Etude du fonctionnement de la station d'épuration (STEP ...

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieure de La Recherche

Scientifique

Université Larbi Ben M’hidi Oum El Bouaghi

Faculté Des Sciences Exactes et des Sciences de La Nature et de la Vie

Département des Sciences de La Nature et de la Vie

Mémoire

Présentée en vue de l’obtention du diplôme de Master en sciences

biologiques

Filière Ecologie et environnement

Spécialité : écologie des milieux naturels

Thème

Présenté par :

BOURENANE Ikram Chahrazad et ZAOUIA Imane

Devant le jury :

Président : KRIBAA Mohamed PR Université d’Oum El-Bouaghi

Rapporteur : KHAMMAR Hichem MAA Université d’Oum El-Bouaghi

Examinatrice : ZAIDI Houda MAA Université d’Oum El-Bouaghi

Année universitaire : 2017-2018

Etude du fonctionnement de la station d'épuration

(STEP) de Ain-Beida à boues activée et son impact

sur l'environnement

Remerciements

En tout premier, je remercie Dieu qui m’a donné la santé, et la volonté pour

poursuivre mes études.

Mes remerciements vont à mon promoteur Dr. KHMMAR Hichem Maître de conférences

à l’Université d’Oum El Bouaghi, qui a accepté de diriger ce mémoire et d’avoir

contribué par son savoir-faire et son sérieux à l’enrichissement de ce modeste travail. Je

remercie l’examinatrice Dr ZAIDI Houda

pour son entière disponibilité sa participation dans ce travail ,Mes vifs remerciements à

monsieur le président Pr KRIBAA Mohamed qui nous aidé

un grand merci à l’ensemble du personne de la station d’ épuration des eaux usées de la ville

D ain Beida wilaya d’oum el bouaghi pour avoir dirigé, suivi, guidé soutenu et encourager

le directeur de la station : ILIHOUM rafik

Le coordinateur d’exploitation de maintenance : OUGAB Fouzi

Le chef de laboratoire : BOUGOUFA Hamza

La laborantine : ILIHOUM Nadia

J’adresse un grande merci à Khaled Bourenane , Jalal Zaouia ,l’ingénieur de laboratoire

Ms Ali Blhouchet,Mohamed Makhlouf pour vôtres aides.

Je remercie mes amies, Cherine, Wahiba Amina ,Meriem ,Ines ,Asma ,Zineb,Dounya

Mille mercis à tous les membres de nous famille qui nous soutenons au long de nous travail.

Enfin, j’exprime ma vive et profonde reconnaissance à tous ceux que j’ai oubliés de citer et

qui, de près ou de loin se sont associés pour l’élaboration de ce travail, que ce soit sur le plan

éducatif ou instructif

Dédicaces

Je dédie ce mémoire de fin d’étude : A mes chers parents, Ma très chère mère

qui m’a toujours apportée son amour et son affection, mon père Noreddine qui

m’a toujours encouragée, conseillée et soutenue dans mon travail que Dieu les gardes pour moi.

A ma chers sœur Khadîdja et son marie Farid et son fils Amir

A mon chers frère Mohamed Ridha et sa femme Samia et Sa fille Rayhana

A mon chers frère Khaled

A ma chère grande mère Zahoua

A tous les membres de ma famille Bourenane et Bouzid

A tous mes amies(e) « Zaouïa Imane, Wahiba, Amina,Chirin Ines,Asma ,Dounia,Boutheina ,Meryem,kawthar,hadjar,Asia… »

Mes collègues d’étude master 2 écologie des milieux naturels promo 2017 /2018

A tous mes enseignants, qui m’ont suivie de mes premières années d’école jusqu’ici.

Dédicace

Je dédie ce mémoire de fin d’étude :

A mes chers parents, Ma très chère mère Samira qui m’a toujours apportée son amour et son affection, mon chère père Said qui m’a toujours encouragée,

conseillée et soutenue dans mon travail que Dieu les gardes pour moi.

A ma chère sœur Safia et son marie Nadjib etsa fille Serine

A mon chère frère Zakaria et sa femme Fatima et sa fille Taline

A mes chères frères ( Jalal. Oussama . Zine El abidine )

A mon chère fiancé Zine El abidine Kateb

A mon chère grand père Mohamed

A mon chère oncle Nacer et sa femme et ces filles (Zahra .Abir .Hanane)

A ma chère tante Keltoum et sa fille Mareya

A tous les membres de ma famille «Zaouia et Djebarie »

A tous mes amies(e) «bournane ikram .ines. meriem .asma .zineb et ma chére amie proche cherine

Et Mes collègues d’étude master 2 écologie des milieux naturels promo 2017 /2018

A tous mes enseignants, qui m’ont suivie de mes premières années sd’école jusqu’ici.

Liste des abréviations

STEP : Station d’épuration

DBO5 : Demande biochimique en oxygène à cinq jours

MES : Matières en suspension

MVS : Matières volatile sèche

MO : Matière organique

ATH : Allyle Thio urée

NH4+ : Ammonium

NO2- : Nitrites

NO3- : nitrates

CE : conductivité électrique

P : Phosphore

PT : Phosphore total.

PTD : Phosphore total Dissout.

PO43- : Ortho Phosphate

P2O5 : Poly Phosphate

PH : Potentiel d’Hydrogène

MS : Matière Sèche

Tc° : Température

SO4+ : Les Sulfates

Liste des figures

Numéro

de

figure

Titre Page

1 Le Dégrillage grossier 9

2 La bine des dechet 9

3 Le procedee de degrillage fin 10

4 Le Dessableur 10

5 Le classificateur a sable 10

6 Le procédé de traitement secondaire(biologique) donne les 3

zones

12

7 Schéma de décanteur la séparation gravitaire de la boue et de

l’eau épurée rejetée

13

8 Les étapes de traitement des eaux usées de la station d’épuration

a boue activée

15

9 Vue de ciel de la station d’épuration d’Ain Beida (Google earth,

2018)

16

10 Une Carte de localisation de la STEP Ain Beida (personnel,

2018)

17

11 Schéma général de la station d’épuration des Eaux Usées d’Ain Beida

– Oum El Bouaghi 20

12 Le By-pass 23

13 Le Panier grossières 23

14 La tête de station 24

15 Les pompes de relevage 24

16 Le Dégrillage grossier 25

17 La baine de déchets de dégrillage grossier 25

18 Dégrillage fines 25

19 La baine de déchets de dégrillage fin 25

20 Le Dessableur – déshuileur 26

21 Le Classificateur à sables 27

22 Le Bassin biologie 27

23 Le Bassin de dégazage

28

24 Le décanteur 28

25 Le bassin de chloration (la sortie des eaux épuré) 29

26 L’épaississeur primaire 29

27 Le digesteur des boues épaisses 30

28 L’épaississeur secondaire 30

29 Les Lits de séchage 30

30 Un Plan d’implantation de la STEP d’Ain Beida 31

31

Un échantillonneur automatique

37

Liste des tableaux

Numéro Titre page

1 Classement par type de pollution.

3

2 Stations d’épurations en projet 7

3 Les différents types des boues selon leur origine et leur

composition

15

4 Données Techniques de la STEP de Ain Beida Willaya Oum

El Bouaghi

21

5 Données de charge polluante (F.T : STEP Ain Beida) 21

6 Qualité des eaux usées 22

7 Paramètre de pollution de conception 22

8 Caractéristiques de grille grossière 24

9 Caractéristiques dessableur-déshuileur aéré 26

10 Paramètres physico-chimiques des eaux usées épurées 31

11 Les différentes verreries qui en trouve dans le laboratoire 33

12 Appareillage de laboratoire utilisé pour les analyses

physicochimiques Uni-et la STEP

34

13 Résumé des méthodes d’analyse des éléments chimiques 38

Sommaire

Chapitre I :Généralités

Introduction …………………………………………………………………………………01

I. La pollution des eaux………………………………………………………………………03

1.Définition des pollutions des eaux……………………………………………………….….03

2.Les Types de pollution des eaux……………………………………………………............03

2.1. Pollution physique ……………………………………………………………….............03

2.2. Pollution chimique……………………………….…………………………………….…03

2.3. Pollution microbiologique…………………………….………………………………….03

3. Impact de la pollution de l’eau sur l’homme et l’environnement…………………………..03

3.1. Conséquences sanitaires………………………………………………………………… 03

3.2. Les conséquences écologiques……………………………………………………............04

3.3. Les conséquences agricoles………………………………………………………............04

II. Les eaux usées……………………………………………………………………………...05

1. Définition des eaux usées………………………………………………………………....05

2. L’origine des eaux usées………………………………………………….……….............05

3. Les caractéristiques des eaux usées ………………………………………………............05

3.1..Les paramètres physiques…………………………………………..……….…………....05

3.1.1. Les matières en suspensions (MES) ……………………………………………..........05

3.1.2. Les matières volatiles en suspensions (MVS) ………………………………………..05

3.1.3. Les matières organiques (MO)……………………………………………………..…06

3.1.4. Les matières minérales……………………………………………….…………….....06

3.1.5. Les matières décantables……………………………………………….…………..…06

3.2. Les paramètres chimiques……………………………………….………………………..06

3.2.1. La demande biochimique en oxygène (DBO)……………………………………….....06

3.2.2. la demande chimique en oxygène (DCO)………………………………………….…..06

III. L’Epuration des eaux usées……………………………………..…….…………….…07

1. Le Réutilisation des eaux usées traitées en Algérie………………………….……….….…07

2. La Station d’épuration des eaux usées…………………………………………....................07

3. Le rôle principal de station d’épuration des eaux usées …………….………………….…..07

4. L’épuration des eaux usées………………………………………………………………....09

4.1 La définition de l’épuration……………………………………………………….…..09

4.2 . Les étapes d’épuration des eaux usées……………………………………………......09

4.2.1. Traitement des eaux………………………………………………..……………….....09

A. le prétraitement………………………………………………………………………….…09

1. Dégrillage…………………………………………………………………………………..09

1.1. Le Dégrillage grossier………………………………………………………………….…09

1.2. Le Dégrillage fin …………………………………………………………………………10

2. Le Dessablages déshuilages……………………………………………………………...10

2.1. Le Déssableurs…………………………………………………………………………...10

2.2. Le Déshuileurs……………………………………………………………………………11

B. LE traitement secondaire (biologique)…………………………………………………....11

1. Le traitement par boues actives………………………………………...…………………..11

1.1.La Zone anaérobie (Déphosphatation)……………………………....……………...…….11

1.2. La Zone anoxie (Dénitrification) ………………………………..……………….….…..11

1.3. La Zone aérobie (Nitrification) ……………………………………………………...…..11

C. Le traitement tertiaire (ou de finition)…………………………...………………………...12

1. Le décanteur (la décantation)………………………………….………….………….........12

2. La Désinfection……………………..…………………………………………………......12

4.2.2. Le traitement des boues………...………………...………………………………..…...14

1. L’épaississeur……………………………………………………………………………...14

2. La Digestion…………………………………………………………………………...…..14

3. Les Lits de séchage………………………………………………………………….…..14

CHAPITRE II: materiel et méthode

I. la .Présentation du site d’étude : STEP Ain Beida…………………………………….….16

1. Introduction…………………………………………………………………….…….…….16

2. la Situation géographique de la ville de Ain Beida…………………………………….…..17

3. la Localisation de la STEP d’Ain Beida……………………………………………..…..17

4.Le Principe de fonctionnement de la STEP……..………………………………………...18

5. L’impact de la station d’épuration………………………………………………………….18

6. la Description des Installations…………………………………………………………..18

7.les Données techniques de la STEP…………………………………………………….…..21

8. les Caractéristiques techniques des ouvrages de la station………………………………21

9. la Présentation de la filière de traitement de la station………………………………….…22

10. la presentation de la filière de traitemnet de la station …………………………………...22

A. Filière de traitement des eaux……………………………………………………………...22

1.l’ Entrée des eaux brutes et prétraitement…………………………………………………...22

1.1 le By-pass………………………………………………………………………………....23

1.2. le Panier grossières………………………………………………………….....................23

1.3.le Poste de relevage……………………………………………………………………….24

1.4. le Dégrillage grossier………………………………………………………………….….25

1.5.le Dégrillage fines………………………………………………………………………...25

1.5.le Dessableur – déshuileur………………………………………………………………...26

1.6. Le Classificateur à sable ……………………………………………………....................27

2. le Bassin biologie (traitement biologie)………………………………………………….…27

3..Le Bassin de dégazage (le déversoir)……………………………………………………….28

4. le .Décanteurs secondaires………………………………………………………………….28

5.la Chloration………………………………………………………………………………...28

B. La filière des Boues…………………………………………………………………….….29

1. L épaississeur des boues en excès……………………………………………………29

2. Le digesteur des boues épaisses……………………………………………………….….29

3. L’épaississeur secondaire…………………………………………………………….…...30

4. Lits de séchage……………………………………………………………………….…...30

11.La Mesure des paramètres physico-chimiques………………………………………….…32

1. Matériels et méthodes…………………………………………………………………32

1.1. L’Appareillage………………………………………………………………….…….32

1.2.1 Echantillonnage des eaux……………………………………………………………….37

1.2.2. Les paramètres physico-chimiques analyses…………………………………………..37

Chapitre III :Résultats et Discussion

1. Les Résultats de la STEP d’Ain Beida …………………………………………………….41

1.1Les Résultats des analyses des paramètres physico-chimiques de l’eau ……………….....41

