Epuration des eaux usées par filtration sur sable (cas des ...

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

UNIVERSITE AHMED DRAIA ADRAR

FACULTE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE

DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA MATIERE

Soutenule:

Présenté par : Membres de jury :

Mme

. Kaddouri Imane

Melle

. Mebarki Fatiha

Président:

Mr. Habchi A/M MAA Univ.d’Adrar

Promoteur : Examinateur :

Melle

.Yakoubi M MAA Univ.d’ADRAR Mr. Slimani S MAA Univ.d’Adrar

AnnéeUniversitaire: 2019 - 2020

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE

MASTER EN CHIMIE DE L’ENVIRONNEMENT

Epuration des eaux usées par filtration sur sable

(cas des bains maures à Adrar ville)

Remerciements

Avant tout, je remercie ALLAH tout puissant, de nous avoir accordé volonté, force

etpatience dans l’accomplissement de ce travail à terme.

Tout d’abord nous tenons à remercier chaleureusement Melle.Yakoubi

Mimuna,maitre-assistant à l’université d’Adrar, d’avoir accepté de nous encadrer

tout au long de notre travail, nous sommes très reconnaissantespour son aide, son

soutien, sa disponibilité et sa modestie.

Nous tenons tout particulièrement à exprimer nos sincères remerciements à

Monsieur Slimani Said, maitre-assistant à l’université d’Adrar, d’avoir nous honorés

en acceptant d’examiner ce modeste travail.

Nous tenons à remercier Monsieur. Habchi Abdelmajide,maitre-assistant à

l’université d’Adrar, d’avoir bien voulu accepter de présider le jury de ce mémoire.

Ce présent travail a été réalisé au sein de plusieurs laboratoires, et avec ce résultat

nous tenons à exprimer nos sincères remerciements à toutes les équipes de travail et

aux responsables des institutions suivantes :

-Laboratoire de Génie Civil et Laboratoire pédagogique de Chimie de l’université

d’Adrar ;

-Laboratoire de l’Agence National des Ressources Hydrauliques (ANRH), Adrar ;

-Laboratoire de contrôle de la qualité de l’eau, ADE, Algérienne Des Eaux, Unité

d’Adrar.

Nous remercions tous les propriétaires de bains maures, (hammams) de la

Wilaya d'Adrar, que nous avons visités, pour leur bon accueil et leur indulgence avec

nous, tout en nous donnant toutes les informations précieuses et nécessaires qu'ils

nous ont fournies.

En définitive, merci à toutes les personnes qui ont contribué à la réalisation de ce

travail, de près ou de loin

Imane+Fatiha

Dédicace

Je dédie ce modeste travail :

A celle qui attend mon retour à chaque coucher de soleil

A celle qui m'a comblé d'affection, d'amour et de tendresse

et qui a veillé à culte de mon berceau pour consoler mes cris

de douleurs, et qui n'a jamais cessé de le faire.

Ma mère

Ouvrant ses bras dans les sombres moments et m'aidant à

aller de l'avant vers le meilleur, et qui m’a tant soutenu

moralement et matériellement

Mon père

A mes très chères frères : Mohammed et Elsallah et Yassine

Ames très chères sœurs :

Halima ; Karima ; Amina -Asmaa

A mon binôme Fatiha

A toute la famille ; sans oublier tous mes amis .A tous ceux

qui m’ont aidé de près ou de loin

IMANE

Dédicace

Je dédiece modeste travail en signe de respect,

reconnaissance et de remerciement :

A mes chers parents

A toute mes camarades et mes camarades de 2eme

master CHIMIE D’environnement.

A mes encadreurs et tous mes enseignants.

Je dédie cette lettre, à ceux qui nous ont appris nos

lettres d’or et nos mots de perles

FATIHA.M

Sommaire

Introduction générale .................................................................................................................. 1

CHAPITER I:

Introduction ............................................................................................................................... 4

I. Les eaux usées ......................................................................................................................... 4

I.1. Définition des eaux uses ...................................................................................................... 4

I.2. Origine des eaux usées : ....................................................................................................... 4

I.2.1. Les eaux usées industrielles ............................................................................................. 4

I. 2.2. Les eaux usées pluviales ................................................................................................. 4

I.2.3. Les eaux usées domestique .............................................................................................. 4

I.2.4. Les eaux uséesagricoles ................................................................................................... 4

I.3.Composition des eaux usées ................................................................................................ 5

I.3.1. Les micropolluants organiques et non organiques ........................................................... 5

I.3.1.1. Matières organiques ...................................................................................................... 5

I .3.1.2. Matières inorganiques ................................................................................................. 5

I.3.2. Eléments traces ................................................................................................................ 5

I.3.3. Micro-organismes ............................................................................................................ 6

I.3.3.1. Les virus ........................................................................................................................ 6

I.3.3.2. Les bactéries .................................................................................................................. 8

I.3.3.3. Les protozoaires ............................................................................................................ 8

I.3.3.4. Les helminthes .............................................................................................................. 8

I.3.4. Autreséléments .................................................................................................................. 9

I.3.4.1. L’azote .......................................................................................................................... 9

I.3.4.2 Le phosphore ................................................................................................................ 10

I.3.4.3. Les nitrate .................................................................................................................... 10

I.3.4.4.Le potassium (K+) ....................................................................................................... 10

I.3.4.4. Chlore et sodium ......................................................................................................... 11

I .4. Paramètre des eaux usées ................................................................................................. 11

I.4.1.Paramètres physiques ...................................................................................................... 11

I .4.1.1.Température ................................................................................................................ 11

I.4.1.2. Turbidité ...................................................................................................................... 11

I.4.1.3. Les matières en suspension (MES) ............................................................................ 11

I.4.2. Paramètres chimiques .................................................................................................... 11

I.4.2.1. Le potentiel Hydrogène (PH) ...................................................................................... 11

I.4.2.2. La Conductivité ........................................................................................................... 12

I.4.2.3. Demande Biochimique en Oxygène (DBO) ............................................................... 12

I.4.2.4. Demande Chimique en Oxygène (DCO) .................................................................... 12

I.4.2.5.Oxygène dissous .......................................................................................................... 12

I.4.2.6. Rapport DCO/DBO5 .................................................................................................... 12

I.4.3. Paramètres Organoleptiques .......................................................................................... 13

I.4.3.1. Couleur ........................................................................................................................ 13

I.4.3.2. Odeur .......................................................................................................................... 13

Conclusion ............................................................................................................................... 13

CHAPITER II:

Introduction ............................................................................................................................. 15

II.1. L’objectif de traitement des eaux usées ................................................................. 15

II.2. L’épuration des eaux usées .............................................................................................. 15

II.2.1. Prétraitements ............................................................................................................... 15

II.2.1.1. Le dégrillage ............................................................................................................. 15

II.2.1.2. Le tamisage ................................................................................................................ 16

II.2.1.3. Le dessablage .............................................................................................................. 17

II.2.1.4. Le dégraissage et déshuilage ...................................................................................... 17

II.2.2. Traitement primaire ...................................................................................................... 18

II.2.2.1. Décantation ................................................................................................................. 18

II.2.2.2. Coagulation - floculation ............................................................................................ 18

II.2.2.3.Flottation ...................................................................................................................... 19

II.2.2.4. Filtration ..................................................................................................................... 19

II.2.3. Traitement secondaire ou biologique ............................................................................ 20

II.2.3.1.Procédé à boues activées aérobi .................................................................................. 20

II.2.3.2. Lits bactériens et disques biologiques ........................................................................ 21

II.2.3.3.Procédés anaérobies ..................................................................................................... 21

II.2.3.4. Lagunage..................................................................................................................... 21

II.2.4. Traitement tertiaire ........................................................................................................ 22

II.2.4.1. Elimination des MES et de la matière organique ...................................................... 22

II.2.4.2. Elimination de l’Azote et du Phosphore .................................................................... 23

II.2.4.3. Elimination de l’azote ................................................................................................ 23

II.2.4.4. Elimination du phosphore .......................................................................................... 23

II.2.4.5. Elimination des pathogènes ....................................................................................... 23

II.2.4.6. Le lagunage tertiaire .................................................................................................. 24

II.2.4.7. La désinfection par chloration ................................................................................... 24

II.2.4.8. La désinfection par l’ozone ....................................................................................... 24

II.2.4.9. La désinfection par l’UV ........................................................................................... 24

II.3.Paramètres de qualité de l’eau de consommation humaine .............................................. 26

II.3.1. Contrôle de la qualité de l'eau ....................................................................................... 26

II.3.2. Les Normes de potabilité .............................................................................................. 27

II.3.2.1. Les normes intentionnelles ........................................................................................ 27

II.3.2.2. Norme algérienne ....................................................................................................... 29

Conclusion ............................................................................................................................... 30

CHAPITER III:

Intruduction .............................................................................................................................. 32

III.1. Historique ....................................................................................................................... 32

III.2. But de filtration ............................................................................................................... 32

III.3. Principe de filtration ........................................................................................................ 32

III.4. Constitution d’une filtration ........................................................................................... 33

III.5. Mécanisme de filtration .................................................................................................. 33

III.5.1. Mécanismes de capture ................................................................................................ 33

III.5.2. Mécanisme de fixation ................................................................................................ 33

III.5.3. Mécanisme de détachement ......................................................................................... 33

III.6. Lavage du milieu filtrant : ............................................................................................... 33

III.7. Vitesse de filtration : ....................................................................................................... 34

III.8. Les différents types de filtration ..................................................................................... 34

III.8.1. La filtration par gravité ................................................................................................ 34

III.8.2. La filtration par surpression ........................................................................................ 34

III.8.3. La filtration sous pression réduite ............................................................................... 34

III.8.4. La filtration à pression constant .................................................................................. 34

III.8.5. La filtration à débit constant ........................................................................................ 35

III.9. La nature du milieu poreux ............................................................................................ 35

III.10. Paramètres de sélection d’un milieu filtrant ................................................................. 35

III.10.1. Le diamètre effectif et le coefficient d'uniformité ..................................................... 35

III.11. La filtration lente sur sable : .......................................................................................... 35

Conclusion………………………………………………………………………………………………………………………………………..35

CHAPITER IV:

Introduction ............................................................................................................................. 39

IV.I. L’enquête ........................................................................................................................ 39

IV.I.1. Analyse de fiche enquête ............................................................................................. 39

IV.II. Etude granulométrique du sable, L’analyse physico-chimique et microbiologique : .... 39

IV.II.1. Etude granulométrique du sable ................................................................................ 39

IV.II.1.1. But de l’étude .......................................................................................................... 39

IV.II.1.2. Echantillons utilisés ................................................................................................. 39

IV.II.2. Procédure de prélèvement d'échantillons d'eau ......................................................... 41

IV.II.3. La colonne de filtration .............................................................................................. 41

IV.II.3.1.Préparation de la colonne ......................................................................................... 41

IV.II.3.2.Déroulement de l’expérience .................................................................................... 42

IV.II.4. Analyses physicochimiques ........................................................................................ 42

V.II.4.1. Détermination du potentiel d’hydrogène (pH) .......................................................... 42

IV.II.4.2. Détermination de la conductivité électrique CE ...................................................... 43

IV.II.4.3. La turbidité .............................................................................................................. 44

IV.II.4.5. Dosage des nitrites ................................................................................................... 45

IV.II.4.7. Dosage des phosphates PO4-3

................................................................................... 47

IV.II.4.8. Demande biochimique en oxygène DBO5 .............................................................. 47

IV.II.4.9. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) ................................... 48

IV.II.5. Analyses microbiologiques ........................................................................................ 51

IV.II.5.1. Méthode générale de dénombrement en milieu liquide par détermination du nombre

le plus probable (NPP) ............................................................................................................ 51

Conclusion………………………………………………………………………………………………………………………………………..51

CHAPITER V:

Introduction ............................................................................................................................. 54

V.1. Les résultats des analysesgranulométriques .................................................................... 54

V.2. Potentiel Hydrogène (pH) ................................................................................................ 55

V .3. Conductivité électrique CE .............................................................................................. 55

V.4. Turbidité .......................................................................................................................... 55

V.5. Nitrate et nitrite ................................................................................................................ 56

V.6. Les matières en suspension (MES) .................................................................................. 56

V.7. Phosphate ......................................................................................................................... 56

V.8. Détermination de la demande biologique en oxygène (DBO5) ....................................... 57

V.9. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) ........................................... 57

V.10. Etude microbiologique des eaux ................................................................................... 57

V.11. Résultats de l’enquête .................................................................................................... 58

Conclusion ............................................................................................................................... 62

Conclusion générale ................................................................................................................. 63

Références bibliographie .......................................................................................................... 67

Lise de Tableau

Tableau 1:.Les virus dans les eaux usées ................................................................................... 7

Tableau 2:. Les bactéries pathogènes dans les eaux usée........................................................... 8

Tableau 3.Les paramètres pathogènes dans les eaux usées. ....................................................... 9

Tableau 4:Classification des paramètres qui contrôle la qualité de l’eau ............................... 27

Tableau 5:Paramètresinternationaux avec valeurs limites ....................................................... 28

Tableau 6:Paramètres nationaux avec valeurs limites ............................................................. 29

Tableau 7: Rendement de filtres lents sur sable ...................................................................... 37

Tableau 8 : Facteur de conversion de la DBO5 en fonction de volume de prise. ................... 50

Tableau 9: Analyse granulométrique de sable. ....................................................................... 54

Tableau 10: les résultats des potentiel Hydrogène ................................................................... 55

Tableau 11: Résultats de conductivité électrique CE ............................................................... 55

Tableau 12: Résultats de Turbidité ........................................................................................... 55

Tableau 13: Résultats de nitrate et nitrite ................................................................................. 56

Tableau 14: Résultats de matières en suspension (MES) ......................................................... 56

Tableau 15: Résultats de phosphate ......................................................................................... 56

Tableau 16: Résultats de DBO5 ............................................................................................... 57

Tableau 17: Résultats de DCO ................................................................................................. 57

Tableau 18:Résultats del’analyse microbiologique (Unité : colonie/100ml) ........................... 57

Lise de figures

Figure 1 :dégrillage ................................................................................................................. 16

Figure 2: MicroTamissage ....................................................................................................... 16

Figure 3:dessablage ................................................................................................................ 17

Figure 4: Dégraisseur Statique .................................................................................................. 17

Figure 5: Décanteur primaire avec pont racleur a engrainement périphérique .............................. 18

Figure 6: coagulation et floculation .......................................................................................... 19

Figure 7 : Schéma d’un procédé a boues activées ........................................................................ 20

Figure 8:Schéma d’un disque biologique ................................................................................... 21

Figure 9: lagunage are ............................................................................................................. 22

Figure 10:Filière d’épuration .................................................................................................... 26

Figure 11 : Dénombrement en milieu liquide : méthode du NPP ................................................... 51

Figure 12: La courbe granulométrique du sable .......................................................................... 54

Figure 13:Représentation graphique des sources de l’eau utilisée dans les bains ............................. 58

Figure 14 :Proportion des sources des eaux ............................................................................... 59

Figure 15:Représentation graphique des eaux(oui pour potable/ non pour non potable) ................... 59

Figure 16: Représentation graphique de la nature des eaux .......................................................... 60

Figure 17: Représentation graphique des périodes moyenne de baignade ....................................... 60

Figure 1 : Proportion des périodes moyenne de baignade ............................................................. 61

Figure 19:Représentation graphique des Laissez le robinet ouvert pendant la douche ...................... 61

liste de photos

Photo 1. Erg de région Bouda (prise le 13/02/2020) ......................................................... 40

Photo 2.Série de tamise utilisée ..................................................................................... 41

Photo 3. La colonne de filtration .................................................................................... 42

Photo 4. Mesure de pH. ................................................................................................ 43

Photo 5. Mesure de CE. ................................................................................................ 43

Photo 6. Turbidimètre. .................................................................................................. 44

Photo 7. Mesure de la MES ........................................................................................... 46

Photo 8. Incubation des flacons. .................................................................................... 48

Photo 9 : dégradation de la couleur ............................................................................... 50

Liste des abréviations

ANR.................................................. laboratoire de l’Agence Nationale des Ressources Hydrauliques.

