ENVIRONNEMENT Partie n°1: Traitement des eaux potables et industrielles (6hCours) Généralités Le traitement des eaux de consommation Quelques traitements classiques pour les eaux à usage industriel
Partie n° 2: Eaux résiduaires (6h Cours) La pollution Les traitements d’eaux usées urbaines Les traitements d’eaux usées industrielles
12 H Cours + TD : 5 séances (NLS et MHM) + TP : 5 séances + un partiel oral
CH I. LA POLLUTION 1. 2. 3. 4.
Introduction Classification Conséquences Principaux critères de qualité
4 3
CH I. LA POLLUTION 1.
Introduction Pourquoi s’intéresser à la pollution Définition
2. 3. 4.
Classification Conséquences Principaux critères de qualité
Ch I. La pollution Introduction Pourquoi s’intéresser à la pollution La planète bleue
H2O = 72 % superficie
97%
75%
Pourquoi traiter? Eau = ressource inépuisable?
Ch I. La pollution Introduction
Objectifs
Objectif: réduire la pollution Économiser l'eau •Réduire la consommation et limiter les pertes •Recycler
Protéger les écosystèmes aquatiques •Gérer durablement les milieux aquatiques
•Diminuer les sources de pollution •Protéger de la pollution : assainir •Surveiller l’état de santé des écosystèmes aquatiques •Protéger les nappes : vers la création de parcs naturels hydrogéologiques ?
Quels moyens d’action ? •Éduquer •Faire payer
Ch I. La pollution Introduction Définition
LA POLLUTION Un milieu aquatique est dit pollué lorsque son équilibre a été modifié de façon durable par l’apport en quantités trop importantes de substances plus ou moins toxiques. Ces pollutions peuvent entraîner divers types de nuisances : -augmenter la mortalité de certaines espèces animales ou végétales -détériorer la qualité de l’eau au point de la rendre impropre à certains usages
Ch I. La pollution Introduction Définition
LA POLLUTION Définition: altération du milieu conduisant à sa dégradation Cause: Introduction de substances non assimilables par le milieu non assimilables = non dégradables biologiquement non assimilables = en trop forte quantité
Lien: Activité humaine
CH I. LA POLLUTION 1. Introduction 2. Classification Selon l’origine Selon la nature selon les effets
3. Conséquences 4. Principaux critères de qualité
Ch I. La pollution Classification
CLASSIFICATION DES POLLUANTS 1- Selon l ’origine
( cf sources de pollution )
Caractéristiques = f (origine)
Indication sur le traitement
2- Selon la nature Biodégradable ou pas
Indication sur le traitement
3- Selon les effets Toxicité à seuil ou pas
conséquences
Ch I. La pollution Classification Evolution des types de pollution au cours du temps origine industrielle Prod énergie
Lien avec activités humaines agriculture
industrielle
domestique
Chronologie des principales sources de pollution des eaux continentales dans les pays industrialisés, d'après C. Lévêque, Écosystèmes aquatiques (Hachette, 1996)
Ch I. La pollution Classification Principaux types de pollution des eaux continentales, nature de produits polluants et leurs origines, d'après C. Lévêque, Écosystèmes aquatiques (Hachette, 1996).. TYPES DE POLLUTION
NATURE
SOURCES
> Physique
pollution thermique
rejets d'eau chaude
centrales thermiques
pollution radioactive
radio-isotopes
installations nucléaires
> Matière organique
glucides, lipides, protides
effluents domestiques, agricoles, agro-alimentaires
ammoniac, nitrates
élevages et piscicultures
fertilisants
nitrates, phosphates
agriculture, lessives
métaux et métalloïdes
mercure, cadmium, plomb, aluminium, arsenic...
industries, agriculture, pluies acides, combustion
pesticides
insecticides, herbicides, fongicides
agriculture, industries
organochlorés
PCB, solvants
industries
composées organiques de synthèse
nombreuses molécules
industries
détersifs
agents tensio-actifs
effluents domestiques
hydrocarbures
pétrole et dérivés
industrie pétrolière, transports
> M icrobiologique
bactéries, virus, champignons
> Chimique
effluents urbains et d'élevage
Ch I. La pollution Classification Lien entre origine et type de pollution: synthèse
Origine Domestique
Type Urbaine bactériologique, organique
Production d’énergie
Agricole
thermique, rejets nucléaires, hydrocarbures Intensive nitrates, phosphates, phytosanitaires
Industrie
Hydrocarbures, toxiques, acides, organochlorés….
Ch I. La pollution Classification Selon la nature
Classement selon la nature MES: visibles, faciles à séparer Matières dissoutes: invisibles, séparation? Microorganismes vivants: invisibles, séparation? Chaleur: mesurable, élimination? Radioactivité: mesurable, élimination? Etapes
MES (Matières En Suspension) sables, sédiments, particules orga
Séparation physique (procédés connus) Eau + matières dissoutes, µorganismes
Transformation de la matière dissoute en matière solide Eau + µorganismes
CH I. LA POLLUTION 1. 2.
Introduction Classification
3.
Principaux critères de qualité paramètres globaux critères physicochimiques azote et phosphore
4.
Conséquences
Ch I. La pollution Critères
Objectif des critères • Critères différents pour eau potable et eau usée Critères fonctions de l’usage
Critères quantitatifs: débits et variations de débit Critères qualitatifs: physicochimiques microbiologiques Objectifs:
évaluation de l’effet de la pollution détermination des infractions à la réglementation choix du traitement
Ch I. La pollution Critères
LES CRITERES GLOBAUX Pourquoi des critères globaux? Eau usée = mélange très complexe
Mélange: MES Matières en solution, organiques ou minérales, Liquides non miscibles
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
INTERET DES CRITERES GLOBAUX Information synthétique, donnant accès à: l’impact sur l’environnement choix des méthodes de traitement
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Quantification de :
Impact: Matière organique, pdts oxydables Consommation d’O2 Traitement: Matière organique non biodégradable biodégradable Traitement Traitement physicochimique biologique
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Définition d’un équivalent de pollution Pour tenir compte de l’impact sur la consommation d’oxygène
Unité de mesure commune à tous les constituants de la pollution organique
mg O2 . l-1
Avec précision de la technique analytique: DCO, DBO5 ….
