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UNIVERSITÉ KASDI MERBAHE OUARGLA Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie

UNIVERSITÉ KASDI MERBAHE OUARGLA Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie et des Sciences de la Terre et de l'Univers département de la biologie Spécialité master biochimie appliqué Module: la biodépollution Exposé sur: biodépollution des eaux usées Présenté par : KEMASSI ASMA BEN MAADI SADIA MERIGA MARWA AYED WASSILA Corrigée par: Mme. CHATHOUNA Plan de travail Itroduction Définition Origine des eaux usées Epuration des eaux usées prétraitement traitement primaire traitement secondaire traitement tertiaire traitement des boues • conclusion INTRODUCTION La dépollution des eaux usées est devenue un impératif pour nos sociétés modernes. En effet, le développement des activités humaines s'accompagne inévitablement d'une production croissante de rejets polluants. L'assainissement des eaux usées (ou dépollution) répond à deux préoccupations essentielles : préserver la santé humaine et préserver l'environnement. L’eau usée est l’eau qui a été utilisée et qui doit être traité avant d’être réintroduite vers d’autres sources d’eaux pour qu’ils ne causent pas de pollution de ces autres sources. Les eaux usées proviennent de plusieurs sources. I. DÉFINITION: 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. Tout ce que vous évacuez en tirant la chasse d’eau et lorsque vous utilisez vos éviers est considérer comme de l’eau usée. Origine des eaux usées Domestiques: • Ce sont les eaux usées qui proviennentdes établissements et services résidentiels: • le métabolisme humain (matières fécales, urines, graisses) • *les activités ménagères (détergents, produits domestiques, toilettes). Industrielles: • reflète la diversité des usages, elle peut se composer principalement: • déchets organiques (industrie agro-alimentaire, papeterie, sucrerie, brasserie,…) • pollutants chimiques tels que hydrocarbures (e.a. pétro-chimie) • métaux lourds (pétro-chimie, métallurgie, construction mécanique, teinturerie, tannerie, …). Agricole: • Ces effluents proviennent des terres cultivées après lessivages et ruissellement. Ces eaux sont riches en éléments fertilisants (azote et phosphore) et en polluants organiques (pesticides). II. LA BIO DÉPOLLUTION OU LE EPURATION DES EAUX USÉES : A. Prétraitements: Le prétraitement se poursuit par l’élimination des particules denses ou abrasives ; cette étape est souvent couplée avec l’élimination des flottants, et en particulier des graisses passe par03étapes: A-1)Dégrillage: Il a pour but d’éliminer toutes: *Les gros déchets. A-2) Dessablage: Les dessableurs sont utilisés pour : *la sédimentation des particules minérales ayant une taille de 0,2 à 2 mm (les sables et les graviers). A-3 Déshuilage et dégraissage: on fait l’injection d’air pour :  récupérer les matières graisses.  Pour le nettoyage on utilise des ponts racleurs et des racleurs à chaîne et à lames. B)- Traitements Physico-chimiques (Traitement Primaire) : * Le traitement primaire se fait par deux procèdes: 2-La décantation primaire: permet d’éliminer environ 70 % des matières en suspension. 2-La décantation primaire: permet d’éliminer environ 70 % des matières en suspension. 1-coagulation et floculation: permet capter jusqu’à 90 % des matières en suspension. B)- Traitements Physico-chimiques (Traitement Primaire) : 1-La coagulation –floculation : Diminution des charges de surface par polyélectrolytes cationiques: coagulation Agrégation naturelle des colloïdes déstabilisés: floculation Adsorption de micropolluant dissous sur flocs L’élimination de ces matières par : des réactives chimiques ou biologiques le sulfate d'alumine Al2(SO4) . 