MEMOIRE DE FIN D’ETUDE LICENCE En SCIENCES ET TECHNIQUES « Eau et Environnement

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE LICENCE En SCIENCES ET TECHNIQUES « Eau et Environnement » Intitulé : Réalisé par :  TAIH OUSSAMA  OUABA MOUNIR Encadré par : Mme Khadija ELHARIRI : Faculté des Sciences et Techniques - Marrakech Mr Mohamed ICHIBANE: Responsable de procès Soutenu : Le 24 /06/2013 Devant le jury composé de : Mr HAFID : Faculté des Sciences et Techniques-Marrakech Mme K.ELHARIRI : Faculté des Sciences et Techniques - Marrakech 2012-2013 Université Cadi Ayyad Faculté des Sciences et Techniques Département des Sciences de la Terre Suivi et amélioration de la qualité des eaux traitées tertiaire au niveau de la STEP 2 Sommaire CHAPITRE I : .................................................................................................................................. 11 GENERALITES ............................................................................................................................... 11 I- Présentation de l’étude : ................................................................................................................ 12 1) Caractéristiques démographiques de la ville de Marrakech ....................................................... 12 2) Géologie ................................................................................................................................... 12 3) Pédologie .................................................................................................................................. 12 4- Climat ...................................................................................................................................... 13 II- L’assainissement à Marrakech : .................................................................................................. 13 1. Définition du réseau d’assainissement :..................................................................................... 13 2. Les rejets industriels de la ville de Marrakech : .......................................................................... 14 III- Présentation de l’organisme d’accueil : ...................................................................................... 14 1-Localisation de la station d’épuration (Fig. 1). ............................................................................ 14 2- Choix du site ............................................................................................................................. 15 3- Capacité de la station d’épuration ............................................................................................. 15 4) Les objectifs de la station d’épuration ....................................................................................... 16 CHAPITRE II : PRESENTATION DU FONCTIONNEMENT DE LA STEP ................................. 18 I- Le traitement de l’eau : .............................................................................................................. 19 1-Prétraitement : .......................................................................................................................... 19 2-Traitement primaire : (Photo 4 et 5). .......................................................................................... 20 3-Traitement secondaire (Photo 6 et 7) ......................................................................................... 21 4-Traitement tertiaires (Photo 8, 9,10 et 11). ................................................................................ 22 II- Le traitement des Boues : ............................................................................................................. 23 1-Epaississeur (Photo 12). ............................................................................................................. 23 2-Flottateurs (Photo 13). ............................................................................................................... 24 3 -Digesteurs (Photo 14)................................................................................................................ 24 3 4-Stockage de boue (Photo 15). .................................................................................................... 25 5-Déshydratations de boue (Photo 16). ........................................................................................ 26 III- Traitement de biogaz : ................................................................................................................ 26 1-Désulfurisation (Photo 17 et 18)................................................................................................. 26 2 -Gazomètres (Photo 19). ............................................................................................................ 27 3- Cogénérations et chaudières (Photo 20). ................................................................................... 28 4-Désodorisation (Photo 21). ........................................................................................................ 28 IV-Impact de la station sur l’environnement ...................................................................................... 29 I- Les analyses effectuées sur l’eau traitées : ..................................................................................... 32 1) DBO5 : La demande biochimique en oxygène (mg O2/l) (Photo 22). .......................................... 