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Composition d’une eau polluée et critères MO
*MO * Biodég
*
M E S
H2O + Composés Minéraux dissous
MO: DTO, DCO MO biodégradable: DBO: une partie de la MO totale! * : µorganismes, critères d’activité biologique MES: déjà définies, mesurées par centrifugation ou filtration
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DTO (mg O2/l) Demande Totale en Oxygène. Définition: quantité d’oxygène consommée par les MO lors de l’oxydation catalytique en présence d’O2 et à 900°C. Détermination: appareils spécifiques Remarque: prise en compte de l’azote ammoniacal
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DCO (mg O2/l) Demande Chimique en Oxygène. Définition: quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder chimiquement les substances réductrices présentes dans l’eau Principe: simulation des réactions d’oxydation existant dans le milieu naturel. Remarque: prise en compte de la matière organique oxydable
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DCO (mg O2/l) Demande Chimique en Oxygène. Détermination: Méthode au bichromate de potassium (voir TP) MO + Cr2O72- + H3O+ Cr3+ + CO2 + H20 * * Réaction non équilibrée
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DCO (mg O2/l) Demande Chimique en Oxygène. Détermination: Méthode au bichromate de potassium (voir TP) MO + Cr2O72- + H3O+ Cr3+ + CO2 + H20 * * Réaction non équilibrée Milieu acide
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DCO (mg O2/l) Demande Chimique en Oxygène. Rappel sur les réaction d’oxydo-réduction: Oxydation de la matière organique MO + O2
CO2 + H2O
Réduction du bichromate de K (en milieu acide) 14 H+ + Cr2O72- + 6 eH2O
2 Cr3+ + 7 H2O
0,5 O2 + 2 H+ + 2 e-
8 H+ + Cr2O72-
2 Cr3+ + 4 H2O + 1,5 O2
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DCO (mg O2/l) Demande Chimique en Oxygène. Dosage: - Bichromate introduit en excès réduit - Cr2O72- : couleur orange Cr 3+: couleur verte - Mesure colorimétrique - présence de sulfate d’argent = catalyseur - présence de sulfate de mercure = complexe les chlorures
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 (mg O2/l) Demande Biochimique en Oxygène. Définition: quantité d’oxygène consommée dans les conditions de l’essai par des µorganismes aérobies au cours de la dégradation de la MO présente dans l’échantillon
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 (mg O2/l) Demande Biochimique en Oxygène. Conditions de l’essai : incubation durant 5 jours T° = 20°C Obscurité
µorganismes aérobies: (contraire = anaérobie) Etres vivants microscopiques bactéries, levures, virus se développant en présence d’oxygène
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 (mg O2/l) Demande Biochimique en Oxygène. Principe: Reconstitution des phénomènes de dégradation de la MO dans le milieu: MO + µorganismes + O2
CO2 +H2O + Biomasse + Energie
N, P, K …
MO = substrat Biomasse = ensemble des organismes vivants, se présentant sous forme de boues
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Mise en oeuvre de l’analyse de DBO Dilution de l’échantillon avec de l’eau pure aérée
DBO
DBO Mesure de l’oxygène Àt=0
DBO
Obscurité T° = 20°C Pendant 5 jours
Différence
Mesure de l’oxygène Àt=5j
DBO
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 (mg O2/l) Demande Biochimique en Oxygène. Consommation d’O2 en fonction du temps DBO (mg O 2 /l)
DBO totale
Oxydation de l’azote organique en nitrate DBO5
Oxydation de MO en CO2 5
20
30
Temps (jours)
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Oxydation de l’azote organique en nitrate: rappel des mécanismes
ammonification
N organique (eau brute)
NH4+ Ammoniac
NO2nitrites
nitrification
NO3nitrates
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 (mg O2/l) Demande Biochimique en Oxygène. Consommation d’O2 en fonction du temps: effluents industriels DBO (mg O 2 /l)
Cas 3: DBO5 = DBO totale Cas 2: DBO5
DBO5 cas 1
5
Temps (jours)
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 (mg O2/l) Demande Biochimique en Oxygène. Consommation d’O2 en fonction du temps: effluents industriels DBO (mg O 2 /l)
DBO totale au bout de 6,5 jours!!! A 5 jours, on sous-estime la demande en oxygène DBO total cas 2 DBO5 cas 2
5
6,5
Temps (jours)
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
La DBO5 remarques Oxydation de certains éléments chimiques en présence de l’O2, sans intervention des µorganismes
Majoration de la DBO Libération d’O2 par certaines espèces végétales Prévoir une incubation à l’obscurité Présence de composés organique non biodégradables (détergents, pesticides) Non comptabilisés dans la DBO
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Evaluation de la pollution à éliminer Introduction de la charge polluante: Débit à traiter x concentration en pollution l/j
mg/l
- En matière organique, exprimée en mgO2/j Lien avec la DCO: Q x DCO - En matière organique biodégradable, exprimée en mgO2/j Lien avec la DBO: Q x DBO Evaluation de la capacité de traitement de la station Introduction de l’équivalent habitant: Correspond à une charge organique biodégradable de 60 gO2/j Exemple: Une pollution équivalente à 5000 eq hab, correspond à charge de MO biodeg = 5000 x 60 = 300 000 g/j
Ch I. La pollution Critères
Paramètres physicochimiques La température: Le pH: La minéralisation: La turbidité (MES): La couleur: L’O2: Le CO2: Le potentiel redox:
Trejet < 30°C 5,5 < pHrejet < 8,5 C < 1000 mS/cm irrigation MES dans un rejetmoyen< 35 mg/l ??? pas de norme ??? pas de norme
Ch I. La pollution Critères
Les composés azotés Origine: élément indispensable aux êtres vivants, présent naturellement dans le milieu
Ses différentes formes : Azote organique Azote minéral (NH3/NH4+, NO2-, NO3-) Vocabulaire, rappels: Ammoniac = NH3 Nitrites = NO2Nitrates = NO3-
Ch I. La pollution Critères
Les composés azotés:Conséquences Ammoniac demande supplémentaire en O2 eutrophisation (production de nitrates) production de dérivés toxiques avec chlore
?