1. La température…………………………………………..………………………………….42

2.Le Potentiel d’hydrogène (pH) ……………………………..………………………………43

3. La salinité……………………………..…………………………………………………….44

4.La Conductivité……………………………..…………………………………………….…45

5. Les Sulfates ……………………………..………………………………………………....47

6.L’azote total (NT) ……………………………..…………………………………………....48

7.. L’azote ammoniacal (NH4+) ……………………………..………………………………..49

8.Les Nitrites (NO2-) ……………………………..…………………………………………...50

9.Les Nitrates (NO3-)……………………………..…………………………………………...51

10.Le Phosphore total (PT) ……………………………..………………………………….…52

11. Le Phosphore Total Dissous(PTD)………………………………………………………..54

12. Les Ortho Phosphates (PO4+) ……………………………………………………………..55

13.Les poly Phosphates (P2O5) ………………………………………………………………56

14.Le Silicium ………………………………………………………………………………..56

15. La Matière En Suspension (MES) …………………………………………………….…..58

16. La matière volatile sèche (MVS) …………………………………………………………60

17.La Demande Biochimique En Oxygène (DBO5) …………………………………………..62

18. Le carbone organique particulière (COP) ………………………………………............…63

Conclusion

Annexes

Résumés

INTRODUCTION

1

Introduction

Depuis ces dernières décennies, l’humanité est de plus en plus consciente du Danger

menaçant la planète suite à la grande croissance démographique et aux énormes progrès

technologiques qui engendrent l’insalubrité de l’environnement.

L’eau, ou autrement dite l’or bleu, constitue dans nos jours un grand problème touchant

la globalité de la terre. Pour ça, il faut alors la préserver par tous les moyens possibles :

diminution du gaspillage ; réutilisation des eaux usées et introduction de ces dernières dans des

techniques spéciales de recyclage (Ghettas, 2009)

Les eaux usées regroupent les eaux résiduaires domestiques (les eaux vannes et les eaux

Ménagères), les eaux de ruissellement et les effluents industriels (eaux usées des usines). Ils

constituent donc un effluent pollué, et qui sont rejetées dans un émissaire d'égout vers le milieu

naturel (Zeghoud, 2014)

En Algérie, ce domaine n’est pas très développé, et le dispositif mis en place ne permet

pas d’atteindre les perspectives voulues pour faire face aux problèmes émanant des eaux usées.

(Ghettas, 2009)

L’épuration des eaux usées Collectées par le réseau d’assainissement d’une

agglomération, les eaux usées urbaines contiennent de nombreux éléments polluants, provenant

de la population (eaux ménagères, rejets des toilettes-eau « vannes » …et des activités

commerciales et industrielles. Elles sont acheminées vers une station d’épuration où elles

subissent plusieurs phases de traitement (Guergour, 2014)

Dans ce travail, ayant pour objectif de contribuer à la connaissance de Contribution à

l’étude de fonctionnement de la station d’épuration (STEP) d’Ain Beida et son impact sur

l’environnement. Nous essayons de projeter les caractères physico-chimique des eaux usées

avant et après le traitement et l’impact de la STEP sur l’environnement

Les analyses effectuées au laboratoire de la station ont le but de contrôler la qualité des

eaux d’entré et de sortie de la station d’épuration. Certains paramètres ont été mesurés pour

déterminer la qualité physico-chimique et biologique de ces eaux notamment La DBO5, la

DCO, MES, pH, Conductivité (CE), Nitrites(NO2-), Nitrates(NO3

-), phosphore total (PT),

température (T C°).

INTRODUCTION

2

-Les principaux objectifs sont comme suivants :

Suivi la qualité physicochimique des eaux usées (polluées) dans la station

d’épuration d’Ain Beida.

Faire un bilan général de la qualité des eaux usées de la STEP et son fluctuation

durant la période d’étude qui s’étale du mars à mai 2018.

L’évaluation de l’efficacité de la STEP à travers les analyses physicochimique

des eaux usées avant le traitement à l’entrés et après le traitement à la sortie de la station.

Mettre en évidence un Bilan de la qualité des eaux avant/ et après épuration pour

estimer l’impact sur l’environnement

Le manuscrit est structuré en trois partie (chapitre)

Chapitre I : Généralités

Chapitre II : Matériel et Méthodes

Chapitre III : Résultats et Discutions

Ainsi le document s’achève avec une conclusion générale perspectives.

Chapitre I : Généralités 2018

3

I. La pollution des eaux

1.Définition des pollutions des eaux

La pollution ou la contamination de l'eau peut être définie comme la Dégradation de

celle-ci en modifiant ses propriétés physique, chimique et biologique(Tab.01) ; par des

déversements, rejets, dépôts directs ou indirects de corps étrangers ou de matières indésirables

telles que les microorganismes, les produits toxiques, les déchets Industriels.

Ces substances polluantes peuvent avoir différentes origines : Urbaine (activités

domestiques ; eaux d’égout, eaux de cuisine…) Agricole (engrais, pesticides) Industrielle

(chimie-pharmacie, pétrochimie, raffinage…). (Mekhalif, 2009) (Tab. 1)

Tableau 01 : Classement par type de pollution. (Anonyme, 2003)

Type de pollution Nature Source

1-Physique Pollution thermique

Pollution radioactive

Rejets d’eau chaude Radio-

isotope, élément radio actifs

Centrales électrique Industrie

nucléaire

2-Chimique Pollution par les

fertilisants Pollution par les métaux

Pollution par les pesticides

Pollution par les détersifs Pollution

par les hydrocarbures Pollution par

les composés de synthèse Pollution

par la matière organique

(Fermentescibles)

Nitrates-phosphates Mercure,

Cadmium, Insecticides,

herbicides, Agents tensioactifs

Pétrole brut et ses dérivés

PCD. Solvants Glucides,

liquide, protides

Agriculture et lessives

Industrie, agriculture

Industrie, agriculture Effluents

domestiques Industrie

pétrolière ; transport Industries

Effluents domestiques,

agricoles D’industries

agroalimentaires. Papeteries

3-Microbiologique

Secteur agroalimentaire

Bactéries, Virus,

Champignons

Effluents urbains, élevages

Secteur agroalimentaire

2.Les Types de pollution des eaux

2.1. Pollution physique

• pollution mécanique

• Pollution thermique

• Pollution radioactive

2.2. Pollution chimique

• Organique (hydrocarbures, pesticides, détergents.).


4

• Minérale (métaux lourds, cyanure, azote, phosphore...).

2.3. Pollution microbiologique

• Les virus

• Les bactéries

• Les protozoaires (Zeghoud, 2014)

3. Impact de la pollution de l’eau sur l’homme et l’environnement

La pollution peut exercer des effets qui, différés dans le temps et dans l’espace induisent

des nuisances sur la santé humaine, l’écologique, et l’agricole.

3.1. Conséquences sanitaires

Les effets de la pollution des eaux sur la santé humaine diffèrent selon le mode de

contamination qui peut être par ingestion ou par simple contact sans négliger les modes de

contamination intermédiaires, en particulier la consommation de produits alimentaires eux

même contaminés par des eaux polluées. (Oubacha, 2011)

L’absorption d’un polluant par voie digestive peut générer.

Des effets à courts termes dits aigus causés par une seule absorption.

Des effets à moyen terme engendrés par une absorption permanente pendant plusieurs

moi

Des effets à long terme dits effets chroniques ou retardés causés par absorption tous au

long d’une vie. Une moyenne de 70 ans étant habituellement retenue. (Rodier, 1984)

3.2. Les conséquences écologiques

Les conséquences écologiques de la pollution des ressources en eau se traduisent par la

dégradation des écosystèmes aquatiques. Comme tout le milieu naturel, un écosystème

aquatique dispose d'une capacité propre à éliminer la pollution qu'il subit : c'est sa capacité

"d'autoépuration" cependant, lorsque l'apport de substances indésirables est trop important, que

cette capacité épuratoire est saturée, les conséquences écologiques peuvent être de différentes

natures. (Baouia, et Habbaz, 2006)

3.3. Les conséquences agricoles

L'eau est dans certaines régions, largement utilisée pour l’arrosage ou l'irrigation,

souvent sous forme brute (non traitée). La texture du sol (complexe argilo-humique), sa flore

bactérienne, les cultures et le bétail, sont sensibles à la qualité de l'eau. Du même, les boues

issues de traitement des eaux usées pourront, si elles contiennent des toxiques (métaux lourds)

être à l'origine de la pollution des sols. (Ghettas, 2009)


5

II. Les eaux usées

4. Définition des eaux usées

Une eau usée est une eau chargée de substances minérales ou biologiques, issues de

l’activité humaine provoquant, sous une concentration anormale, une dégradation de la qualité

de l’eau naturelle du milieu récepteur. (Ghettas, 2009)

5. L’origine des eaux usées

Les eaux usées proviennent de quatre sources principales :

Les eaux usées domestiques. (Les eaux vannes « WC », les eaux ménagères « lavabos,

douches, baignoires »).

Les eaux usées industrielles. (Fumées industrielles, huiles de vidange, carburants,

résidus de pneus, métaux lourds,).

Les eaux de pluie et de ruissellement dans les villes.

Le ruissellement dans les zones agricoles. (Les engrais, les pesticides). (Zeghoud, 2014)

6. Les caractéristiques des eaux usées

On distingue les paramètres physiques, les paramètres chimiques et les paramètres

toxiques.

6.1. Les paramètres physiques

6.1.1. Les matières en suspensions (MES)

Elle représente les matières qui ne sont ni à l’état soluble ni à l’état colloïdal, donc retenu

par un filtre. Les MES qui comportent des matières organiques est minérale, constituent un

paramètre important qui marque bien le degré de pollution d’un effluent urbain ou même

industriel. Les techniques d’analyse font appel à la séparation directe par filtration ou par

centrifugation.

6.1.2. Les matières volatiles en suspensions (MVS)

Elle représente la fraction organique des MES et sont obtenues par calcination de ces

MES à 525°C pendant 2h. La déférence de poids entre MES à 105°C et MES à 525°C donne la

« perte au feu » et correspond à la teneur en MVS (en mg.l-1) d’une eau.


6

6.1.3. Les matières organiques (MO)

Les matières organiques proviennent des êtres vivants (matières végétales ou animales,

excréments, urines…) ou des produits fabriqués à partir de ces êtres vivants (papier, tissus). On

retiendra que les matières organiques sont principalement composées par (de l'hydrogène, de

l'oxygène, du carbone, de l’azote, du phosphore, du soufre).

3.1.4. Les matières minérales

Elles représentent le résultat d’une évaporation total de l’eau, c’est-à-dire « extrait sec

». Constitué à la fois par les matières minérales en suspensions et la matière solubles (chlorures,

phosphates).

3.1.5. Les matières décantables

Elles sont composées des matières en suspensions qui sédimentent en 2heurs dans une

éprouvette.

6.2. Les paramètres chimiques

3.2.1. La demande biochimique en oxygène (DBO)

Elle correspond à la quantité d’oxygène, nécessaire pour décomposer par oxydation et

au moyen des bactéries aérobies, les matières organiques des eaux usées. Cette oxydation

s’effectue en deux stades :

• Oxydation des composés de carbone, phénomène qui à 20°C, se trouve pratiquement

terminer en 20 jours.

• Oxydation des combinaisons comprenant de l’azote, réaction qui ne s’amorce qu’au

bout d’une dizaine de jour.

La mesure de la DBO est effectuée généralement après 05 jours (DBO5) qui est

exprimée en mg d’oxygène consommée par litre. Elle se déterminer de façon courante par la

méthode dite de dilution qui consiste à diluer l’eau à analyser dans un certain rapport avec une

eau propre et saturé en oxygène dissous.

3.2.2. La demande chimique en oxygène (DCO)

La DCO exprime la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder la matière organique

(biodégradable ou non) d’une eau à l’aide de bichromate de potassium. Ce paramètre offre une

représentation plus ou moins complète des matières oxydables. (Boumediene, 2013)

Chapitre I : Généralité 2018

7

IV. L’Epuration des eaux usées

1. Le Réutilisation des eaux usées traitées en Algérie

Actuellement l’Algérie se penche vers cette technique et sa réutilisation en agriculture.