32 2) DCO : La demande chimique en oxygène (mg O2/l) ................................................................... 33 3) MES : Les matières en suspension (mg/l) (Photo 23).................................................................. 33 4) Les Matières décantables (ml/l) ................................................................................................ 33 5) L’Azote : .................................................................................................................................... 34 6) Le phosphore : .......................................................................................................................... 34 7) Les composés chimiques et métaux lourds (Photo 24 et 25). ..................................................... 34 8) La turbidité (NTU) (Photo 26). ................................................................................................... 35 II-Les analyses effectuées sur la boue :.............................................................................................. 35 1) Matières en suspension (MES): concentration en boue : ............................................................ 35 2) Matières en suspension volatiles (MESV) :................................................................................. 36 3) Matière sèche (MS) (Photo 27). ................................................................................................. 36 4) Matière volatile sèche (MVS) :................................................................................................... 36 5) Volume de boue (VD30) : .......................................................................................................... 36 6) Titre alcalimétrique complet (TAC) (Photo 28). .......................................................................... 37 7) Acides Gras Volatiles (AGV) : ..................................................................................................... 37 I-Problème de la coloration rougeâtre au niveau des eaux clarifiées : ................................................. 39 1-Définition des polyphénols : ....................................................................................................... 39 4 2-L’origine de polyphénols : .......................................................................................................... 39 II-Proposition d’un coagulant-floculant adéquat pour l’élimination de la coloration rougeâtre (Figure 2). ..................................................................................................................................................... 39 1- Proposition d’un coagulant : ..................................................................................................... 40 2-Essai de floculation .................................................................................................................... 47 III- Analyse et caractérisation des sables utilisés au niveau de la STEP ............................................ 50 1) Introduction : ............................................................................................................................ 50 2-Analyse granulométrique (Photo 32 et 33). ................................................................................ 51 3- Mode opératoire (Photo 34 et 35). ............................................................................................ 52 4- Les paramètres granulométriques ............................................................................................. 52 5-Résultats et interprétation ......................................................................................................... 54 Fig. 5 : La courbe de fréquence du sable. ....................................................................................... 54 La courbe cumulative : ............................................................................................................... 55 Conclusion : ................................................................................................................................. 56 La caractérisation des sables par l’étude granulométrique a permis de définir un ensemble de........ 56 IV-Le traitement par UV (Figure 7). .................................................................................................. 57 2-Les avantages et inconvénients : ................................................................................................ 58 V- Détermination de la courbe de demande en chlore (Break Point) et comparaison avec le cas d’une coagulation-floculation préalable ...................................................................................................... 58 1-Introduction ............................................................................................................................... 58 2-Préparation de la solution pour le titrage du chlore actif au thiosulfate [5]. ............................... 59 3-Détermination de la courbe de demande en chlore (Break Point) sans coagulation- ................... 60 floculation:.................................................................................................................................... 60 4-Détermination de la courbe de demande en chlore (Break Point ) avec coagulation-floculation : ..................................................................................................................................................... 