14 H2O l'aluminate de sodiumNaAlO2, le chlorure d'aluminium A1C13 le chlorure ferriqueFeCl3 le cuivre d’argent Soit des nuisibles (déchets, corps organiques en voie de transformation). B)- Traitements Physico-chimiques (Traitement Primaire) : 2-Décantation primaire *La décantation est la méthode de séparation gravitaire la plus fréquente des MES et colloïdes (rassemblés sous forme de floc après l’étape de coagulation/floculation). Ils’ agit d’un procédé de séparation solide/liquide basé sur la pesanteur. Précipitation des MES(formation des boues primaires) B)- Traitements Physico-chimiques (Traitement Primaire ) : La DCO: la demande chimique en oxygène est une oxydation à chaud par un oxydant puissant. Elle indique la quantité totale d’oxygène qui sera consommée par l’échantillon dans les conditions opératoires de l’analyse. B)- Traitements Physico-chimiques (Traitement Primaire ) : La DBO constitue un indicateur de pollution par la matière organique biodégradable. Elle représente la quantité d’oxygène utilisée par les bactéries pour décomposer partiellement ou pour oxyder totalement les matières biochimiques oxydables présentes dans l’eau et qui constituent leur source de carbone (graisses, hydrates de carbone, tensioactifs, etc.). Plus la DBO est élevée, plus la quantité de matières organiques présentes dans l’échantillon est élevée . C)- Traitements biologiques (traitements secondaires) : * L’objectif principal de l'épuration biologique (l'épuration secondaire) est d’éliminer le plus possible les polluants biodégradables et non décantables contenus dans l’eau usée. Elle est utilise l'activité des bactéries présentes dans l'eau. *selon la réaction suivantes: Eau usée + biomasse + oxygène Eau épurée + accroissement de la biomasse + gaz La dégradation se fait par deux phases : 1-phase aérobie: Utilisation des boues activée et apport d’oxygène pour la minéralisation des composés organique Nitrification par bactéries (nitrosomas, nitrobacter) des ions ammonium (NH4) issu de décomposition des protéines. 1 - Les techniques intensives : 1-1 – Lits bactériens : 1 -2 – Disques biologiques ou biodisques : 1-3- Le procédé d’épuration par boue activée : le mécanisme des boues activées simplifié par la réaction suivant : Pollution + micro-organisme + O2 micro-organisme + H2O + CO2↑ 1-4 L'épuration biologique par biofiltration 2 - Techniques extensives : 2-1 Les techniques extensives à culture libre: Les eaux usées sont stockées dans des plans d’eau peu profonds : les lagunes. L’activité microbienne se fait naturellement : échange avec l’atmosphère, photosynthèse. . . Des aérateurs peuvent être utilisés pour brasser l’air et optimiser l’activité des bactéries. Ces processus induisent la formation de boues de lagunage au fond des bassins qui sont récupérées. 1-Lagunage naturel. 2-Lagunage à macrophytes. 3-Lagunage aéré. 2-2 Techniques extensives à culture fixée: 2-2-1 Filtres plantés de roseaux à écoulement horizontal: 2-2-2 Filtres plantés à écoulement vertical: D) La clarification : La désinfection Par voie chimique: L'ionisation cuivre-argent: Par voie physique: Le rayonnement UV-C: Lorsqu'un micro-organisme est exposé à un rayonnement UV-C: *le noyau de la cellule est atteint, *la duplication de l'ADN est stoppée.  Les rayonnements UV ont un effet sur l'ADN, l'acide nucléique et les enzymes. E) -Traitement tertiaire : Ces traitements visent principalement l’élimination du phosphore (la déphosphatation) et les germes pathogène (la désinfection). 1-La déphosphoration 2-La dénitrification 1 - La déphosphoration : Les phosphates sont éliminés par additions des sels de fer ou d’aluminium. Les phosphates de fer et aluminium sont très peu solubles dans l’eau, ils précipitent et sédimentent dans le fond bassin. a-L’élimination de l’ammoniaque: L’oxydation de l’ammoniac en nitrates s’effectue en deux étapes : 1).NH3 est d’abord converti en nitrite (NO2-) par des bactéries du genre Nitrosomonas. *NH4 + 2H2O NO2 + 8H + 6é *½ O2 + 2H + 2é H2O 2).Les nitrites sont ensuite oxydées en nitrates (NO3-) par des bactéries du genre Nitrobacter. *NO2 +H2O NO3 + 2H + 2é *1/2O2 + 2H + 2é H2O 2-La dénitrification b-L’élimination des nitrates : Dans le cas de l’élimination biologique des nitrates, la dénitrification, la réaction nécessite l’oxydation concomitante d’une molécule organique ou minérale qui fournira l’énergie nécessaire à la réduction des nitrates en azote N2. NO3- + 6 H+ + 5e- 1/2N2 + 3H2O Traitement des boues La conclusion L’eau, élément indispensable à la vie, doit être protégée et sa qualité doit être régulièrement contrôlée. Nous avons commencé à contrôler et à protéger aussi bien l’eau que l’on boit que l’eau que l’on rejette. Cependant, les lois en vigueur et les technologies d’épuration doivent encore évoluer pour répondre à l’évolution des styles de vie, car avec de nouveaux polluants arrivent de nouveaux dangers aussi bien pour les écosystèmes aquatiques que pour l’homme. Merci de votre attention uploads/Sante/ biodepolution.pdf