Nitrites asphyxie du nourrisson
Nitrates eutrophisation intoxication du nourrisson après transformation en nitrites accu. dans légumes (risque de formation de pdts cancérigènes)
Azote organique transformation en NH4+
Ch I. La pollution Critères
Les phosphates Origine: naturelle (décomposition de la matière vivante) artificielle (engrais, détergents, industrie chimique)
Conséquences: accélération de l’eutrophisation
Normes: rejets urbains: 80 % d’élimination ou 2mg/l rejets industriels : 10 mg/l Ptotal distribution: < 5 mg/l P2O5
Ch I. La pollution Critères
Critères globaux
Normes de rejet paramètres
Effluents urbains moyenne/24h (mg/l)
Effluents industriels
η minimal (%)
MES
35
90
35 à 100
DCO
125
75
125 à 300
DBO5
25
N global P total
T°C
30 à 100
10 à 15
70
30
*
1à2
80
10
*
moyenne/mois (mg/l) pH
70 à 80
η minimal (%)
moyenne/24h (mg/l)
entre 6 et 8,5 < 25
η minimal (%) moyenne/mois (mg/l)
η minimal (%)
entre 5,5 et 8,5 < 30 * plus sévère en zone sensible
CH II. LES TRAITEMENTS 1. 2. 3. 4.
Introduction Provenance et Traitabilité Traitement des effluents urbains Traitement des effluents industriels
CH II. LES TRAITEMENTS 1. 2. 3. 4.
Introduction Provenance et Traitabilité Traitement des effluents urbains Traitement des effluents industriels
Ch II. Les traitements Introduction
Traitement de l ’eau
Traitements des eaux Notion: distinction du traitement en fonction du but
Ch II. Les traitements Introduction
Etat de l’assainissement en France Deux types de traitement: – Collectif
Station d’épuration
– Individuel
Sur place
Ch II. Les traitements Introduction
Etat de l’assainissement
Assainissement collectif (chiffres 2005) Taux de collecte en France = 51% 80 % en Allemagne, Suède
Rendement d’une station classique = 70 %
Taux d’élimination global = 35%
Ch II. Les traitements Introduction
Etat de l’assainissement
Assainissement individuel
11 millions de personnes
Moins de 50 % conforme à la réglementation
CH II. LES TRAITEMENTS 1. Introduction 2. Provenance et Traitabilité Traitabilité Distinction entre deux types d’eaux usées Précisions sur le traitement biologique
3. Traitement des effluents urbains 4. Traitement des effluents industriels
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité
Rôle de la station Rappel: Un milieu aquatique est dit pollué lorsque son équilibre a été modifié de façon durable par l’apport en quantités trop importantes de substances plus ou moins toxiques.
Elimination d’une partie des substances contenues dans l’eau, afin de restituer au milieu un effluent compatible avec sa qualité, pour ne créer aucune nuisance vis à vis de la faune et la flore.
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité
Rôle de la station
Substances à éliminer:
* pollution non soluble (MES, graisses) * pollution organique soluble consommatrice d’O2 * produits toxiques
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité
Rappel
Rôle de la station
Les paramètres de potabilité Eau potable = produit alimentaire le plus surveillé.
normes de qualité de l'eau potable très rigoureuses : 63 paramètres divisés en 7 groupes 1. Paramètres organoleptiques (couleur, saveur et transparence de l'eau) 2. Paramètres physico-chimiques (caractéristiques naturelles de l'eau : température, conductivité, pH...) 3. Paramètres concernant les substances indésirables (teneur maîtrisée en fluor, nitrates...) 4. Paramètres concernant les substances toxiques reconnues (doses infimes en plomb, chrome...) 5. Paramètres microbiologiques (absence de bactéries et de virus pathogènes) 6. Pesticides et produits apparentés (doses infimes) 7. Paramètres concernant les eaux adoucies ou déminéralisées (teneur minimale en calcium, magnésium, carbonate ou bicarbonate)
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité
Rappel
Rôle de la station
Les paramètres de potabilité Eau potable = produit alimentaire le plus surveillé.