62 CONCLUSION : .............................................................................................................................. 66 BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................................. 67 5 LISTE DES FIGURES : Figure.1 : Carte de localisation de la STEP de Marrakech Figure. 2: Processus de coagulation, floculation et de sédimentation. Figure. 3 : Variation de la turbidité et la couleur en fonction du volume de floculant ajouté. Figure. 4 : La courbe de fréquence du sable. Figure. 5 : La courbe cumulative du sable étudié Figure 6 : Absorption du rayonnement ultraviolet par l’eau (pointillé) et par l’ADN (trait continu). Figure. 7: La courbe de demande en chlore (sans coagulation-floculation). Figure.8: La courbe de demande en chlore (avec coagulation-floculation). 6 LISTE DES TABLEAUX : Tableau 1:Débit à traiter au niveau de la station. Tableau 2: Résultats de l’échantillon témoin. Tableau 3: Résultats de Coagulant 1 (Floclear). Tableau 4: Résultats de Coagulant 2 (Floclear plus). Tableau 5: Résultats de Coagulant 3 (Sulfate Ferrique). Tableau 6: Résultats de Coagulant 4 (Sulfate d’alumine). Tableau 7: Résultats de Coagulant 5 (Chlorure Ferrique). Tableau 8: Résultats d’un coagulation-floculation Tableau 9: Résultats de l’analyse granulométrique du sable Tableau 10 : Résultats des titrages du chlore actif par les thiosulfates. Tableau 11 : Résultats des titrages du chlore actif par les thiosulfates. 7 LISTE DES PHOTOS : Photo 1 : Dégrillage grossier. Photo 2 : Dégrillage fin. Photo 3 : Photos illustrant le dessablage – déshuilage Photo 4 : Le répartiteur. Photo 5 : Décanteur primaire. Photo 6 : Bassin biologique. Photo 7: Clarificateur. Photo 8 : Filtre à sable remplie . Photo 9 : Filtre à sable vide. Photo 10: Traitement par UV Photo 11: Canal injecteur du chlore. Photo 12 : L’épaississeur. Photo 13 : Flottateurs. Photo 14 : Digesteur. Photo 15 : Stockeur de la boue. Photo 16 : Mécanisme de déshydratation. Photo 17 : Désulfurisation. Photo 18 : Sulfates jetés Photo 19 : Gazomètre. Photo 20 : Co-générateur. 8 Photo 21 : Mécanisme de désodorisation. Photo 22: Mécanisme de la DBO5. Photo 23 : Mécanisme de filtration. Photo 24 : Les kits LCK. Photo 25 : Spectrophotométrie. Photo 26 : Turbidimètre Photo 27 : Matière sèche. Photo 28 : Matériel de titrage. Photo 29 : Mécanisme de jar TEST. Photo 30: Agitation rapide de l’échantillon. Photo 31 : Filtre à sable et turbidimètre. Photo 32 : L’échantillon de sable étudie. Photo 33 : Matériels de manipulation. Photo 34 :L’échantillon pesé. Photo 35 : Tamisage de l’échantillon Photo 36 : Traitement par les rayons ultraviolet Photo 37 : Titrage du chlore actif. Photo 38 : Agitation rapide de l’échantillon. Photo 39 : Filtre à sable et turbidimètre. Photo 40 : Titrage du chlore actif. 9 REMERCIEMENT Le présent travail n’aurait pas pu avoir lieu sans la contribution de plusieurs personnes pour lesquelles nous tenons à exprimer notre profonde gratitude. Nous tenant à remercier vivement la société WATERLEAU de nous avoir accueillis pour effectuer notre stage de fin d’études, nous offrant ainsi la possibilité d’acquérir une expérience professionnelle très enrichissante. Nous ne saurions jamais comment exprimer notre profonde gratitude à Mme Khadija ELHARIRI, Professeur à la Faculté des Sciences et Techniques de Marrakech d’avoir accepté de nous encadrer durant notre stage professionnel. Nous lui sommes très reconnaissants d’être toujours disponible malgré ses préoccupations. Nous la remercions de nous avoir appris beaucoup de choses, pour ses conseils précieux, ses directives et pour ses corrections pertinentes. Qu’elle trouve ici le témoignage de notre profond respect. Nous remercions tout particulièrement Mr. Mohamed ICHIBANE notre encadrant professionnel durant notre stage à la STEP de Marrakech, pour ses orientations, conseils ainsi que pour le temps qu’il a bien voulu nous consacrer tout au longs de ce stage. Nous voudrions également remercier le Professeur Mr. HAFID de bien accepter de juger ce travail. Notre gratitude va particulièrement au personnel du service de laboratoire de la société WATERLEAU. Nous exprimons notre gratitude à toutes les personnes qui ont contribués de près ou de loin à l’élaboration de ce modeste travail. Enfin, nous dédions ce travail à nos parents, à nos familles, à nos amis et a nous professeurs pour leurs soutient, leurs encouragements et leurs conseils. 10 INTRODUCTION : Suite au développement des activités humaines et l’accroissement démographique, les ressources conventionnelles en eau deviennent de plus en plus limitées et les volumes des rejets des eaux usées ne cessent d’augmenter. En effet, le rejet des eaux usées à l’état brut représente un danger sur l’environnement et sur la santé publique. Les sociétés modernes de traitements des eaux choisissent l’assainissement comme solution convenable pour pallier à ce danger. Par ailleurs, les eaux usées assainies peuvent servir de ressources supplémentaires tout au moins pour l’irrigation. Marrakech et comme les autres villes du Maroc, connait une explosion démographique, aussi une évolution dans le secteur touristique. Cela affecte les ressources en eaux superficielles et souterraines uploads/Geographie/ suivi-et-amelioration-de-la-qualite-des-eaux-traitees-tertiaire-au-niveau-de-la-step-marrakech.pdf

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