ASTM ............................................. American Society for TestingMaterial

°C .................................................... Degré Celsius

CE ................................................... Conductivité électrique

cm .................................................. Centimètre

Cu ................................................. Coefficient d’uniformité

D ....................................................... diamètre

DBO5 ............................................. Demande Biologique en Oxygène à cinq jours

DCO ............................................... Demande Chimique en Oxygène

E.D.T.A ........................................ Ethylène Diamine Tétra-Acétique

Efs .................................................... eaux filtre simple

FTU .............................................. FormazineTurbidity Unit

g ................................................. grmme

h ....................................................... Heure

l ....................................................... Litre

JTU ................................................. Jackson Turbidity Unit

M ..................................................... Molarité

m ..................................................... Mètre

MES.................................................. Matières En Suspension

mg ................................................ Milligramme

ml .................................................. Millilitre

mm .................................................... Millimètre

MF .................................................... Microfiltration

N ..................................................... Normalité

Nm .................................................... Nanomètre

NF ................................................... Nanofiltration

NTU ................................................ Néphélométrie Turbidité Unit.

NTK ................................................ Azote Kjeldahl

NGL .............................................. Azote total

OI ................................................... l’osmose inverse

OMS ............................................... Organisation Mondiale de la Santé.

PT ................................................... Taux de phosphate

STEP .............................................. Station d’épuration

μS ..................................................... Microsiemens

THM ................................................. Trihalomethanes

UF: .................................................. Unité Formant

UV : ................................................. Ultra-violets.

INTRODUCTION GENERALE

1

Introduction générale

L’eau est un partenaire quotidien de l’homme. Utilisée pour satisfaire ses besoins quotidiens de

consommation et d’hygiène, elle sert à la boisson, la cuisson des aliments, la production alimentaire et

la transformation des produits, l’hygiène corporelle, l’assainissement du cadre de vie, la production

d’électricité et l’usage récréatif. Du fait de la croissance démographique, de l’accroissement des

besoins pour l’agriculture et l’industrie, du changement des habitudes de consommation, de

l’expansion des réseaux d’approvisionnement en eau, des changements climatiques, la demande en

eau, dans son ensemble, augmente [1]

Les pratiques de réutilisation peuvent être classées en différentes catégories dans un ordre

décroissant : La réutilisation domestique, soit directe à titre d’eau potable, soit indirecte dans plusieurs

activités urbaines ; la réutilisation agricole pour l’irrigation des cultures vivrières, non vivrières ou de

cultures transformées avant consommation. En finla réutilisation et le recyclage industriels pour le

lavage, nettoyage et l’alimentation des circuits de refroidissement.

Le bain maure ou hammam (« ًَاو ح » en arabe) est un bain de vapeur humide puisant ses origines

dans les thermes romains. Les algériens fréquentent ce lieu au moins une fois par semaine comme

rituel religieux aussi bien que social. Un hammam consomme en moyenne 60 à 120 m3 d'eau par jour.

Les eaux qui alimentent les bains maures traditionnels proviennent habituellement de puits.

Il existe à l’heure actuelle une vaste gamme de technologies de traitement pouvantservir à la

récupération et à la réutilisation des eaux usées. Un grand nombre de ces technologies, ont été mises

au point et appliquées. Ils sont implantés avec les stations d’épurations afin d’avoir une qualité d’eau

épurée bien déterminé vu l’usage souhaité.

Dans ce mémoire on va voir un exemple de la réutilisation d’une eau épurée, le cas des bains

maures (hammam kaloum) de la wilaya d’Adrar.

L’objectif général de ce travail est d’étudier, la possibilité de recycler des eaux résiduaireschargées

des matières organiques et des polluants, provenant des bains maures; vers des utilisations importantes

au lieu de les jeter sans les consommer, comme l'irrigation, les stations de lavage et le nettoyage des

routes…..

Pour atteindre cet objectif, ce travail se compose de deux volets. Le premier voletest la partie

théorique avec trois chapitres, Le deuxième volet est la partie expérimentale

Ce travail comporte cinq principaux chapitres :

- Le premier chapitre est consacré aux généralités sur les eaux usées.

- Le deuxième chapitre présente les traitements des eaux usées

- Le troisième chapitre rapporte des données générales sur la filtration sur sable.

- Le quatrième chapitre présente l’ensemble de matériels et méthodes, où nous avons commencé par

la description de l’enquête, les analyses granulométries de sable, la description des protocoles

expérimentales, ainsi que les méthodes d’analyse utilisées (physique, chimique et microbiologique).

INTRODUCTION GENERALE

2

-Le cinquième chapitre s’attache à présenter les résultats obtenus au cours des diverses

expérimentations plus leurs discutions et interprétations.

De plus, nous avons mené une étude de terrain sur la consommation d'eau (Le cas des bains maures

de la Wilaya d'Adrar).Parmi les objectifs les plus importants de cette étude :

- la source et le sort des eaux usées,la potabilité de l'eau utilisée pour la baignade et sa nature des

(douce ou salée).

- Estimation générale de la quantité d'eau consommée et les polluants rejetés dans l’eau.

En fin une conclusion générale suivie par des recommandations.

CHAPITRE I LES EAUX USÈES

4

Introduction :

La pollution de l'eau est une modification défavorable ou nocive des caractéristiques physico-

chimiques et biologiques, produite directement ou indirectement par les activités humaines. Les eaux

usées sont des milieux extrêmement complexes, altérées par les activités anthropiques à la suite d’un

usage domestique, industriel, artisanal, agricole ou autre.

I. Les eaux usées

I.1. Définition des eaux uses

définit les eaux usées comme étant des eaux ayant été utilisées pour des usages domestiques,

industriels ou même agricole, constituant donc un effluent pollué et qui sont rejetées dans un émissaire

d’égout.[2]

Les eaux usées regroupent les eaux usées domestiques (les eaux vannes et les eaux Ménagères), les

eaux de ruissellement et les effluents industriels (eaux usées des usines).[3]

I.2. Origine des eaux usées :

Suivant l’origine et la qualité des substances polluantes, on distingue quatre catégories d’eaux usées de

composition différente. Les eaux usées industrielles, pluviales, domestiques et agricoles :

I.2.1. Les eaux usées industrielles :

Les eaux usées industrielles proviennent de sites utilisés à des fins commerciales ou industrielles

(garages, imprimeries, entreprises agro-alimentaires, entreprises de construction métallique, usines).

Elles contiennent au moins une des substances dangereuses

Les eaux usées industrielles contiennent en plus de matières organiques, azotées ou phosphorées, elles

peuvent également contenir des produits toxiques, des solvants, des métaux lourds, des micropolluants

organiques et des hydrocarbures].4]

I. 2.2. Les eaux usées pluviales :

Les eaux pluviales sont issues du ruissellement des toitures et terrasses, des parkings et des voies de

circulation et ont pour destination le milieu naturel. Longtemps considérées comme "propres ", il est

aujourd’hui reconnu que ces eaux se chargent de nombreux résidus, pollution issue de rejets

automobiles, det est jeté sur la chaussée, eau de lavage des véhicules, décharges sauvages [5]

I.2.3. Les eaux usées domestique :

Les eaux usées domestiques regroupent d’une part les eaux vannes issues des toilettes et d’autre part

les eaux ménagères principalement constituées par les eaux de cuisines (évier, lave-vaisselle), et les

eaux grises (baignoire ou douche, lavabos, lave-linge).

Les eaux usées domestiques contiennent des matières minérales et des matières organiques. Les

matières minérales (chlorures, phosphates, sulfates, etc.) et les matières organiques constituées de

composés ternaires, tels que les sucres et les graisses (formés de carbone, oxygène et hydrogène, mais

aussi d’azote et, dans certains cas, d’autres corps tels que soufre, phosphore, fer, etc.) [6]

I.2.4. Les eaux usées agricoles :


5

L'agriculture est une source de pollution des eaux non négligeable car elle apporte les engrais et les

pesticides. Elle est la cause essentielle des pollutions diffuses. Les eaux agricoles issues de terres

cultivées chargés d'engrais nitratés et phosphatés, sous une forme ionique ou en quantité telle, qu'ils ne

seraient pas finalement retenus par le sol et assimilés par les plantes, conduisent par ruissellement à un

enrichissement en matières azotées ou phosphatées des nappes les plus superficielles et des eaux des

cours d'eau ou des retenues.[7]

I.3.Composition des eaux usées :

La composition des eaux usées est extrêmement variable en fonction de leur origine

(industrielle, domestique, etc.). Elles peuvent contenir de nombreuses substances, sous forme solide ou

dissoute, ainsi que de nombreux micro-organismes. En fonction de leurs caractéristiques physiques,

chimiques, biologiques et du danger sanitaire.[8]

I.3.1. Les micropolluants organiques et non organiques :

Les micropolluants sont des éléments présents en quantité infinitésimale dans les eaux usées.La voie

de contamination principale, dans le cas d’une réutilisation des eaux usées épurées, est l’ingestion.

C’est la contamination par voie indirecte qui est généralement préoccupante.

Ainsi, certains micropolluants, comme les métaux lourds ou les pesticides, peuvent s’accumuler dans

les tissus des êtres vivants, et notamment dans les plantes cultivées. Il peut donc y avoir une

contamination de la chaîne alimentaire et une concentration de ces polluants dans les organismes. [9]

I.3.1.1. Matières organiques :[10]

Elles sont constituées d’un grand nombre de composés qui ont la particularité commune de posséder

au moins un atome de carbone, d’où leur nom de substances carbonées. Ces atomes de carbone sont

oxydés biologiquement par les micro-organismes pour fournir l’énergie nécessaire à leur croissance.

Le monde vivant est classé en trois catégories principales : les végétaux, les animaux et les protistes

qui se distinguent des deux autres règnes par les structure relativement simple et la multiplication

rapide de leurs individus . Ces micro-organismes sont composés essentiellement des bactéries (êtres

unicellulaires), des levures (champignons unicellulaires), des moisissures (champignons de très petite

taille) et des protozoaires (prédateurs des bactéries Certaines de ces populations microbiologiques ont

la faculté de dégrader les substances polluantes présentes dans les eaux résiduaires pour les convertir

en eau, en dioxyde de carbone et en matières minérales dont l’effet polluant est moins nuisible pour les

milieux récepteurs . Ces micro-organismes sont à la base de l’épuration biologique qui est le procédé

le plus utilisé pour restaurer la qualité de l’eau en la débarrassant de ses principales impuretés pourvu

qu’elles soient plus au moins biodégradables et ne contiennent pas de toxiques qui font l’objet d’un

traitement particulier (épuration physico-chimique)

I .3.1.2. Matières inorganiques :

Sont des substances ne contenant pas de carbone. La fraction minérale des eaux résiduaires

représente principalement les produits azotés et phosphorés.

I.3.2. Eléments traces :


6

Les métaux lourds que l’on trouve dans les eaux usées urbaines sont extrêmement nombreux ; les plus

abondants (de l’ordre de quelques µg/l) sont le fer, le zinc, le cuivre et le plomb.

Les autres métaux (manganèse, aluminium, chrome, arsenic, sélénium, mercure, cadmium,

molybdène, nickel, etc.) sont présents à l’état de traces.

Leur origine est multiple : ils proviennent « des produits consommés au sens large par la population,

de la corrosion des matériaux des réseaux de distribution d’eau et d’assainissement, des eaux pluviales

dans le cas de réseau unitaire, des activités de service (santé, automobile) et éventuellement de rejets

industriels ».

Certains éléments traces, peu nombreux, sont reconnus nécessaires, en très faibles quantités, au

développement des végétaux : le bore, le fer, le manganèse, le zinc, le cuivre et le molybdène.

L'irrigation, à parti r d'eaux usées, va apporter ces éléments[9]

I.3.3. Micro-organismes :

Les eaux usées contiennent tous les micro-organismes excrétés avec les matières fécales. Cette flore

entérique normale est accompagnée d’organismes pathogènes. L'ensemble de ces organismes peut être

classé en quatre grands groupes : les bactéries, les virus, les protozoaires et les helminthes.

I.3.3.1. Les virus :

Ce sont des organismes infectieux de très petite taille (10 à 350 nm) qui se reproduisent en

infectant un organisme hôte. Les virus ne sont pas naturellement présents dans l’intestin,

contrairement aux bactéries. Ils sont présents soit intentionnellement (après une vaccination

contre la poliomyélite, par exemple), soit chez un individu infecté accidentellement. L’infection se

produit par l’ingestion dans la majorité des cas, sauf pour le Coronavirus où elle peut aussi avoir lieu

par inhalation.[9]


7

Tableau 1:.Les virus dans les eaux usées[8]

Voles de contamination

principales

Nombre pour un

litre d’eau usées

Symptomes,maladie Agent pathogéne

Ingestion Hépatite A Virus de l’hépatite A

Ingestion Hépatite E Virus de l’hépatite E

Ingestion 400 à 85000 Vomissement,diarrhée Rotavirus

Ingestion Vomissement,diarrhée Virus de Norwalk

Ingestion Maladie respiration,

Conjonctivite,

Vomissement,diarrhée

Adénovirus

Ingestion Vomissement,diarrhée Astrovirus

Ingestion Vomissement,diarrhée Calicivirus

Ingestion/Inhalation Vomissement,diarrhée Coronavirus

Ingestion Affection respiratiore

bénigne et diarrhée

Réovirus

Entérovirus

Ingestion 182 à 492 000 Paralysie,méningite,fié

vre

Poliovirus

Ingestion Méningite,fiévre,phary

ngite, maladie

respiration

Coxsackie A

Ingestion Myocardite, anomalie

congénitale du cœur(si

contamination pendant

la grossesse)éruption

cutanée,fiévre,méningit

e, maladie respiratiore

Coxsackie B

Ingestion Méningite,encéphalite,

maladie

respiratiore,rash,diarrhé

e,fiévre

Echovirus

Ingestion Méningite, encéphalite,

maladie

respiratiore,conjonctivit

e hémorragique aigue,

fiévre

Entérovirus 68-71


8

I.3.3.2. Les bactéries :

Les bactéries sont les microorganismes les plus communément rencontrés dans les eaux usées [11] Les

eaux usées urbaines contiennent environ 106 à 107 bactéries/100 ml dont la plupart sont porteuse et

entérobactéries, 103 à 104 streptocoques et 102 à 103 clostridiums. La concentration en bactéries

pathogènes est de l'ordre de 104 germes L-1. Parmi les plus détectées sont retrouvées, les salmonellas,

dont celles responsables de la typhoïde, des paratyphoïdes et des troubles intestinaux. Les coliformes

thermo-tolérants sont des germes témoins de contamination fécale communément utilisés pour

contrôler la qualité relative d'une eau.