normes de qualité de l'eau potable très rigoureuses : 63 paramètres divisés en 7 groupes 1. Paramètres organoleptiques (couleur, saveur et transparence de l'eau) 2. Paramètres physico-chimiques (caractéristiques naturelles de l'eau : température, conductivité, pH...) 3. Paramètres concernant les substances indésirables (teneur maîtrisée en fluor, nitrates...) Eaux usées 4. Paramètres concernant les substances toxiques reconnues (doses infimes en plomb, chrome...) 5. Paramètres microbiologiques MES (absence de bactéries et de virus pathogènes) Pollution organique 6. Pesticides et produits apparentés Produits toxiques (doses infimes) 7. Paramètres concernant les eaux adoucies ou déminéralisées (teneur minimale en calcium, magnésium, carbonate ou bicarbonate)
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité
Substances à éliminer (rappel): * pollution non soluble (MES, graisses) * pollution organique soluble consommatrice d’O2 * produits toxiques
Critères de choix pour le traitement: caractéristique de la pollution organique soluble
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité Critères de choix
Choix du type de traitement Si pollution organique soluble Favorable au développement des µorganismes Epuration biologique Moins chère Moins de maintenance
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité Critères de choix
Traitement biologique: 4 Critères de traitabilité biologique: 1/ 6,5 < pH < 8,5 2/ DBO5/DCO > 0,3 3/ Respect de l’équilibre nutritionnel: DBO5/N < 20 DBO5/P < 100 4/ Absence de produit toxique
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité
2 types d’eau, 2 types de traitement Distinction entre deux types d’eaux usées: A partir des critères précédents et de la provenance - Eaux usées urbaines - Eaux usées industrielles
Ch II. Les traitements Provenance et traitabilité 2 types d’eau usée
2 Traitements Eaux usées urbaines: Traitement biologique (filière classique) Sauf en zone froide et zone de population variable
Eaux usées industrielles: Constituants minéraux (acides, bases, toxiques) Rarement traitables uniquement par un procédé biologique Traitement physicochimique Traitement combiné (pas de cas d’école)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
LE TRAITEMENT BIOLOGIQUE Mode classique d’élimination de la pollution organique carbonée et azotée Traitement reposant sur des condition qui permettent le développement des microorganismes Pour assurer la dégradation des MO biodégradables MO biodégradable = aliment (substrat) des microorganismes
Traitement aérobie plus fréquent que traitement anaérobie Traitement aérobie mis en œuvre dans un réacteur qui doit assurer: La mise en contact des µorganismes et de la MO L’apport d’oxygène (sous forme d’air le plus souvent)
Mise en œuvre:
Procédés à culture libre (boues activées, lagunage) masse bactérienne en suspension dans un bassin aéré Procédés à culture fixée (lits bactériens, biofiltres) biomasse fixée sur ou par un support solide
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Le procédé par boues activées Principe: intensification des processus d’autoépuration des cours d’eau bassin de boues activées + décanteur 1/ Développement du floc bactérien transformation de la MO soluble en matière solide insoluble (boue)
O2
2/ Séparation de la biomasse (boue) et de l’eau épurée
Effluent riche en biomasse* Effluent épuré
Bassin de boues activées Recyclage boues activées**
Décanteur secondaire Traitement des boues
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Qu’est-ce qu’une boue activée ?
Boue activée = ensemble de flocs Floc constitué de bactéries agglomérées Conditions d'une eau usée: bactéries sont sous-alimentées
sécrétion des polymères
Adhésion des bactéries les unes aux autres Rétention et adsorbtion des substances nutritives de l'eau usée (: la MO)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Composition d’une boue activée
Bactéries à raison de 6,6 milliards/mL de boue activée. - bacilles Gram : Pseudomonas, Aeromonas, Arthrobacter, Flavobacter, Achromobater, Alcaligenes.
Protozoaires à raison de 50 000/mL de boue activée. - zooflagellés(Bodo…), les holotriches (Litonotus…), les hypotriches (Aspidisca…), les péritriches (vorticelles…).
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Le procédé par boues activées Principe: intensification des processus d’autoépuration des cours d’eau bassin de boues activées + décanteur 1/ Développement du floc bactérien transformation de la MO soluble en matière solide insoluble (boue)
2/ Séparation de la biomasse (boue) et de l’eau épurée
O2 Effluent épuré Décanteur secondaire
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
La décantation Avant
Séparation classique: décantation de flocs But: obtenir un liquide clarifié
Après
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eaux usées
LE TRAITEMENT BIOLOGIQUE CO2 Soluble
minéralisation
Traitement biologique croissance de la biomasse
Particulaire . accumulation de matières particulaires
Traitement des boues
MO soluble transformée en: - CO2 - biomasse (flocs bactériens) - composés particulaire (cellulose et assimilés)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
LE TRAITEMENT BIOLOGIQUE Processus d’épuration aérobie = 3 étapes - Adsorption et absorption des Matières organiques solubles et colloïdales par les cellules - Oxydation biochimique et dégradation enzymatique des matières fixées (catabolisme + anabolisme) -Autodestruction de la matière cellulaire (respiration endogène) Espèces touchées: MO biodégradable, pollution azotée L'anabolisme: ensemble des réactions biochimiques entraînant la formation de nouveaux constituants à partir d'éléments simples provenant de la digestion des aliments. Le catabolisme : Ensemble des réactions biochimiques amenant la transformation de la matière vivante en déchets. réaction de dégradation ayant lieu dans un organisme vivant; dégradation de composés organiques complexes en molécules plus simples, qui libère de l'énergie.
Remarque: on utilise un mécanisme qui a lieu naturellement dans l’environnement. Les µorganismes sont naturellement présents! On les utilise, on ne les élimine pas!
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
LE TRAITEMENT BIOLOGIQUE
Equation globale: MO + µorganismes + O2
CO2 +H2O + Biomasse + Energie
nutriments
Résulte de trois réactions simultanées: 1 catalyse enzymatique(catabolisme) 2 synthèse (anabolisme) 3 oxydation de la biomasse (respiration endogène)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Mécanismes de dégradation de la MO
* MO
*
*
*
Synthèse
2 3 Respiration endogène
* 77%** * * * * * 23% * ** *
*
*
* *
Produits finaux: CO2, H2O, Energie
* µorganismes
*
Catalyse enzymatique 1
*
*
Biomasse Matières minérales de dégradation (cellulose)
*
*
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Mécanismes de dégradation de la MO * MO
*
* *
Produits finaux: CO2, H2O, Energie
* cellules
*
*
*
Synthèse
2 3 Respiration endogène
* 77%** * * * * * * * 23% * *
*
*
*
MO: CxHyOzNp et p=0 parfois ( acide glutamiqueC5H9O4N, Glucose C6H12O6)
Catalyse enzymatique 1
*
*
µorganismes: C H NO 5 7 2
*
1/ catalyse enzymatique (catabolisme) nutriments MO + µorga.+ O2 CO2 + H2O + µorga. + Energie Enzymes produits par les µorga.
