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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université d’Oran, Es sènia Faculté des Sciences Département de Physique MEMOIRE Pour l’obtention du Diplôme de Magister En Sciences de l’Environnement et Climatologie Présenté par OUBADI Miloud Thème : Etude de performance d’un procédé d’épuration OXYLAG®. «Cas du lagunage de la ville de Mekmen Ben Ammar wilaya de Naama» Devant le jury : Prof. SEBBANI Mohamed Université d’Oran Président Prof. HAMOU Ahmed Université d’Oran Rapporteur Prof. BELHADJI Maamar Université d’Oran Examinateur Dr. MANSOUR Hamidi Université d’Oran Examinateur Année universitaire : 2011/2012 Remerciements Avant tout, je remercie Allah, Dieu le Miséricordieux, l'Unique, le Puissant, ....pour son guide et sa protection ; Je tiens à remercier vivement Mr le professeur A. HAMOU, pour la confiance qu'il m’a accordé en acceptant de m’encadrer, pour sa disponibilité tout au long de l'élaboration de ce mémoire de magister, pour son aide, ses critiques et ses suggestions, qui ont été pour moi d'un grand apport. J’exprime mon gratitude à l'ensemble de mes enseignants qui ont si soigneusement partagé leurs connaissances en sciences de l’environnement et climatologie ; Mes remerciements vont aussi, à Mr A.HADIDI, du Ministère des Ressources en Eau, Mr B.BACHIKH de l'Office Nationale de l'Assainissement (ONA) de Naama et Mr BBENZALLAT de la station de Mekmen Ben Ammar qui m’ont tous si bien accueilli et aimablement aidé ; Un grand merci, pour les personnels du laboratoire de l'ONA, zone de Saida pour leur aide, leur hospitalité et leurs encouragements ; Enfin, que tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin à la réalisation de ce mémoire, puissent trouver ici, toute ma reconnaissance. Résumé Face aux pénuries d'eau, dues principalement à la baisse régulière du volume des précipitations dans les dernières décennies, et afin de préserver les ressources en eau, encore saines, et de protection de l'environnement ainsi que la santé publique, l'Algérie a adopté un programme riche en termes de traitement des eaux usées par la mise en service à la fin 2010, de 194 stations d'épuration dont 36 % seront représentés par le lagunage naturel. Le projet de réalisation de la station d'épuration de la ville de Mekmen Ben Ammar s'intègre dans la politique d'assainissement Algérienne d'ouverture aux nouvelles technologies. Ce projet est l’un des trois projets qui existent en Algérie avec ceux de la ville d’Oued Tlelat et de Marouana. Il permettra de tester pour la première fois en Algérie le procédé d'épuration OXYLAG® pour une capacité de 15000 équivalent - habitant. La qualité de l'eau traitée donne l'opportunité de la réutiliser en irrigation et les boues issues de la station peuvent être valorisées en agriculture. Nous avons tenté à travers ce travail de déterminer la pollution résiduelle d'une station d'épuration par lagunage OXYLAG, lagunage aéré par insufflation d'air, pour un effluent urbain par l'analyse des paramètres globaux d'estimation de la pollution organique des eaux usées. Mots clés : lagunage aéré par insufflation d'air / OXYLAG / eaux usées / station d'épuration / Mekmen Ben Ammar. Abstract Face with water shortages, mainly due to the steady décline in the volume of racinal in récent décades, and in order to preserve water resources still healthy and environmental protection and public health, Algeria 'then adopted a program rich in terms of sewage treatment by commissioning until 2010, 194 sewage treatment plants. The proposed completion of the treatment plant in the city of Mekmen Ben Ammar is part of the sanitation policy Algerian open to new technologies. This project is one of three existing projects in Algeria with those of the town of Oued Tlelat and Marwan will test for the first time in Algeria OXYLAG® purification process for a capacity of 15,000 - equivalent inhabitant. The quality of treated water provides an opportunity for reuse in irrigation and sludge from the station can be used in agriculture. We have attempted through this work to determine the residual pollution from a sewage lagoon by OXYLAG, aerated lagoon by blowing air, for urban effluent by analyzing the global parameters for estimating the organique pollution of wastewater. Keywords: aérâtes lagoon by blowing air / OXYLAG / wastewater / sewage / Mekmen Ben Ammar. Table des matières Introduction .................................................................................................................1 Première partie : Etude bibliographique Chapitre I : Rappels sur la physico-chimie et la biologie de l'eau .........................3 1. Composition et structure ...............................................................................................3 2. Etats physiques ..............................................................................................................3 3. Propriétés physiques de l’eau.........................................................................................4 4. Propriétés chimiques......................................................................................................5 5. Biologie de l'eau ...........................................................................................................8 Chapitre II : Les eaux usées ...................................................................................12 1. Les eaux usées domestiques.........................................................................................12 2. Procédés de traitement des eaux usées urbaines.........................................................18 3. Les eaux usées industrielles.........................................................................................20 4. Les principales opérations unitaires de traitement des eaux ......................................23 Chapitre III: Procédé d’épuration des eaux usées par lagunage naturel ............24 1. Principe de fonctionnement .........................................................................................24 2. Les organismes vivants et leur rôle dans l’épuration des eaux usées ..........................24 3. Les différents types de lagunage ................................................................................35 Deuxième partie : Etude expérimentale Chapitre IV: Description de la zone d’étude .........................................................37 1. Situation de la commune de Mekmen Ben Ammar.....................................................37 2. Aperçu historique.........................................................................................................38 3. Relief............................................................................................................................38 4. Le climat ......................................................................................................................38 5. Analyse Démo - économique.......................................................................................41 Chapitre V: Le lagunage de Mekmen Ben Ammar ...............................................43 1. Les raisons d’implantation...........................................................................................43 2. Chois de type station M.B.A........................................................................................43 3. Caractéristiques des quatre bassins du lagunage ........................................................48 4. L’aération.....................................................................................................................52 5. Les équipements électriques ........................................................................................53 6. Objectif de traitement .......................................................................54 