Tableau 2:. Les bactéries pathogènes dans les eaux usées[8]

Voies de contamination

principales

Nombre

pour un litre

d’eau usée

Symptomes,maladie Agent pathogéne

Ingestion 10 à 10 000 Dysenterie bacillaire Shigella

Ingestion Gastro-entérite E.coli

Ingestion 23 à 80 000 Typhoideparatyphoide,salmon

ellose

Salmonella

Ingestion 100 à 100

000

Choléra Vibrio

Ingestion Gastro-entérite Yersinia

Ingestion 37 000 Gastro-entérite Campylobacter

Inhalation Légionellose Legionella

Inhalation Tuberculose Mycobacobacterium

Cutanée /Inhalation/Ingestion Leptospirose Leptospira

I.3.3.3. Les protozoaires :

Les protozoaires sont des organismes unicellulaires munis d’un noyau, plus complexes et plus gros

que les bactéries. La plupart des protozoaires pathogènes sont des organismes parasites, c’est-à-dire

qu’ils se développent aux dépens de leur hôte. Certains protozoaires adoptent cours de leur cycle de

vie une forme de résistance, appelée kyste. Cette forme peut résiste généralement aux procédés de

traitements des eaux usées.[8]

I.3.3.4. Les helminthes :

Les helminthes sont des vers multicellulaires. Tout comme les protozoaires, ce sont

majoritairement des organismes parasites. Les œufs d’helminthes sont très résistants et

peuvent notamment survivre plusieurs semaines voire plusieurs mois sur les sols ou les plantes


9

cultivées. La concentration en œufs d’helminthes dans les eaux usées est de l’ordre de 10 à103 œufs/l

[12]

Tableau 3.Les paramètres pathogènes dans les eaux usées.[8]

Voies de

contamination

Principales

Nombre pour un

litre

Symptôm es, maladie Organisme

Protozoaires

Ingestion Diarrhée Microsporidium

Ingestion 28-52 Diarrhée bénigne, ulcère du

colon

Balantidium coli

Ingestion 4 Dysenterie amibienne Entamoeba

histolytica

Ingestion 125 à 100 000 Diarrhée, malabsorption Giardia lamblia

Ingestion Diarrhée, légère fièvre, perte de

poids

Cyclospora

Inhalation /

Ingestion

Toxoplasmose : ganglions,

faible fièvre

Toxoplasma gondii

Ingestion 0,3 à 122 Diarrhée Cryptosporidium

Helminthes

Ingestion 5 à 111 Ascaridiase : diarrhée, troubles

nerveux

Ascaris

Ingestion Nervosité, troubles digestifs,

anorexie

Hymenolepis

Ingestion / Cutanée 6 à 188 Anémie Ancylostoma

Cutanée Diarrhée, douleur abdominale,

nausée

Strongyloïdes

Cutanée Anémie Necator

Ingestion Fièvre, douleur abdominale Toxocora

Ingestion de viande Diarrhée, douleurs musculaires Tænia

Ingestion 10 à 41 Diarrhée, douleur abdominale Trichuris

I.3.4. Autres éléments :[13]

I.3.4.1. L’azote :

L’azote rencontré dans les eaux usées peut avoir un caractère organique ou minéral, il se présente sous

quatre formes :

L’azote organique se transforme en azote ammoniacal.


11

L’azote ammoniacal (NH4) traduit un processus d’ammonification de la matière organique azotée.

Les ions ammoniums subissent une nitration par action des bactéries nitrifiantes.

L’azote nitreux (NO2-) provient d’une oxydation incomplète de l’azote ammoniacal ou par une

réduction des nitrates par dénitrification. Les nitrites sont instables et sont rapidement transformés en

nitrates.

L’azote nitrique (NO3-) est produit par nitrification de l’azote ammoniacal. Il joue un rôle important

dans le développement des algues et participe au phénomène d’eutrophisation.

Dans les eaux usées, l’azote se trouve principalement sous forme ammoniacale. Les concentrations

des formes oxydées de l’azote sont faibles.

I.3.4.2 Le phosphore :

Le phosphore est l’un des composants essentiels de la matière vivante. Les composés phosphorés ont

deux origines, le métabolisme humain et les détergents. Dans les eaux usées, le phosphore se trouve

soit sous forme d’ions ortho phosphates isolés, soit sous forme d’ions phosphates condensés ou sous

forme d’ions phosphates condensés avec des molécules organiques. Les ortho phosphates

correspondent au groupement PO43-, ces phosphates sont fixés facilement par le sol, leur présence

dans les eaux souterraines est souvent liée à la nature des terrains traversés, à la décomposition de la

matière organique, aux engrais phosphatés industriels entraînés par lessivage ou par infiltration. Les

poly phosphates sont utilisés comme agents de peptisation, d’émulsification, de dispersion,

d’inhibition … et sont utilisés dans des domaines aussi divers que les industries de poudres à laver, les

industries agroalimentaires, les industries pharmaceutiques comme inhibiteurs de précipitation et de

corrosion. [13]

I.3.4.3. Les nitrate :

Les nitrates, qui permettent de fournir de l’azote à la plante, sont les plus problématiques. Eneffet,

apportés en excès, ils peuvent avoir plusieurs impacts négatifs :

- sur les cultures : ils entraînent des retards de maturation, une altération de la qualité, etc.

- sur le milieu naturel : les nitrates sont les principaux responsables de l’eutrophisation

- sur la santé humaine : les nitrates peuvent être à l’origine de la formation de nitrites et

de nitrosamines, responsables de deux phénomènes potentiellement pathologiques : la

méthémoglobinémie et un risque de cancer. Les nitrites sont de puissants oxydants qui

ont la capacité de transformer l’hémoglobine en méthémoglobine, rendant le sang

incapable de transporter l’oxygène jusqu’aux tissus. Les nourrissons de moins de 6 mois

représentent une population à risquées milieux aquatique[5]

I.3.4.4.Le potassium (K+) :

Le potassium est présent dans les effluents secondaires à hauteur de 10 à 30 mg/l (12 à 36 mg/l de K2

O) et permet donc de répondre partiellement aux besoins (Faby, 1997)[12]. Il faut noter cependant

que, s'il existe, un excès de fertilisation potassique conduit à une fixation éventuelle du potassium à un


11

état très difficilement échangeable, à une augmentation des pertes par drainage en sols légers, à une

consommation de luxe pour les récoltes .[14]

I.3.4.4. Chlore et sodium :

Leur origine est :

- Naturelle (mer : 27g/l NaCl, et terrains salés)

- Humaine (10à 15g/l NaCl dans les urines/j).

- Industrielle (potasse, industrie pétrolière, galvanoplastie, agroalimentaire).

Les chlorures et le sodium peuvent également poser problème, notamment en bord de mer, quand les

réseaux d'égout drainent des eaux phréatiques saumâtres.[10]

I .4. Paramètre des eaux usées :

I.4.1.Paramètres physiques :[13]

I .4.1.1.Température :

Il est primordial de connaître la température d’une eau. En effet, elle joue un rôle très important dans

la solubilité des sels et surtout des gaz, et la détermination du pH. La mesure de la température est très

utile pour les études limnologiques et le calcul des échanges. Elle agit aussi comme un facteur

physiologique agissant sur le métabolisme de croissance des micro-organismes vivant dans l’eau[15]

I.4.1.2. Turbidité :

La turbidité représente l’opacité d’un milieu trouble. C’est la réduction de la transparenced’un

liquide due à la présence de matières non dissoutes. Elle est causée, dans les eaux, par laprésence de

matières en suspension (MES) fines, comme les argiles, les limons, les grains desilice et les

microorganismes. Une faible part de la turbidité peut être due également à la présence de matières

colloïdales d’origine organique ou minérale [16].Les unités utilisées pour exprimer la turbidité

proviennent de la normalisation ASTM(American Society for TestingMaterial) qui considère que les

trois unités suivantes sont comparables :

Unité JTU (Jackson Turbidité Unit) = unité FTU (FormazineTurbidity Unit) = unité NTU

(NephelometricTirbidity Unit).[17]

I.4.1.3. Les matières en suspension (MES) :

Les matières en suspension sont en majeure partie de nature biodégradable. La plus grande part des

microorganismes pathogènes contenus dans les eaux usées est transportée par les MES. Elles donnent

également à l’eau une apparence trouble, un mauvais goût et une mauvaise odeur. Cependant, elles

peuvent avoir un intérêt pour l’irrigation des cultures [12].

I.4.2. Paramètres chimiques :

I.4.2.1. Le potentiel Hydrogène (PH) :

Le pH (potentiel Hydrogène) mesure la concentration en ions H+ de l’eau. Il traduit ainsi la balance

entre acide et base sur une échelle de 0 à 14.7 étant le PH de neutralité.Ce paramètre caractérise un

grand nombre d’équilibre physico-chimique et dépend facteurs multiples, dont l’origine de l’eau.[18]


12

I.4.2.2. La Conductivité :

La mesure de la conductivité de l'eau nous permet d'apprécier la quantité des sels dissous dans l'eau

(chlorures, sulfates, calcium, sodium, magnésium…). Elle est plus importante lorsque la température

de l'eau augmente. La conductivité électrique d’une eau usée dépend essentiellement de la qualité de

l’eau potable utilisée et du régime alimentaire de la population et des activités industrielles.[13]

I.4.2.3. Demande Biochimique en Oxygène (DBO) :

La Demande Biochimique en Oxygène (DBO) c’est la quantité d’oxygène nécessaire à la dégradation

de la matière organique biodégradable d’une eau par le développement des micro-organismes, pendant

5 jours à 20 °C, on parle alors de la DBO5. Elle est très utilisée pour le suivi des effluents urbains. Elle

est exprimée en mg O2/l[13]

I.4.2.4. Demande Chimique en Oxygène (DCO) :

La Demande Chimique en Oxygène (DCO) c’est la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder la

matière organique (biodégradable ou non) d’une eau à l’aide d’un oxydant, le bichromate de

potassium. Ce paramètre offre une représentation plus ou moins complète des matières oxydables

présente dans l’échantillon. Elle est exprimée en mg O2/l.

Généralement la DCO est 1,5 à 2 fois la DBO5 pour les eaux usées urbaines et de 1 à 10 pour tout

l’ensemble des eaux résiduaires industrielles.[13]

I.4.2.5.Oxygène dissous :

L’oxygène dissous est un composé essentiel de l’eau car il conditionne les réactions biologiques qui

ont lieu dans les écosystèmes aquatiques. La solubilité de l’oxygène dans l’eau dépend de différents

facteurs : la température, la pression et la force ionique du milieu.

La concentration en oxygène dissous est exprimée en mg (O2. L-1) [19].

I.4.2.6. Rapport DCO/DBO5 :[18]

La DBO5 d’une eau de surface non polluée varie entre 2 et 20 mg/l. Les mesures qui vont au-delà

indiquent alors que l’eau est polluée. Le rapport DCO / DBO5 donne un indice sur la provenance et

l’origine de la pollution organique.

Les mesures se rapprochant de 1 du rapport DCO / DBO5 une très bonne biodégradabilité (lait,

yaourt).

De 1 à 2 : eaux usées provenant d’industries agroalimentaires, qui contiennent des éléments dont les

bactéries raffolent, se traduisant par une DCO5 élevée.

De 2 à 3 : eaux résiduaires urbaines.

De 3 à 4 : Eaux usées moins facilement biodégradable.

>4 : Effluent difficilement biodégradable. Les rejets en matière azotées sont mesurés par 2 paramètres

:- le NTK (azote Kjeldahl) : c’est la mesure des matières azotées sous forme réduite, principalement

l’urée, d’origine humaine. Le rejet direct de l’azote réduit dans le milieu consomme de l’oxygène et

défavorise la vie piscicole. Donc :

NGL = NTK + NO2 + NO3


13

- le NGL (azote total) : c’est la mesure de l’azote total, réduit ou oxydé. L’élimination du NGL

signifie que les nitrates formés ont été éliminés (dénitrification). L’élimination desnitrates permet

d’éviter les phénomènes d’eutrophisation.

- le PT : Le taux de phosphate (PT) est également réglementé ; les phosphates rejetés dans

le milieu sont en partie responsables de l’eutrophisation des cours d’eau.

I.4.3. Paramètres Organoleptiques :

I.4.3.1. 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. La coloration d’une eau est dite réelle lorsqu’elle est

due aux seules substances en solution. Elle est dite apparente quand les substances en suspension y

ajoutent leur propre coloration [20]

I.4.3.2. Odeur :

Toute odeur est signe de pollution qui est due à la présence de matières organiques en

décomposition.[13]

Conclusion :

L’eau est altérée par l’activité humaine qu’elle soit domestique, industrielle, artisanale, agricole… En

effet, après usage, l’eau est dite « polluée » et se doit d’être traitée avant de rejoindre le milieu

naturel.

Pour la protection de l'environnement et de la santé publique, et dans un souci de préservation des

ressources d'eau encore saines, il est n’nécessaire d’adopte alors, un programme riche en matière

d'épuration des eaux usées par la mise en service de plusieurs stations d'épuration. Dans le

chapitresuivant nous allons décrire les procédés d’épuration des eaux usées.

CHAPITRE II TRAITEMENT DES EAUX USEES

15

Introduction :

Les méthodes de traitement des eaux usées sont diverses et peuvent être classées en quatre

catégories : prétraitements et les traitements primaires, secondaires et tertiaires. Elles comprennent une

suite d'opérations impliquant à la fois des procédés physiques, chimiques et biologiques.

II.1. L’objectif de traitement des eaux usées :

L'objectif principal du traitement est de produire des effluents traités à un niveau approprié et

acceptable du point de vue du risque pour la santé humaine et l'environnement. À cet égard, le

traitement des eaux résiduaires le plus approprié est celui qui fournit, avec certitude, des effluents de

qualité chimique et microbiologique exigée pour un certain usage spécifique, à bas prix et des besoins

d’opération et d'entretien minimaux. Les stations d'épuration des eaux résiduaires, indépendamment du

type de traitement, réduisent la charge organique et les solides en suspension et enlèvent les

constituants chimiques des eaux usées qui peuvent être toxiques aux récoltes ainsi que les constituants

biologiques (microbes pathogènes) qui concernent la santé publique en général.

II.2. L’épuration des eaux usées :

II.2.1. Prétraitements :

Les collecteurs urbains d’eaux usées véhiculent des matières très hétérogène et souvent

volumineuses, spécialement sur des réseaux unitaires sont destinés à éliminer des pièces différents

types de salissures comme les oxydes métalliques apparues pendant le stockage, les sables et scories

issus de la fonderie, les copeaux et poussières de l’usinage, les corps gras de protection ou de

lubrification, ou encore les poussières ou impuretés diverses. Les principales méthodes de

prétraitements sont : le dégrillage, le tamisage, le dessablage, le graissage déshuilage.

II.2.1.1. Le dégrillage :[11]

Il est assuré par une grille à nettoyage manuel ou automatique (dé grilleur mécanique)cette

technique estréalisée en faisant passer les eaux usées au travers d'une grille caractérisée par

l'écartement de ses barreaux :

- Un dégrillage grossier, avec un espacement entre les barreaux de 3 à 10 cm

- Un dégrillage fin : 1 à 3 cm

- Parfois, un dégrillage très fin, le tamisage : 2 à 5 mm

Alors l’espacement des barreaux étant choisi en fonction de la qualité du dégrillage désire et de la

quantité de déchets générée.


16

Figure 1 dégrillage[11]

II.2.1.2. Le tamisage :[13]

C’est un procédé basé sur la rétention des déchets transportés par les eaux et il a comme objectif

de protéger les ouvrages avals. Le tamisage est un dégrillage poussé par filtration des eaux brutes sur

toile, treillis ou tôle perforée, a mailles plus ou moins fines.

On distingue deux types de tamisage :

1-Le macrotamisage : diamètre de mailles > a 0,3 mm

2-Le microtamisage : diamètre de mailles < a 10-4 mm

Figure 2: Microtamisage[13]


17

II.2.1.3. Le dessablage :[13]

C’est une technique consiste à éviter les dépôts de particules (graviers, sable) d'un diamètre

supérieur à 200 mm, pour protéger des matériels de l'érosion (pompes).

Les sables et graviers susceptibles d’endommager les installations en aval (ensablement de

conduites, des bassins usure des pompes et autres organes métalliques …) se déposent au fond de

bassins conçus à cet effet, ils sont récupérés de diffèrent façon : raclage vers une fosse de collecte,

pompe suceuse …

Figure 3:dessablage [11]

II.2.1.4. Le dégraissage et déshuilage : [12]

Ils sont effectués ensembles mais correspondent à deux phénomènes dissemblables :

Le dégraissage est une séparation liquide solide (flottation) résultant d'un compromis entre une

rétention maximale des graisses et un dépôt minimal de boues.

Le déshuilage est une séparation liquide/liquide et le dégraissage une séparation solide/liquide.

Figure 4: Dégraisseur Statique[14]


18

II.2.2. Traitement primaire :

Le traitement primaire est une technique physique et chimique permet de séparer

maximum de matières en suspension et de matières organiques facilement décan tables.

II.2.2.1. Décantation :[11]

La décantation est une opération de séparation mécanique, sous l'action de la gravitation, de

plusieurs phases non-miscibles dont l'une au moins est liquide. On peut ainsi séparer soit plusieurs

liquides non-miscibles de densités différentes, soit des solides insolubles en suspension dans un

liquide La force motrice de cette technique est donc la différence de masse volumique entre le milieu

dispersé et le milieu dispersant.

