s p a r b o u e s a c t i v ê e s . 0 r , i 1 e x i s t e p l u s i e u r s e a u x d e p r o c ê d é i n d u s t r i e l d o n t l a c o n c e n t r a t i o n e n m a t i è r e o r g a n i q u e e s t s u p ê r i e u r e à c e r t a i n e s d e c e s v a l e u r s ; p a r e x e m p l e , B r o w n e t P i c o ( 1 9 7 9 ) n o t e n t d e s c o n c e n t r a t i o n s e n D B O . d e l ' o r d r e d e 5 7 0 0 m 9 / 9 p o u r d e s e f f l u e n t s d e l a i t e r i e s . D e m ê m e , l a t e n e u r e n D B O ' d e s e a u x r ê s i d u a i r e s d ' a b a t t o i r p e u t a t t e i n d r e j u s { u ' à 1 8 0 0 m g / 1 , ( C o o p e r e t a l . , 1 9 7 9 ) . P a r conparai son, I a concentrati on en DB0s des eaux us-ees domestiques moyennes e s t d ' e n v i r o n 2 2 0 n g / n " ( M e t c a l f e t E d r y I n c . , L 9 7 9 ) . C ' e s t p o u r q u o i p l u s i e u r s m u n i c i p a l i t ê s im p o s e n t c e r t a i n e s li m i t a t i o n s q u a n t a u x t e n e u r s e n m a t i è r e o r g a n f q u e d e s e a u x u s ê e s d ê v e r s ê e s d a n s le r ê s e a u d ' ê g o u t n e n d é p i t d u f a i t q u e le s e f f l u e n t s in d u s t r i e l s s u b i r o n t u n e d i l u t i o n s u i t e a u m é l a n g e a v e c l e s e f f l u e n t s u r b a i n s . A i n s i , l a r r u n i c i p a ' l i t ê d e C h a m p a i g n , d a n s ' l ' é t a t d e I ' I I I i n o i s , a e x i g ê q u e f i n d u s t r i e a g r o - a l i m e n t a i r e K r a f t f a s s e s u b i r à s e s e a u x r ê s i d u a i r e s u n p r ê t r a i t e m e n t a v a n t l e r e j e t d a n s le r ê s e a u d ' é g o u t m u n i c i p a ' | , d e f a ç o n à r ê d u i r e l a D B 0 5 j u s q u ' à u n e c o n c e n t r a t i o n d e 2 0 0 n g / t , ( l ' l a t s o n e t a l . , L 9 7 4 1 ; la c h a r g e p o l l u a n t e d ' o r i g i n e i n d u s t r i e l l e n e r e p r ê s e n t a i t p o u r t a n t q u e ? 5 % d e 1 a c h a r g e to t a l e t r a i t ê e à l a s t a t i o n m u n i c i p a 1 e . L a n a t u r e d e l a m a t i è r e o r g a n i q u e , t o u t c o m m e ' l a c h a r g e , jo u e u n r ô l e i n p o r t a n t d a n s I ' e f f i c a c i t ê d e s p r o c e s s u s d ' é p u r a t i o n b i o l o g i q u e s . À c e t é g a r d , P i t t e r ( L 9 7 6 ) d i s t i n g u e q u a t r e g r o u p e s d e s u b s t a n c e s o r g a n i q u e s : 1 ) l e s s u b s t , a n c e s b i o d ê g r a d a b l e s e t n o n - t o x i q u e s ; 2 ) l e s s u b s t a n c e s b i o d ê g r a -d a b l e s e t t o x i q u e s ; 3 ) l e s s u b s t a n c e s n o n - b i o d ê g r a d a b l e s e t n o n - t o x i q u e s ; 4 )

. | e s s u b s t a n c e s n o n - b i o d é g r a d a b l e s d i f f 6 r e n c e d e b i o d é g r a d a b i l i t é d e s e t t o x i q u e s . D e s u b s t a n c e s o r g a n i q u e s p l u s , i l r e l i e l a à t r o i s f a c t e u r s : - facteurs physico-chimiques f a c t e u r s b i o ' l o g i q u e s ( n a t u r e et âge d ' a d a p t a t i o n , ( t e m p é r a t u r e , p H , s o l u b i l it é , e t c . ) ; o x y g è n e d i s s o u s , d e l a c u l t u r e m i c r o b i e n n e , t e m p s t o x i c i t é d u c o m p o s é , e t c . ) ; - f a c t e u r s c h i m i q u e s ( t a i l l e d e l a m o l é c u l e , lo n g u e u r d e s c h a î n e s , n o m b r e e t p o s i t i o n d e s s u b s t i t u a n t s d a n s l a m o l é c u l e , e t c . ) . L e s s u b s t a n c e s o r g a n i q u e s a p p a r t e n a n t a u p r e m i e r g r o u p e s o n t f a c i ' l e m e n t b i o d é g r a d a b l e s e t é l i m i n é e s ra p i d e m e n t p a r v o i e b i o l o g i q u e . C ' e s t l e c a s n o t a m m e n t d e l a m a t i è r e o r g a n i q u e c o n t e n u e d a n s le s e a u x u s é e s d o m e s t i q u e s e t d a n s le s e f f l u e n t s d e q u e l q u e s i n d u s t r i e s , e n l ' o c c u r r e n c e l e s l a i t e r i e s e t l e s f r o m a g e r i e s . L e s e a u x r é s i d u a i r e s d e c e s i n d u s t r i e s s e c o n p o s e n t s u r t o u t d e p r o t ê i n e s , l a c t o s e , h y d r a t e s d e c a r b o n e e t m a t i è r e s g r a s s e s ( H a r p e r _{e t B l a i s d e l l , 1 9 7 1 ) q u i s e d é g r a d e n t r a p i d e m e n t s o u s l ' a c t i o n d e s} b a c t ê r i e s . L a b o n n e b i o d ê g r a d a b i l i t ê d e c e s e a u x s e c o n f i r m e d a n s l e r a p p o r t D B 0 ' / D C 0 1 , _{Q u i v a r i e e n t r e 0 , 6 e t 0 , 7 ( N y s t e n , 1 9 8 1 ) .} I Le rapport DBOq/DC0 t r a d u i t l a f r a c t i o n b i o d ê g r a d a b l e d e s c o t n p o s ê s o { y -d a b l e s p a r l e 6 ' i c h r o m a t e d e p o t a s s i u m ; p l u s sa valeur se rapproche d e L , m e i l l e u r e e s t l a b i o d ê g r a d a b i l i t ô d e s e a u x .