2/ synthèse (anabolisme) MO + µorganismes + O2 + Energie
catalyseurs
nutriments
Nouveaux µorganismes+
3/ respiration endogène µorga + O2 CO2 + H2O + NO3- + boues +Energie
CO2 + H2O
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Mécanismes de dégradation de la pollution azotée
NH4+ (eau brute) ammonification
Nitrification (nitrosomonas nitrobacter)
NH4+
NO2-
NO3-
Dénitrification (pseudomonas)
NO2-
N2
N organique (eau brute)
Assimilation (azote partant dans les boues en excès)
Demande des temps de contact assez long (24 h pour doubler la population bactérienne) Très sensible à la température (optimum à 30°C)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Evolution des différents paramètres au cours d’une dégradation de MO Dans un batch (échantillon)
S ou
[Biomasse] Conso O2
[MO]
X = concentration en biomasse S( = x) = concentration en substrat (en MO) XV/X = biomasse vivante/biomasse totale
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
La phase de latence I: phase de latence
Adaptation des µorganismes au substrat Taux de croissance de la biomasse, dX/dt =0
[Biomasse] Conso O2
[MO]
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
La phase de croissance exponentielle II: phase de croissance exponentielle Taux de croissance maximum: dX/dt max Toute la biomasse est vivante
[Biomasse] Conso O2
[MO]
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
La phase de ralentissement III: phase de ralentissement Epuisement du substrat Diminution du taux de croissance dX/dt Apparition de cellules mortes Modification de l’aspect de la biomasse Formation de flocs décantables = boue activée
[Biomasse] Conso O2
[MO]
C’est la phase intéressante pour le traitement
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
La phase stationnaire IV: phase stationnaire Courte Taux de croissance nul dX/dt =0
[Biomasse] Conso O2
[MO]
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
La phase de déclin V: phase de déclin Epuisement du substrat Augmentation du taux de mortalité dX/dt <0 Phase de respiration endogène
[Biomasse] Conso O2
[MO]
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement
Bassin de boues activées
Facteurs influençant le rendement Transformation de la MO par les µorganismes charge âge des boues Séparation floc bactérien – eau épurée âge des boues O2
Décanteur secondaire
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Facteurs influençant le rendement:Charge massique CM Charge polluante biodégradable (kg/j) CM = Masse de biomasse contenue dans le réacteur (kg)
CM( j-1) =
Q. DBOentrée MVS . V ???
Q( m3/j) = débit journalier et V(m3) = volume du bassin DBO(kg/m3)
MVS(kg/m3)
MVS = caractéristique de la MES organique, et de la partie épuratrice des boues (micro organismes)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Facteurs influençant le rendement Charge volumique CV Charge polluante biodégradable (kg/j) CV =
CV(
kg.m-3.j-1)
Volume du réacteur (m3)
=
Q. DBOentrée V
Q( m3/j) = débit journalier et V(m3) = volume du bassin
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Facteurs influençant le rendement CM conditionne: le η d’épuration
CM faible η élevé la production de boues en excès CM faible peu de boues les besoins en O2 CM faible besoins importants la décantabilité des flocs 0,22 < CM (j-1) < 0,33
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Facteurs influençant le rendement L’âge des boues A A (j) =
Masse de Biomasse dans le réacteur (kg) Masse de boues extraite par jour (kg/j)
MVSbassin . V A (j) = MVSdecanteur sortie . Q boues sortie MVS bassin MVS decanteur sortie Q boues sortie
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Facteurs influençant le rendement A donne une indication sur l’état physiologique de la biomasse: A petit: phase exponentielle de croissance A grand: proche de la phase de déclin [Biomasse]
A conditionne: la décantabilité des boues 4 j < Aoptimal < 9 j
Conso O
[MO]
Phase de croissance ralentie
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Caractérisation de la décantabilité des boues: en plus de la courbe de Kynch (cours OSF)
Détermination de l’Indice de Mohlman (IM) IM = Volume occupé par 1 gramme de boue après 30 min de décantation
1l
1l
V (cm3) IM = P (g)
V = vol de boues P = masse sèche contenue dans V t=0
t = 30 min
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Caractérisation de la décantabilité des boues
Si IM est grand, mauvaise décantabilité
Bonne décantabilité: 80 < IM (cm3/g) < 150 IM < 50: aspect granuleux, risque de dépôts IM > 200: gonflement dû à l’eau
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Performances en fonction de la charge massique DBO éliminée DCO éliminée Tps séjour (h) % %
Type de charge
CM (j-1)
Faible (aération prolongée)
0,07 à 0,15
Moyenne charge
0,2 à 0,5
environ 90
Forte charge
1,5 à 2,5
65 à 75
> 95
Eaux résiduaires urbaines
> 90
12 à 24
environ 85
2à4
60 à 70
½à1
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Calcul de la biomasse produite
biomasse produite par oxydation des MO – biomasse auto-oxydée (au cours de la réaction (au cours de la réaction de synthèse) de respiration endogène)
* MO
*
* *
Produits finaux: CO2, H2O, Energie
*
*
* cellules
*
*
*
Synthèse
2 3 Respiration endogène
* 77%** * * * * * * * 23% * *
Catalyse enzymatique 1
*
*
*
∆Sv = (kg/j)
biomasse produite = ∆Sv (kg/j)
*
1
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Calcul de la biomasse produite ∆Sv
Proportionnalité entre production de biomasse et MO éliminée:
2
biomasse produite par oxydation des MO = a.Le
a = coef. global d’utilisation du substrat Le (kg/j) = masse de MO éliminée/j = Qe.(DBOentrée bassin – DBOsortie bassin)
Qe DBOe On néglige le recyclage
Qs = Qe DBOs
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Calcul de la biomasse produite ∆Sv Proportionnalité entre biomasse auto oxydée et biomasse présente:
3
biomasse auto-oxydée = b.Sv
b (j-1) = cste de décès (taux de respiration endogène) Sv (kg) = masse de biomasse présente dans le bassin ([MVS]b.V)
Qe DBOe On néglige le recyclage
Qs = Qe DBOs
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Calcul de la biomasse produite ∆Sv Récapitulatif (vous l’avez déjà écrit tout cela) 1
∆Sv = (kg/j)
biomasse produite par oxydation des MO (au cours de la réaction de synthèse)
– biomasse auto-oxydée (au cours de la réaction de respiration endogène)
biomasse produite par oxydation des MO = a.Le 2 biomasse auto-oxydée = b.Sv
3
∆Sv = a. Le – b. Sv Définition de a, b, Le et Sv indispensables à l’utilisation de la formule !!!