On distingue deux types de matière solide décan table : les particules grenues et les particules

agglomérées en flocs (solutions colloïdales floculées) qui sont récupérées au fond des bassins de

décantation alors que le liquide clarifié est aspiré au niveau du haut de la cuve

Figure 5: Décanteur primaire avec pont racleur a engrainement périphérique[12]

II.2.2.2. Coagulation - floculation :[12]

Le processus de coagulation - floculation est un processus élémentaire en traitement physico-

chimique de l'eau. Il est utilisé pour réduire la turbidité et le contenu en matières en suspension et

colloïdales des eaux et des eaux usées.

La coagulation est la déstabilisation de particules colloïdes par addition d'un réactif chimique

appelé coagulant. Les particules en suspension dans une eau de surface proviennent de l'érosion du sol,

de la dissolution de substances minérales et de la décomposition de matière organique. A cet apport

naturel, s’ajoutent les eaux d’égout domestiques, industriels ou agricoles. Engénéral, la turbidité est

causée par des particules de matière inorganique, alors que la couleur est imputable aux particules de

matière organique et aux hydroxydes de métaux

Les principaux coagulants utilisés pour déstabiliser les particules et produire des flocs sont :

- Le sulfate d'aluminium Al2(SO4)3, 18 H2O

- L’aluminate de sodium NaAlO2

- Le chlorure ferrique FeCl3, 6 H2O


19

- Le sulfate ferrique Fe2(SO4)3, 9 H2O

- Le sulfate ferreux FeSO4, 7 H2O.

La floculation est l'agglomération de particules déstabilisées en micro floc et ensuite en flocs. On

peut rajouter un autre réactif appelé floculant ou adjuvant de floculation pour faciliter la formation de

flocs. Après avoir été déstabilisées, les particules colloïdales ont tendance à s'agglomérer lorsqu’elles

entrent en contact les unes avec les autres. Le taux d'agglomération des particules dépend de la

probabilité des contacts et de l'efficacité de ces derniers. La floculation a justement pour but

d'augmenter la probabilité de rencontre entre les particules grâce à l'agitation de fluide

F-igure 6: coagulation et floculation[12]

II.2.2.3.Flottation :[18]

C’est un processus de séparation liquide - liquide ou solide - liquide que l'on applique à des

particules dont la masse volumique est inférieure à celle du liquide qui les contient.

Il existe trois procédés de flottation :

1. Flottation naturelle : la différence de masse volumique est naturellement suffisante pour la

séparation.

2. Flottation assistée : elle consiste en une insufflation de bulles d'air au sein de la masse liquide

pour améliorer la séparation des particules naturellement flottables.

3. Flottation provoquée : dans ce cas la masse volumique de la particule est, au départ, supérieure à

celle du liquide. Elle est artificiellement réduite grâce à des bulles de gaz (l'air en général). En

effet certaines particules solides ou liquides peuvent s'unir à des bulles pour former des attelages

" particule-bulle " moins dense que le liquide

II.2.2.4. Filtration :[ 2]

La filtration est un procédé physique de séparation dans lequel on fait percoler un mélange solide-

liquide à travers un milieu poreux (filtre) qui idéalement retient les particules solides et laisse passer le

liquide (filtrat).

https://www.emse.fr/~brodhag/TRAITEME/fich4_15.htm


21

La filtration, habituellement précédée des traitements de coagulation-floculation et de

décantation, permet d'obtenir une bonne élimination des bactéries, de la couleur, de la turbidité et,

indirectement, de certains goûts et odeurs.

II.2.3. Traitement secondaire ou biologique :

Le traitement biologique des eaux usées est le procédé qui permet la dégradation des Polluants

grâce à l'action de micro-organismes. Ce processus existe spontanément dans les milieux naturels tels

que les eaux superficielles suffisamment aérées. Une multitude d'organismes est associée à cette

dégradation selon différents cycles de transformation. Parmi Ces organismes, on trouve généralement

des bactéries, des algues, des champignons et des Protozoaires. Cette microflore, extrêmement riche,

peut s'adapter à divers types de polluants qu’elle consomme sous forme de nourriture (substrats). Il est

ainsi possible d’utiliser Systématiquement cette microflore dans un processus contrôlé pour réaliser

l'épuration des eaux résiduaires.

II.2.3.1.Procédé à boues activées aérobie :[12]

Le procédé à boues activées aérobie est le procède d’épuration biologique des eaux usées le plus

couramment utilise. La biomasse se trouve sous la forme de boues activées en suspension dans le

bassin d’aération qui est traverse en continu par des eaux usées. C’est ici aussi qu’a lieu l’aération des

eaux usées, laquelle assure l’alimentation en oxygène des micro-organismes. De la biomasse (boues

activées) quitte également en continu le bassin d’aération avec l’écoulement des eaux usées. C’est

pourquoi ces boues activées doivent ensuite être séparées des eaux usées épurées dans un décanteur

secondaire (en général par sédimentation). Une partie de ces boues est réacheminée jusqu’au bassin

d’aération (boues de retour). La partie qui n’est pas réintroduite est appelée boues en excès et constitue

un résidu de ce procède

Figure 7 : Schéma d’un procédé a boues activées[12]


21

II.2.3.2. Lits bactériens et disques biologiques :[12]

La technique des lits bactériens met en œuvre des cultures bactériennes fixées sur des supports

minéraux(pouzzolane, cailloux) ou plastiques sur lesquelles ruisselle l'eau à traiter. Les performances

épuratoires sont modestes, mais cette technique peut constituer un traitement suffisant si la sensibilité

du milieu récepteur n'est pas très grande.

Les disques biologiques consistent à fixer la biomasse sur des disques en rotation autour d'un axe

central et baignant en partie dans le bassin d'épuration.

Figure 8:Schéma d’un disque biologique[12]

II.2.3.3.Procédés anaérobies :[12]

Les procèdes anaérobies sont particulièrement adaptés aux eaux usées industrielles souvent très

chargées en matières organiques (par ex. industrie alimentaire). On dispose ici d’une grande variété de

procédés et de types de réacteurs différents. Du biogaz constitue essentiellement de méthane se forme

durant la dégradation des matières organiques dans des conditions anaérobies. Ce biogaz peut être par

exemple utilise pour produire de l’électricité dans des centrales de cogénération. Il s’agit ici d’un

aspect secondaire positif de l’épuration anaérobie des eaux usées, qui met également en évidence le

lien étroit entre les questions d’énergie et d’environnement.

II.2.3.2. Lagunage :[12]

La technique du lagunage est basée sur le maintien de l'effluent à traiter pendant des durées très

importantes dans le bassin de traitement. L'épuration est réalisée par voie biologique avec des

cinétiques lentes. Le temps de séjour est fonction des objectifs de qualité recherchés et du type de

lagunage utilisé. En effet, plusieurs types de lagunage sont possibles : naturels, aidés par une aération

forcée ou associés à des plantes aquatiques(macrophytes, ...). La biomasse active non recyclée est

uniquement fonction du temps de séjour hydraulique et de la température


22

Figure 9: lagunage are[33]

II.2.4. Traitement tertiaire :[31]

Le traitement tertiaire vient en compléments des traitements primaire et secondaire. L’objectif de

ce traitement élimine les éléments indésirables tel peu les MES, la DCO le phosphore, l’azote et le

composés spécifique (pesticides, métaux, détergents...). De telles opérations sont nécessaires pour

assurer une protection complémentaire de l’environnement récepteur ou une réutilisation de l’effluent

en agriculture ou en industrie. Ils visent à améliore la qualité de l'eau.

II.2.4.1. Elimination des MES et de la matière organique :

Plusieurs traitements tertiaires basés sur le principe de la filtration sont possibles pour

abattre les matières en suspension et les matières organiques.

Les procédés les plus courants sont la microfiltration (MF), l’ultrafiltration (UF), la

nano filtration (NF), l’osmose inverse (OI) et la filtration sur milieu granulaire (sable, anthracite…).

L’infiltration-percolation peut également être utilisée comme traitement de finition [32]

Cependant, la mise en place de ces procédés, qui abattent la pollution organique et les MES, est

dépendante de la nature des ouvrages situés à l’amont. Si le traitement secondaire est un bioréacteur à

membranes et que l’effluent à traiter est peu chargé, les paramètres DBO5, DCO et MES en sortie se

retrouvent en très faible concentration. La mise en place d’un traitement tertiaire n’est alors peut-être

pas nécessaire, ce qui est rarement le cas lors d’un traitement secondaire par boues activées.

Les procédés de nano filtration et d’osmose inverse ne sont pas appropriés pour réutilisation en

irrigation agricole. Car même si leur capacité à abattre les populations bactériennes et virales est très

importante, ils éliminent les ions et la matière organique qui rendent la réutilisation des eaux usées

intéressantes car ils sont nécessaires à la croissance des plantes. Ces deux procédés restent, en

revanche, très intéressants lors d’une réutilisation des eaux en milieu industriel.


23

II.2.4.2. Elimination de l’Azote et du Phosphore :

Une élimination poussée des nutriments comme le phosphore et l’azote doit seulement être mise

en place pour certaines réutilisations. En effet, lors d’une réutilisation des eaux traitées pour

l’irrigation, il est judicieux de conserver les éléments nutritifs présents dans les eaux usées. Le concept

alliant irrigation et fertilisation, nommé « fer irrigation », prend actuellement de plus en plus

d’ampleur. Le principe de réutilisation participe grandement à son développement.

L’élimination de la pollution azotée et phosphorée est indispensable afin d’éviter tout risque

d’eutrophisation. Evidemment, il est nécessaire que les étapes de traitement en amont soient fiables

afin que les traitements tertiaires optimisent l’élimination de la pollution.

II.2.4.3. Elimination de l’azote :

L’élimination souhaitée en azote n’est pas obtenue en sortie de station. Une étape de

nitrification et/ou dénitrification avec apport de substrat carboné peut alors être ajoutée dans la filière

de traitement. Cette étape placée généralement après le traitement biologique secondaire est appelée

traitement tertiaire de l’azote. Les procédés associant traitement biologique et filtrant comme les bio

filtrés (Bio for de Dégerment, Boitier de Veolia) sont particulièrement efficace pour éliminer la

pollution azotée résiduelle. Ils sont généralement utilisés pour une nitrification tertiaire. Pour une

dénitrification tertiaire, un ajout de carbone soluble (méthanol ou acétate) est effectué pour apporter

une source de carbone organique aux bactéries dé nitrifiantes car elles son hétérotrophes. Ce type de

traitement permet d’abaisser au maximum la concentration en azote des eaux usées.

II.2.4.4. Elimination du phosphore :

La dé phosphatation est une étape clé dans les traitements tertiaires. En effet, l'utilisation massive

et grandissante de phosphates dans les produits d'entretien et en agriculture pose de réels problèmes

dans le milieu aquatique.

Une dé phosphatation biologique peut être mise en place. La biomasse accumule alors le

phosphore. Cette dé phosphatation est souvent couplée avec le traitement biologique secondaire. Un

traitement physico-chimique peut aussi être effectué. Dans ce cas, un ajout de chlorure ferrique permet

aux ions phosphates de former un précipité de phosphate de fer, qui est ensuite éliminé par une étape

de séparation.

II.2.4.5. Elimination des pathogènes :

Les eaux usées en sortie de STEP contiennent une grande variété de microorganismes, des virus,

des bactéries, des protozoaires et des helminthes. Ils proviennent de l’environnement et des matières

fécales et sont pour certains pathogènes. Cependant, il est difficile de les évaluer individuellement,

c’est pourquoi la présence de germes indicateurs est cherchée.

Les procédés comme l’osmose inverse, l’ultrafiltration et la nano filtration, permettent d’éliminer

la plupart de ces pathogènes. Mais il peut y avoir une nouvelle contamination à l’aval. Il est donc

nécessaire d’ajouter une étape de désinfection. Elle élimine et empêche tout développement de

pathogènes lors de la réutilisation.


24

Les caractéristiques principales d’un procédé de désinfection sont les suivantes :

→Être efficace sur les microorganismes pathogènes

→Ne pas engendrer la formation de sous-produits indésirables

→Être non dangereux pour la santé et l’environnement.

II.2.4.6. Le lagunage tertiaire :

Le lagunage tertiaire consiste à utiliser plusieurs lagunes appelées « lagunes de maturation ».

Elles sont de faibles profondeurs (entre 0,8 et 1,2m) et permettent une désinfection des eaux. En effet,

grâce à une faible profondeur, le rayonnement UV réalise la désinfection. La présence d’algues aux

pouvoirs germicides peut aussi participer à cette désinfection. La durée de temps de séjour est un

facteur très important. Plus le temps de séjour est long et plus l’élimination des microorganismes est

notable [32] . Les bactéries pathogènes sont éliminées de 90 à 99 %. Par contre, l’élimination des virus

est moins efficace. Il est nécessaire de surveiller le lagunage pour éviter toutes dégradations de la

qualité à cause des développements d’algues et de végétaux ou à la présence d’animaux.

II.2.4.7. La désinfection par chloration :

La méthode la plus ancienne de désinfection est l’utilisation de chlore. Le chlore est injecté

directement dans les eaux usées. Il peut être utilisé sous forme de chlore gazeux, hypochlorite de

sodium et bioxyde de chlore. Cet oxydant très puissant permet l’élimination de la plupart des

microorganismes pathogènes même à faible dose. En effet, il endommage les membranes des cellules.

C’est une technique très facile à mettre en place et peu coûteuse. Toutefois, la désinfection des eaux

usées par chloration peut avoir un impact négatif sur la faune et flore aquatique (toxicité du chlore

résiduel). De plus, les réactions entre le chlore et les matières organiques restantes dans les eaux

peuvent former des sous-produits organochlorés, parfois cancérigène.

II.2.4.8. La désinfection par l’ozone :

L’ozone est un gaz oxydant très puissant, qui permet de dégrader la matière organique et

d’éliminer les principales sources pathogènes présentes dans l’eau. En effet, son potentiel d’oxydation

est de 2,07. Il est nettement supérieur à celui du chlore qui n’est que de 1,35. Il peut oxyder les

bactéries et les virus.

La désinfection par l’ozone se déroule comme suit. L’eau en sortie de STEP est stockée dans une

cuve tampon. Elle sera ensuite pompée pour passer à travers un ou plusieurs filtres à tamis pour

ensuite être introduite dans une « chambre d’impact ». C’est dans cette chambre que sera injecté

l’ozone. Un mélange parfait entre l’ozone et l’eau est alors réalisé. C’est un générateur d’ozone qui

produit l’ozone nécessaire au traitement. Il n’y pas d’utilisation de produits chimiques. Il faut juste de

l’air et de l’électricité. Environ 10 g/h/m3d’eau d’ozone est suffisant pour éliminer l’ensemble des

pathogènes avec un temps d’exposition est d’une heure. A la sortie de ce traitement tertiaire, l’eau peut

être rejetée dans le milieu naturel ou être réutilisée.

II.2.4.9. La désinfection par l’UV :


25

Le procédé d’ultraviolet se place à la suite d’un traitement secondaire du type boues activées plus

clarificateur. Les rayonnements UV sont des ondes lumineuses de longueur d'onde comprise entre 100

et 400 nm. Leur pouvoir germicide dépend de la longueur d'onde émise. Ce sont les UV compris entre

200 et 280 nm qui sont les plus germicides La source d'émission UV utilisée en désinfection est la

lampe à vapeur de mercure.

Les UV permettent donc d’éliminer les bactéries et les virus. Ils éliminent même les formes les

plus résistances comme les spores bactériennes ou les kystes. Des recherches ont montré que les UV

détruisaient 1,8 fois plus de spores de Clostridium perfringens que le chlore [33] La dose est alors

définie par le produit de l'intensité UV par le temps d'exposition des germes aux rayonnements.

L'efficacité de la désinfection par UV dépend des paramètres de fonctionnement et

de la qualité de l'effluent. Les plus importants sont :

- Le temps d'exposition : Le temps d’exposition est fonction du débit et donc de la vitesse de

passage de l'effluent dans l'installation. Il faut considérer le temps d'exposition moyen aux

rayonnements UV qui est fonction de la conception hydraulique du chenal. Le volume du réacteur doit

être utilisé au maximum, en évitant les zones mortes pour profiter au mieux de l'énergie UV.

- L'intensité UV émise par les lampes : L'intensité UV nominale est fonction du nombre de

lampes allumées. L'intensité reçue par l'effluent diminue avec l'éloignement par rapport à la lampe,

notamment par dissipation de l'énergie dans un volume plus grand.

