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Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques www.fs

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques www.fst-usmba.ac.ma Année Universitaire : 2012-2013 Licence Sciences et Techniques : Eau et Environnement MEMOIRE DE FIN D’ETUDES Pour l’Obtention du Diplôme de Licence Sciences et Techniques Procédés de traitement des eaux usées à la station d’épuration-Fès Présenté par: Asraou Ismail Bendaoud Tayeb Encadré par: - Hinaje Said, FST – Fès Gaga younes, RADEEF Soutenu Le 11 Juin 2013 devant le jury composé de: - Mr. S. HINAJE Encadrant - Mr. A.Lahrach Examinateur - Mr. K. SOUID AHMED Examinateur Stage effectué à : RADEEF, Fès Année Universitaire 2012/2013 Page 2 Mémoire de fin d’études pour l’obtention du Diplôme de Licence Sciences et Techniques Nom et prénom: Asraou Ismail Bendaoud Tayeb Année Universitaire : 2012/2013 Titre: Procédés du traitement des eaux usées de la station d’épuration-Fès Résumé La région du sebou est la plus peuplée du Maroc et le bassin versant du sebou est aussi le plus pollué du pays. A ce jour, toutes les eaux usées brutes de la ville de Fès sont notamment rejetées dans l’oued sebou sans aucun traitement préalable. Notre travail a porté sur l’étude du cas de la nouvelle station d’épuration des eaux usées de la ville de Fès qui est prévue pour une nette amélioration de la qualité des eaux du Sebou. Avec une capacité de traitement est estimée à un débit de 120.000 m³/jour (1.2 million équivalent habitant). Cette station d’épuration fait par ailleurs appel à procédé boues activées avec digestion des boues et cogénération de l’énergie électrique a partir du biogaz avec un abattement de la pollution >85%. Afin de réaliser notre objectif, on est intéressée tout d’abord à rechercher et comprendre le procédé de traitement des eaux usées suivi a la station d’épuration de Fès. Mots clés : Oued Sebou, oued Fès, les eaux usées, pollution domestique, pollution industrielle, pollution agricole, Station d’épuration, filière eau, filière boue, filière biogaz, prétraitement, traitement biologique, décantation, épaississement, flottation, digestion, boue activée, cogénération, désulfurisation. Année Universitaire 2012/2013 Page 3 Remerciement Nous saisirons l'occasion pour exprimer toute notre reconnaissance et notre gratitude à Monsieur Le Directeur Générale de la RADEEF Mr Najib Lahlou Mimi de son accord pou effectuer un stage au sein de la RADEEF et aussi à Mr Meziani Mohamed, Adjoint du Directeur Général et chef de Département STEP et Environnement. Nous tenons à remercier vivement et profondément notre encadrant Mr Gaga Younes pour ses aides précieuses tout au long de notre stage, sans oublier Mr Jmili Mohamed et Melle Bey Imane. Un grand merci à Mr Lhlimi, Mr Hamzaoui, Mme Oulaya Fikri, Mr Bouhouar El Haj Mohamed et Mr Ezzamanidi Abdesslam pour le temps qu’ils nous ont accordé, pour leur patience et leur compréhension. Nos vifs remerciements s’adressent aussi à notre encadrant Mr Hinaje Said et le département d’environnement de la faculté des sciences et techniques qui nous a accueilli avec amabilité et simplicité, leurs compétences et leurs qualités humaines resteront gravés dans notre esprit. Un grand mérçi a tout les membres du jury composé de Mr Souid Kacem, Mr A.Lahrach, et Mr Hinaje Said pour leur présence. Veuillez bien trouver ici l'expression de notre profond respect, notre admiration et notre reconnaissance Année Universitaire 2012/2013 Page 4 Liste des abréviations ha : hectare km2 : Kilomètre carrée m³/jour : mètre cube par jour KWh/an : Kilowattheure par an m 3 : mètre cube DH : dirham Eh : équivalent habitant GES : gaz à effet de serre BP: Bank Populaire AWB: Attijari Wafa Bank RADEEF: Régie Autonome Intercommunale de Distribution d’Eau et d’Electricité de Fès (RADEEF) CFE : Compagnie Fassie d’Electricité m : mètre m3/s : mètre cube par second STEP : Station d’épuration m3/an : mètre par an ONE : office nationale d’électricité cm : centimètre max : maximum g/L : gramme par litre mg/l : milligramme par litre kWh/T : kilowattheure par tonne Année Universitaire 2012/2013 Page 5 µm : micro mètre MO: matière organique MES: matière en suspension MN : matière nutritives NPK : engrais minéraux Azote, Phosphate, Potassium Mm3 : milliard mètre cube DBO5 : demande biochimique en oxygène à 5jours mm : millimètres DBO : demande biologique en oxygène DCO : demande chimique en oxygène Eq/hab : Equivalent par habitant MS : matière sèche HP : haute pression m2 : mètre carré h : heure CO2 : dioxyde de carbone H2S : sulfure d'hydrogène Année Universitaire 2012/2013 Page 6 Sommaire Remerciement ............................................................................................................... 3 Résumé .................................................................................. Erreur ! Signet non défini. Liste des abréviations ................................................................................................... 4 Listes des figures........................................................................................................... 7 Introduction .................................................................................................................. 8 Chapitre I : .................................................................................................................. 10 Présentation de la Régie Autonome Intercommunale de Distribution d’Eau et d’Electricité de Fès : (RADEEF) .................................................................................................................. 10 1) Présentation générale de la RADEEF ........................................................................................................ 11 2) Organigramme de Direction ....................................................................................................................... 13 Chapitre II : ................................................................................................................ 14 Impact des rejets polluants de la ville de Fès sur oued Sebou .................................. 14 1) Contexte général du bassin du sebou ......................................................................................................... 15 2) Sources des rejets polluants : ...................................................................................................................... 21 3) Nature des rejets et leurs impacts sur oued Sebou. ................................................................................... 22 a) Pollution urbaine : ........................................................................................................................ 22 b) Pollution industrielle : .................................................................................................................. 22 c) Pollution agricole : ....................................................................................................................... 22 d) Les impacts de la pollution de l’eau sur le bassin de Sebou ........................................................ 23 4) Procédés du traitement des rejets. .............................................................................................................. 