Ceci nécessite dans un premier temps d'identifier et de quantifier les volumes d'eaux usées

rejetés par les agglomérations à travers le pays. Le volume d’eaux usées rejetées annuellement

par les agglomérations dépassant 20.000 habitants est estimé à 58 300 m3 par an.

La réutilisation des eaux usées pour l’irrigation concerne en priorité les zones déficitaires

en eau naturelle qui devient de plus en plus rare.

2. La Station d’épuration des eaux usées

Une station d’´épuration est une usine qui nettoyer les eaux usées des particuliers et

des industriels ainsi que les eaux pluviales , Elle est installée généralement à l’extrémité d’un

réseau de collecte, juste en amont de la sortie des eaux vers le milieu naturel pour les assainir

(Assainissement des eaux usées). (Chaouch, 2013)

3. Le rôle principal de station d’épuration des eaux usées

Les stations d’épuration jouent un rôle principal pour la protection de l’environnement et la

conservation de la santé humaine et évite le Problème de contamination de la nappe

phréatique. Les stations d’épuration permettent également une économie d’eau, grâce à la

réutilisation de celle-ci. Cependant ce procédé n’est que très peu pratiqué en raison d’un fort

coûte mise en place. (Mahdjar, 2016)

Tableau 02 : Stations d’épurations en projet (Bennouna et Kehal, 2001)

Nom Wilaya Commune Nom STEP Cap Total (q/hab.) Lieu de rejet

O.E. Bouaghi

Ain Beida

Meskiana

Ain M’lila

Ain Fakroun

Sigus

Ain Beida

Meskiana

Ain M’lila

Ain Fakroun

Sigus

200 000

45 000

100 000

52 096

12 895

Oued

Oued

Oued

Oued

Oued

Bejaïa

El Ksar

Akbou

O. Amizour

Sidi Aich

Tazmalt

El Ksar

Akbou

O.Amizour

Sidi Aich

Tazmalt

***

55 000

***

***

***

O. Soummam

***

O. Amizour

O. Soummam

O. sahel

Chapitre I : Généralité 2018

8

Blida

O. E. Alleug

Larbaa

Boufarik

***

***

***

***

***

***

***

***

***

Bouira

Bouira

Ain Bessem

M’Chedellah

Bouira

Ain Bessem

M’Chedellah

120 000

32 000 – 45 000

23 000 – 32 000

***

***

***

Tizi-Ouzou

Azzefoun Tigzirt

T.Ghenif

D.E. Mizan

Maatka

Azzefoun

Tigzirt

T.Ghenif

D.E.Mizan

Maatka

***

***

***

***

***

***

***

***

***

***

Jijel Jijel Jijel 132 576 Mer

Sétif

Bougaa

B. Ourtilane E A.

Oulmène.

A. Arnat

El Eulma

Ain Azel

El Eulma

H. Ghergour

B. Ourtilane E

A Oulmène

A. Arnat

El Melah

Ain Azel

El Melah

80 000

16 000

80 000

15 000

250 000

45 000

250 000

***

***

***

***

***

***

***

Skikda

Skikda

Skikda

Skikda Step

Step Skikda

533 378

533 379

Oued

Oued

Guelma 24

Guelma Guelma 150 000 O. Seybousse

Médéa

Berrouaguia

Tablat

Médéa

O.E. Hamma

O. Isser

Médéa

***

***

***

***

***

***

Mostaganem

Mostaganem Hadjadj

El Turck

Arzew(Z.Ind.)

Mostaganem

Hadjadj

AinElTurckA. (HZ)

Arzew (ZI)

450 000

16 500

80 000

200 000

Mer

Oued

Mer

Mer

B. B. A

A. Taghrout

Ras El Oued

A. Taghr. -BKasd

Ras El Oued

25 000

60 000

O. A. Taghrout

O.RasElOued

Tipaza

Mahelma

Douéra

Mahelma

Douéra

***

***

***

***

Mila

Sidi Mérouane

Ferdjioua

Rouached

Tadjenant

Redjas

Mila

Sidi Merouane

Ferdjioua

Rouached

Tadjenant

Redjas

Mila

36 000 – 48 400

328115–52635

18 873 – 30 271

33 635 – 53 950

14 825 – 23 585

53 000 – 84 474

Oued Rhummel

Oued Enjdja

***

Oued Rhummel

Oued Sabar

Oued Mila


9

4. L’épuration des eaux usées

4.1. La définition de l’épuration

Le rejet direct des eaux usées dans le milieu naturel perturbe l’équilibre aquatique en

transformant le milieu accepteur en égouts. Cette pollution peut aller jusqu'à la disparition de

toute vie. Pour cela, il faut épurer et retirer des eaux usées un maximum de déchets, avant

de rejeter dans l’environnement, en tant que milieu naturel aquatique, soit la plus faible possible

pour que leur incidence sur la qualité de l'eau.

L’épuration consiste à éliminer les plus gros débris organiques ou minéraux, retirer les

MES de densité différente de l’eau tels que les grains de sables et les particules minérales, et

aussi à éliminer les pollutions résiduelles qui pourraient être gênantes en aval (germes

pathogènes, azote, phosphore...). (Saadi, 2013)

4.2. Les étapes d’épuration des eaux usées

4.2.1. Traitement des eaux

A- le Prétraitement

Le prétraitement vise à protéger le relèvement des eaux brutes et plus généralement à

éliminer tout ce qui pourrait gêner les traitements ultérieurs. Suivant la qualité de l’eau à

traiter, plusieurs opérations peuvent être nécessaires, parmi lesquelles.

1. le Dégrillage

1.1. Le Dégrillage grossier

Rétention mécanique des déchets (papiers, fibres textiles, plastiques,) de dimension >15mm

Les déchets sont pressés et évacués en incinération. (Fig. 1 et 2)

Figure 01 :le Dégrillage grossier Figure 02 :la bine des dechet


10

1.2. Le Dégrillage fin

Selon la figure (03) la rétention mécanique de tous les petits corps étrangers

(plastique, …) de dimension> 6,0 mm, pouvant perturber le fonctionnement des

installations.

Les déchets sont pressés et évacués en incinération. D’après la Fig. (3)

Figure 03 :le procedee de degrillage fin

2. Le Dessablages déshuilages

2.1. Le Déssableurs

Cette opération est indispensable pour éviter le colmatage des canalisations, surtout si

elles sont enterrées, et protéger les équipements à pièces tournantes de la corrosion (axe de

chaînes, rotors de centrifugeuse, pompes de relèvement, etc.) d’après la Fig.(4 et 5)

(Ghettas, 2009)

Figure04 : le Dessableur figure 05 : le classificateur a sable


11

2.2. Le Déshuileurs

Les opérations de dégraissage et de déshuilage consistent en une séparation de

l'effluent brut, les huiles et les graisses étant des produits de densité légèrement inférieure à

l'eau. (Ghettas, 2009)

B. Le traitement secondaire (biologique)

1. Le traitement par boues activées

Le procédé à boues activées est un système fonctionnant en continu dans lequel, des

micro-organismes sont mis en contact avec les eaux usées contenant des matières organiques.

De l’oxygène est injecté dans le mélange, permettant de fournir aux bactéries cet élément vital

à leurs besoins respiratoires. (Mahdjar, 2016)

Le procédé à boues activées est composé par trois zones sont :

1.4. La Zone anaérobie (Déphosphatation)

La Provenance du phosphore : détergents industriels, produits de nettoyage sous forme

de phosphates principalement.

Les phosphates jouent un rôle dans l’eutrophisation des eaux.

1.5. La Zone anoxie (Dénitrification)

La Recirculation de l’eau épurée après nitrification dans une biologie anaérobie

La Réduction de la charge de NO3- par transformation en N2 au moyen d’une source

carbonée.

La Réduction réalisée par bactéries hétérotrophes (Pseudomonas dénitrifiant,) utilisant

l’oxygène du NO3- comme accepteur final d’électrons.

1.6. La Zone aérobie (Nitrification)

La Provenance des composés azotés : déjections humaines et animales.

l’élimination de l’azote ammoniacal par bactéries nitrifiantes fixées sur

matériaux filtrants (Nitrosomonas & Nitrobacter).

L’Injection d’air (traitement aérobie).

L’oxydation de l’ammonium en nitrates. d’après la Fig(6)


12

Figure 06 : le procédé de traitement secondaire(biologique) donne les 3 zones.

C. Le traitement tertiaire (ou de finition)

1. Le décanteur (la décantation)

Dans une station d’épuration, le décanteur l’ouvrage fondamental qui assure la

séparation gravitaire de la boue et de l’eau épurée rejetée dans le milieu récepteur.

le bon fonctionnement de cet ouvrage implique le respect des règles de conception,

une gestion rationnelle de la production de boue ainsi que la maîtrise de sa décantabilité.

Les ouvrages cylindriques munis de racleur de fond sont à prescrire pour les boues

activées. La hauteur d’eau à la périphérie ne doit pas être inférieure à 2,80 m. Toute sur-

profondeur d’un décanteur secondaire est à considérer comme facteur sécurisant au plan

hydraulique. (Fig. 7).

La recirculation permet :

-De maintenir une concentration en MES constante et correcte dans le bassin d’aération.

- D’éviter l’accumulation des boues dans le clarificateur et le débordement du lit de boue.

- De limiter le temps de séjour dans le clarificateur pour garantir une bonne qualité de

boue.


13

Figure 07 : Schéma de décanteur la séparation gravitaire de la boue et de l’eau épurée

rejetée

2. La Désinfection

La désinfection est un traitement qui permet de détruire et d’éliminer les micro-

organismes susceptibles de transmettre des maladies. Ce traitement n’inclue pas

nécessairement la stérilisation, qui est la destruction de tous les organismes vivants dans un

milieu donné. On peut procéder à la désinfection en ajoutant à l’eau une certaine quantité

d’un produit chimique doté de propriétés germicides.

Il existe généralement deux types de désinfection :

La désinfection chimique.

La désinfection physique.

2.1. La désinfection chimique

-Le chlore.

-L’hypochlorite de sodium (eau de javel).

-Le dioxyde de chlore.

-Peroxyde d’hydrogène.

-Le brome

-L’ozone (O3).


14

2.2. La désinfection physique

- Le rayon ultraviolet UV.

- l’ébullition.

- les rayons gamma (Saadi, 2013).

4.2.2. Le traitement des boues

Les boues extraites des décanteurs ont une teneur en eau voisine de 85 % et sont

fermentescibles. En fonction de leur destination, elles font l’objet d’un traitement et d’un

conditionnement ayant comme objectif de réduire leur volume et de les stabiliser. (Fig. 8 et

Tab. 3)

L’épaississeur

Est le passage obligé pour réduire à faible coût le volume des boues à traiter. Il agit

comme un décanteur et réduit légèrement la teneur en eau.

4. La Digestion

La digestion est un procédé de stabilisation, elle se traduit par une dégradation de

matières organiques volatiles. Elle vise les objectifs suivants :

Réduire le volume et la masse de boues à un de limiter les couts d’´évacuation,

La Stabiliser la boue, c’est à dire la transformer de telle sorte qu’elle devienne très

lentement biodégradable. Cette stabilisation doit se traduire concrètement par

l’absence de nuisances et une destruction partielle de germes pathogènes,

Produire une boue de bonne qualité. (Chaouch, 2013)

5. Les Lits de séchage

Le principe du lit de séchage est d'épandre des boues liquides sur une grande surface

avec un lit constitué de graviers et de sable, permet la réduction significative de la teneur en

eau par utilisation d'énergie solaire thermique, Il se pratique soit à l'air libre soit en bâtiment

fermé avec une ventilation mécanique.