- Les matières en suspension : Les rayons UV sont peu pénétrants de ce fait, les MES peuvent

fournir une protection aux micro-organismes pour plusieurs raisons : le rayon n'atteint pas la bactérie

libre parce qu'une particule lui sert de protection, la pénétration sera également incomplète ou nulle si

la bactérie est adsorbée à une particule. Une teneur en M.E.S supérieure à 25 mg/l limite les

performances de la désinfection par UV basse pression. Par contre, la filtration de l'effluent les

améliore.


26

Figure 10:Filière d’épuration[01]

II.3.Paramètres de qualité de l’eau de consommation humaine :

II.3.1. Contrôle de la qualité de l'eau :

Dans le but d'avoir une eau de qualité, les contrôles sont de plus en plus rigoureux.

Ainsi en France, 5 paramètres étaient contrôlés en 1954 ; alors qu’ils sont de l’ordre de 61en

1989. L’eau est l’aliment le plus surveillé ; Cela est fonction du développement des techniques

d’analyses mais aussi de l’introduction dans le milieu de nouvelles substances dangereuses[32]


27

Tableau 4:Classification des paramètres qui contrôle la qualité de l’eau [35]

Paramètres Exemples

4 organoleptiques Couleurs, turbidité, odeur, saveur.

15 physico-chimiques

liés à la structure

naturelle des eaux

Température, pH, chlorures, sulfates, magnésium, sodium, potassium, etc..

24 substances

indésirables

Nitrates, nitrites, hydrocarbures, détergents, phénols, fer, manganèse,

fluor, argent...

13 substances toxiques Arsenic, cadmium, mercure, chrome, béryllium, plomb, nickel,

hydrocarbures polycycliques aromatiques…

Pesticides Aldrin, dieldrine, hexa chlorobenzène…

8 microbiologiques Coliformes, streptocoques, salmonelles entérovirus, staphylocoques,

bactériophages fécaux…

II.3.2. Les Normes de potabilité :

Selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS.,1972), l'eau destinée à la consommation

urbaine ne doit contenir ni substances chimiques ,ni germes nocifs pour la santé. En outre, elle doit

être aussi agréable à boire que les circonstances le permettent. Cette définition doit être traduite en

termes permettant de déterminer si une eau est potable ou non. C'est là l'objet des normes de potabilité,

approche quantitative de la notion qualitative de potabilité. Ces normes s'appliqueront à un certain

nombre de grandeurs jugées pertinentes en la matière. [ 32. ]

II.3.2.1. Les normes intentionnelles :

La norme est représentée par un chiffre qui fixe une limite supérieure à ne pas dépasser ou une

limite inférieure à respecter. Un critère donné est rempli lorsque la norme est respectée pour un

paramètre donné. Une norme est fixée par une loi, une directive, un décret de loi. Les normes

internationales selon l'organisation mondiale de la santé OMS pour les eaux usées sont représentées

dans le tableau suivant :


28

Tableau 5:Paramètres internationaux avec valeurs limites[37]

Groupe de

paramètre

Paramètres Unités Valeursindicatives

Paramètre physique PH Pas de valeur guide

mais un optimum

entre6.5 et9.5

Conductivité Pas de norme

Température Acceptable

Turbidité NTU(1NTUpour

la désinfection)

5

Paramètre

organoleptique

Couleur Pas de valeur guide

Gout et odeur Acceptable

Groupede

paramètre

Paramètre Unités Valeurs limites (CMA)

Élément toxique Arsenic (As) mg/l 0.01

Cadmium (Cd) mg/l 0.003

Chrome (Cr) mg/l Chrome total:0.05

Cyanure (CN) mg/l 0.07

Mercure (Hg) mg/l Inorganique0.006

Sélénium (Se) mg/l 0.01

Plomb (Pb) mg/l 0.01

Antimoine (Sb) mg/l 0.02

Fer (Fe) mg/l Pas de valeur guide

Manganèse (Mn) mg/l 0.4

Élément indésirable Aluminium (Al) mg/l 0.2

Cuivre (Cu) mg/l 2

Ammonium (NH4+) mg/l 0.5

Argent (Ar) mg/l Pas de valeur guide

Fluorure(F) mg/l 1.5

Zinc (Zn) mg/l 3

Bore(B) mg/l 0.5

Hydrocarbure

aromatique

polynucléaire

µg/l 0.1

Pesticides mg/l 0.0001

Minéralisation THM (Tri halomethanes) µg/l 4


29

globale

Calcium(Ca) mg/l 100

Chlorures(Cl-) mg/l 250

Dureté mg/l (CaCo3) Ppm 200

Sodium(Na) mg/l 20

Magnésium(Mg) mg/l

Potassium K mg/l 12

II.3.2.2. Norme algérienne :

L’Algérie s’est basée sur les normes internationales, pour établir ses propres normes, on peut dire

que c’est une combinaison de différentes normes qui existe sur le plan international. [ [ 38

Tableau 6:Paramètres nationaux avec valeurs limites [32]

Groupe de

paramètres

Paramètres Unités Valeurs

indicatives

Paramètres

organoleptiques

Couleur mg/l Platine 15

Turbidité NTU 5

Odeur à 12°C Taux dilution 4

Saveur à 25°C Taux dilution 4

Paramètres

physico-chimiques

en relation avec la

structure

naturelle des eaux

Alcalinité mg/l en CaC03 500

Calcium(Ca) mg/l en CaC03 200

Concentration en ions

hydrogène

Unité pH ≥ 6.5 et ≤9

Chlorures(Cl-) mg/l 500

Conductivité à 20°C µS/cm 2800

Dureté mg/l en CaC03 200

Potassium(K) mg/l 12

Résidu sec mg/l 1500

Sodium(Na) mg/l 200

Sulfates(SO42-

) mg/l 400

Température °C 25

Paramètres

chimiques

Aluminium(Al) mg/l 0.2

Ammonium(NH4+) mg/l 0.5

Baryum(Ba) mg/l 0.7

Bore(B) mg/l 1

Fer total(Fe) mg/l 0.3


31

Fluorures(F-) mg/l 1.5

Manganèse(Mn) µg/l 50

Nitrates(NO3-) mg/l 50

Nitrites(NO2−) mg/l 0.2

Oxydabilité mg/l O2 5

Phosphore(P) mg/l 5

Mercure(Hg) µg/l 6

Chlore(Cl) mg/l 5

Nickel(Ni) µg/l 70

Argent(Ag) µg/l 100

Arsenic(As) µg/l 10

Cadmium(Cd) µg/l 3

Chrome total(Cr) µg/l 50

Cuivre(Cu) mg/l 2

Cyanure(CN−) µg/l 70

Plomb(Pb) µg/l 10

Sélénium(Se) µg/l 10

Zinc(Zn) mg/l 5

Bromates(BrO3-) µg/l 10

Pesticides (Totaux) µg/l 0.5

Conclusion :

L’eau destinée à la consommation humaine est salubre et propre si elle ne contient pas un

nombre ou une concentration de micro-organismes, de parasites ou de toutes autres substances

constituant un danger potentiel pour la santé des personnes. Elle doit par ailleurs répondre aux

paramètres microbiologiques et chimiques .Chaque fois que les valeurs paramétriques ne sont pas

respectées on doit en étudier immédiatement la cause.

Le traitement des eaux usées est un processus très important pour la vie quotidienne des

habitants des villes et du monde rural. On effectue l’épuration des eaux usées non seulement pour

protéger la santé de la population et éviter les maladies contagieuses, mais aussi pour protéger

l’environnement.

CHAPITRE III FILTRATION SUR SABLE

32

Introduction :

La filtration est un procédé physique, disposé généralement après la décantation, destiné à

clarifier un liquide qui contient des solides en suspension [40] en le faisant passer à travers un milieu

poreux constitué d’un matériau granulaire .[41]

La filtration sur sable est l’une des méthodes de traitement de l’eau les plus anciennes, utilisée

pour la production d’eau potable et l’affinage des effluents épurés. Si elle est correctement appliquée

elle permet de produire une eau de grande qualité. Un filtre à sable est constitué par des couches de

sable de qualité et de granulométrie adéquates .[42]

III.1. Historique : [43]

La filtration est l'une des techniques les plus anciennes et de loin la plus appliquée dans les

opérations de traitement de l'eau, qu'elle soit à usage industriel ou domestique.

C'est en 1804 qu'un écossais, du nom de John Gibbs, a conçu et construit pour la première fois un

filtre à sable expérimental pour sa blanchisserie série de Daisley. Produisant plus d'eau "traitée" qu'il

n'en avait besoin, il commença à en vendre le surplus à la population. Par la suite, lui-même et d'autres

techniciens perfectionnèrent cette méthode, à tel point qu'en 1829 fut construite pour la première fois

une installation de filtration de l'eau, destinée à la consommation de la ville de Londres, sous la

direction d'un nommé James Simpson. Depuis, cette méthode de traitement commença à se proliférer

dans le monde industrialisé de l'Europe de l'époque. Elle a prouvé son efficacité par suite de

nombreuses épidémies qui ont ravagé certaines populations consommant de l'eau non filtrée et

épargnant pendant la même période d'autres populations consommant la même eau, mais filtrée. C'est

le cas de l'épidémie de choléra de 1892, dont près de la moitié de la population de Hambourg a été

victime, consommant les eaux de l'Elbe à l’état brut, et dont est sortie indemne la population d'Altona,

procédant à la filtration de ces eaux. De nos jours encore, la filtration demeure une étape indispensable

dans une chaîne de traitement d'eau potable, à l'exception d'eau souterraine captée en forages, puits ou

sources, et jugée de qualité assez bonne pour se passer de celle-là.

III.2. But de filtration:

Le but de la filtration est de procéder à la séparation la plus complète possible entre l'eau et les

différentes sortes de particules en suspension. La séparation s'effectue à travers une masse granulaire.

Que l’eau soit décantée (ou « flottée ») ou non, il faut toujours la filtrer pour que l’élimination des

matières insolubles soit aussi complète que possible dans le but d’obtenir une eau avec une turbidité

voisine de zéro. [35]

III.3. Principe de filtration:[44]

La rétention des particules se déroule à la surface des grains, grâce à des forces physiques. La

plus au moins grade facilité de fixation dépend étroitement des conditions d’exploitation du filtre et du

type de matériaux utilisé. L’espace inter granulaire définit la capacité de rétention du filtre. Au fur et à

mesure du passage de l’eau, cet espace se réduit, le filtre colmate et les pertes de charges augmentent

fortement. Il faut alors déclencher le rétro-lavage, la biomasse qui se développe sur le matériau filtrant,


33

peut efficacement réduire le taux d’ammonium de l’eau par la nitrification. La filtration permet une

élimination correcte des bactéries, de la couleur et de la turbidité et indirectement les odeurs [45]

III.4. Constitution d’une filtration :

Tout filtre est composé de trois parties :

- Le fond : doit être solide pour supporter le poids de l’eau, du sable et du gravier. Il doit permettre la

collecte et l’évacuation de l’eau filtrée

- Le gravier support : a pour rôle de retenir le sable et d’améliorer la distribution de l’eau de lavage

dans le filtre

- Le matériau filtrant : les matériaux utilisés sont des granules libres non adhérents les uns aux autres,

insolubles, inattaquables par le liquide filtré ni par les particules solides retenues [45]

III.5. Mécanisme de filtration :

Suivant les caractéristiques des particules à retenir et du matériau filtrant mis en œuvre, peuvent

intervenir l'un ou plusieurs des trois mécanismes principaux suivants : capture, fixation et

détachement. .[46]

III.5.1. Mécanismes de capture

La capture est caractérisée par l’interception de la particule par frottement grâce à son inertie et sa

décantation [45]. Les mécanismes de capture sont essentiellement de deux natures :

1.Tamisage mécanique

Il s'agit de la rétention des particules plus grosses que la maille du filtre ou que celle des

éléments déjà déposés, formant eux-mêmes le matériau filtrant. Ce phénomène intervient d'autant plus

que la maille du matériau filtrant est plus fine [22]

2. Dépôt sur le matériau filtrant

La particule en suspension suit dans le liquide une ligne de courant. Sa taille, comparée à celle

des pores, pourrait lui permettre de traverser le matériau filtrant sans être arrêtée. Différents

phénomènes entraînent cependant un changement de trajectoire et le contact avec le matériau. Ces

différents mécanismes de capture interviennent principalement dans la filtration en profondeur. [22]

III.5.2. Mécanisme de fixation :

La fixation des particules à la surface du matériau filtrant est favorisée par une faible vitesse

d'écoulement. Elle est due à des forces d'origine physique (coincement, cohésion…), et à des forces

d'adsorption, principalement les forces de Van der Waals [45]

III.5.3. Mécanisme de détachement :

Sous l'action des mécanismes précédents, il se produit une diminution de l'espace entre les parois

du matériau recouvertes de particules déjà déposées. Les dépôts déjà retenus peuvent se détacher

partiellement et être entraînés plus en avant dans le matériau filtrant ou même dans le filtrat [22]. Le

détachement se fait sous l’influence de la vitesse de l’eau lors du lavage [45]

III.6. Lavage du milieu filtrant :


34

Le lavage du milieu filtrant est une opération très importante. Il est réalisé en inversant le sens

d’écoulement de l’eau. On le soumet à un courant d’eau, circulant de bas en haut, destiné à détacher

les impuretés et à les entrainer ensuite dans une goulotte d’évacuation . [47]

Le sable est mis en expansion et les impuretés, moins dense que les grains de sable, sont décollés

par phénomènes de frottement inter granulaire. La vitesse de l’eau du lavage à contre-courant, est

limitée du fait des pertes possibles de matériau. On injecte donc de l’air pour augmenter les

turbulences afin de décoller efficacement les particules de floc fixées sur les grains [45]

III.7. Vitesse de filtration : [22]

La vitesse de filtration définit le type de filtration mis en jeu (rapide ou lent) :

Vitesse de filtration est donnée par la formule suivante :

VF (en m/h) = Débit (en m³/h) / Surface filtrante (en m2)

• Filtres lents : sont des techniques anciennes et efficaces mais qui se traduit par des ouvrages de très

grande taille (des filtres de l’ordre d’un terrain de foot) VF = 0.5 à 15 m/j (à retenir ordre de grandeur

de VF m/jour)

• Filtres rapides : ce sont les filtres les plus communément rencontrés VF = 5 à 20 m/h (à retenir

ordre de grandeur de VF m/h)

• Filtres sous pression : sont des filtres fermes et compacts en acier où la vitesse peut atteindre les 25

l/h en monocouche ou en bicouche.

III.8. Les différents types de filtration : [48]

Le filtre à sable, comme son nom l’indique, utilise un sable fin pour filtrer et retenir les particules

microscopiques. C’est un des types de filtration les plus couramment utilisés. Il en existe

plusieurs types:

III.8.1. La filtration par gravité :

Le mélange est soumis uniquement à la pression atmosphérique. Le liquide passe à travers le

support filtrant, qui peut être du sable par exemple, tandis que le solide est récupéré sur le support

filtrant.

III.8.2. La filtration par surpression :

La suspension arrive sous pression dans le filtre.

III.8.3. La filtration sous pression réduite :

Le mélange est soumis d’un côté du filtre à la pression atmosphérique, et de l’autre côté, où sort

le filtrat, à une dépression réalisée grâce à une pompe à vide. Lors du passage d’une suspension à

travers un milieu filtrant, le fluide circule à travers les ouvertures tandis que les particules sont

arrêtées. En s’enchevêtrant, ces dernières finissent par former un second milieu filtrant pour les autres

particules qui se déposent d’une manière continue sous forme de gâteau dont l’épaisseur va en

croissant au fur et à mesure de l’écoulement de la suspension.

La différence de pression entre l’amont et l’aval (perte de charge) a une grosse importance car

elle règle la vitesse de filtration. On peut concevoir deux types de filtration :

III.8.4. La filtration à pression constant :


35

On régule la différence de pression amont-aval à une valeur constante. L’épaisseur du gâteau

augmentant au cours du temps, la vitesse de filtration va donc diminuer sous l’effet de l’augmentation

de la perte de charge. C’est la filtration la plus utilisée dans l’industrie.

