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Chimie des Eaux usées Les paramètres des eaux usées Chimie des Eaux usées les paramètres des Eaux usées [M1-GPE 2021-2022] Page 2 Introduction générale : En Algérie, l’eau est un élément de plus en plus rare et de moins en moins renouvelable. La gestion durable de l’eau est l’un des principaux axes du développement durable, dans la mesure où cette dernière doit répondre aux besoins des générations actuelles et satisfaire les générations futures. L’agriculture constitue le plus gros consommateur des ressources hydriques, vu la diminution des apports en eau constatée depuis plusieurs décennies. Les agriculteurs, notamment ceux des régions continentales, s’intéressent à l’utilisation des eaux usées. Les disponibilités en eau sont estimées à 17 milliards de m3 par an dont 12 milliards de m3 dans les régions Nord (ressources souterraines 2 milliards de m3, ressources superficielles 10 milliards de m3) et 5 milliards de m3 dans le Sud. Sachant que toutes les ressources souterraines du Nord sont mobilisées en plus de 70% des ressources superficielles. La pollution des eaux de surface et souterraines est possible par les rejets d’eaux usées tant domestiques qu’industrielles ainsi que par l’utilisation d’engrais et pesticides en agriculture. La pollution risque de constituer, à court terme, un risque de pénurie d’eau accentué imposant la nécessité de protéger cette ressource contre toute altération et utilisation irrationnelle. Le volume annuel d’eaux usées domestiques rejetées est estimé à 800 millions m3. Ce sont des quantités importantes et facilement localisables que le pays ne peut négliger. L’intérêt porté par les pouvoirs publics algériens au traitement des eaux usées s’est manifesté par l’allocation de crédits importants à la réalisation de stations d’épurations qui sont en nombre d’une centaine déjà réalisées ou en voie de réalisation. Seulement, ces réalisations n’ont pas été suffisantes pour atteindre l’objectif de protéger l’environnement d’une manière générale et les ressources hydriques en particulier. La politique de valorisation des eaux usées est nécessaire d’autant plus que celles-ci une fois traitées, pourraient constituer une source non négligeable pouvant participer à la réduction du déficit du bilan hydrique par sa valorisation en irrigation. 1. Définition : Les eaux résiduaires urbaines (ERU), ou eaux usées, sont des eaux chargées de polluants, solubles ou non, provenant essentiellement de l’activité humaine. Une eau usée est généralement un mélange de matières polluantes répondant à ces catégories, dispersées ou dissoutes dans l’eau qui a servi aux besoins domestiques ou industriels. Donc sous la terminologie d’eau résiduaire, on groupe des eaux d’origines très diverses qui ont perdu leurs puretés ; c'est-à-dire leurs propriétés naturelles par l’effet des polluants après avoir été utilisées dans des activités humaines (domestiques, industrielles ou agricoles). 2. Origine des eaux usées 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. En parlant de l’eau usée il semble important d’avoir une idée sur sa définition, son origine et ses caractéristiques, ainsi que les différentes méthodes utilisées pour son épuration Chimie des Eaux usées les paramètres des Eaux usées [M1-GPE 2021-2022] Page 3 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 :  Des eaux résiduaires ou eaux usées d’origine domestique, industrielle et/ou agricole,  Des eaux pluviales ou de ruissellement urbain. a. Origine industrielle Les déchets et les effluents industriels définissent largement la qualité et le taux de pollution de ces eaux usées. Les établissements industrieux utilisent une quantité importante d’eau qui tout en restant nécessaire à leur bonne marche, n’est réellement consommée qu’en très faible partie le reste est rejeté. On peu néanmoins, faire un classement des principaux rejets industriels suivant la nature des inconvénients qu’ils déversent :  Pollution due aux matières en suspension minérales (Lavage de charbon, carrière, tamisage du sable et gravier, industries productrices d’engrais phosphatés….) ;  Pollution due aux matières en solution minérales (usine de décapage, galvanisation…) ;  Pollution due aux matières organiques et graisses (industries agroalimentaires, équarrissages, pâte à papier…) ;  Pollution due aux rejets hydrocarbonés et chimiques divers (raffineries de pétrole, porcherie, produits pharmaceutiques…..) ;  Pollution due aux rejets toxiques (déchets radioactifs non traités, effluents radioactifs des industries nucléaires….). Les eaux résiduaires d’origine industrielle ont généralement une composition plus spécifique et directement liée au type d’industrie considérée. Indépendamment de la charge de la pollution