Cette technique présente des avantages puisque on utilise une source d'énergie

renouvelable, ainsi que les boues séchées viens par cette technique peuvent être acceptée par

divers filières de valorisation énergétique ou d'élimination. (Bouaissa, 2015)


15

Tableau 03 : Les différents types des boues selon leur origine et leur composition

Type de boue

Boues

primaires

Boues biologiques

(boues secondaire ou

boues activées)

Boues

mixtes

Boues

physico-

chimiques

Origine

traitement

primaire

par décantation

traitement biologique

secondaire

Traitement

primaire et

secondaire

décantation

après

traitement

avec

un réactif

Composition

matière

inorganique

composés organiques

avec un petit

pourcentage de

composés

inorganiques

mélange de

boues

primaires et

de

boues

biologiques

mélange des

réactifs

chimique et

des

boues

Siccité

couleur grise

siccité 5%

boue granulaire, de

couleur brun-jaunâtre,

pulvérulente et de

décantation difficile

siccité 1-2%

siccité 5% siccité 4-5%

Figure 08 : Les étapes de traitement des eaux usées de la station d’épuration à boue activée

16

I. Présentation du site d’étude : STEP Ain Beida

1. Introduction

Dans la wilaya d’Oum El Bouaghi il existe plusieurs stations d’épuration (urbaines)

fonctionnelles ou en arrêt, et d’autres en projet de réalisation. Parmi ces dernières, la station

d’Ain El Beida qui a été dimensionnée pour épurer les eaux usées d’origines domestique et

pluviales de la Daïra d’Ain El Beida par le procédé d’épuration boues activées. La station

d’épuration STEP Ain El Beida est de type boues activées à faible charge. Dans le traitement

biologique des effluents, on fait généralement appel aux processus anaérobie et aérobies par

lesquels les bactéries provoquent une oxydation directe des matières organiques des eaux usées

à partir de l’oxygène dissous dans l’eau. d’après la Fig(9)

Figure 09 : Vue de ciel de la station d’épuration d’Ain Beida (Google earth, 2018)

2. La Situation géographique de la ville de Ain Beida

Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018

17

La ville de Ain Beida et située au nord-est de l'Algérie entre les altitudes (35.48° nord-

7.8°sud) ; à 110 km au l’Ouest par la ville d’Oum El Bouaghi sur les hauts plateaux des Sebkas

(1000m d'altitudes).

3. La Localisation de la STEP d’Ain Beida

La station (STEP Ain Beida) de traitement des eaux municipales de la ville d’Ain Beida

est située à 3 Km au nord-ouest de la ville à la périphérie(fig.), les coordonnées de

localisation géographique selon le GPS sont :

- 35°47'22.24"N 7°20'27.18"E.

- Altitude : 930m (Niveau de la mère). D’après Fig (10)

Figure 10 : Une Carte de localisation de la STEP Ain Beida. (personnel, 2018)


18

4. Le Principe de fonctionnement de la STEP

La station est conçue pour répondre aux exigence de la ville d’Ain Beida, (commune

dans la Wilaya d’Oum El Bouaghi) avec une capacité de : 140000 E.H = 16840 m3/j (F.T :

STEP Ain Beida), la station d’épuration de la ville d’Ain Beida est de type Boues activées à

faible charge. Dans le traitement biologique des effluents, on fait généralement appel aux

processus aérobies par lesquels les bactéries provoquent une oxydation directe des matières

organiques des eaux usées à partir de l’oxygène dissous dans l’eau.

La dégradation est un phénomène complexe générateur de l’énergie nécessaire à la

vie des micro-organismes et ses manifestations, reproduction, croissance, déplacements, etc.

De nombreux micro-organismes permettent la dégradation des matières organiques ainsi que

leur stabilisation. (F.T : STEP Ain Beida)

5. L’impact de la station d’épuration

La Protection de la nappe phréatique (Le milieu récepteur (Oued el Azzabi).

Préserver la santé de la population contre les maladies à transmission hydriques.

Réutiliser les eaux épurées pour l’irrigation.

Réutiliser les boues issues de l’épuration à des fins agricoles.

(F.T : STEP Ain Beida)

6. La Description des Installations

La station comprend

Pour la partie Eaux Usées :

* Le Déversoir de surcharge (By-Pass)

* Le Dessableur – déshuileur

*Les trois bassins Biologique (chaque bassin comprend 4 zones :

1. la zone de contacte

2. la zone anaérobie

3. la zone anoxie

4. la zone aérobie

* Les Trois décanteurs

* Un poste de désinfection

Pour la partie Boues :


19

* Un poste de pompage des boues.

* deux épaississeurs primaires.

* un épaississeur secondaire.

* dix lits de séchage.

* Une Aire de stockage des boues séchées.

De plus, il existe dans la Fig (11):


20

Figure 11 : plan générale des ouvrages de la step

I

Entré de la STEP Ain Beida

Poste de relevage

Tète de station

(Entrée des eaux

usées)

Déshuilage +

dessablage

Bassins

Biologique

Administration + Laboratoire de

suivi de la qualité des eaux

Boues sèches

Lits de séchage (Boues)

Décanteurs

(Décantation)

Epaississeur primaire Epaississeur secondaire

Digesteur

N

Chloration + Clarification

(Sortie des eaux traitées) Déversoir(dégazage)

Zone de traitement des Boues

Filière de traitement des eaux

Zone de contacte

Panier grossier

By-pass

Zone de pré traitement


21

7. Les Données techniques de la STEP

La station d’épuration de la ville d’Ain Beida a été dimensionnée sur les bases de données

suivantes. (Fig. 4)

Tableau 04 : Données Techniques de la STEP de Ain Beida Willaya Oum El Bouaghi

(F.T : STEP Ain Beida)

Nom de la station d’épuration Ain Beida

Commune Ain Beida

Wilaya OUM EL BOUAGHI

Localités raccordées Ville Ain Beida

Origines des effluents Eaux Résiduaires ville Ain Beida

La capacité de la STEP 140 000 E.H 16840 m3/j

Le procédé de traitement Boues Activées

Le milieu récepteur Oued – El Azzabi-

Impact de la STEP Protection de la nappe phréatique

Le périmètre concerné par la réutilisation 180 Hectare

Quantité de boues produites (moyenne) : 700-900 Tonne matières sèches/ an

8. Les Caractéristiques techniques des ouvrages de la station

Les bases retenues pour le dimensionnement de la station d’épuration des eaux usées de

la ville d’Ain Beida (O.E.B), sont conforme au cahier de charge de l’appel d’offre est sont

récapitulées dans le tableau suivants :

Tableau 05 : Les Données de charge polluante (F.T : STEP Ain Beida).

Charge polluante Unités 2015

Charge journalière en DCO Kg.j-1 14 263

Charge journalière en DBO5 Kg.j-1 7 560

Charge journalière en MES Kg.j-1 9 800


22

Tableau 06 : Qualité des eaux usées (F.T : STEP Ain Beida)

Quantité

Paramètres Unité Horizon 2033

Charge nominale E.H 210 000

Débit moyen de temps sec m3.j-1 25 260

m3.j-1 1 052

Débit journalier maximum m3.j-1 1 736

Débit de pointe par temps de pluie (2.5fois le débit

journalier max de temps sec)

m3.j-1 4 340

Rapport DCO/DBO5 1.9

Teneur en phosphore total m3.j-1 15

Tableau 07 : paramètre de pollution de conception.

9. Le système utilise dans le step de AIN BEIDA est système boues activée

Le principe du procédé à boues activées de la step AIN BEIDA provoquer le

développement d'un floc bactérien dans un bassin (bassins d’aération) alimenté en eau usée à

traiter. La prolifération des micro-organismes nécessite aussi une oxygénation suffisante nécessite

aussi une oxygénation suffisante.

10. La Présentation de la filière de traitement de la station

A. la Filière de traitement des eaux

1. Entrée des eaux brutes et prétraitement

Dans le concept général du procès d’épuration, les éléments de la station d’épuration de « AIN

BEIDA » utilisés forment la chaîne d’épuration suivante :

Paramètres de pollution de conception

Paramètres Entrée STEP

(Eau brute)

Sortie STEP

(Eau épurée)

Rendement (%)

DBO5 (mg/l) 449 30 93

DCO (mg/l) 847 80 90

MES (mg/l) 582 30 94

NTK (mg/l) 81 40 51


23

1.1. Le By-pass

Un by-pass est construit afin d’évacuer les eaux en excès directement vers la fin de la station,

pour les cas d’urgence ou de maintenance de la STEP.

En cas de crue pluvial (prévention de l’arrivée massive des sables qui influence sur le

processus).

En cas d’arrivée anormalement charge : branchement illicite dans le réseau (station

d’essence, station de vidange …)

Ce dernier assure le bon fonctionnement de la station en cas de problème au niveau des grilles

mécanique (panne, bouchage) d’âpre la Fig (12)

Figure 12 : le By-pass.

1.2. Le Panier grossières

D’âpre la Figure (13) et Tableau (8), Les eaux ont traité passent d’abord par un panier grossier

manuel, c’est un dispositif mets à la tête de la station d’environ 100mm (distance entre les barres)

sans objectif est d’évité le passage des gros déchets.et protéger les pompes.

Son rôle consiste à :

Protéger les ouvrages aval contre l’arrivée de gros objets susceptibles de provoquer des

bouchages les différentes unités de l’installation.

Séparer et évacuer facilement les matières volumineuses charriées par l’eau brute, qui

pourraient à l’efficacité des traitements suivants, ou en compliquer l’exécution.

Figure 13 : le Panier grossières


24

Tableau 08 : Caractéristiques de grille grossière

1.3. Le Poste de relevage :

Le débit à traiter par la STEP est le débit de sortie des grilles grossières plus le débit des

surnageant. 4 pompes d’une capacité unitaire 1100 m3/h, soit une capacité installée totale de 4400

m3/h. Cette capacité est largement suffisante et permet de traiter le débit total, d’âpre la Fig (14 et

15)

En trouve dans la tête de station 2 conduites :

1er pour les eaux de classificateur a sable

2eme pour (épaississeur primaire _ épaississeur secondaire _lits de séchage)

Figure 14 : la tête de station figure 15 : les pompes de relevage

Paramètre La valeur Unité

Nombre d’ouvrage 2 -

Débit maximum 2 945 m 3 .h-1

Espacement des barreaux 40 mm

Epaisseur de barreaux 10 mm

Largeur de canal 1,60 mm


25

1.4. Le Dégrillage grossier

Avant le relevage on a deux grilles automatiques à chaines inclinés de 60°et l’espace entre les

barreaux égale à 40 mm, équipé chacun d’une grille à nettoyage automatique de sans rôle et de retenir

les gros déchets, Fig (16 et 17)

Pour éviter :

Le colmatage des pompes de relèvement.

L’accumulation de déchets non biodégradables (plastiques…) sur les ouvrages.

Figure 16 : Le Dégrillage grossier Figure 17 : La baine de déchet

1.5. Le Dégrillage fines

Après relevage, les eaux brutes passent au travers de grilles fines, qui permettent de

retenir les déchets solides plus petits. Il y a deux dégrilleurs automatiques inclinés de 8mm (distance

entre les barres), Fig (18 et 19).

Figure 18 : Le Dégrillage fines. Figure 19 : La baine de déchets de dégrillage fin.


26

1.5. Le Dessableur – déshuileur

Le Dessableur – déshuileur est du type rectangulaire aéré.

D’après la Figure (20) et Tableau (9), Deux Déssableurs déshuileurs seront installés à

l’entrée de la STEP en aval des grilles fines. Leur fonction est de protéger les équipements de

traitement en éliminant le sable et les graisses dans les eaux brutes.

Les graisses flottantes sont raclées vers l’extrémité de l’ouvrage par le pont racleur mobile,

quelle pousse vers puits a graisse et se terminant au digesteur aérobie.

Figure 20 : Le Dessableur – déshuileur

Tableau 09 : Caractéristiques Dessableur-déshuileur aéré.

PARAMETRE UNITE DIMENSIONNEMENT

NOMBRE D’OUVRAGE - 2

TEMPS DE SEJOUR MIN 10

DEBIT MAXIMUM M 3.H-1 2,945

LONGUEUR D’UN

BASSIN M 42,00

LARGEUR D’UN BASSIN M 4,00(2,50/1,50)

SURFACE D’UN BASSIN M 3.J-1 105

HAUTEUR D’EAU

ACTIVE M 2,80

BESOINS EN L’AIR NM 3/M3/H 0,96


27

1.6.Le Classificateur à sable

D’après la Figure (21), Le classificateur à sable extrait les sables de l’eau résiduelle pompée

par les pompes à sables et les décharger sur la benne transporteuse commune aux refus. Les matières

décantées seront collectées et envoyées vers deux séparateurs de sable, cela pour éviter le colmatage

des canalisations de transfert.

Figure 21 : Le Classificateur à sables

2. Bassin biologie (traitement biologie)

D’après la Figure (22) La station d´épuration d’Ain Beida sera du type système à boues

activées. Chaque voie est constituée pour élimination de la pollution d’eaux usées.

Figure22 : Le Bassin biologie


28

3. Le Bassin de dégazage (le déversoir)

Dans la Figure (23), Bassin d’élimination des gaz qui reste après le bassin biologique pour

assurer la bonne fonction de décanteur, on crée un brassage pour éliminer le gaz présent dans l'eau.

Figure 23 : Le Bassin de dégazage

4. Le Décanteurs secondaires

Trois décanteur a pour but de séparer les boues de l’eau traitée, Le décanteur est sous forme

circulaire avec un racleur de fond qui récupère les boues biologie.

