Haut PDF Déphosphatation physico-chimique et biologique des eaux usées

Figure 11 : Dimensions des bassins II.2. Station d’épuration des eaux usées par boues activées de Zrizer Annaba La région d'El Tarf montré en figure 12, se situe à l'extrême Nord Est de l'Algérie, elle s'étend sur une superficie d'environ 2891 Km 2 d'où une population de 420 246 habitants répartie sur 24 communes et 07 daïras ; cette population est fortement concentrée dans les agglomérations les plus importantes telles que El Tarf, El Kala, Dréan, Besbes….etc. Cette région est à vocation touristique importante avec les zones humides, le parc national, les sources thermales et une très riche faune et flore. L'activité de la pêche sportive et touristique est très prisée dans cette région (littoral marin, espaces lacustres, oueds, barrages….etc.) attire de nombreux pécheurs des wilayas limitrophes (Annaba, Souk Ahras, Guelma); le patrimoine forestier s'étend sur une superficie totale de 166 311 ha, il est composé principalement de chêne liège, de chêne zen, de pin maritime et d'eucalyptus.

La présence des contaminants émergents dans les systèmes aquatiques est associée aux décharges industrielles et aux eaux usées. Le traitement de celles-ci n’est pas totalement efficace et c’est de cette façon que les contaminants émergents comme les produits pharmaceutiques sont le plus souvent introduits dans l’eau, que ce soit par excrétion après administration ou tout simplement par disposition directe dans les effluents domestiques (estimée à <10% du volume des rejets). Des études effectuées sur plus de 200 composés pharmaceutiques administrés ont démontré que leur excrétion passait majoritairement par l’urine, avec 64% des composés expulsés de cette façon par rapport à 35% par les matières fécales [3]. Les composés pharmaceutiques peuvent être expulsés sous leur forme parente, métabolisée ou conjuguée d’acide glucuronique ou sulfurique. Comme ils finissent par se retrouver dans les eaux de surface, leur présence dans l’eau potable est tout aussi probable. Contrairement aux produits de soins personnels (PcPs) qui ne sont pas utilisés à des fins thérapeutiques, les effets de l’exposition des composés pharmaceutiques aux humains sont bien compris et ont déjà fait l’objet de nombreuses études. Il reste cependant encore beaucoup de chemin à faire pour en connaître autant sur la faune la flore et les écosystèmes, d’autant plus que les métabolites peuvent être aussi bioactifs que leur molécule parente et les formes conjuguées peuvent se déconjuguées une fois introduite dans l’environnement [2]. Leurs effets dans l’environnement seraient cumulatifs et s’attaqueraient aux écosystèmes [3]. Les concentrations en composés pharmaceutiques retrouvées dans les eaux de surface vont généralement du ng L -1 au µg L -1 , posant ainsi potentiellement des risques significatifs pour la faune et la flore aquatique. Par exemple, une étude effectuée sur 139 cours d’eau à travers 30 états des USA a démontré que la caféine était le composé s’y retrouvant le plus fréquemment, l’ayant été dans 71% des cours d’eau avec une concentration médiane de 100 ng L -1 [2].

Introduction générale En Algérie, l'eau est un élément primordial pour les activités humaines et l'aménagement du territoire qui sont incontournables pour le développement socio-économique. Mostaganem est une Wilaya à vocation agricole et depuis le début des années 2000, les activités touristiques liées à la zone côtière se sont multipliées afin de développer l’emploi et la création de richesse (DPRH, 2018). Chaque été, plus de dix millions de touristes visitent Mostaganem pour y passer leurs vacances au bord des plages (Taibi, 2016). L’objectif du traitement des eaux usées et de réduire au maximum le niveau de pollution et contamination pour la rendre respectueuse et sans danger dans le milieu où elle est rejetée, et afin de préserver la santé humaine et la protection du milieu naturel. De ce fait, deux questions centrales se posent : dans quel état de salubrité se trouvent les eaux de baignade ? Et, est-ce que l’épuration des eaux usées de la station de traitement des eaux usées (STEP) de Mostaganem est-elle suffisante ? Remili et Kerkouf (2009) qui ont aussi travaillé sur l'étude des eaux des rejets urbains à Mostaganem durant l’année 2008, c’est à dire avant la mise en marche de la STEP de Mostaganem et ont mis en garde sur la pollution résultant de l’absence de stations d’épuration des eaux usées sur la côte de Mostaganem.