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Eléments de Dimensionnement Consommation d’oxygène (sans élimination de N) Oxygène consommé par les 3 réactions
* MO
*
*
*
Synthèse
2 3 Respiration endogène
* 77%** * * * * * * * 23% * *
*
*
* *
Produits finaux: CO2, H2O, Energie
* cellules
*
Catalyse enzymatique 1
*
*
*
*
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Consommation d’oxygène Distinction entre oxygène consommé par - la dégradation des MO (synthèse, catalyse) (1+2) - la dégradation des micro organismes (respiration endogène) (3)
O2 conso (kg/j) = O2 conso (1+2) + O2 conso (3) Consommation due à la dégradation de la MO proportionnelle à la MO dégradée:
O2 conso (1+2) (kg/j) = a0. Le a0 = cste caractéristique de la conso d’O2 due à la synthèse et à la catalyse Le (kg/j) = masse de MO éliminée/j
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Consommation d’oxygène Consommation due à la dégradation des µorga proportionnelle à biomasse présente:
O2 conso (3) (kg/j) = b’. Sv
b’ (j-1) = cste caractéristique de la conso d’O2 pour l’auto-oxydation* Sv (kg) = masse de biomasse présente dans le bassin * b’ = α b
où b = cste de décès
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Consommation d’oxygène Récapitulatif (vous l’avez déjà écrit tout cela)
O2 conso (kg/j) = O2 conso (1+2) + O2 conso (3) O2 conso (1+2) (kg/j) = a0. Le O2 conso (3) (kg/j) = b’. Sv
O2conso = a0.Le + b’.Sv Définition de a0, b’, Le et Sv indispensables à l’utilisation de la formule !!!
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio. Rappel et complément sur les grandeurs caractéristiques: Matières en suspension (mg/l) MEST, matières en suspension totales: totalité des particules solides constituée de MESD: mat en suspension décantables en 2 h (particules denses) MESND: mat en suspension non décantables (colloïdes) Et encore MEST contient: MM: mat minérales MVS: matières volatiles solides (MO) caractéristiques de la biomasse distinction par calcination à 550°C. Demande chimique en Oxygène (mg O2/l)
MO + O2
CO2 + H2O
Consommation d’oxygène lors d’une réaction d’oxydation au bichromate de potassium Attention, prise en compte des espèces réductrices minérales présentes dans l’eau Demande biochimique en Oxygène (mg O2/l) Quantité d’oxygène consommée par la MO biodégradable.
DCO > ou = DBO
CH II. LES TRAITEMENTS 1. Introduction 2. Provenance et Traitabilité 3. Traitement des effluents urbains Caractéristiques (pas traité cette année) Finalité du traitement (rappel) La filière
4. Traitement des effluents industriels
CH II. LES TRAITEMENTS 1. Introduction 2. Provenance et Traitabilité 3. Traitement des effluents urbains Caractéristiques Finalité du traitement (rappel) La filière
4. Traitement des effluents industriels
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains
Finalité du Traitement (rappel): Protection du milieu Substances à éliminer: * MES solides (envasement) * MES colloïdales (transparence diminuée) * liquides non solubles dans l’eau (transport O2 diminué, adsorption) -graisses, hydrocarbures, tensioactifs* MO soluble (consommation d’O2) * N et P (eutrophisation) * produits toxiques (mortalité)
CH II. LES TRAITEMENTS 1. Introduction 2. Provenance et Traitabilité 3. Traitement des effluents urbains Caractéristiques (pas vu en cours) Finalité du traitement (rappel) La filière
4. Traitement des effluents industriels
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains
LA FILIERE DE TRAITEMENT Prétraitements
Traitements secondaires
Traitement primaire
Traitement des boues
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements
Dégrillage
Dessablage
Grosses particules
Sables, graviers
Déshuilage
Relèvement
Huiles, hydrocarbures
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Le relèvement
Vis sans fin véhiculer le mélange liquide/gros débris solides
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Le dégrillage Vise les particules dont la dégradation Par voie chimique ou biochimique est impossible
But: Elimine les grosses particules séparables, qui pourraient endommager les équipements suivants
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Le dégrillage Manuel Automatique Dégrillage grossier: 1cm < écartement < 10cm Dégrillage fin: 1mm < écartement < 15mm
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Le dégrillage
Grille droite
Grille courbe
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Le dessablage Dessableur rigole Ou Dessableurs circulaires
But: Eliminer sables et gravier par gravité Particules de forte densité
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Le dégraisseur
Injection d’air comprimé
Flottation des huiles et évacuation par raclage But: Eliminer les corps gras (huiles, graisses, hydrocarbures) Produits insolubles de faible densité
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Prétraitements Canal d’acheminement dégraisseur/décanteur primaire
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements primaires
Décanteur primaire
Traitement des boues primaires: épaississement
La plupart du temps sans agent floculant
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements primaires Le décanteur (décanteur statique) décanteur circulaire décanteur longitudinal rectangulaire
But: Elimine les MES décantables (à 60%) Elimine environ 40% de la DBO
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements primaires Le décanteur circulaire
racleur
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements primaires Le décanteur lamellaire, principe
Zone de mélange Accumulation boues
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires
Dans deux, ou un seul ouvrage(s): 1/ transformation de la MO dissoute en Moxydée en suspension 2/ séparation du liquide et du solide Bassin d’aération
