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Université sidi Mohammed Ben Abdellah Ecole Supérieure De Technologie Fès Département Génie Des Procèdes Licence Professionnelle : Qualité En Agroalimentaire Réalisée par : Encadré par : - Chouayb ELBIED - Pr. A. KHERBECH - Younes DAHMANE - Youssef BOUMHIDI Les eaux usées et leur épuration Année universitaire 2021-2022 1. Généralités sur les eaux usées 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. 1.1. 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). (REJSEK 2002) 1.2. 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. 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. (RODIER et al 2005) 2.1. 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 peut 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 industrie 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. (RODIER, 2005). 1.2.2. 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 microorganisme. (REJSEK, 2002) 1.2.3. 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,…) (GROSCLAUDE, 1999) Donc ces eaux sont l’issus : - 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). - 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. (GROSCLAUDE, 1999) 1.3. Caractéristiques des eaux usées Dans ce sous chapitre nous passerons en revue les principaux paramètres physicochimiques analysés au cours de la partie expérimentale ainsi que les paramètres bactériologiques les plus rencontrés dans les eaux usées. 1.3.1. Paramètres Physiques  La température Il est important de connaître la température de l’eau avec une bonne précision. En effet, celle-ci joue un rôle dans la solubilité des sels et surtout des gaz, dans la dissociation des sels dissous donc sur la conductivité électrique, dans la détermination du pH, pour la connaissance de l’origine de l’eau et des mélanges éventuels, etc. (RODIER et AL, 2005).  La matière en suspension (MES) La pollution particulaire est due à la présence de particules de grande taille, supérieure à 10μm, en suspension dans l’eau, et que l’on peut assimiler aux matières en suspension (MES). En fait, les matières en suspension ne sont des particules solides véritablement en suspension que dans des conditions moyenne d’écoulement des effluents correspondant à une vitesse minimale de 0,5 m/s. En fonction de la taille des particules, on distingue les matières grossières ou décantables (diamètre supérieur à 100 μm) et les matières en suspension. On peut également prendre en compte une partie des matières colloïdales, de dimension inferieure, qui constituent la limite entre la phase solide et la phase dissoute (entre 1 et 10⁻² μm). (REJSEK, 2002) 1.3.2. Paramètres Organoleptiques  La Turbidité La turbidité représente l’opacité d’un milieu trouble. C’est la réduction de la transparence d’un liquide due à la présence de matières non dissoutes. Elle est causée, dans les eaux, par la présence de matières en suspension (MES) fines, comme les argiles, les limons, les grains de silice et les microorganismes. Une faible part de la turbidité peut être due également à la présence de matières colloïdales d’origine organique ou minérale. Les unités utilisées pour exprimer la turbidité proviennent de la normalisation ASTM (American Society for Testing Material) qui considère que les trois unités suivantes sont comparables : Unité JTU (Jackson Turbidity Unit) = unité FTU (Formazine Turbidity Unit) = unité NTU (Nephelometric Tirbidity Unit). (REJSEK, 2002)  La couleur Une eau pure observée sous une lumière transmise sur une profondeur de plusieurs mètres émet une couleur bleu clair car les longueurs d’ondes courtes sont peu absorbées alors que les grandes longueurs d’onde (rouge) sont absorbées très rapidement. (REJESK, 2002). La coloration d’une eau est dite vraie ou réelle lorsqu’elle est due aux seules substances en solution. Elle est dite apparente quand les substances en suspension y ajoutent leur propre coloration. (RODIER et Al, 2005). 1.3.3. Paramètres Chimiques  Le potentiel Hydrogène (pH) L’acidité, la neutralité ou l’alcalinité d’une solution aqueuse peut s’exprimer par la concentration en H₃O⁺ (noté H⁺ pour simplifier). De manière à faciliter cette expression ; on utilise le logarithme décimal de l’inverse de la concentration en ion H⁺ : c’est le pH. (MATHIEU et PIELTAIN, 2003) pH = log 1/[H⁺]  La Conductivité La conductivité est la propriété que possède une eau de favoriser le passage d’un courant électrique. Elle est due à la présence dans le milieu d’ions qui sont mobiles dans un champ électrique. Elle dépend de la nature de ces ions dissous et de leurs concentrations. (REJSEK, 2002). La conductivité électrique d’une eau est la conductance d’une colonne d’eau comprise entre deux électrodes métalliques de 1 cm2. L’unité de conductivité est le siemens par mètre (S/m). 1 S/m = 104 μS/cm = 103 mS/m. (RODIER, 2005)  L’Oxygène Dissous L’oxygène dissous est un composé essentiel de l’eau car il permet la vie de la faune et il conditionne les réactions biologiques qui ont lieu dans les écosystèmes aquatiques. La solubilité de l’oxygène dans l’eau dépend de différents facteurs, dont la température, uploads/Industriel/ les-eaux-usees-et-leur-eperation.pdf