23 Chapitre III :............................................................................................................... 26 Etude du cas : Station d’Epuration des eaux usées de Fès ...................................... 26 1) Qu'est-ce qu'une station d'épuration. ........................................................................................................ 27 2) Caractérisation de la Station d’épuration de Fès. ..................................................................................... 28 a) Introduction .................................................................................................................................. 28 b) Site d’épuration ............................................................................................................................ 29 3) Processus d’épuration des eaux usées ........................................................................................................ 31 a) Filière Eau .................................................................................................................................... 31 b) Filière boue ................................................................................................................................... 38 c) Filière biogaz ................................................................................................................................ 49 Bibliographie .............................................................................................................. 56 Conclusion .................................................................................................................. 55 Année Universitaire 2012/2013 Page 7 Liste des figures Figure 1 : Carte géologique du bassin du Sebou d’après AGENCE DU BASSIN HYDRAULIQUE DU SEBOU « Etude d’actualisation du plan directeur d’aménagement intègre des ressources en eau du bassin hydraulique de sebou » ....................................................................................................................................................................... 16 Figure 2 : Etat de la qualité des eaux superficielles ................................................................................................... 17 Figure 3 : Topographie du bassin versant de l’oued Fès d’après Emmanuel REYNARD, Mohamed LASRI, Gabriela WERREN, Khalid OBDA, Mhamed AMYAY, Ali TAOUS « Carte des phénomènes d’inondation des bassins de Fès et Beni Mellal ». ................................................................................................................................. 18 Figure 4 : Coupe géologique schématique du bassin versant de l’oued Fès, inspirée de Taltasse (1953). ............... 19 Figure 5 : L’Oued Fès et ses affluents d’après Emmanuel REYNARD, Mohamed LASRI, Gabriela WERREN, Khalid OBDA, Mhamed AMYAY, Ali TAOUS « Carte des phénomènes d’inondation des bassins de Fès et Beni Mellal » ...................................................................................................................................................................... 21 Figure 6 : Schéma de la station d'épuration "boues activées" d’après http://eau.seine-et-marne.fr/export/print/les- stations-d-epuration .................................................................................................................................................... 24 Figure 7 : Schéma des filtres plantés de roseaux. d’après Université de liège Département de Chimie Appliquée cours Les stations d’épurations : fonctionnement et valorisation des boues. ............................................................. 24 Figure 8 : lagunage naturel. d’après http://eau.seine-et-marne.fr/export/print/les-stations-d-epuration .................... 25 Figure 9 : STEP de Fès en perspective (Nord-est) d’après : http://www.radeef.ma .................................................. 28 Figure 10 : Implantation de site de la station d’épuration (B) d’après Programme de dépollution de l'Oued Sebou Mohamed MEZIANI, RADEEF Nicolas FORNAGE, AFD .................................................................................... 30 Figure 11 : Photo d'un dégrillage grossier de la STEP de Fès ................................................................................... 32 Figure 12 : Photo d'un dégrillage fin de la STEP de Fès ........................................................................................... 32 Figure 13 : Photo de la station de relevage de la STEP de Fès .................................................................................. 33 Figure 14 : Photo d'un dessableurs/déshuileur de la STEP de Fès ............................................................................. 34 Figure 15 : Photo des décanteurs primaires de la STEP de Fès ................................................................................. 35 Figure 16 : Photos du bassin d’aération de la STEP de Fès ....................................................................................... 36 Figure 17 : Photo de la zone de dégazage de la STEP de Fès .................................................................................... 37 Figure 18 : Photo d'un clarificateur de la STEP de Fès .............................................................................................. 37 Figure 19: photo d’un épaississeur de la STEP de Fès .............................................................................................. 39 Figure 20 : Photo du flottateur de la STEP de Fès ..................................................................................................... 41 Figure 21 : Photo du bassin des boues non digéré de la STEP de Fès ....................................................................... 42 Figure 22 : Photo d’un digesteur de la STEP de Fès .................................................................................................. 42 Figure 23 : Photo du bassin des boues digérée de la STEP de Fès ............................................................................ 43 Figure 24 : photo des filtres a bande de la STEP de Fès ............................................................................................ 44 Figure 25 : photo d'une pompe d'injection du polymère et de pompage de boue de la STEP de Fès ........................ 44 Figure 26: Unités de préparation automatique de polymère et pompe gazeuse de la STEP de Fès ........................... 45 Figure 27 : Photo des silos de la chaux de la STEP de Fès ........................................................................................ 48 Figure 28 : Photo d'un Hall de stockage de la STEP de Fès ...................................................................................... 48 Figure 29 : Photo des conduites de récupération de biogaz de la STEP de Fès ......................................................... 50 Figure 30 : Photo d'un désulfure de biogaz de la STEP de Fès .................................................................................. 51 Figure 31 : Photo des gazomètres de la uploads/Geographie/ procedes-de-traitement-des-eau-asraou-ismail-744.pdf