Figure 24 : Le Décanteur

5. La Chloration

L’ouvrage de la chloration installée à l’sortie de la STEP en aval des décanteurs. Pour la

désinfection des pathogènes de l’effluent avec hypochlorite.


29

Figure 25 : Le bassin de chloration (la sortie des eaux épuré)

B. La filière des Boues

5. L épaississeur des boues en excès

D’après la Figure (26), L’épaississeur de boues en excès sont destiné à épaissir les boues

produites en excès dans le traitement biologique auparavant décantées dans les décanteurs

secondaires.

Les boues épaissies sont pompées vers le digesteur aérobie.

Deux voies dans le digesteur aérobie a pour but de stabilisation des boues.

Figure 26 : L’épaississeur primaire

6. Le digesteur des boues épaisses

C’est le basin le plus polluée qui en trouve dans ce bassin 3 conduites :

1er des huiles.

2eme des boues flottant (décanteur).

3eme de les boues le l’épaississeur primaire.


30

Figure 27 : Le digesteur des boues épaisses

7. L’épaississeur secondaire

D’après la Figure (28), L’épaississeur 2 est destiné à épaissir les boues digérées.

Les boues épaissies sont pompées vers les lits de séchage

Figure 28 : L’épaississeur secondaire

8. Les Lits de séchage

Les lits de séchage sont utilisés pour l’assèchement des boues digestées et épaissies.(Fig. 29)

Figure 29 : Les Lits de séchage


31

Figure 30 : Un Plan d’implantation de la STEP d’Ain Beida

10. Critères pertinents et indicateurs d’évaluation

Tableau 10 : Paramètres physico-chimiques des eaux usées épurées (F.T : STEP Ain Beida)

Paramètres Unités Concentrations Maximales

Admissibles

PH - 6.5 ≤ph ≤8.5

CE (ms.cm-1) 1.2

MES Mg.l-1 30

DBO5 Mg.l-1 30

DCO Mg.l-1 80

MVS (mg/l) Mg.l-1 250

NH4 (mg/l) Mg.l-1 3

NO2 (mg/l) Mg.l-1 1

NO3 (mg/l) Mg.l-1 15


32

11. La Mesure des paramètres physico-chimiques

2. Matériels et méthodes

Les paramètres physico chimiques sont mesurés soit sur site soit au niveau du laboratoire de

département des sciences de la nature et de la vie (écologie) d’université OUM EL-BOUAGHI et au

niveau de laboratoire de la station d’épuration d’Ain El Beida selon des méthodes normalisées. Les

échantillons d’eau sont prélevés et analysés pour déterminer les paramètres physiques de milieu : pH,

la température (TC°), Conductivité électronique(CE), d’une part et des paramètres chimiques de

milieu à partir des teneurs des nutriments clés : (NT), (NH4+), Nitrate (NO3-), Nitrite(NO2-),

Phosphate (PO4+), (DCO), (DBO5 ) qui contribue dans le fonctionnement.

Le prélèvement d’eau, qu’elle soit analysée au laboratoire ou sur le terrain, doit être indicatif

de l’état réel du plan d’eau au moment et à l’endroit échantillonné.

Pour faire ce type de prélèvement, il faut utiliser différents matériels sur laboratoire.

1.2. L’Appareillage

Au laboratoire

NTK Mg.l-1 40

PO3-4 (mg/l) Mg.l-1 2

PT (mg/l) Mg.l-1 -

Cl Mg.l-1 -

Na Mg.l-1 -

Ratio du Sodium Adsorbé :

(SAR)

SAR = 0-3

SAR=3-6

SAR=6-12

SAR =12-20

SAR=20-40

DS.m-1

-

-

-

-

-


33

Tableau 11 : les différentes verreries qui en trouve dans le laboratoire

Les verreries

Béchers

Creusets

Spatules

Eprouvettes

Fioles gaugés

Verre de montre

Burettes

Entonnoir

Des micropipettes

Des pipettes

Flacons

Dessiccateur

La coupelle


34

Tableau 12 : appareillage de laboratoire utilisé pour les analyses physicochimiques Uni-et de la

STEP

Les appareils Photos

Centrifugeuse

Multi-paramètre

Spectrophotomètre

La haute


35

Le Distillateur

Four à moufle

Balance analytique de

précision

Etuve


36

Dessiccateur

Incubateur

Spectrophotomètre

DBO mètre


37

1.2 L’échantillonnage

1.2.1. L’échantillonnage des eaux

Le prélèvement d’un échantillon d’eau conditionne les résultats analytiques et l’interprétation

qui en sera donnée. A cet effet, l’échantillon doit être homogène représentatif et obtenu sans que ses

caractéristiques soient altérées.

Localisation des points de prélèvement : les points de prélèvements choisis dans cette étude

a. Le Mode de prélèvement

Le prélèvement des échantillons est facilité par l’emploi d’un échantillonneur automatique qui

fournit un prélèvement de 200 ml par heure, Fig. (31).

Après 24 heures l’ensemble des flacons fermés et étiquetés sont transportés au laboratoire pour

former un échantillon représentatif par mélange.

Figure 31 : Un échantillonneur automatique


38

1.2.2. Les paramètres physico-chimiques analysés

D’aprés la Tableau (13), Les protocoles d’analyses suivis sont celles d’Aminot et Chausses

pied (1983) Parsons et al (1989) et Rodier (2009), les méthodes sont résumées dans le tableau ci-

dessous :

Tableau 13 : Résumé des méthodes d’analyse des éléments chimiques.

Paramètres Le principe de la méthode Références

Eléments

majeurs

Sulfate (SO42-) Dosage spectrophotomètre

(λ = 650nm)

Rodier (2009)

Eléments

nutritifs

Azote total (NT) Dosage spectrophotomètre

(λ = 543nm)

Parsons et al.

(1989)

Azote inorganique dissous

(NTD)

Dosage spectrophotomètre

(λ = 543nm)

Parsons et al.

(1989)

Nitrates (NO3-) Dosage spectrophotomètre

(λ = 543nm)

Rodier (2009)

Azote ammoniacal

(NH4+)

Dosage spectrophotomètre (méthode

de Nessler)

(λ= 630 nm)

Rodier (2009)

Poly-Phosphates(P2O5) Digestion pendant 30 min et dosage

spectrophotomètre

(λ = 885 nm)

Rodier (2009)

Ortho-Phosphate (PO4-3) Dosage spectrophotomètre

(λ = 885 nm)

Aminot et

Chaussepied

(1983)

Silicium réactif dissous

(SiOH-)4

Dosage spectrophotomètre

(λ = 810nm)

Aminot et

Chaussepied

(1983)

Matières

organiques

Matières en suspensions

(MES)

Double pesées Rodier (2009)

Carbone organique

particulaire (COP)

Méthode Titrimétrie (oxydation et

dosage du carbone en équivalent

glucose)

Parsons et al.

(1989)


39

Conclusion

Ce chapitre nous a permis de donner une description sommaire de la station d’épuration

de la ville de Ain Beida et décrire les différents procédés de traitement des eaux usées utilisées dans

cette station à savoir : les prétraitements, traitement biologique, décantation et le traitement des

boues.

Chapitre III : Résultats et discutions 2018

40

I. Résultats et Discussions

2. Les Résultats de la STEP d’Ain Beida

Dans cette partie nous présentons les résultats des analyses physico-chimiques

mesurées au niveau de la STEP d’Ain Beida ainsi que les résultats mesurés au niveau de

laboratoire d’écologie (université Larbi Ben Mhidi). Ces résultats sont couplés pour comparées

seulement à la norme de chaque paramètre si elle existe et pour évaluer les rendements et

l’efficacité d’épuration de la STEP.

2.1.Les Résultats des analyses des paramètres physico-chimiques de l’eau

Les eaux usées sont principalement composées d'eau et d'autres matériaux qui ne

représentent qu'une petite partie des eaux usées, mais peuvent être présents en quantités

suffisantes pour mettre en danger la santé publique et l'environnement, donc avant de rejeter les

eaux usées dans le milieu naturel, il faut définir des paramètres pour avoir des renseignements

sur la composition et les caractéristiques qualitatives et quantitatives des eaux usées et de leurs

impacts sur le milieu récepteur.

Tableaux 14 : Les dates d’échantillonnage dans la station d’épuration de AIN BEIDA

pendent la période d’étude.

Les Sorties Date D’échantillonnage

Sortie 1 05 /03/2018

Sortie 2 13/03/2018

Sortie3 19/03/2018

Sortie 4 27/03/2018

Sortie 5 03/04/2018

Sortie 6 05/04/2018

Sortie 7 10/04/2018

Sortie 8 12/04/2018

Sortie 9 17/04/2018

Sortie 10 03/05/2018


41

1. La température

La température est un facteur écologique important du milieu. Elle permet de corriger les

paramètres d'analyse dont les valeurs sont liées à la température (conductivité notamment). Il

est important de connaitre la température de l'eau avec une bonne précision, en effet celle-ci

joue un rôle dans la solubilité des sels et surtout des gaz, dans la dissociation des sels dissous

donc sur la conductivité électrique, dans la détermination du pH, pour la connaissance de

l'origine de l'eau et des mélanges éventuels. Elle agit aussi comme un facteur physiologique

agissant sur le métabolisme de croissance des micro-organismes vivant dans l'eau (Rodier J et

al. 1996).

Les valeurs des températures présentées dans la Fig. n° 32 montrent que la température

maximale des eaux usées d’entrées est 15,60 C° et la valeur minimale est 12,90.

Les valeurs des températures présentée dans la Fig. n° 32 montrent que la température

maximale des eaux usées de la sortie varie entre 15,80 C° et la valeur maximale est 12,80 C°.

Ces valeurs sont inférieures aux normes algériennes des rejets liquides urbains 30°C.

Cette variation provoque le développement de la population bactériennes qui est de type

mésophile, et favorise la dégradation de la pollution organique en conséquence par phénomène

d’oxydation et minéralisation.

D’après la figure. 33 Le rendement de température varie dans l’ensemble

négativement entre -3,1% et-0,68% sauf la sortie 2 est 2,29 cela s’explique par une élévation

de température des eaux à la sortie (S).


42

Figure 32 : Variation temporelle des températures des eaux de la station d’épuration entre l’entrée et

la sortie pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

Figure 33 : Variation temporelle de rendement des Température (TC°) des eaux de la station

d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

2. Le Potentiel d’hydrogène (pH)

Le pH est un paramètre qui permet de mesurer l'acidité, l'alcalinité ou la basicité d'une eau.

Les valeurs de pH des eaux usées (à l’entrée et à la sortie) sont presque neutres (reste

dans les normes de rejet algériennes (6,5<pH<8,5).

D’après La Fig. n°34, la valeur maximale de pH des eaux d’entrées est 7,90 dans Sortie

7 et 8 et la valeur minimale est 7,20 dans la Sortie 03.

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT

10

Tem

pér

atu

re

Sortie

Rendement de la T (C°) en % Rendement

0

5

10

15

20

25

30


10

30T

emp

ératu

re

Les Sorties

T (C°)

ENTRE SORTIE NORME


43

La valeur maximale de pH des eaux de sorties est 7,90 dans la Sortie 8 et 9 et la valeur

minimale est 6,09 dans la Sortie 1.

Les bactéries des boues de la station favorisent la croissance dans ce milieu légèrement basique.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 35 varient entre [min -2,60% et max17,26%]

Figure 34 : Variation temporelle des Potentiels d’hydrogènes (pH) des eaux de la station d’épuration

entre l’entrée et la sortie pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

Figure 35 : Variation temporelle de rendement des Potentiel d’hydrogène (PH) des eaux de

la station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars

jusqu’à mai).

3. La salinité

D’après la Fig. n°36 la valeur maximale de salinité des eaux d’entrées est 1,15 mg. L-1 dans les

sortie 04 et 06 est la valeur minimale est 0,76 mg. L-1 dans la sortie 10.

La valeur maximale de salinité des eaux de sorties est 0,95 mg. L-1 dans les sorties 05 et 07 et la valeur

minimale est 0,64 mg. L-1 dans la sortie 10.

8,6

0123456789

10

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10 Norme

Pote

nti

el d

hy

dro

gen

e

Les sorties

pH

ENTRE SORTIE Norme

-5

0

5

10

15

20

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10

Les sorties

Rondement de (PH) en %

Rendemen


44

Ces valeurs sont inferieur aux normes algériennes des rejets liquides urbains 1,2 mg. L-1, qui

caractérise une épuration efficace selon le rejet.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 37 varient entre [min -6,7%et max

32%]

Figure 36 : Variation temporelle des salinités des eaux de la station d’épuration d’Ain El Beida entre l’entrée et la sortie exprimé (mg, L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai 2018)

Figure 37 : Variation temporelle de rendement de Salinité des eaux de la station d’épuration

entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

4. La Conductivité

La conductivité mesure la capacité de l'eau à conduire le courant entre deux électrodes.