Décanteur secondaire Rejet dans le milieu, Traitements complémentaires (dénitrification, déphosphatation) Traitement des boues secondaires: stabilisation épaississement
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires Double mission du procédé: mise en contact entre l’effluent et le milieu biologique (apport d’oxygène nécessaire) séparation de l’effluent traité et de la biomasse formée
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements par boues activées L’aération Les fonctions, rappel: Introduction de l’Oxygène nécessaire à l’oxydation de la MO Brassage de la suspension de boues activées: homogénéisation, limitation des dépots (Vmin eau de 0,15 à 0,2 m/s)
Les dispositifs: Aérateurs de surface: turbines
Systèmes d’injection d’air surpressé en profondeur (bulles de 2mm à 6 mm de diamètre)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements par boues activées
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements des boues
Traitement des boues
boues
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière L’aération: transfert d’oxygène
[O2]s < [O2]i [O2] = 0
[O2]i Rendement d’oxygénation (cas d’une insufflation d’air) permet de déterminer la masse d’O2 transférée à partir de celle fournie dans le cas complexe d’un bassin de boues activée η = masse d’O2 dissous/masse d’O2 fournie
Apport spécifique nominal en kg d’O2 (ou coefficient d’aération spécifique) masse d’O2 introduite en dépensant une énergie de 1kW.h (1kW.h = 1kW. 3600s soit 3600 kJ) Ex: une bonne turbine donne 1,5 à 5 kgO2/(kWh)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires Le bassin de boues activées
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires Le bassin de boues activées
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires Décanteur secondaire ou clarificateur. Caractérisé par une grande efficacité: rendement de l’ordre de 99% Ordre de grandeur de la concentration de la solution entrante: Ordre de grandeur de la concentration en eau clarifiée:
3000 mg/l de MES
recyclage
Décanteur secondaire
30 mg/l de MES
1,2 . 10 3 C max = IM Traitement des boues secondaires: stabilisation épaississement
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires Le décanteur secondaire, ou clarificateur
Le reste n’a pas été traité en cours cette année. Il est conseillé de le lire.
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements secondaires Les procédés à biomasse fixée lits bactériens lits granulaires disques biologiques
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Biomasse fixée Biofiltres
Systèmes à lits granulaires (charbon, argiles)
Réalise à la fois la réaction de dégradation de la MO par la biomasse fixée et la clarification par filtration
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Traitements tertiaires Traitement complémentaire: vise à améliorer la qualité de l’eau
- Éliminer plus de MES, DBO, DCO Microtamisage Filtration sur sable Biofiltration ou lagunage Adsorption sur charbon actif … - Elimination de l’azote et du phosphore Procédés biologique (nitrification-dénitrification) Physico-chimique (précipitation du phosphore)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Lagunage: variante du traitement par boues activées
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Lagunes naturelles Anaérobies partiellement sinon aérobies, recevant des effluents bruts ou prétraités Oxygène fourni par l’activité photosynthétique des algues vertes Nécessite un fort ensoleillement et de faibles profondeurs d’eau (0,8 à 1 m)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Procédé bio.
Le lagunage aéré Variante du traitement par boues activées Epuration dans un bassin naturel, sans recirculation des boues
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Filière
Lagunes aérées aérobies, on apporte de l’oxygène par un moyen mécanique (turbines) Oxygène fourni par des aérateurs de surface
CH II. LES TRAITEMENTS 1. Introduction 2. Provenance et Traitabilité 3. Traitement des effluents urbains Caractéristiques Finalité du traitement (rappel) La filière
4. Traitement des effluents industriels
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Grande diversité des rejets industriels
Investigation propre à chaque type d’industrie Procédés spécifiques
Nécessité d’avoir une parfaite connaissance: -Des procédés de fabrication - de l’organisation des circuits
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Origine des effluents - effluents généraux de fabrication - transport hydraulique de certains produits, - lavage et élimination d’impuretés apportées par les matières premières, - élimination de la matière première ou de fabrication, - matière première
- effluents de services généraux eaux vannes, eaux de purge de chaufferie
- rejets occasionnels fuites accidentelles
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Caractéristiques générales des effluents - Détermination - des fabrications types, des matières premières consommées - des possibilités de séparation des rejets et/ou de recyclage - des volumes journaliers d’effluents - des débits horaires moyens et maximum (fréquence et durée) - du flux de pollution moyen et max par catégorie de rejets
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Paramètres spécifiques Classés en fonction du type de traitement possible -éléments insolubles séparables physiquement avec ou sans floculation matières flottantes (graisses, hydrocarbures, huiles ...) matières en suspension (sables, soufre colloïdal, fibres, adjuvants de filtration ...) -éléments organiques séparables par adsorption colorants, détergents, composés macromoléculaires divers, composés phénolés, dérivés nitrés, dérivés chlorés -éléments séparables par précipitation métaux toxiques ou non (Fe, Cu, Zn, ...) précipitables dans une certaine zone de pH, PO42-, SO42-, SO32-,F-éléments séparables par strippage ou dégazage H2S, NH3, SO2, phénols, hydrocarbures légers ou aromatiques, dérivés chlorés -éléments pouvant nécessiter une réaction d’oxydoréduction CN-,S2-, Cl2,NO2-acides minéraux et bases - éléments concentrables par échange d’ions ou osmose inverse sels d’acide et de bases forts, composés organiques ionisés (échange d’ions) ou non - éléments biodégradables sucres, protéines, phénols