oxygène dissous inférieure à 3 mg/l. La faible concentration en oxygène dissous serait aussi liée à la forte turbidité, au MES (figures 7 et 8). En effet, l’abondance des MES dans l’eau favorise la réduction de la luminosité et abaisse la production biologique du fait de la chute de l’oxygène dissous consécutive à une réduction des phénomènes de photosynthèse (Lamizana- Diallo et al. (2008). Les fortes teneurs des DCO et DBO5 obtenues en aval (figures 13 et 14) sont dues aux forts rejets d’eaux usées directement dans le cours d’eau. On peut évoquer le cas des rejets d’eaux usées de l’usine de Possotomè, la proximité ou l’inexistence des latrines à Kpétou et du village semi-lacustre de Guézin. Selon Lamizana-Diallo (2005), cet état de pollution n’affecte pas la répartition des hygrophytes le long du bief du Massili mais, a un effet très négatif sur les poissons. Selon la grille de lecture de la colonne d’eau établie par l’institut français pour la recherche de la mer (ifremer, 2000), les teneurs en ions nitrites, nitrates et phosphates sont dans la gamme mauvaise signalant que le lac Ahémé est eutrophe. L’une des conséquences de l’eutrophisation est la prolifération des plantes aquatiques. En effet, la prolifération des plantes aquatiques surtout celle de la jacinthe d’eau est à l'origine de la formation d'un écran en surface des eaux qui empêche l’oxygénation du milieu Mama (2010). De plus leur décomposition induit une augmentation de la quantité de matière organique dans le milieu dont la dégradation favorise asphixie des espèces halieutiques. La production de sulfure et de nitrite (toxiques) inhibe le développement d’autres producteurs primaires et des poissons à grande sensibilité. Ceci peut provoquer un déséquilibre de la chaîne trophique (production/ consommation) d’un plan d’eau et entraîner des conséquences écologiques importantes.

Les résultats indiquent une diminution significative (p<0.05) des eaux traitées en mars et non significative (p>0.05) en avril. Ces résultats sont supérieurs aux normes de l’OMS (<0,5 mg/1). L’Ammonium : leur présence dans l'eau traduit habituellement un processus de dégradation incomplet de la matière organique. C'est donc un excellent indicateur de la pollution de l'eau par des rejets organiques d'origine agricole, domestique ou industriel (Boudraa et al., 2011). Les résultats de notre étude montrent clairement une diminution des taux d'ammoniac, où La présence des microorganismes autotrophes vis-à-vis de l’azote, dégradent les protéines en azote ammoniacal. Les bactéries autotrophes telles que

1980 ;Glanic et Benneton, 1989inMetahri, 2012) I.2 Origine des eaux usées D’après RODIER et al (2005), On peut classer comme eaux usées, les eaux d’origine urbaines constituées par des eaux ménagères (lavage corporel et du linge, lavage des locaux, eaux de cuisine) et les eaux vannes chargées de fèces et d’urines ; toute cette masse d’effluents est plus ou moins diluée par les eaux de lavage de la voirie et les eaux pluviales. Peuvent s’y ajouter suivant les cas les eaux d’origine industrielle et agricole. L’eau, ainsi collectée dans un réseau d’égout, apparaît comme un liquide trouble, généralement grisâtre, contenant des matières en suspension d’origine minérale et organique à des teneurs extrêmement variables. En plus des eaux de pluies, les eaux résiduaires urbaines sont principalement d’origine domestique mais peuvent contenir des eaux résiduaires d’origine industrielle d’extrême diversité. Donc les eaux résiduaires urbaines (ERU) sont constituées par :

A vingt différentes reprises, les eaux de surface et de la zone photi- que ont été analysées pour leur telllpérature, leur transparence, leur concen- tration en a[r]

3.10.4.2 Agents chimiques organiques : Le ruissellement dans les zones végétales entraîne toutes sortes de matières organiques dans les cours d'eau et dans les lacs. Par exemple, les substances humiques peuvent se retrouver en grande partie dans certaines eaux. Provenant de la dégradation des matières végétales, elles confèrent une coloration plus ou moins forte à l'eau et la rendent esthétiquement rebutante au consommateur. C'est souvent le cas des cours d'eau cheminant au travers des boisés, où tombent des parcelles de bois, d'écorce, ou des feuilles. Cette pollution organique colorante engendre souvent l'apparition de macromolécules acides comme l'acide humique ou fulvique, ce qui fait diminuer dangereusement, le pH c'est alors un cas bien réel de modification chimique due à des agents organiques d'origine naturelle.