La plupart des matières dissoutes dans l'eau se trouvent sous forme d'ions chargés

électriquement. La mesure de la conductivité permet donc d'apprécier la quantité de sels dissous

dans l'eau.

1,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4


10

Sa

lin

itè

Les sorties

La salinitè en(ms/cm)

ENTRE SORTIE Norme

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35


Les sorties

Rondement de (Salinitè) en %

Rendement


45

D’après la Fig. n°38 la valeur maximale de la conductivité électrique des eaux d’entrées

est 2,47 Ms /Cm dans la sortie 01 est la valeur minimale est 1,09 Ms /Cm dans la sortie 09

La valeur maximale de la conductivité électrique des eaux de sortie est 1,8 Ms /Cm dans la sortie

04.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 39 varient entre [min 5,5% max

43,31%]

Figure 38 : Variation des teneurs de la conductivité électrique des eaux d’entrée et de la sortie de la

station d’épuration d’Ain El Beida exprimé en (Ms /Cm) pendant la période d’étude (mars -mai 2018)



jusqu’à mai).

1,2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10Co

nd

uct

ivit

e èl

èctr

iqu

e

Les sorties

CE en(Ms/Cm))

ENTRE SORTIE Norme

0

10

20

30

40

50

60


Les sorties

Rondement de (CE)en %

Rendement


46

5.Les Sulfates

D’après la Fig. n° 40 la valeur maximale des sulfates des eaux d’entrées est 396,81 mg. L-1

dans la sortie 06 est la minimale est 241,16 mg. L-1 dans la sortie 04.

La valeur maximale des sulfates (SO4-) des eaux de sorties 118,14 mg. L-1dans la sortie

01 est la valeur minimale est 26,01 mg. L-1 dans la sortie 05.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 41 varient entre [min 47,88% max 93,07 %

].

Figure 40 : Variation des teneurs des sulfates (SO4-) des eaux de l’entré et de la sortie de la station

d’épuration (STEP) d’Ain Beida exprimés en mg. l-1 pendant la période d’étude mars-mai 2018.

Figure 41 : Variation temporelle de rendement des sulfates (SO4-3) des eaux de la station


250

050

100150200250300350400450


les

sulf

ate

s

Les sorties

Les sulfates en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Les sorties

Rondement de (SO4-3) en %

Rendement


47

6. L’azote total (NT)

Azote Total (NT) : est la somme de l'azote des nitrates (NO3-), des nitrites (NO2

-),

l'azote ammoniacal (NH3-N) et azote lié organiquement.

Dans la Fig.n°42 La valeur maximale de l’azote total (Nt) enregistrée au niveau des

effluents de la STEP des eaux d’entrées est de 97,8 mg. l-1 dans la sortie 06 et la valeur minima

est de 62,0 mg.l-1 dans la sortie 10 une la valeur maximale de l’azote total (Nt) des eaux de

sortie enregistrées au niveau des effluents de la STEP est 44,734 mg. L-1 dans la sortie 05 et

la valeur minimale est 19,08 mg l-1 dans la sortie 02.

Ces valeurs sont inferieur a la norme qui est de l’ordre de 50 mg.l-.

On conclut que la STEP diminue la pollution azotique par la nitrification et la

dénitrification.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 43 varient entre [min 32,49%

max77,48%]

Figure 42 : Variation des teneurs de l’azote total (Nt) des eaux de l’entré et de la sortie de la station

d’épuration (STEP) d’Ain Beida exprimés en ( mg. l-1) pendant la période d’étude (mars -mai 2018).

150

0

20

40

60

80

100

120

140

160


10

Azo

te t

ota

l

Les sorties

NT en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme


48

Figure 43 : Variation temporelle de rendement de l’azote total (Nt) des eaux de la station


7. L’azote ammoniacal (NH4+)

D’après la Fig. n° 44 la valeur maximale d’ammonium des eaux d’entrées est 55,50 mg. L-1

dans la sortie 04 et la valeur minimale est 22,62 mg. L-1 dans la sortie 01.

La valeur maximale d’ammonium des eaux de sortie est 0,32 dans la sortie 01 et la

valeur minimale est 0,09 dans la sortie 04.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 43 varient entre [min 98,59%max

99,83%]

Figure 44 : Variation des teneurs d’ammonium (NH4+) des eaux d’entré et de la sortie de la

station d’épuration (STEP) d’Ain Beida exprimés en ( mg. l-1) pendant la période d’étude

(mars-mai 2018).

0

20

40

60

80

100


Les sorties

Rondement de (NT) en %

Rendement

3

0

10

20

30

40

50

60

SRT 1 SRT 4 SRT 6 SRT 9 NTL

Lam

mon

ium

Les sorties

NH4+ en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme


49

Figure 45 : Variation temporelle de rendement d’ammonium (NH4+) des eaux de la station


8. Les Nitrites (NO2-)

Nous remarquons que les concentrations maximales dans la Fig.n°46 de NO2- de l’eau d’entrées

est 3,105 mg. l-1 dans la sortie 10 et la valeur minimale 1,634 mg.l-1 dans la sortie 01.

Et dans l’eau traitée la valeur maximale est 0,143 mg. l-1 dans la sortie10 et la valeur minimale

est 0,083 mg.l-1 dans la sortie 04.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 47 est 94,5%.

Figure 46 : Variation des teneurs des Nitrites (NO2-) des eaux de l’entré et de la sortie de la

station d’épuration (STEP) d’Ain Beida exprimés en (mg. L-1) pendant la période d’étude

(mars -mai 2018).

98

98

99

99

100

100

SRT 1 SRT 4 SRT 6 SRT 9

Les sorties

Rondement de (NH4+) en %

Rendement

1

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10 NTL

Les

nit

rite

s

Les sorties

NO2- en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme


50

Figure 47 : Variation temporelle de rendement des Nitrites (NO2-) des eaux de la station


9. Les Nitrates (NO3-)

Les nitrates constituent le stade final de l'oxydation de l'azote organique dans l'eau. Les

bactéries nitratâtes (nitrobacters) transforment les nitrites en nitrates. Les nitrates ne sont pas

toxiques ; mais des teneurs élevées en nitrates provoquent une prolifération algale qui contribue

à l'eutrophisation du milieu. Leur potentiel danger reste néanmoins relatif à leur réduction en

nitrates (Rodier J, 2009).

Nous remarquons que les concentrations maximales dans la Fig.n°48 de NO3- de

l’eau d’entrées est 7,263 mg. l-1 dans la sortie 03 et les concentrations minimale est 3,665 mg.

l-1 dans la sortie 09.

Les concentrations maximales de NO3- de l’eau de sortie est 20,28 mg. l-1dans la

sortie 03 et les concentrations minimale est 13,84 mg. L-1 dans la sortie 07 ces résultats ne

sont pas dans les normes de l’ordre de 15 mg. L-1.

La réaction de nitratation (oxydation des nitrites) est effectuée par les bactéries nitratantes

(Nitrobacter, Nitrospira), selon la réaction suivante : NO2+0.5 O2+NO3l-1

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 49 varient entre [min -401,98 % max

-107,96% ].(Fig. 48)

0102030405060708090

100


Les sorties

Rondement de (NO2-) en %

Rendement


51

Figure 48 : Variation des teneurs des Nitrates (NO3-) des eaux de l’entré et de la sortie de la station

d’épuration (STEP) d’Ain Beida exprimés en (mg. l-1) pendant la période d’étude (mars-mai 2018).



jusqu’à mai).

10. Le Phosphore total (PT)

Le phosphore se trouve dans les ERI sous formes D’ortho phosphate, soluble PO4H2-

De poly phosphate qui a tendance à s'hydrolyser en ortho phosphate

De phosphore non dissous.

La somme de ces diverses formes constitue le phosphore total, dont chaque forme peut être

mesurée indépendamment des autres par spectrométrie (Mizi. A. 2006)

D’après la Figure 50 la valeur maximale des phosphores total (PT) dans les eaux

d’entrées est 11,26 mg. L-1dans la sortie 03 et la valeur minimale est 6,34 mg. L-1 dans la sortie

06.

15

0

5

10

15

20

25

SRT 1 SRT 3 SRT 5 SRT 7 SRT 9 NTL

Les

nit

rate

s

Les sorties

NO3- en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme

-500

-400

-300

-200

-100

0

SRT 1 SRT 3 SRT 5 SRT 7 SRT 9

Les sorties

Rondement de (NO3-) en %

Rendement


52

La valeur maximale de des phosphores total (PT) dans les eaux de sorties est 2,28 mg. L-1 dans la

sortie 05 et la valeur minimale est 0,57 mg. L-1 dans la sortie 02.

La teneur élever des phosphores total (PT) dans les eaux usées provient pour

l’essentiel des rejets métaboliques. Les autres apports de phosphore proviennent des détergents

pour lave-vaisselle, des eaux de vaisselle et les industries agro -alimentaires.

En terme de rendement, on remarque selon la fig. 51 varient entre min 38,39%max 59,68%.

Figure 50 : Variation temporelle des phosphore total (PT) des eaux de la station d’épuration

d’Ain Beida entre l’entrée et la sortie exprimé( mg, L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à

mai)

Figure 51 : Variation temporelle de rendement des phosphores total (PT) des eaux de la

station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à

mai).

11. Le Phosphore Total Dissous(PTD)

0

2

4

6

8

10

12


10

Ph

oso

hre

to

tal

dis

sou

t

Les sorties

PT en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme

0

10

20

30

40

50

60

70

80


Les sorties

Rondement de (PT) en %

Rendement


53

D’après La Figure52, la valeur maximale des Phosphores total dissout (PTD) des eaux

d’entrées est 11,26 mg. L-1 dans la Sortie 3 et la valeur minimale est 6,34 mg. L-1 dans la

Sortie 6.

Est à la sortie des eaux traitée la valeur maximale des Phosphores total dissout est

2,276 mg. L-1 dans la Sortie 5 et la valeur minimale est 1.579 mg. L-1dans la Sortie 9.

En terme de rendement, on remarque selon la figure 53 varient entre [min 94,34%max

67,64 %]

Figure 52 : Variation temporelle des Phosphores total dissout (PTD) des eaux de la station

d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à

mai).

0

2

4

6

8

10

12

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10Ph

osp

hore

tota

l d

isso

ut

Les sorties

PTD en(mg.l-1)

ENTRE SORTIE Norme

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Les sorties

Rondement de (PTD) en %

Rendemen


54

Figure 53 : Variation temporelle de rendement des Phosphores total dissout (PTD) des eaux

de la station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars

jusqu’à mai).

12. Les Ortho Phosphates (PO4+3)

D’après La Figure (56), la valeur maximale des Ortho Phosphates (PO43-) des eaux

d’entrées est 3,64 mg. L-1 dans la Sortie 6 et la valeur minimale est 1,35 mg. L-1 dans la Sortie

2.

Est à la sortie des eaux traitée la valeur maximale des Ortho Phosphates (PO43-) est

0,35 mg. L-1 dans la Sortie 6 et la valeur minimale est 0,129 mg. L-1dans la Sortie 2.

Ce qui prouvent que le phosphate est utilisé pour protéger leur forme de corps par

l’adsorption au cours de traitement biologique.

Les rendements épuratoires des Ortho Phosphates (PO4+) est 90,4 avec un taux de 94%, qui

caractérise une épuration efficace selon le rejet. (Fig. 55)

Figure 54 : Variation temporelle des Ortho Phosphates (PO43-) des eaux de la station d’épuration

entre l’entrée et la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10Norme

Les

ph

osp

hate

s

Les sorties

PO4+3 en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE


55

Figure 55 : Variation temporelle de rendement des Ortho Phosphates (PO4+3) des eaux de la


mai).

13.Les poly Phosphates (P2O5)

Un polyphosphate est un produit minéral obtenu par polycondensation de phosphates

sous forme d'ortophosphates. Ils sont hydrolysés (décomposés) par l'eau dès leur mise en

solution en milieu aqueux. La vitesse d'hydrolyse, faible à température ambiante (10-20 °C),

s'accélère avec l'élévation de température pour devenir quasi instantanée à l'ébullition.

( Merdjajou et Guerbas , 2016)

D’après La Figure56, la valeur maximale des poly Phosphates (P2O5) des eaux d’entrées

est 2,25 mg. L-1 dans la Sortie 10 et la valeur minimale est 0,64 mg. L-1dans la Sortie 6.