III.8.5. La filtration à débit constant :

On augmente au cours du temps la différence de pression amont-aval pour garder un débit

constant malgré l’augmentation de perte de charge.

III.9. La nature du milieu poreux :

Le sable quartzeux a été le premier des matériaux utilisés pour la filtration et c’est encore le

matériau de base pour la plupart des filtres actuels. Certains filtres utilisent une combinaison de

plusieurs matériaux (filtres multicouches), le sable peut alors être associé à : de l’anthracite, du grenat,

des schistes plus au moins poreux. Enfin la filtration peut s’effectuer sur du charbon actif granulé,

suffisamment résistant

III.10. Paramètres de sélection d’un milieu filtrant :

Les principales caractéristiques d’un milieu filtrant sont : le diamètre effectif, le coefficient

d’uniformité, la densité relative, la masse unitaire sèche et la porosité. Il existe d’autres

caractéristiques beaucoup plus difficiles à mesurer, comme la forme des grains et la surface spécifique

III.10.1. Le diamètre effectif et le coefficient d'uniformité :

Le diamètre effectif et le coefficient d'uniformité, sont deux caractéristiques importantes d’un

matériau filtrant.

- Le diamètre effectif

Le diamètre effectif correspond à la taille des mailles du tamis qui laissent passer10% de la masse de

l’échantillon.

-Le coefficient d'uniformité

Il s’agit du rapport entre deux diamètres apparents définis de telle sorte que la taille de 60% et

respectivement10% des particules soit inférieure. Soient d60 et d10 étant les valeurs lues en abscisse

pour les points de la courbe granulométrique correspondant aux ordonnées de 60% et 10%.

Cu= d60/ d10

III.11. La filtration lente sur sable :[18]

La filtration lente est une méthode d’épuration biologique consiste à faire passer l’eau à traiter à

travers un lit de matériau filtrant à une vitesse de 0,1 à 0,2 m/h, le matériau filtrant le plus approprié

est le sable. Au cours de ce passage, la qualité de l’eau s’améliore considérablement par diminution du

nombre de microorganismes (bactéries, virus, kystes), par l’élimination de matières en suspension et

colloïdales et par des changements dans sa composition chimique. A la surface du lit, il se forme une

mince couche appelée « membrane biologique », cette mince couche superficielle est essentielle car

c’est à ce niveau que le processus d’épuration se déroule.

-Avantage :

Cette méthode de purification est souvent la plus économique dans les pays en développement et offre

l'avantage d'une grande efficacité et d'une exploitation simple. Ainsi, elle répond aux besoins


36

d'amélioration de la qualité de l'eau tout en offrant la possibilité d'associer la collectivité à la gestion, à

l'entretien et à l'exploitation des installations. Son aptitude à apporter une amélioration simultanée des

qualités physiques, chimiques et bactériologiques de l'eau brute à représenter un avantage considérable

par rapport à d'autres techniques : celui d'accéder à une qualité de l’eau satisfaisante sans rajouter

d'autres étapes dans le processus de purification. Ceci contribue largement à en faire une technique

appropriée spécialement pour les collectivités des pays en développement. A noter que son efficacité

et son coût ont suscité un nouvel intérêt dans les pays développés.

-Inconvénients :

Effets des algues sur les filtres : Les algues se développent dans l'eau stagnante sous l'influence des

rayons du soleil à condition que cette eau contienne des substances nutritives telles que des nitrates et

des phosphates. Bien que strictement parler, elles ne participent pas au mécanisme de filtration,

certains types d'algues sont importants au fonctionnement d'un filtre biologique. Ces effets peuvent

être bénéfiques ou nuisibles, Selon les conditions Par ailleurs, sous certaines circonstances (climat,

qualité de l'eau brute) une prolifération de certains types d'algues peut provoquer un colmatage rapide

du lit filtrant et par conséquent poser des problèmes d'exploitation. Couvrir les filtres aide à résoudre

ce problème si la prolifération prend place dans la couche d'eau surnageant. Il convient de souligner

que la filtration lente n'est pas une panacée à tous les problèmes de traitement de l'eau et qu'elle a

certaines limitations. Un accroissement de la quantité des matières solides en suspension dans l'eau

brute, tel qu'on le constate de plus en plus fréquemment, oblige à des nettoyages à intervalles trop

fréquents. En conséquence, si la turbidité dépasse 30 Unités Néphélométriques de Turbidité (UNT)

pendant de longues périodes, un prétraitement par décantation, pré filtration à flux horizontal ou

vertical, ou autres types de prétraitement sont indispensables.


37

Tableau 7: Rendement de filtres lents sur sable [49]

PARAMÈTRES DE LA QUALITÉ

DE L'EAU

EFFET D'ÉPURATION DE LA FILTRATION LENTE

SUR SABLE

Couleur Réduction de 30 à 100 %

Turbidité La turbidité est généralement réduite jusqu'à moins 1 UNT

Coliformes fécaux Réduction de 95 à 100 % et souvent de 99 à 100 %

Cercaires Élimination presque complète des cercaires de schistosomes,

cystes et œufs.

Virus Élimination complète

Matières organiques Réduction de 60 à 75 %

Fer et manganèse Élimination en grande partie

Fers Lourds Réduction de 30 à 95 %

Conclusion :

La filtration lente est une méthode d'épuration biologique qui consiste à faire passer l'eau à

traiter à travers un lit de matériau filtrant à une vitesse de 0,1 à 0,2 m/h. Le matériau filtrant le

plus approprié est le sable. Au cours de ce passage, la qualité de l'eau s'améliore

considérablement par la diminution du nombre de micro- organismes (bactéries, virus,

kystes), par l'élimination de matières en suspension et colloïdales et par des changements dans

sa composition chimique. A la surface du lit se forme une mince couche appelée "membrane

biologique". Cette mince couche superficielle est essentielle, car c'est là que le processus

d'épuration se déroule.

Cette méthode de purification est souvent la plus économique en pays en développement et

offre l'avantage d'une grande efficacité et d'une exploitation simple. Ainsi, elle répond aux besoins

d'amélioration de la qualité de l'eau tout en offrant la possibilité d'associer la collectivité à la gestion, à

l'entretien et à l'exploitation des installations.

CHAPITRE I V MATERIELS ET METHODES

39

Introduction :

Le présent travail, comporte deux volets. Le premier volet dans lequel nous aborderons une

enquête qui a été réalisée le mois de Février 2020, au centre-ville de la Wilaya d’Adrar.

Le second volet se réfère à une étude granulométrique du sable utilisé pour la filtration et

une étude physico-chimique et microbiologique de l'eau usée produite à partir de l'eau des

bains maures, avant et après son traitement par filtration sur sable afin de confirmer

l’efficacité du sable entant que moyen simple de traitement des eaux usées.

IV.I. L’enquête :

Nous avons étudié le cas de 10 bains maures de différents quartiers de la ville d’Adrar.

Cette enquête avait pour objectif d’apporter un éclairage sur la quantité d'eau consommée,

dans le but de mettre en évidence la quantité d'eau consommée afin d'en estimer

financièrement. Si nous économisons une quantité importante d'eau et profitons ainsi des

coûts de son traitement, cela contribuerait à d'autres projets dans le pays.

IV.I.1. Analyse de fiche enquête :

L’outil de notre enquête est un formulaire constitué de 11 questions. Ce travail est élaboré en une

série de questionnaires divisé en trois parties(annex1) :

Première partie contienne La source et le destin de l'eau.

Deuxième partie contienne l’estimation de la quantité d'eau consommée.

Troisième partie contienne Certains des polluants de l'eau.

IV.II. Etude granulométrique du sable, L’analyse physico-chimique et microbiologique :

Toutes les analyses réalisées dans cette étude, ont été fait au sein de quatre laboratoires suivants :

1-Laboratoire de génie civil de l’université d’Adrar ; L’étude granulométrique du sable.

2-Laboratoire de l’Agence National des Ressources Hydrauliques (ANRH) ;Une partie des analyses

physicochimiques.

3- Laboratoire pédagogique de chimie de l’Université d'Adrar, à la Faculté des Sciences et Sciences de

la Technologie, Département des Sciences de la Matière ; Une partie des analyses

physicochimiques.

4- Laboratoire de contrôle de la qualité de l’eau, ADE, Algérienne Des Eaux, l'unité d’Adrar ; les

analyses microbiologiques.

IV.II.1. Etude granulométrique du sable :

IV.II.1.1. But de l’étude :

L’analyse granulométrique permet de déterminer la grosseur et le pourcentage pondéraux respectifs

de différentes familles de grains constituant chaque échantillon du sable (Norme NF X11 -50x11-504).

IV.II.1.2. Echantillons utilisés :

Les échantillons utilisés pour réaliser cette étude sont le sable d’Erg des régions Bouda

(BaniLawe).


41

Photo 1. Erg de région Bouda (prise le 13/02/2020)

1) Matériels utilisés :

-Une colonne de tamisage (Photo 1) est composée d'une série de tamis empilés les uns sur les

autres, par ordre croissant d’ouverture de maille (de bas en haut). Les ouvertures de ces tamis sont

normalisées (Norme NF X11 -50x11-504).

-Balance pour détermine les refus.

2) Mode opératoire :

1. Monter la colonne de tamis dans l'ordre décroissant de l’ouverture des mailles en ajoutant le

couvercle et le fond.

2. Verser le 1Kg de sable dans la colonne de tamis.

3. Reprendre un à un les tamis en commençant par celui a la plus grande ouverture.

4. Agiter manuellement chaque tamis jusqu'à ce que le refus du tamis ne varie pas de plus de 1% en

masse par minute de tamisage.

5. Verser le tamisât recueilli dans le fond sur le tamis immédiatement inferieur.

6. Déterminer ainsi la masse du refus de chaque tamis.

7. Poursuivre l'opérations jusqu'à déterminer la masse du refus contenu dans le fond de la colonne de

tamis.

8. Noter tous les résultats trouvés dans un tableau.


41

Photo 2.Série de tamise utilisée

IV.II.2. Procédure de prélèvement d'échantillons d'eau :

On a environ vingt (20) de bains maures dans la wilaya d’Adrar, selon l’Algérienne Des Eaux,

l'unité d’Adrar (ADE),mais seules huit (08) qui sont enregistrées comme abonnés auprès d'ADE et les

autres affirment qu'elles dépendent des puits dans leurs bain. Dix(10) d’entre eux ont été sélectionnés

pour l’enquêtée s’avèrent être les plus fréquentés. Des échantillons d’eau ont été prélevés dans l’un

des bains les plus célèbres de la ville.Il est primordial que la personne qui effectue les prélèvements ait

les mains très propres pour éviter toute contamination subséquente. Les échantillons ont été placés

dans des glacières, il faut les rincer avec l’échantillon avant de les remplir, et finalement les ramenés

rapidement au laboratoire pour analyse.

IV.II.3. La colonne de filtration :

En utilisant une colonne en verre de hauteur 24cm. Elle est ouverte en haut et fermé par une vanne

en bas, nous ajoutons un petit morceau de coton pour éviter l'immigration des particules de sable. La

colonne est bien fixée verticalement sur un support métallique.

Le rôle de ce support est d’assurer la stabilité et le placement vertical des colonnes ; pour favoriser

l’écoulement vertical et pour avoir un fonctionnement avec les mêmes conditions du début jusqu' à la

fin de l’expérience.

IV.II.3.1.Préparation de la colonne :

Pour la préparation de la colonne. On commence par la mise du coton en bas de la colonne de

hauteur d’environ 2cm ; qui a pour rôle de faire passer l'eau et de retenir les particules de sable.Nous

remplissons par la suite, la colonne par le sable jusqu'à aborder le un tiers (1/3de la colonne).


42

Photo 3. La colonne de filtration

IV.II.3.2.Déroulement de l’expérience :

Avant de commencer la filtration ; nous faisons un rinçage du sable utilisé avec de l’eau distillée à

plusieurs reprises. Une fois que la colonne est préparée, on passe à l’alimentation par les eaux brutes,

qui s’effectue à l'aide d'un bécher gradué, suivant les étapes suivantes ; placer le bécher sous la

colonne pour récupérer les volumes filtrés ,en commençant par 100ml .Nous ajoutons 100 ml environ

5 fois. Nous répétons l’opération trois fois pour obtenir de meilleurs résultats.

IV.II.4. Analyses physicochimiques :

V.II.4.1. Détermination du potentiel d’hydrogène (pH) :

1) Principe

La méthode est basée sur l’utilisation d’un pH-mètre, le pH-mètre est un voltmètre un peu

particulier qui se caractérise par une très grande impédance d’entre en raison de la forte résistance

présentée par l’électrode de mesure

2) Matériels et appareils

Le pH a été déterminé avec un pH-mètre (EIJKELKAMP)

3) Mode opératoire

Verser l’échantillon dans un Erlenmeyer de 250 ml

Rincer électrode avec de l’eau ultra pure.

Allumer le pH mètre.

Mettre l’électrode dans l’échantillon.

Lire la valeur de pH sur l’ecran.


43

Photo 4. Mesure de pH.

IV.II.4.2. Détermination de la conductivité électrique CE :

1) Principe

La mesure de la conductivité électrique, est probablement l’une des plus simples et plus

importantes mesures utilisées pour le contrôle de la qualité des eaux. Valeur inverse de la résistivité,

paramètre très largement utilisé en hydrochimie, la conductivité est en fonction de la concentration en

espèces ionisés, principalement de nature minérale.[50]

2) Matériels et appareils

La conductivité électrique a été mesurée avec un conductimètre YK-2001PH, équipé d’un

dispositif de correction de la constante (température) permettant ainsi des lectures directes.

3) Mode opératoire

Verser l’échantillon dans un Erlenmeyer de 250 ml.

Rincer l’électrode (sonde) avec de l’eau distillée ;

Allumer le conductimètre.

Lire la conductivité sur l’échelle grade

Photo 5. Mesure de CE.


44

IV.II.4.3. La turbidité :

1) Principe :

La turbidité est inversement proportionnelle à la transparence de l'eau, elle est de loin le paramètre

de pollution indiquant la présence de la matière organique ou minérale sous forme colloïdale en

suspension dans les eaux usées. Elle varie suivant les matières en suspension (MES) présentes dans

l'eau.


On met l’appareil sous tension ;

On rince plusieurs fois la cuvette par l’échantillon à analyser ;

On remplit par la suite la cuvette par ce dernier et on place la prise d’essai de l’échantillon ;

On appuie sur ‘‘ READ ’’ le résultat en NTU s’affiche.

Photo 6. Turbidimètre.

.IV.II.4.2. Dosage des nitrates :

1) Principe :

Les nitrates sont réduits en nitrites par une solution d’hydrazine en milieu alcalin et en présence de

sulfate de cuivre comme catalyseur. Les nitrites obtenus sont alors dosés par colorimétrie : diazotation

avec l’acide sulfanilique et copulation avec l’α-Naphtylamine. On mesure la densité du colorant ainsi

formé à 520 nm [51]

2) Réactifs :

Solution de sulfate de cuivre (CuSO4 5H2O) ;

Solution d’hydrazine (NH2-NH2 H2SO4) à 0,1 N ;

Solution de Soude (NaOH) à 0,05 N ;

Solution d’acide sulfanilique (H2N SO3) ;

Solution α-Naphtylamine ;

Solution d’E.D.T.A ;

Solution d’acétate de sodium (NaCOO-CH3, 3H2O) ;


45

Solution mère de nitrate à 1000 mg/l ;

Solutions étalons de nitrates.


Effectuer le dosage dans des flacons brun, de préférence. Réaliser le mélange, suivant en

introduisant dans le flacon :

Ajouter 1 ml prise d’essai, 5 ml de solution de soude à 0.05 M et 5 ml de mélange réducteur ;

Agiter après chaque ajoutassions et on laisse repose de 1 heure ;

Ajouter 40 ml du mélange colorant ;

Mettre à l’obscurité le mélange préparé pendant ¼ heure ;

Laisser la coloration se développer dans l’obscurité pendant ¼ heure ;

Mesurer sa densité à 520 nm.

La courbe d’étalonnage donne directement les teneurs des échantillons de nitrates enmg/l.