7. Prétraitement ...................................................................................54 8. Charges et rendements (déterminer par le logiciel OXYLAG) .......55 9. Production des boues .......................................................................56 10. Entretien de la station OXYLAG .....................................................57 Chapitre VI : Suivi du traitement des eaux usées l’OXYLAG de M.B.A ...........59 1. Introduction..........................................................................................59 2. La surveillance générale ......................................................................59 3. Prélèvement et échantillonnage ...........................................................59 4. Analyses et modes opératoires.............................................................60 5. Interprétation des résultats .................................................................63 6. Conclusion............................................................................................70 Conclusion générale...................................................................................................71 Bibliographie Liste des figures Figure 1: Schéma d’une station comportant la chaine complète des traitements ................... 19 Figure 2 : Bactéries ................................................................................................................. 26 Figure 3: Bassin n°1: La minéralisation par les bactéries....................................................... 27 Figure 4: Bassin n°2 : Le rôle des plantes .............................................................................. 28 Figure 5: Lagunage à macrophytes ........................................................................................ 29 Figure 6: Algues brunes .......................................................................................................... 30 Figure 7: Algues rouges .......................................................................................................... 30 Figure 8: Algues vertes .......................................................................................................... 31 Figure 9: Protozoaires ............................................................................................................ 31 Figure 10: Les rotifères .......................................................................................................... 32 Figure 11: Les Copépodes....................................................................................................... 33 Figure 12 : Les Cladocères ..................................................................................................... 34 Figure 13: Bassin N°3 : Le rôle du zooplancton .................................................................... 35 Figure 14: Carte de la situation de la wilaya de Naama ........................................................ 38 Figure 15: la morphologie de la région de M.B.A .................................................................. 39 Figure 16: Pluviométrie moyenne pluriannuelle des stations d’Ain Sefra et Mécheria. (Période de 1966 à 2002). ...................................................................................... 40 Figure 17: Evolution des températures, minima, maxima et moyennes ................................. 41 Figure 18: Plan d’implantation de la station de lagunage de Mekmen Ben Ammar ............. 44 Figure 19: Schéma de principe de fonctionnement d’un lagunage OXYLAG ....................... 46 Figure 20: Montage des équipements ........................................................................... 47 figure 21: Equipements ........................................................................................................... 48 Figure 22: Bassin aéré type OXYLAG .................................................................................. 48 Figure 23: bassin aéré B1 ....................................................................................................... 49 Figure 24: bassin aéré B2 ....................................................................................................... 50 Figure 25: bassin aéré B3 ....................................................................................................... 51 Figure 26: bassin de finition B4.............................................................................................. 52 Figure 27: le dérailleur ........................................................................................................... 55 Figure 28: nettoyage du dégrilleur ......................................................................................... 58 Figure 29: Potentiel d'hydrogène (pH) des bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A. ...................................................................... 65 Figure 30: Températures des bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A........................................................................ 66 Figure 31: Teneur en matières en suspension (MES) dans les bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A. ................................................... 67 Figure 32: Rendements d'épuration en MES des quatre bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A. ...................................................................... 67 Figure 33: DCO des bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A .... 48 Figure 34 : Rendement en DCO des bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A. ...................................................................... 69 Figure 35: DBO5 des bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A ... 70 Figure 36: Rendement en DBO5 des bassins de la station d'épuration par lagunage OXYLAG de M.B.A. ...................................................................... 70 Liste des tableaux Tableau l: Températures d'ébullition de quelques composés......................................................4 Tableau 2: Principales formes d'expression de la concentration.................................................6 Tableau 3: Les valeurs limites des paramètres de rejet dans un milieu récepteur (Journal Officiel de la République Algérienne, 2006) ..........................................18 Tableau 4: classification des bactéries selon le type de nutrition et d’énergie utilisé lors de la minéralisation ............................................................................................................26 Tableau 5: Températures mensuelles moyennes à la station de Mécheria ..............................40 Tableau 6: Directions principales des vents à l’échelle annuelle à la station de Mécheria.......40 Tableau 7: Répartition annuelle des jours de sirocco................................................................41 Tableau 8: Humidité relative de l’air. Station de Mécheria (1913-1938).................................41 Tableau 9: L’accroissement de la population de la ville de M.B.A..........................................42 Tableau 10: Réseau d'assainissement au niveau de la ville de M.B.A ....................................42 Tableau 11: Les bases de dimensionnement de la station.........................................................43 Tableau 12: Caractéristiques du bassin aéré n°1.......................................................................48 Tableau 13: Caractéristiques du bassin aéré n°2.......................................................................49 Tableau 14: Caractéristiques du bassin aéré n°3.......................................................................50 Tableau 15: Caractéristiques du bassin de finition ................................................................51 Tableau 16: Caractéristiques du uploads/Geographie/ th3627.pdf