Et à la sortie des eaux traitée la valeur maximale des Ortho Phosphates (PO4+) est 0,13

mg. L-1 dans la Sortie 8 et la valeur minimale est 0,09 mg. L-1 dans la Sortie.

D’après la Figure (57), on remarque que les concentrations de rendement d’éliminer les

P2O5 sont presque identiques (85,6%).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Les sorties

Rondement de (PO43-) en %

Rendement

http://www.aquaportail.com/definition-7502-mineral.html

http://www.aquaportail.com/definition-8406-hydrolyse.html

http://www.aquaportail.com/definition-2414-temperature.html


56

Figure 56 : Variation temporelle des poly Phosphates (P2O5) des eaux de la station d’épuration entre

l’entrée et la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

Figure 57 : Variation temporelle de rendement des poly Phosphates (P2O5) des eaux de la


mai).

14.Le Silicium

Le silicium est un autre élément important utilisé par les organismes phyto-

planctoniques (diatomées, radiolaires) pour leur squelette (aminot et al, 1983). Il constitue donc

un nutriment important pour le développement des algues.

Les valeurs de silicium présentée dans la Fig. n°58 de l’entrée montrent que le

silicium(Si) des eaux usées varient entre 83,3 mg. L-1dans la sortie 5, et 40,7 mg. L-1dans la

sortie 3.

Et à la sortie les valeurs montrent que le silicium(Si) des eaux usées varient entre 46,6

mg. L-1 dans la sortie 10, et 6,5 mg. L-1 dans la sortie 8.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5


Les

Po

lyo

ho

sph

ate

s

Les sorties

P2O5 en(mg.l-1)

ENTRE SORTIE

0

20

40

60

80

100


Les sorties

Rondement de (P2O5) en %

Rendement


57

Ces valeurs sont supérieures aux normes algériennes des rejets liquides urbains 8 (mg.

L-1), ce qui implique qu’il y a une pollution thermique influençant sur le milieu naturel, on

général on peut dire la fluctuation de silicium est dépendant les eaux rejetées apportées par les

rejets des agglomérations d’une part l’effets des eaux domestique.

Le pourcentage de rendement en (Si) varient entre 0,85% et 88,84% durant toute la

période d’étude l’égerment différente de chaque sortie à l’autre.

Figure 58 : Variation temporelle des Siliciums(Si) des eaux de la station d’épuration entre l’entrée et

la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

Figure 59 : Variation temporelle de rendement des Siliciums (Si) des eaux de la station


15.La Matière En Suspension (MES)

8

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0


le s

ilic

ium

Les sorties

le silicium en(mg.l-1)

ENTRE SORTIE Norme

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Les sorties

Rondement de (Silicium) en %

Rendement


58

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 (Faby,

1997).

D’après La Figure 60, la valeur maximale des Matières En Suspension (MES) des eaux

d’entrées est 906 mg. L-1 dans la Sortie 6 et la valeur minimale est 282 mg. L-1dans la Sortie 8,

avec une moyenne de 631,80 mg. L-1 .

Est à la sortie des eaux traitée la valeur maximale des Matières En Suspension (MES)

est 38 mg. L-1dans la Sortie 1 et la valeur minimale est 10 mg. L-1dans la Sortie 8, avec une

moyenne de 19 mg. L-1.

Les valeurs de MES ont été mesurées sont conformes à la norme qui est d’ordre de 30mg.l-

1. Ces résultats montrent qu’il Ya une élimination régulière de ces derniers, sauf la sortie 01 les

MES elle dépasse la norme 38 mg. L-1 cause de :

L’empanne des agitateur d’aération dans le bassin.

M’entre dans la station les eaux des pluies avec une forte charge des MES (sable gravit

poussière).

Les taux d’abattement des MES durant la période présentée par la Figure 63 sont variés

dans un intervalle 93,7% à 98 % les résultats généralement sont fiables et satisfaisantes.

Figure 60 : Variation temporelle des Matières En Suspension (MES) des eaux de la station

d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à

mai).

30

0

200

400

600

800

1000


Mati

ère

en s

usp

on

sion

Les sorties

MES en(mg,l-1)

ENTREE SORTIE Norme


59

Figure 61 : Variation temporelle de rendement des Matières En Suspension (MES) des eaux


jusqu’à mai).

16.La matière volatile sèche (MVS)

Elle représente la fraction organique des MES et sont obtenues par calcination de ces

MES à 525°C pendant 2h. La déférence de poids entre MES à 105°C et MES à 525°C donne la

« perte au feu » et correspond à la teneur en MVS (en mg /l) d’une eau (Boumediene, 2013).

D’après La Figure 62, la valeur maximale les matières volatile sèche (MVS) des eaux

d’entrées est 320 mg. L-1 dans la Sortie 2 et la valeur minimale est 160 mg. L-1 dans la Sortie 3,

avec une moyenne de 240 mg. L-1 avec une moyenne de 240 mg. L-1.

Et à la sortie des eaux traitée les valeurs des matières volatile sèche (MVS) est

négligeable.

Ces valeurs sont supérieures aux normes algériennes des rejets liquides urbains 200 mg.

L-1, qui caractérise une épuration efficace selon le rejet.

Les taux d’abattement des MES durant la période présentée par la (Fig. n°63), avec un

rendement de 100% les résultats généralement sont effaçasse.

91

92

93

94

95

96

97

98

99


Les sorties

Rondement des (MES) en %

Rendement


60

Figure 62 : Variation temporelle les matières volatile sèche (MVS) des eaux de la station d’épuration

entre l’entrée et la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).

Figure 63 : Variation temporelle de rendement des Matières En Suspension (MES) des eaux


jusqu’à mai)

17.La Demande Biochimique En Oxygène (DBO5)

Exprime la quantité d'oxygène nécessaire à la destruction ou à la dégradation des

matières organiques présentent dans les eaux usées par les microorganismes du milieu. Mesurée

par la consommation d'oxygène à 20°C à l'obscurité pendent 5 jours d'incubation d'un

échantillon préalablement ensemencé, temps qui assure l'oxydation biologique des matières

organiques carbonées (Xanthoulis, 1993).

200

0

50

100

150

200

250

300

350

SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 7 SRT 9 Norme

Ma

tièr

e v

ola

tile

sèc

he

Les sorties

MVS en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme

0

20

40

60

80

100

120

SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 7 SRT 9

Les sorties

Rondement de (MVS) en %

Rendement


61

D’après La Figure 64, la valeur maximale de la demande biochimique en oxygène (DBO5)

des eaux d’entrées est 460 dans la Sortie 6 et la valeur minimale est 224 mg. L-1 dans la Sortie

2, avec une moyenne de 363,38 mg. L-1. Et à la sortie des eaux traitée la valeur maximale des

Matières En Suspension MES est 35 dans la Sortie 10et la valeur minimale est 0 dans la Sortie

6, avec une moyenne de 7,25 mg. L-1.

Les valeurs de sortie de la DBO5 dans la sortie 10, est 35 mg. L-1, elle dépasse la norme

algérienne 30 mg. L-1. Ce dépassement explique une biodégradabilité incomplète, qui dû

probablement le manque d’aération au niveau de bassin biologique.

Le rendement de l’abattement de la DBO5 représente des différences négligeables entre

les différentes sorties, dans un intervalle de 91,1% à 100%.

Figure 64 : Variation temporelle de la demande biochimique en oxygène (DBO5) des eaux de la

station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (mg. L-1) pendant la période de suivi (mars

jusqu’à mai).

Figure 65 : Variation temporelle de rendement de la demande biochimique en oxygène

(DBO5) des eaux de la station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période

de suivi (mars jusqu’à mai).

30

0

100

200

300

400

500

SRT 2 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10

Dem

end

e b

ioch

imiq

ue

en

oxygèn

e

Les sorties

DBO5 en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme

86

88

90

92

94

96

98

100

102

SRT 2 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10

Les sorties

Rondement de (DBO5) en %

Rendement


62

18.Le carbone organique particulière (COP)

D’après La Figure 66, la valeur maximale des Carbones Organique Particulière (COP) des eaux

d’entrées est 16,6 mg. L-1 dans la Sortie 3 et la valeur minimale est 6,7 mg. L-1dans la Sortie 4,

avec une moyenne de 12,2 mg. L-1.

Est à la sortie des eaux traitée la valeur maximale des Carbones Organique Particulière (COP)

est 25,3 mg. L-1 dans la Sortie 10, et la valeur minimale est 19,3 mg. L-1dans la Sortie 6, avec

une moyenne de23 mg. L-1.

Le rendement d’abattements de la température varie dans l’ensemble négativement est

cela s’explique par une élévation (MO)des eaux à la sortie, fig. 67.

Figure 66 : Variation temporelle des Carbones Organique Particulière (COP) des eaux de la

station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en mg. L-1 pendant la période de suivi (mars

jusqu’à mai).

Figure 67 : Variation temporelle de rendement de la demande biochimique en oxygène

(DBO5) des eaux de la station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période

de suivi (mars jusqu’à mai).

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0


Carb

on

e org

an

iqu

e p

art

ècu

lièr

e

Les sorties

COP en(mg,l-1)

ENTRE SORTIE Norme

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0


Les sorties

Rondement de (COP) en %

Rendement

Conclusion

63

Conclusion

L’objectif visé par cette étude est d’éclairer l’importance de l’opération d’épuration des

eaux usées. Il s’agit d’une pratique qui a des influences sur l’environnement, l’économie du

pays et la santé humaine.

Dans l’optique de préserver l’environnement et de protéger la santé publique, les eaux

usées de la ville d’Ain El Beida sont épurées dans une station à boues activées fonctionnant à

faible charge.

On constate que les équipements de traitement des eaux usées du la STEP d’Ain El

Beida, nécessitent une prise en charge sérieuse pour assurer leur fonctionnement correct. Les

mesures de la pollution avant et après traitement ne nous sont pas faites régulièrement.

A partir de cette étude réalisée on peut conclure les résultats capitalisée suivants :

Le système d’épuration des eaux usées de la ville d’Ain el Beida (boues activées) donne

un rendement de traitement très encourageant

Les paramètres physiques Température(TC°), pH, conductivité électrique(CE), salinité,

répondent aux normes algériennes des rejets liquides urbains.

Une bonne élimination des matières organique la DBO5 avec des rendements de 100 %,

etde MVS avec des taux de 100 %, et des MES de 98,18 % a été constaté au niveau de

la STEP de AIN BEIDA.

Une bonne élimination des paramètres chimique selon : NH4+ avec des taux 99.83 %,

NO2- avec des taux de 95,4%, NT avec un taux de 77,48 %, PO4

3+ avec un taux de

90,4%, P2O5 avec un taux de 85,6, SO4+ avec un taux de 93,07 %).

Les paramètres non élimines sont : (NO3-, PT, Si, COP).

Les analyses physico-chimiques des eaux traitées sont conformes aux normes de rejets

dans les milieux naturels.

Le traitement biologique des formes azotées par la technique de boues activées générée

En termes de perspective une élimination totale de la forme ammoniacale caractérisant

des d’eau usées

En termes de perspective et suggestions il est recommandé de :

Conclusion

64

o Réhabiliter système d ‘assainissement par la séparation des eaux usées et les eaux

pluviales

o Raccorder toutes les agglomérations par un système d’assainissement orienté vers la

station

o Observer et contrôler tous les rejets liquides urbains et industriels et appliquer la loi de

pollueur payeur

o Implanter une filière spécifique de traitement de formes de phosphore pour l’élimination

total des poly phosphates

o Faire des analyses des ETM (éléments traces métalliques) minimum une fois par mois

o Encourager les agriculteurs d’utiliser les boues comme engrais naturels pour l’activité

l’arboriculture

o On peut ajouter que la sensibilisation et prévention et la participation des populations et

les collectivités locale ces actions primordiales pour préserver notre environnement.

Annexe

65

I. Technique d’analyse des eaux

1. Détermination de l’azote ammoniacal NH4+

1.1. L’appareillage

Spectrophotomètre UV-Visible

1.2. Le Mode opératoire

- Prendre 40ml d’eau à analyser

- Ajouter 4ml du réactif coloré et agiter

- Ajouter 4ml de la solution déchloroisocynurique et ajouter à 50 ml avec l «’eau distillée

et attendre 1h 30.

Remarque : l’application de la couleur verdâtre indique la présence des NH4+

Effectuer la lecture à 655nm.

2. Mesure électrométrique de PH

2.1. Réactifs

- Solution tampon PH=7

- Solution tampon PH=4

2.2. Appareillage

-PH mètre

-Electrode de verre

Annexe

66

2.3. Mode opératoire

- Prendre environ 100 ml d’eau analysé

- Mettre un agitateur avec une faible agitation

- Tremper l’électrode dans le bécher

- Laisser stabiliser un moment avec une faible agitation, puis noter le PH.