IV.II.4.2. Dosage des nitrites :

1) Principe :

Par diazotation des nitrites avec l’acide sulfanilique à pH 2,5 puis copulation du composé formé

avec l’α-Naphthylamine, on obtient un colorant azoïque rouge stable au moins 12 heures dont on

mesure l’intensité à 520 nm .[20]

2) Réactifs :

Solution d’acide sulfanilique ;

Solution d’α-naphthylamine ;

Solution tampon d’acétate de sodium ;

Solution d’E.D.T.A à 5g/l ;

Solution étalon des nitrites à 100 mg/l.


On mette dans les flacons :

50 ml de prise d’essai ;

1 ml de solution d’E.D.T.A ;

1 ml d’acide sulfanilique ;

Agiter et attendre 10 mn ;

Ajouter ;1 ml d’α-naphtylamine ;

1 ml de la solution de tampon acétate ;

Agiter et attendre 30 mn ;

Effectuer la mesure colorimétrique à 520 nm.


46

IV.II.4.2. Matière En Suspension (MES) :

1) Principe :

Les MES s’obtiennent soit filtration des effluents peu chargés soit par centrifugation des solutions,

séchage jusqu’à obtenir un résidu sec.

Dans notre étude on utilise la méthode de décantation naturelle.

2) Matériel spécial :

Tubes de 100ml.

Dessiccateur.

Une balance (10-3

g).

L’étuve a 105 °C.

Papier filtre.

Capsules en verre

3) Mode Opératoire :

Dans les capsules on met les papiers filtre et mettre dans l'étuve ,séchage à 105 °C jusqu'à

poids constant, environ 1heure,

Mettre dans un dessiccateur durant 30 minute, on pèse le creuset (P1).

Filtrer 100 ml de l'échantillon sur des papiers filtres, et mettre ces papiers filtres humides dans

l'étuve à 105 °C pendant 1 heure et après cette étape, les poser dans un dessiccateur durant 30

minute et pesé les capsules (P2).

Photo 7. Mesure de la MES

Expression des résultats. Soit :

P1 : le poids de capsule pleine après dessiccateur.

P2 : le poids de capsule pleine après calcination.

V : le volume de l’eau traitée en ml.

La teneur en mg de MES par litre d’eau est donnée par l’expression :


47

IV.II.4.2. Dosage des phosphates PO4-3

:

1) Principe :

En milieu acide et en présence de molybdate d'ammonium MO7(NH4)4H2O, les ortho phosphates

donnent un complexe phosphomolybdique qui, réduit par l’acide ascorbique, développent une

coloration bleue pouvant être dosée colorimétriquement à une longueur d'onde de 710 nm.[51]

2) Réactifs :

Solution d’acide ascorbique à 10 g/l ;

Solution molybdate d’ammonium ;

Solution mère de phosphate (PO4-3

) à 1g/l

Solution de PO4-3

à 10mg/l ;

Solutions étalons de PO4-3

.


1- Au moment du dosage mélanger la solution molybdique et la solution d’acide ascorbique dans

les proportions suivantes :

- 3 volumes de la solution molybdique ;

- 1 volume de la solution de l’acide ascorbique ;

2- On ajoute dans des tubes à essai

- 20 ml prise d’essai ;

- 5 ml des réactifs mélangés précédemment,

3- Porter au bain marie à 80°C durant 10 mn,

4- Laisser refroidir puis mesurer l’absorption à une longueur d’onde de 825 nm.

IV.II.4.8. Demande biochimique en oxygène DBO5 :

1) Principe :

La DBO5 comme étant la quantité d'oxygène consommée par les bactéries, à 20°C à l'obscurité et

pendant 5 jours d'incubation d'un échantillon préalablement ensemencé, temps qui assure l'oxydation

biologique d'une fraction de matière organique carbonée. Ce paramètre mesure la quantité d'oxygène

nécessaire à la destruction des matières organiques grâce aux phénomènes d'oxydation par voie

aérobie. Pour la mesurer, on prend comme référence la quantité d'oxygène consommée au bout de 5

jours ; c'est la DBO5. Elle se résume à la réaction chimique suivante :

Substrat + micro-organisme + O2 → CO2 + H2O + énergie + biomasse[7]


Nous avons rempli les flacons avec les échantillons d'eau (usée et épurée) déterminé du tableau

III.1 après la mesure de la DCO selon la formule :

𝐷𝐵𝑂5 = 0,8×𝐷𝐶𝑂

On met un barreau magnétique dans chacun des flacons pour l'homogénéisation, On rajoute les

pastilles d’hydroxyde de sodium pour piéger le CO2 dégagé par l'oxydation de la matière organique.


48

Les échantillons sont placés dans une chambre thermo statée et sombre durant la mesure de DBO5

On règle l'appareil à ZERO et on met l'incubateur en marche pendant 5 jours à 20°C(Rodier et al.,

2009 [20 ] Le résultat est obtenu directement sur l’afficheur (Photo 8).

Photo 8. Incubation des flacons.

IV.II.4.2. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) :

1) Principe : [21]

Dans des conditions opératoires bien définies, certaines matières contenues dans l’eau sont oxydées

par le dichromate de potassium en milieu acide et en présence de catalyseurs. Un agent masquant

permet d’éviter l’interférence éventuelle des chlorures. L’excès de dichromate introduit est dosé par un

réducteur, le sulfate ferreux, on peut ainsi remonter à la quantité de dichromate consommé par les

matières oxydables. Un indicateur approprié permet de détecter la fin du dosage. Les réactions peuvent

être schématisées comme suit :

Oxydation des substances (S*) présentes dans l’eau

K2Cr2O7 + H2SO4 + S* Cr++++

produits d’oxydation

Intervention d’un agent masquant

Pour éviter l’oxydation des ions chlorures en chlore, on utilise le sulfate de mercure (II) qui

complexées ions Cl- :

Hg+++ 2

C1- HgC12

Réaction de dosage

Cr2O7— + Fe++

Cr+++

+ Fe+++

2) Réactifs:

solution d’acide sulfurique à 4mol/l :

- acide sulfurique (d=1.84).

- eau deionisée.

-Versés l’acide sulfurique dans de l’eau .après refroidissement complète le volume à 1L.


49

solution de sulfate d’argent à 10g/l dans l’acide sulfurique :

- sulfate d’argent cristallisé (Ag2SO4).


-Dissoudre le sulfate d’argent dans 40ml d’eau de ionisée.

-Ajouter 960ml d’acide sulfurique avec précaution.

-Solution de sulfate de Fer et d’ammonium à 0.12mol/l :

-Sulfate de Fer (II) et d’ammonium FeSO4 (NH4)2SO4, 6H2O.

- acide sulfurique (d=1.84)

- eau dé ionisée.

-Dissoudre le sulfate de Fer et d’ammonium dans de l’eau.

- Ajouté l’acide sulfurique après le refroidissement.

-Compléter le volume à 1l.

*Le titre de cette solution doit être vérifié tous les jours.

solution étalon de dichromate de potassium à 0.04 mol/l , contenant du

sulfate de mercure (II) :

- sulfate de mercure (II).


- dichromate de potassium k2cr2O7

- eau dé ionisée.

-Dissoudre 80g de sulfate de mercure (II) dans environ 800ml d’eau dé ionisée.

-Ajouter avec précaution 100ml.

-Laisser refroidir puis ajouter 11.767g de dichromate de potassium.

Vérification du titre de la solution de sulfate de Fer et d’ammonium :

-Dans un erlenmayer, mettre 5ml de bichromate de potassium à 0.04mol/l .

- Ajouter environ 100ml avec la solution d’acide sulfurique (H2SO4) à 4mol/l .

-Ajouter quelque goutte d’indicateur ferrions (coloration jaune).

-Remplir la burette avec le sulfate de fer d’ammonium ((NH4)2Fe (SO4).6H2O) 0.12mol/l.

-Titrer jusqu’à la coloration devient rouge.


-Introduire 10ml d’échantillon.

-Ajouter 5 ml dichromate 0.04mol.

-Ajouter 15ml d’acide sulfurique contenant sulfate d’argent, en agitant soigneusement le tube.

-Mettre 1 ou 2 gouttes d’acide sulfurique sur le col rodé.

-Mettre à l’ébullition 2h.


51

-Apres 2h ; transvaser dans des erlenmayer 250ml et rincer avec enverrons 75ml d'eau ajouter

2 à 3 gouttes de ferrions.

-Titrer par la solution ferreuse jusqu’à ce que la coloration bleu vert passe au brun rouge.

Photo 9 : dégradation de la couleur

Expression des résultats :

La demande chimique en oxygène (DCO) exprimée en mg O2/l est égale à :

8000(V0 -V1) C

V

V0 : volume de sulfate de fer (II) et d’ammonium nécessaire au dosage (ml).

V1 : volume de sulfate de fer (II) et d’ammonium nécessaire à l’essai à blanc (ml).

C : titre de la solution de sulfate de fer (II) et d’ammonium (en mol/l).

V : volume de la prise d’essai (en ml).

La charge 𝑫𝑩𝑶𝟓 présumée (mg/l) Prise d'essai (ml) Facteur

Très faible 0 – 40 432 1

Faible 0 – 80 365 2

Moyenne 0 – 200 250 5

Plus que la moyenne 0 – 400 164 10

Un peu chargée 0 – 800 97 20

Chargée 0 – 2000 43,5 50

Très chargé 0 – 4000 22,7 100

Tableau 8 : Facteur de conversion de la DBO5 en fonction de volume de prise.


51

IV.II.5. Analyses microbiologiques :

L’objectif de l’analyse bactériologique d’une eau n’est pas d’effectuer un inventaire de toutes les

espèces présentes, mais de rechercher soit celles qui sont susceptibles d’être pathogènes soit, ce qui est

souvent plus aisé, celles qui les accompagnent et qui sont en plus grand nombre souvent présentes

dans l’intestin des mammifères et sont par leur présence indicatrices d’une contamination fécale et

donc des maladies associées à la contamination fécale (Rodier et al, 2009).[ [20

Les échantillons d’eau présentant un dépôt, une homogénéisation par agitation mécanique a été

effectuée. Une série de dilutions en cascade a été réalisée.

IV.II.5.1. Méthode générale de dénombrement en milieu liquide par détermination du nombre le

plus probable (NPP) :

1) Principe :

Cette méthode est une estimation statistique du nombre de micro-organismes supposés distribués

dans l’eau de manière parfaitement aléatoire (loi de Poisson). Dans ce type de méthode, les bactéries

se multiplient librement dans le milieu liquide. En cas de présence, l’ensemble du milieu liquide

inoculé vire à la « positivité » (trouble ou virage de l’indicateur). Un jugement quantitatif est possible

en jouant sur les volumes de la prise d’essai.[ [20


En pratique, on ensemence des dilutions successives de l’eau à analyser (par exemple 100, 10 –1

, 10 –2

)

à raison de 3 à 5 tubes de milieu de culture liquide par dilution. Il s’agit d’une méthode à réponse

quantique (absence ou présence de culture)

3) Systèmes d’ensemencement

Effectuer le choix en fonction de la concentration présumée en microorganismes dans l’eau à

analyser et de l’intervalle de confiance souhaité .Trois tubes sont ensemencés avec chacun 10 ml

d’eau, trois autres avec chacun 1 ml d’eau, trois autres avec 0,1 ml d’eau (soit 1 ml d’eau diluée au

1/10).

Figure 11 : Dénombrement en milieu liquide : méthode du NPP[35]


52

4) Lecture des résultats

La période d’incubation terminée, dénombrer dans chaque série le nombre de tubes positifs. Les

éventualités les plus courantes sont indiquées dans les tables présenté dans l’Annexe2. La sensibilité

de cette méthode est excellente(Rodier et al, 2009 20] ]

Conclusion :

La qualité physico-chimique de l’eau informe sur la localisation et l'évaluation d’un niveau de

pollution, en fonction d’un ensemble de paramètre. Basée sur des valeurs de référence, elle s’apprécie

à l’aide de plusieurs paramètres.

Lorsque nous faisons la partie expérimentale et obtenons les résultats finaux, il nous sera plus

facile de comparer la qualité physico-chimique et biologique de l'eau usées et sa qualité après filtration

sur sable, et cela évaluera l'efficacité du processus de filtration sur le sable.

CHAPITRE V RESULTATS ET DISCUSSIONS

54

Introduction :

Nous n'avons délibérément fait aucun traitement de sable en raison de notre volonté claire de

fournir un travail simple que tout citoyen ordinaire peut faire sans frais. Quant à la matière première,

elle est largement disponible dans la région. Avant tout, notre étude vise à protéger les ressources

naturelle et à faire croître l'économie locale.

V.1. Les résultats des analyses granulométriques :

Les résultats complets des analyses granulométriques sont donnés dans le tableau au-dessous :

Tableau 8 : Analyse granulométrique de sable.

Tamis (mm) Refus en (kg) Refus cumulé Refus cumulè (%) Tamisât cumul (%)

20 0 0 0 100

10 0 0 0 100

5 0 0 0 100

2 0 0 0 100

1 0 0 0 100

0,4 205,5 0 0 79,01

0,2 420,3 30,4 3,04 36,08

0,1 310,3 201,3 20,13 4,39

0,08 29,7 995,7 99,57 1,36

Fond 13,1 1,33 99,97 0,03

M= 1000g

Figure 12: La courbe granulométrique du sable

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0010.010.1110100

Po

ids c

um

ulé

en

%

Diametre équivalent en mm

Sable dedune

Cailloux Gravier Gros sable Sable fin Limon


55

Selon la courbe granulométrique du sable dans la figure N°12, il est évident que la nature du sable

utilisé dans ce travail entre dans la classification du sable propre et mal calibré.

V.2. Potentiel Hydrogène (pH) :

Les résultats des analyses pH du sol sont résumés dans le tableau suivant :

Tableau 01: les résultats des potentiel Hydrogène

Echantillons Eaux brute Eau filtrée

Paramètre

pH 7.35 7.37

Les résultats des pH pour les eaux analysées avant et après la filtration sont donnés dans le

(Tableau 10). Le pH moyen de l’eau filtré montre une légère différence entre l’eau filtrée et celui

initiale (Brute).

Pour l’eau brute la valeur du pH est de 7.35 cette valeur indique que ces eaux proviennent

généralement des rejets domestiques (bains) en raison de certains produits chimiques(Savon,

champoings, Teintures…). Et ces valeurs ne dépassent pas la concentration maximale admissible ( 6.5

≤ pH≤ 8.5).

V .3. Conductivité électrique CE :

Tableau 00: Résultats de conductivité électrique CE

Échantillons Eau brute Eau filtrée

Paramètre

CE en ms/cm 1.76 3.318

D’après les résultats d’analyses (Tableau 11) nous avons remarqué une augmentation dans les

valeurs du Conductivité c'est-à-dire une augmentation de la charge ionique. Cela est dû à la salinité du

sable mais selon les normes du pays, cette valeur est acceptable comme une sévérité légère pour l’eau

d’irrigation. (Annexe3)

V.4. Turbidité :

Tableau 01: Résultats de Turbidité

Échantillons Eau brute Eau filtrée

Paramètre

Turbidité NTU 18.1 0.27

Une eau turbide est une eau trouble. Cette caractéristique vient de la teneur de l’eau en particules

en suspension, associées au transport de l’eau. Au cours de ce parcours, l’eau se charge de quantités

énormes de particules, qui troublent l’eau. Les matières, mêlées à l’eau, sont de natures très diverses :

matières d’origine minérale (argile, limon, sable...), micro particules, microorganismes .[52]

La turbidité de l’eau brute est de 18.1 NTU, ces eaux contient une quantité importante de MES

après le passage de l’eau usée sur le filtre, la turbidité diminuée clairement jusqu’à 0.27 NTU, C’est


56

une valeur très faible, par rapport aux normes précisée dans le journal officiel de la république

algérienne N°18 (Anexxe5) est fixée à 5 NTU, et c’est pour la qualité de l’eau de consommation

humaine.