La pollution de l'eau est une dégradation physique, chimique, biologique ou bactériologique de ses qualités naturelles, provoquée par l'homme et ses activités. Elle perturbe les conditions de vie de la flore et de la faune et affecte l’équilibre écologique des écosystèmes. La dégradation des ressources en eau, sous l’effet des rejets d’eaux polluées, peuvent non seulement détériorer gravement l’environnement mais aussi entrainer des risques de pénurie, d’où la nécessité de traiter ces eaux usées avant de les rejeter dans le milieu récepteur. La pollution de l’eau peut être est provoquée par les activités domestiques, industrielles ou agricoles nécessaires aux besoins quotidiens des populations et leur

La chitine est le composé primaire de la cuticule des insectes, des araignées et des crustacées. C’est le deuxième polymère le plus abondamment produit à la surface de la Terre après la cellulose qui est le principal constituant des végétaux. Par conséquent, ces polysaccharides naturels, et leurs produits de décomposition, sont omniprésents dans les systèmes aquatiques et les sols (e.g., Gonzalez-Davila et Millero, 1990). Pour quantifier le comportement géochimique de l’antimoine, il est donc nécessaire de prendre en compte ses interactions avec ces surfaces organiques. Outre leur omniprésence environnementale, la chitine et la cellulose sont des biosorbants très utilisés dans le traitement des eaux usées (e.g., Sag et Aktay, 2002 ; Zhou et al., 2004). Or, certains effluents de stations d’épuration contiennent jusqu’à 2,1 mg.L -1 de Sb (Minear et al., 1981) ce qui soulève des problèmes d’efficacité d’épuration vis-à-vis de cet élément, et des barrières actives de chitine pourraient être une solution à ces problèmes d’assainissement. De plus, le fort potentiel de bioaccumulation de Sb III par des levures de boulanger (Saccharomyces cerevisae), qui synthétisent de la chitine lors de leur bourgeonnement, encourage cette démarche (Pérez- Corona et al., 1997). Enfin, la chitine, possédant des groupes fonctionnels similaires à ceux des parois cellulaires des bactéries ou de leurs exsudats (Hoiczyk et Hansel, 2000), est une bonne molécule modèle pour appréhender les mécanismes de biosorption sur les bactéries.

La méthode utilisée est basée sur les analyses physico-chimiques des eaux usées avant et après les opérations de traitement effectuées dans la station en détectant tous les éléments pouvant être trouvés dans ces eaux, pour déterminer le rendement d’épuration de celles-ci. A la lumière des résultats obtenus des analyses physicochimiques des eaux usées traitées par la station d’épuration, les valeurs enregistrées de certains paramètres étudiés (pH, CE, T, Nitrite, Phosphore totale) sont généralement conformes aux normes algériennes de rejet et aux normes d’irrigation internationales fixées par la FAO et l’OMS. Au terme de l’évaluation du degré de pollution physico-chimique dans la station, on peut constater qu’en particulier (MES, DBO 5 , DCO) dépassent les normes admissibles, lorsqu’elles atteignent leurs

Ainsi l’EC s’avère comme étant l’alternative idéale pour minimiser les inconvénients engendrés par les traitements physico-chimiques de l’eutrophisation. Ce présent travail vise l’amélioration de la technique de déphosphatation par le procédé d’électrocoagulation monopolaire. L’optimisation des paramètres influençant cette méthode est réalisée en premier lieu sur des solutions synthétiques (eau distillée dopée en ions phosphates), puis suit une application dudit procédé sur un rejet d’eau usée urbaine prélevé de la station de traitement des eaux polluées (STEP) de la ville de Bouira.