organique ou minérale, de leur caractère putrescible ou non, elles peuvent présenter des caractéristiques de toxicité propres liées aux produits chimiques transportés. b. Origine domestique: Les effluents domestiques sont un mélange d’eaux contenant des déjections humaines : urines, fèces (eaux vannes) et eaux de toilette et de nettoyage des sols et des aliments (eaux ménagères). Ces eaux sont généralement constituées de matières organiques dégradables et de matières minérales, ces substances sont sous forme dissoute ou en suspension. Elles se composent essentiellement par des eaux de vanne d’évacuation de toilette. Et des eaux ménagères d’évacuation des cuisines, salles de bains. Elles proviennent essentiellement :  Des eaux de cuisine qui contiennent des matières minérales en suspension provenant du lavage des légumes, des substances alimentaires à base de matières organiques (glucides, lipides, protides) et des produits détergents utilisés pour le lavage de la vaisselle et ayant pour effet la solubilisation des graisses ;  Des eaux de buanderie contenant principalement des détergents ;  Des eaux de salle de bain chargées en produits utilisés pour l’hygiène corporelle, généralement des matières grasses hydrocarbonées ;  Des eaux de vannes qui proviennent des sanitaires (W.C), très chargées en matières organiques hydrocarbonées, en composés azotés, phosphatés et microorganismes. Chimie des Eaux usées les paramètres des Eaux usées [M1-GPE 2021-2022] Page 4 c. Origine agricole Ce sont des eaux qui ont été polluées par des substances utilisées dans le domaine agricole. Dans le contexte d’une agriculture performante et intensive, l’agriculteur est conduit à utiliser divers produits d’origine industrielle ou agricole dont certains présentent ou peuvent présenter, des risques pour l’environnement et plus particulièrement pour la qualité des eaux. Il s’agit principalement :  Des fertilisants (engrais minéraux du commerce ou déjections animales produites ou non sur l’exploitation) ;  Des produits phytosanitaires (herbicides, fongicides, insecticides,…) Donc ces eaux sont l’issus : 1. Des apports directs dus aux traitements des milieux aquatiques et semi-aquatiques tels que le désherbage des plans d’eau, des zones inondables (faucardage chimique) et des fossés, ainsi que la démoustication des plans d’eau et des zones inondables (étangs et marais). 2. Des apports indirects dus en particulier à l’entraînement par ruissellement, aux eaux de rinçage des appareils de traitement, aux résidus présents dans des emballages non correctement rincés ou détruits, aux eaux résiduaires des usines de fabrication et de conditionnement. d. Eaux de pluie et de ruissellement : Les eaux pluviales et de ruissellement sont pris en compte dans le cas où le système de collecte des eaux usées est unitaire, ceci lors du traitement en station d’épuration. Les eaux de pluie sont susceptibles d’entraîner les polluants atmosphériques et de contaminer par infiltration et ruissellement les eaux superficielles et souterraines. Les principaux polluants en cause sont le SO2, le NO et ses dérivés, les poussières. 3. Composition des eaux usées Chimie des Eaux usées les paramètres des Eaux usées [M1-GPE 2021-2022] Page 5 La composition des eaux usées, est extrêmement variable en fonction de leur origine (industrielle, domestique,...etc.). La composition des eaux résiduaires urbaines brutes dépend essentiellement de : L'activité humaine (eaux ménagères et eaux de vannes) ; La composition des eaux d'alimentation en eau potable et, accessoirement, de la constitution des canalisations d'eau, pour les composés chimiques ; La nature et de la quantité des effluents industriels éventuellement rejetés dans le réseau urbain. Les eaux usées urbaines contiennent des matières solides, des nombreuses substances, sous forme solide ou dissoute et des micro-organismes. Ces substances peuvent être classées en quatre groupes. a) Éléments microbiologiques Les microorganismes, retrouvés dans les eaux usées se repartissent en 4 groupes: les virus, les bactéries, les protozoaires et les helminthes. Ils proviennent de l’environnement et des matières fécales Ils ont des effets divers sur la santé : ils sont la cause d’infections bénignes (gastro entérite par exemple) comme de maladies mortelles. Le pouvoir pathogène des microorganismes dépend de plusieurs facteurs qui seront brièvement décrits.  Les bactéries : Les bactéries sont des organismes unicellulaires simples et sans noyau. Leur taille est comprise entre 0,1 et 10 μm. La quantité moyenne de bactéries dans les fèces est d’environ 1012 bactéries/g. La majorité de ces bactéries ne sont pas pathogènes. Cependant, chez un hôte infecté, le uploads/Industriel/ cours-partie-n03-chimie-des-eaux-gpe-m1-2021-2022.pdf