V.5. Nitrate et nitrite :

Tableau 02: Résultats de nitrate et nitrite

Eau brute Eau filtrée

Nitrate 56.03 79.7

Nitrite 2.0391 7.6905

Les nitrites proviennent d’une oxydation incomplète des matières organiques. Comme les nitrates,

les nitrites sont très répandus dans l’environnement, les uns et les autres se retrouvent dans la plupart

des produits alimentaires, dans l’atmosphère et dans une grande partie des eaux. Les fortes teneurs

correspondent à la réduction des nitrates en nitrites par les anaérobies sulfitons-réducteurs. Elles

peuvent également être liées à l’oxydation bactérienne de l’ammoniac. Pour ces paramètres, ils n'ont

aucun dommage à la germination, puisque même la limite pour les eaux potables est de 50mg/l pour

les nitrates et 0.2mg/l pour les nitrites.

V.2. Les matières en suspension (MES) :

Tableau03: Résultats de matières en suspension (MES)

La présence de matières en suspension dans les eaux usées n'est pas un obstacle à la réutilisation de

ces eaux. Au contraire, il contribue à la fertilité des sols. Cependant, l'expérience montre que le

maintien d'une concentration élevée de matières en suspension dans les eaux usées gène

considérablement à l'efficacité des traitements visant à éliminer les germes pathogènes[12]

Les résultats des analyses d'eau MES avant et après filtration sont présentés dans le tableau 14. On

note clairement une diminution significative des valeurs et des quantités de SS après filtration sur

sable, ce qui témoigne de l'efficacité du procédé de filtration sur sable dans le traitement des eaux

usées malgré sa simplicité.

V.7. Phosphate :

Tableau 04: Résultats de phosphate

Echantillons Eau brute Eau filtrée

Paramètre

Phosphates (mg/l)

0.1969 0.082


Paramètre

MES (mg/l) 64.9 34.4


57

Les phosphates font partie des anions fixés par le sol ; leur présence dans les eaux liée à la nature

des terrains traversés et à la décomposition de la matière organique

La décomposition de matière organique de l’eau brute au cours de la filtration engendre la

diminution des valeurs de phosphate.

V.8. Détermination de la demande biologique en oxygène (DBO5) :

Tableau 05: Résultats de DBO5


Paramètre

𝐷𝐵𝑂5 mg/l 𝑂2 1 1

La DBO5 ou demande biochimique en oxygène fait référence à la quantité de matière organique

présente dans les eaux usées. Une note avec une valeur DBO5 indique que cette eau est riche en

matière organique dégradable. Cela ajoute une caractéristique utile et importante à l'eau d'irrigation.

V.9. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) :

Tableau06: Résultats de DCO


Paramètre

DCO mg/l 𝑂2 19 39

La DCO (Demande Chimique en Oxygène) exprime la quantité d'oxygène nécessaire pour oxyder

les matières organiques (dégradables ou insolubles) dans l'eau avec un agent oxydant. Après mesure,

la valeur DCO de l'eau brute est très élevée et sa valeur augmente davantage après filtration, et cette

valeur supplémentaire est justifiée par l'accumulation de substances oxydables et leur disponibilité

également dans le filtre.

V.10. Etude microbiologique des eaux :

Les coliformes totaux et E. coli, comme la plupart des bactéries, sont très sensibles à la

désinfection par le chlore comparativement aux virus et aux protozoaires (Santé Canada, 2012). Par

conséquent, on ne peut se fier aux résultats montrant l’absence de ces indicateurs dans l’eau distribuée

pour juger de la sécurité de l’eau produite par une installation vulnérable à la contamination fécale qui

utilise du chlore, sans toutefois atteindre les cibles de traitement exigées au Règlement sur la qualité

de l’eau potable.

Tableau 07:Résultats de l’analyse microbiologique (Unité : colonie/100ml)

Germes totaux Coliformes E-Coli Entérocoques

Eau brute 22 9 9 0

Eau filtrée 15 2 4 0


58

L’analyse bactériologique consiste en une numération totale des germes selon la méthode des trois

tubes et du nombre le plus probable (NPP). L’analyse a été faite aussitôt après le prélèvement des

échantillons d’eau. Les valeurs illustrées dans le tableau18 représentent la composition d’un

prélèvement. Les eaux de bains présentent des traces de contamination d’origine fécale (de 1 à 10

coliformes). La présence de germes fécaux dans l’eau peut faire suspecter la présence de germes

pathogènes d’où un risque certain et à court terme pour la santé humaine.

On note une forte diminution des bactéries, en particulier des coliformes, après filtration. Par

conséquent, ces eaux seraient considérées comme non potable selon les normes internationales (OMS).

Cependant, cette eau et avec ces valeurs peuvent être utilisées pour l'irrigation, ce n'est pas si mal, les

normes préconisées par l’OMS et dans le Journal officiel sont beaucoup plus grandes, exemple : seuil

recommandé pour les coliformes est <100 : culture de produits pouvant être consommés crus.

V.11. Résultats de l’enquête :

Les résultats de ces enquêtes montrent en particulier que :

- 50% des consommateurs considèrent le gaspillage d'eau comme une pratique normale.

- 60% d'entre eux laissent le robinet ouvert pendant le processus de rinçage

- 78% des propriétaires des bains maures considèrent que l'eau consommée dépasse les besoins.

- Les femmes fréquentent le plus le hammam et y passent plus de temps

- La consommation moyenne de chaque femme dans les bains est d'environ 350 litres, de sorte que 45

litres suffisent à une personne pour se doucher [53]

- Ces montants sont 4/3 plus élevés pour les femmes que pour les hommes.

Les autres résultats de cette enquête sont présentés dans les graphes suivants :

1-la source et le sort des eaux usées :

1.a.Source des eaux :

Figure 13:Représentation graphique des sources de l’eau utilisée dans les bains

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

eaux puits eaux souterraines eaux réservoirs autres

la source des eaux


59

Figure 14 :Proportion des sources des eaux

On remarque que la plupart des bains maures dépendent de puits, et c'est ce qui les rend également

non inscrites à l’algérienne des eau ADE.

1.b.Potabilité de l'eau :

Figure 15:Représentation graphique des eaux(oui pour potable/ non pour non potable)

La plupart des bains utilisent de l'eau potable, ce qui rend la consommation de ressources naturelle

effrayante et appelle des solutions pour conserver les ressources

La plupart des bains utilisent de l'eau potable, ce qui rend la consommation de ressources naturelle

effrayante et appelle à trouver des solutions pour préserver les eaux souterraines, en particulier celles

qui ne nécessitent pas le coût du traitement.

1.c.La nature des eaux :

eaux puits

eaux souteraines

eaux réservoirs

autres

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

oui no


61

Figure 16: Représentation graphique de la nature des eaux

La nature de l'eau est principalement salée et par filtration, la salinité peut être réduite de sorte

qu'elledevienne propre à être réutilisée.

2- Estimation de la quantité d'eau consommée :

2.a. Période de baignade :

Figure 17: Représentation graphique des périodes moyenne de baignade

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

eau douce eau salée

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

demi journée une journée entiére


61

Figure 18 : Proportion des périodes moyenne de baignade

La plupart des bains fonctionnent jusqu'à midi, ce qui n'empêche pas la présence d'autres bains qui

fonctionnent toute la journée sans s'arrêter, ce qui augmente la perte d'eau.

2.b.Les gens laissent-ils le robinet ouvert :

Figure 19:Représentation graphique des Laissez le robinet ouvert pendant la douche

Cette enquête avait pour objectif d’apporter un éclairage sur la quantité d'eau consommée, dans le

but de mettre en évidence la quantité d'eau consommée afin d'en estimer financièrement. Si nous

économisons une quantité importante d'eau et profitons ainsi des coûts de son traitement, cela

contribuerait à d'autres projets dans le pays.

une journée entiére

demi journée

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

oui no


62

Conclusion :

Les résultats obtenus ont montré que toutes les concentrations des paramètres mesurés après le

procédé de filtration sur sable de l'eau du bain maure répondent aux critères physicochimiques et

microbiologiques adaptés à l'irrigation (Annexe3) et certainement au lavage des routes et des voitures.

Les résultats de l’enquête, plus les résultats obtenus des expériences, nous donnent un aperçu de ce

qui se passe dans les bains et nous permettent d'atteindre certains objectifs tels que :

- Réduire la formation de marécages et de plans d'eau

- Élimination facile de certains polluants dans l'eau

- Utiliser l'eau usée après un simple traitement comme source d'eau pour l'irrigation ou à

d'autres fins, afin de préserver l'eau souterraine et l'eau potable et de réduire sa perte.

- Traitement de cette eau augmenterait la quantité d'eau utilisable.

63

Conclusion générale

La réutilisation des eaux résiduaires après leur épuration à des fins domestiques, agricoles

ou industrielles est devenue l'une des solutions qui peut répondre aux problèmes de pénurie de

l’eau dans le monde, et les besoins croissants en cette matière.

L’enquête à travers quelques bains maures, nous a aidé à déterminer l'origine et la nature

de l'eau, son sort, etc. Et donnez-nous un rapport relatif sur la façon dont les citoyens

traiteront l'eau, avec une estimation des quantités consommées par jour.

Notre étude expérimentale vise à identifier les polluants des eaux usées de bains maures et

les comparer par ceux après les avoir filtrés sur sable. Ainsi, les résultats peuvent être

comparés aux normes spécifiées par le journal officiel de la république algérienne, liés aux

eaux d'Irrigation. Dans ce contexte cette étude a pour objectif principal l'amélioration de la

qualité des eaux usées traitées par la filtration sur sable, dans le but de leur réutilisation.

L'analyse des échantillons prélevés avant et après épuration effectuée à l'échelle du laboratoire

et portant sur plusieurs paramètres nous a permis de constater que l'eau est contaminée, mais

en retour elle est facile à purifier.

L’analyse physicochimique des eaux brutes et filtrées utilisant un ensemble de méthodes

permettant de déterminer pH, la conductivité, Turbidité, Les matières en suspension….Et

parmi les résultats les plus importants que nous avons obtenus, qui ont prouvé l'efficacité de

ce type d’épuration, en plus de sa simplicité, se trouvent les paramètres suivants : la turbidité

18.1NTU pour l’eau brute et 0.27NTU pour les eaux filtrées, et aussi les matières en

suspension (MES)de 64.9mg/l pour l’eau brute à 34.4mg/l pour l’eau filtrée, de plus le

phosphate de 0.1969mg/là 0.082mg/l.

Les paramètres bactériologiques mérites la plus grande vigilance, car ils reflètent le risque

immédiat pour la santé humaine. L'analyse a révélé la présence de coliformes fécaux, mais

après passage sur le sable, les valeurs ont été réduites de sorte qu'il n'y avait plus de risque

pour les plantes.

Selon les normes du ministère de l’Agriculture ;et au Journal Officiel de la République

Algérienne, et d'après les résultats que nous avons obtenus, on peut dire que ces eaux usées

traitées par filtration sur sable peuvent être réutilisées en toute confiance et sans risque en

irrigation et d'autres sélections pour le lavage.

64

Perspectives

Avec ce travail, nous avons mis en évidence une ressource riche en eau gaspillée qui peut

être exploitée avec une grande simplicité et en retour économiser de l'eau et de l'argent.

Néanmoins les résultats de ce modeste travail constituent les bases d'un travail à

poursuivre et à améliorer pour une étude beaucoup plus approfondie qui pourra faire l'objet

d'une thèse de doctorat. Ainsi, les perspectives futures sont :

Dans un premier temps la localisation précise des endroits où l'on peut avoir des bains

maures.

Ceci constituera une évaluation locale plus large et une enquête plus efficace (nous

avons fait face au problème du confinement et de la fermeture des bains maures).

Réalisation plus d'analyses physico chimiques et microbiologiques, avec une plus

grande précision, et développement cela sur plusieurs bains maures, différentes en

termes de source et de nature de l'eau utilisée pour la baignade.

Utilisation d'autres types de sable pour les filtrations.

Calcul précis de la quantité moyenne d'eau consommée par jour, par semaine, par

mois et annuellement aussi et à travers les résultats, en plus de notre connaissance de

la tarification nationale de l'unité d’eau, il est possible de déduire financièrement la

quantité d'eau gaspillée et à partir de là, il est possible d'estimer ce que la méthode de

filtration sur sable nous fournira si nous réutilisons cette eau.

Fabrication d’un simple filtre à sable qui peut être installé à l'extérieur de n'importe

quel bain maure. Ou l'utilisation de réservoirs pour récupérer l'eau usée, puis la

filtration pour se débarrasser des étangs et des marécages.

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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

وزارة التعلين العالي والبحث العلوي

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

جاهعت ادرارUniversité d’Adrar

كليت العلىم والتكنىلىجيا

Faculté des sciences et de la technologie

الوادةقسـن علىم

Département des sciences de la matière

71

أدرار" بولاية الحمامات المياه "حالة استهلاك حول ميدانية دراسة

هصذروهصيرالوياه:الاولء الجس

؟نلاستحًاو انًستعًهت يا هىيصذرانًياِ -1

أبار جىفيت

: ..................يصذراخز اَاثخزّ

؟نهشزب صانحت انًياِ هذِ هم-2

...................................................................................................................................

؟اويانحت حهىة هي هم -3

....................................................................................................................................

؟انًستعًهت انًياِ يٍ انتخهص يتى أيٍ -4

...................................................................................................................................

تقذيركويتالوياهاهستهلكت: الثانيء الجس

؟ياهيفتزةالاستحًاو -1

يىو َصف كايم يىو

؟حًايكى في انجابياث عذد كى -2

.................................................................................................................................

؟(انحجى) انىاحذة انجابيت سعت ياهي -3

.................................................................................................................................

؟انيىو في انًستههكيٍ عذد كى -4

.................................................................................................................................

؟الاستحًاو عًهيت طىال يفتىحت انحُفياث يتزكىٌ هم -5

الأغهبيت لا َعى

الأقهيت

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

وزارة التعلين العالي والبحث العلوي

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

جاهعت ادرارUniversité d’Adrar

كليت العلىم والتكنىلىجيا

Faculté des sciences et de la technologie

الوادةقسـن علىم

Département des sciences de la matière

72

؟انحاجياث فىق الاستهلاكي أٌ تعتبزوٌ هم -6

...............................................................................................................................

الوياه هلىثاث: الثالثء الجس

؟ (الاكثزاستعًالا انًىاد) عايت بصفت انحًاياث انًياِ يهىثاث ياهي

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

73

(Annex2): Système d’ensemencement n° 1 : nombre le plus probable et intervalle de confiance

p740[36

Résumé

L’étude présentée dans ce mémoire a pour objectif en réutilisant les eaux usées de bain traitées

en agriculture, station de lavage ou autres.On répondra à une pénurie d'eau qui se fait sentir dans un

paysou la majeure partie des terrains est à climat aride ou semi-aride comme celui d’ADRAR.

L’étude de l’influence de la filtration des eaux usées de bain de ville d’Adrar sur sable de Bouda

non lavage dont le but est le traitement de ces eaux usées.

La qualité physique, chimique et microbiologique des eaux usées traditionnelles du bain marocain

(Hammam Kaloum) a été évaluée. Ils ont un pH moyen et sont riches en matière organique (DBO et

DCO) et en chlorures. Les échantillons analysés ont montré la présence de micro-organismes

indiquant la présence d'une contamination fécale.

Enfin, on peut dire que l'eau est polluée, et après l'avoir filtrée sur du sable, il y a eu quelques

changements importants dans les valeurs, et nous avons conclu qu'elle pouvait être réutilisée pour

fournir et conserver l'eau avec des outils simples et disponibles et sans aucun effort.

Mots clés : Eaux usées, Traitement, Filtration sur sable.

Abstract:

In our note ,we talk about the reproduction of sewage . when it treats , it can be used in farming

lands because many cities suffer from water as we see in Adrar city due its dry climate .

the effect of sand filtration of sewage in Bouda .

after the study of physic , chemical , and microbiological quality of bathrooms water (Bathroom

Kaloum as an example ). it rich on (DBO5, DCO) is found that there are a lot of microorganism that

cause pollution .

At the end , we say that waste water after it treated can be used in several ways , agriculture ,

washing station , and ... etc . so that with a simple means , we provide water and exploit it in other

ways .

key words : sewage ,treated ,sand filtration

: الولخص

. .

.

DBO5, DCO

Epuration des eaux usées par filtration sur sable (cas des ...

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