Parmi cette composition diversifiée, on peut trouver des substances riches en éléments minéraux nutritifs, des substances peu ou non biodégradables et des germes pathogènes [46]. On conçoit donc que par le biais de nos lavabos, éviers, salles de bains et sanitaires passe chaque jours une pollution proportionnelle au nombre d’habitants, leurs niveau de vie et leurs milieu socioculturel. Ces volumes d’eaux usées influencés par le mode de tarification et la consommation en eau potable ne sont pas constants dans le temps. En effet des variations importantes s’observent sur l’année, la journée et parfois même l’heure [19].

Érosion hydrique L’érosion hydrique provoque la perte de la partie supérieure du sol par ruissellement superficiel. L'érosion des sols se développe lorsque les eaux de pluie, ne pouvant plus s'infiltrer dans le sol, ruissellent sur la parcelle en emportant les particules de terre. Cet état du sol de non-absorption des eaux en excédent apparaît soit lorsque l'intensité des pluies est supérieure à l'infiltrabilité de la surface du sol (ruissellement « Hortonien»), soit lorsque la pluie arrive sur une surface partiellement ou totalement saturée par une nappe (ruissellement par saturation). Ces deux types de ruissellement apparaissent généralement dans des milieux très différents, bien que l'on observe parfois une combinaison des deux (Cros-Cayot, 1996). Une fois le ruissellement déclenché sur la parcelle, l'érosion peut prendre différentes formes qui se combinent dans le temps et dans l'espace : l'érosion de versant diffuse ou en rigoles parallèles et l'érosion linéaire ou concentrée de talweg.

50  Les coliformes totaux et fécaux Pour les résultats de colimétrie aucun germe indicateur de contamination fécale n’as été enregistré en eau traitée, par contre l’eau non traitée de barrage renferme un nombre de coliformes totaux et fécaux, par exemple l’échantillon 2 (eau de barrage) contient 15 coliformes totaux et 9 coliformes fécaux. Les coliformes totaux sont utilisés depuis très longtemps comme indicateurs de la qualité microbienne de l’eau parce qu’ils peuvent être indirectement associés à une pollution d’origine fécale [94-108], Le risque sanitaire relié directement à la présence des bactéries du groupe de coliformes totaux, est donc faible, à l’exception de certaines souches d'E.coli et de certaines bactéries opportunistes qui peuvent causer de graves maladies chez les patients débilités [94-109]. Les coliformes fécaux doivent être absents dans les eaux transportées sous canalisation [104]. Ils se rencontrent dans les matières fécales humaines ou animales, les eaux usées, les eaux de surface polluées [94]. La présence de coliformes thermotolérants, signe l'existence quasi certaine de la contamination fécale d'eau par E. coli l'espèce la plus présente dans la flore intestinale de l'homme et des animaux [84-94-108]. Pour CHEVALIER (2003) [108], la présence de coliformes fécaux peut être une indication de la présence des micro-organismes entéropathogènes, comme les salmonelles. Selon les résultats obtenus, l’eau de robinet est de qualité satisfaisante. La figure suivante représente un tube de BLBCP positif (virage du milieu et dégagement de gaz).

a être précisée, peu de matériaux testés pour cette application comportent cet avantage. 2.4. analyse environnementale L’utilisation de phosphorites comporte un inconvénient lié à l’accélération de l’utilisation de matière première dont la pénurie pourrait arriver d’ici une centaine d’année. Deux paramètres peuvent venir nuancer cet inconvénient. En premier lieu, cette accélération de la ressource en phosphates naturels est légèrement contrebalancé par la récupération de phosphore des eaux usées. Surtout, l’utilisation de phosphates naturels pour la déphosphatation des eaux usées (10-30 milliers de tonnes/an) n’est sans commune mesure avec la production de phosphates naturels pour la production d’engrais ou d’acide phosphorique (>145 millions de tonnes par an). Cependant, afin d’évaluer l’intérêt environnemental de cette filière, une analyse de son impact a été réalisée grâce à une Analyse de Cycle de Vie (ACV). L’ACV permet d’évaluer les impacts environnementaux d’un système et les dommages dans différentes catégories engendrées par ces impacts. La méthode ACV permet également de comparer les impacts de deux systèmes. L’impact du filtre tertiaire garni de phosphorites a donc été comparé a l’impact d’une autre solution envisageable pour la déphosphatation : la déphosphatation physico-chimique avec utilisation de chlorure ferrique.