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Les Filières
Traitements préliminaires
Traitements Physico-chimiques
Traitements biologiques
Traitements tertiaires
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels Les traitements préliminaires conditions de prétraitement des effluents d’usine très variées - dégrillage souhaitable dans la plupart des industries indispensable en industrie agro-alimentaire et en papêterie
- dessablage seulement dans certaines industries (laminoires, fonderies, sablières)
- dégraissage fréquent sur les effluent d’industrie agro-alimentaires et de laminage à froid
- déshuilage souvent nécessaire
- neutralisation peut être indispensable avant épuration biologique
- refroidissement
Filières
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Filières
Les traitements physico-chimiques Suivant le cas, stade intermédiaire ou un stade final du traitement -dégazage/stripping -décantation ou flottation avec ou sans floculation - filtration directe ou précédée d’une décantation ou d’une flottation afin d’éliminer les MES et les émulsions -neutralisation (H+, OH-), oxydo-réduction (CrVI, CN-), précipitation (CrIII, F, PO43+) - oxydation, adsorption pour les molécules organiques moyennement solubles
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels Les traitements biologiques
Rappel des critères: - absence ou élimination partielle des toxiques, - équilibre nutritionnel, - biodégradabilité de l’effluent.
les différents procédés biologiques existant : - boues activées, - cultures fixées (filtres, biodisques), - traitements anaérobies.
Filières
Ch II. Les traitements Traitement des effluents industriels
Filières
Les traitements tertiaires Après épuration biologique
Différents objectifs : - réduction des MES, - élimination de composés spécifiques (phénols ) - élimination de la DCO non biodégradable - élimination de la couleur
Mise en œuvre : - décanteurs, - flottateurs, - filtres granulaires ou non
- adsorption sur charbon actif ou sur un autre adsorbant, - ultrafiltration, - oxydations diverses (oxygène à haute température et pression, chlore, ozone)
CH I. LA POLLUTION 1. 2. 3.
Introduction Classification Principaux critères de qualité
4.
Conséquences (pas traité en cours) sanitaires écologiques économiques ex: eutrophisation
Ch I. La pollution Conséquences
Conséquences Sanitaires santé publique
Prioritaires
Ecologiques (dégradation du milieu) subjectif (paramètres de comparaison) réduction des potentialités d’exploitation
Economiques utilisation industrielle, agricole, tourisme
Ch I. La pollution Conséquences Un exemple
L’Eutrophisation
Un problème environnemental d’actualité!
Plage dans les Côtes d’Armor
Tonnage d’algues ramassées par an Sur les côtes bretonnes
Ch I. La pollution Conséquences Un exemple
L’Eutrophisation Définition: pollution nutritionnelle = fertilisation excessive des eaux dûe à un apport massif de composés azotés et phosphorés Mécanismes: prolifération d’algues
? forte consommation d’O2 augmentation de la matière organique asphyxie du milieu – composés toxiques – destruction d’habitat Milieux touchés: Etangs)
Mer (marée verte) +
+
rivières
Ch I. La pollution Conséquences Un exemple
L’Eutrophisation: espèces en cause FORMES VEGETALES Phytoplancton (algues microscopiques en suspension)
ASPECT Eau colorée, réduction de la transparence
Diatomées fixées Dépôts sur le fond des cours d'eau (algues microscopiques)
Algues filamenteuses fixées
Grandes algues envahissant parfois toute la masse d'eau
Végétaux supérieurs
Allure de végétaux terrestres
PHOTO
Ch I. La pollution Conséquences Un exemple
L’Eutrophisation: conditions de développement
Apport en N, P, nutriments +: Risques d’eutrophisation
faible
fort
Echauffement de l’eau Vitesse du courant Eclairement Habitat
modéré élevé modéré diversifié
élevé faible élevé homogène
Ch I. La pollution Conséquences Conséquences de la pollution en fonction des milieux touchés Cours d’eau Pollution principalement due aux Matières Organiques Perte de potabilité, diminution des ressources biologiques, dégradation de l’aspect, impossibilité de baignade, perte de l’usage agricole et industriel Lacs
Eutrophisation Problème d’aspect Nécessité de traitements pour la consommation Apparition de gouts et d’odeurs en distribution
Eaux souterraines Nitrates, pesticides, toxiques Milieux marins
Eutrophisation, hydrocarbures, pollution bactérienne
Ch II: les traitements Introduction pas traitée en cours
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Caractéristiques
Caractéristiques des effluents urbains Origine: eaux résiduaires Eaux ménagères (graisses, produits d’entretien, MES) Eaux vannes/WC (substances minérales, MO, bactéries, virus) eaux pluviales (MES, hydrocarbures) eaux de provenance industrielle Mise en place d’un réseau séparatif
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Caractéristiques
Aspects quantitatifs: 1/ Consommation ménagère dans le monde
2/ Volume/habitant/jour = f( taille agglomération)
Ch II. Les traitements Traitement des effluents urbains Caractéristiques Aspects quantitatifs: Répartition des utilisations ménagères
Type de pollution engendrée Matière Organique Matière Organique solide Azote Phosphore Organismes pathogènes Autre
N et P excédentaires dans les eaux domestiques 1/3 pollution organique éliminé par décantation
FIN