DBO 5 ont été enregistrées au sein de la quatrième station (S4) : cela pourrait être lié essentiellement au volume élevé des eaux usées domestiques et industrielles, principalement des industries à caractère agroalimentaire (l’industrie des corps gras CO.G.B, Corps gras de Béjaia, etc.). La DCO (figure 3) est un autre paramètre qui nous permet d’évaluer d’une manière plus exacte la quantité des matières orga- niques biodégradables et non biodégrada- bles. Les valeurs enregistrées présentent des teneurs en DCO variant entre 44,8 et 196,56 mg/L. Ces dernières dépassent largement la norme (40 mg/L). Générale- ment, la variation de la teneur en DCO montre une diminution de la première à la deuxième station puis une augmentation de la deuxième à la quatrième. À l’excep- tion des résultats obtenus lors du troisième prélèvement où on a remarqué une aug- mentation de la première à la deuxième station, suivie d ’une diminution de la deuxième à la troisième, une augmenta- tion remarquable de DCO est enregistrée au niveau de la dernière station.

29 II.5.1. L’épuration biologique, les principaux procédés C'est le procédé le plus utilisé pour restaurer la qualité de l'eau en la débarrassant de ses principales impuretés, pourvu qu'elles soient biodégradables et ne contiennent pas de toxines. L’épuration biologique consiste a mettre la matière organique contenue dans les eaux usées au contact d'une masse bactérienne active en présence d’oxygène. Composée essentiellement de bactéries et de protozoaires, celle-ci va se nourrir de la matière organique et la dégrader. Elle reproduit dans des réacteurs spécifiques un phénomène qui se serait déroulé naturellement dans les rivières. A l'issue de ce processus, les bactéries constituent les “boues” qui devront être séparées de l'eau épurée (COULET. M, 2005).

Key words: physic-chemical quality, raw waters, treated waters, National Company of Water (NCW), N’Djamena, Chad. INTRODUCTION En Afrique, les eaux souterraines subissent de multiples contraintes dues à une forte croissance démographique et à l’inadaptation ou même l’absence d’assainissement (Boubakar, 2010). En effet, les réseaux d’égouts, les fosses septiques, les eaux usées des usines et les déchets solides sont les sources principales de pollution des eaux souterraines dans le secteur urbain. Dans les zones périurbaines et rurales, l’agriculture, par l’intermédiaire des intrants agricoles, contribue aussi à dégrader la qualité des nappes et cours d’eau (Bricha et al., 2007). Le Tchad dispose d’importantes ressources en eau avec des vastes régions constituées de formations sédimentaires (sables, grés), sièges d’aquifères continus sous forme de nappes libres et de nappes profondes captives ou semi-captives (SDEA, 2003). Il est classé à la sixième place des pays dont les

3.1.4. Les dioxines et furanes Les dioxines : polychloro-dibenzo dioxines (PCDD) et les furanes : polychloro- dibenzo furanes(PCDF) sont des hydrocarbures aromatiques polycycliques chlorés polysubstitués regroupant une série de congénères. Cependant, les PCDD et les PCDF sont souvent regroupés sous la dénomination unique de "dioxines" (Gallotti et Thomann, 2005). Les PCDDF font partie du groupe des polluants organiques persistants (POPs) et ont la particularité d'être très stables dans l'environnement, car ils possèdent une grande stabilité thermique, chimique et résistent à la dégradation biologique (BenAbda, 2016). Ils sont aussi peu volatils, car les valeurs de tension de vapeur des PCDDF sont d'autant plus faibles que le degré de chloration est élevé (Alexander et al., 2000). Ils sont également peu solubles dans l'eau, particulièrement quand le nombre d'atomes de chlore augmente (Reynier, 2012). De plus, ils ont une durée de demi-vie d'environ une dizaine d’année. Cependant, les PCDDF sont dits sous-produits indésirables dans certaines activités et peuvent avoir plusieurs sources. Les principales failles à partir desquelles ils peuvent pénétrer dans l'environnement sont les produits chimiques, la combustion, les sources industrielles à l’exemple des industries textiles qui font appel au PCP pour traiter leur coton et les sources naturelles, tels que les feux de forêt, ou encore, les éruptions volcaniques (Ben Abda, 2016).