3.Mesure de la conductivité électrique (CE)

3.1. Réactifs

- Solution standard de KCl

3.2. Appareillage

- Conductimètre

- Electrode de verre


-Prendre environ 100 ml d’eau a analysé.

- Tremper l’électrode dans le bécher.

- Laisser stabiliser un moment, puis noter la valeur de la conductivité.

4. Détermination des matières en suspension (MES)

4.1. Appareillage

- Balance de précision électronique (Statorius. CP.224S.OCE)

- Filtre sous vide (Buchner)

- Etuve (MEMMERT)


4.2.1. Préparation les filtres

- Laver les filtres par l’eau distillée.

- Séché les filtres a 105C° pendant au moins 1 h.

- Laisser refroidir dans le dessiccateur. Peser.

8.2.2. Filtration de l’échantillon

Annexe

67

- Placer le filtre (la partie lisse en bas) sur le support de filtration.

- Agiter le flacon d’échantillon.

- Verser un volume convenable d’échantillon dans l’éprouvette graduée.

- Filtré l’échantillon.

- Rincer les parois internes de l’éprouvette graduée avec l’eau distillée.

- Libérer le dispositif sous vide lorsque le papier filtre est pratiquement sec.

- Retirer avec précaution le papier filtre à l’aide de pinces à extrémités plate.

- Placer le filtre sur un support de séchage (capsules).

- Sécher le filtre dans l’étuve a 105C° pendant 2 heures.

- Peser.

- Reporter la capsule à l’étuve puis dans le dessiccateur et peser.

- Renouveler ces opérations jusqu'à l’obtention d’un poids constant (la différence

entre 02 pièces consécutive ne diffère pas plus de 0.5 mg.

5.Détermination de la demande biochimique en oxygène (DBO5)

5.1. Instruments nécessaire

- Armoires thermostatiques température 20C (modèle TS606)

- Système d’agitation à induction

- Système de mesure Oxi Top

- Flacon échantillon brut (volume nominal 510 ml)

- Barreaux mantiques

Annexe

68

- Godet caoutchoute

Réactifs

Pastilles de soude (NAOH)

5.2. MODE OPERATOIRE

- Prise d’essai

- Elle dépend delà charge de l’échantillon, celle –ci dépend de l’origine de

l’échantillon industrielle ou urbaine la couleur, de l’odeur et de la charge en matière

en suspension…

- Sélection du volume d’échantillon

- Estimer la valeur de DBO5 80°°de la valeur DCO

- Vérifier la plage de mesure correspondante dans le tableau ci-dessous et calculer

les valeurs correctes pour le volume de l’échantillon et le facteur.

6. Dosage de sulfate(SO4)


Dans un bécher, introduire successivement :

10 ml d’eau à analyser.

0,2 ml Acide chlorhydrique.

1 ml Solution de chlorure de baryums stabilisé.

Agiter énergiquement et laisser reposer 15 minutes.

Agiter de nouveau et faire les lectures au spectrophotomètre à la longueur d’onde de 650 nm.

7. Dosage des poly-phosphates(P2O5)

7.1. Les réactifs

Solution d’acide sulfurique (20%)

Solution NaOH (12%)

7.2. Mélange des réactifs

10 ml de solution de molybdate.

25 ml d’acide sulfurique 2.5 mol. L-1.

10 ml de solution d’acide ascorbique.

5 ml de solution d’oxytartrate de potassium et d’antimoine


Annexe

69

Dans un flacon :

Mettre 10 ml de l’échantillon filtré ;

Ajouter 1ml de solution d’acide sulfurique 20% ;

Boucher avec le papier aluminium et placer dans le bain de sable pendant 30 min

;

Laisser refroidir puis ajuster le pH avec la solution de NaOH à l’aide d’une

burette et un multi paramètre jusqu’à la valeur du pH ~ 2 ;

Mener le volume à 10 ml avec de l’eau distillé ;

Ajouter 1 ml du mélange des réactifs et homogénéiser aussitôt ;

Attendre 5 min et mesurer l’absorbance à 885 nm par rapport à l’eau distillée.

Soit A cette mesure ;

Les résultats sont exprimés en mg/l à partir de la courbe d’étalonnage.

8. Dosage de silicium(SI)

8.1. Réactifs

Réactif 1 : réactif au molybdate

12 ,5 ml acide sulfurique h2so4 + 37,5 ml eaux distillé

15g molybdate + 100 ml eaux distillé

Réactif 2 : réactif Acide oxalique

10g acide oxalique + 100 ml eaux distillé

Réactif 3 : réactif Acide ascorbique

Annexe

70

2,8 g acide ascorbique + 100 ml eaux distillé


Introduire dans des gobelets en plastique 10 ml d’eaux analysée

Ajouter à la micropipette 0,4 ml R1, mélanger

Attendre au minimum 10 min

Ajouter à la micropipette 0,4 ml R2

Mélanger

Sans attendre ajouter 0.2 ml R3

Attendre 2 à 3 h et mesurer l’absorbance à 810 nm

9.Dosage du carbone organique particulaire(cop)

9.1. Réactifs

Solution sulfochromique

Solution du glucose

Acide phosphorique

Solution de férroine

Solution sulfate double ferreux.

9.2. Dosage des échantillons

a- Oxydation des filtres

Annexe

71

Placer une série de filtres dans des erlenmeyers de 100 ml

Appliquer les filtres avec une tige de verre propre, au fond des

erlenmeyers

Ajouter 2 ml d’acide phosphorique

Couvrir avec les cristallisoirs.

Mettre au bain de sable à 100-110 °C pendant 30 min

Ajouter 10 ml de mélange sulfochromique et couvrir à nouveau

Remettre au bain de sable pendant 30 à 60 min

b- Dosage

Refroidir l'erlenmeyer

Ajouter 50 ml d'eau distillé et de gouttes de férroine

Titrer avec la solution de (Fe(II)Soit V1 le volume versé en ml

Détermination du blanc

Traiter 03 filtres vierges exactement de la même façon que les précédé

10. Dosage de l'Azote Total(NT)

10.1. Réactifs

- Solution de minéralisation :

- Persulfate de potassium 3g

- Hydroxyde de sodium 0,5 N 50 ml

- Eau permutée 100 ml

- Réactifs utilisés pour le dosage des nitrates (RI : Sulfalinmide ; RII : NED)

• Établissement de la courbe d'étalonnage

Se reporter au dosage des nitrates.


Minéralisation :

-Introduire dans un flacon stérilisable 10 ml d'échantillon brut (non filtrée)

Annexe

72

- 15 ml de solution de minéralisation.

- Boucher le flacon, le passer à l'autoclave à 120°C à la pression de 100 000 Pa pendant

45 min. Après refroidissement,

- Prélever 5 ml et les introduire dans une fiole jaugée de 200 ml.

- Ajouter 5 ml de solution tampon,

- Ajuster (compléter) avec l'eau distillée le volume à 200 ml.

- Effectuer le dosage des nitrates sur cette solution par l'une des méthodes connues

(méthode de réduction)

10.3. Méthode de réduction par cadmium :

1. Prendre 100± 2ml d’échantillon, ajouter 2.0ml de la solution concentrée de

chlorure d’ammonium et mélanger correctement.

2. Verser environ 5 ml cette solution dans la colonne et les laisser écouler : cette

procédure diminue considérablement les risques d’interférences entre

échantillon successifs.

3. Verser alors le reste de l’échantillon.

4. Rejeter les 30 premiers millilitres.

5. Rincer une éprouvette graduée de 50 ml avec quelques millilitres de la solution

sortant de la colonne et recueillir 50 ml de l’effluent.

6. Ajouter aussitôt 1.0 ml de réactif 1 et mélanger.

7. Laisser reposer 2 à 8 min.

8. Ajouter 1. Ml du réactif 2. Mélanger.

9. Attendre au moins 10 min mais pas plus de 2 heures.

10. Mesurer l’absorbance en cuves de 1 cm à 543 nm par rapport à l’eau distillée.

Soit ATR Cette mesure

Annexe

73

11. Dosage de l’azote nitrique(NO2-)

11.1. Réactifs

Réactif 1 Solution de sulfanilamide

Pour préparer 500 ml de réactif

Diluer 50 ml d’acide chlorhydrique concentré (d= 1.18) dans environ 300 ml d’eau

distillée ou déminéralisé

Dissoudre 5 g de sulfanilamide dans cette solution et compléter à 500 ml

Cette solution est stable indéfiniment

Réactif 2 Solution de N-naphtyl-ethylènediamine

Dans 500 ml d’eau distillée, dissoudre 0,5 g de dichlorohydrate de N-(1-naphtyl) -

éthylènediamine.

Conserver cette solution an froid et à l’abri de la lumière, le renouveler tous les mois ou

dès qu’il s’y développe une coloration brune

1 ml contient 5 µmol. L-1 de N-NO3-

La solution est stable plusieurs mois si elle est conservée au froid et à l’abri de la lumière


Le processus général

Annexe

74

Analyse de la concentration totale nitrate+nitrite

Prendre 100±2 ml d’échantillon, ajouter 2.0 ml de la solution concentrée

de chlorure d’ammonium et mélanger correctement.

Verser environ 5 ml de cette solution dans la colonne et les laisser écouler

cette procédure diminue considérablement les risques d’interférences entre échantillons

successifs.

Verser alors le reste de l’échantillon

Rejeter les 30 premiers millilitres

Rincer une éprouvette graduée de 50 ml avec quelques millilitres de la solution sortant

de la colonne et recueillir 50 ml de l’effluent.

Ajouter aussitôt 1.0 ml de réactif 1 et mélanger

Laisser reposer 2 à 8 min

Ajouter 1.0 ml du réactif 2 mélanger

Attendre au moins 10 min pas plus de 2 heures

Mesurer l’absorbance en cuves de 1 cm à 543 nm par rapport à l’eau distillée.

Remarque :

Le temps de passage sur colonne doit rester le même pour toute une série d’échantillon

et d’étalons, Ce temps a été préalablement ajustée pour obtenir le rendement optimal

Si la concentration de l’échantillon est susceptible de dépasser 25 µ mol. L-1 il est nécessaire

d’effectuer une dilution, avant l’addition des réactifs pour que la concentration reste inférieure

à cette valeur (voir dosage des ions nitrites)

Annexe

75

12. Dosage de l’azote nitreux (NO3- )

12.1. Réactifs

Réactif 1 : Solution de sulfanilamide

Pour préparer 500 ml de réactif

Diluer 50 ml d’acide chlorhydrique concentré (d= 1.18) dans environ 300 ml d’eau distillée

ou déminéralisé

Dissoudre 5 g de sulfanilamide dans cette solution et compléter à 500 ml

Cette solution est stable indéfiniment

Réactif 2 : Solution de N-naphtyl-ethylènediamine

Dans 500 ml d’eau distillée, dissoudre 0,5 g de dichlorohydrate de N-(1-naphtyl) -

éthylènediamine.

Conserver cette solution an froid et à l’abri de la lumière, le renouveler tous les mois ou

dès qu’il s’y développe une coloration brune


Le processus général

La température des échantillons doit être comprise entre 15 et 25 °C on procède

comme suit :

Rincer une éprouvette de 50 ml avec l’eau à analyser et y introduire 50±1

ml de l’échantillon

Ajouter 1.0 ml du réactif 1 en mélanger

Laisser reposer 2 à 8 min

Ajouter 1.0 ml du réactif 2 et mélanger à nouveau

Attendre au moins 10 min pas plus de 2 heures

Mesurer l’absorbance en cuve de 10 cm de trajet optique à la longueur

d’onde de 543 nm, en prenant de l’eau distillée comme référence

Annexe

76

13. Dosage du phosphore Total(PT)

13.1. Réactifs

- Acide sulfurique (d ; 1,84).

- Solution de persulfate de sodium à 500 9 1L.

- Solution d'hydroxyde de sodium à 120 9 1L.


Introduire 50 ml d'échantillon (ou un volume déterminé en fonction de la teneur

supposée en phosphore) dans un matras de Kedah,

ajouter 5 ml d'acide sulfurique et 5 ml de solution de persulfate de sodium. Porter à

ébullition et concentrer jusqu'à émission de fumées blanches.

Maintenir l'ébullition pendant 90 minutes. Diluer le résidu avec de l'eau permutée,

Ramener à pH 2 environ avec la solution d'hydroxyde de sodium.

Après refroidissement à la température ambiante, filtrer si nécessaire et vérifier au pH-

mètre que le pH est compris entre 1,5 et 2,5.

Ajuster le volume à 200 ml avec de l'eau permutée.

Préparer un témoin à partir d'eau permutée traitée, dans les mêmes conditions que

l'échantillon.

Procéder au dosage selon l'une des méthodes décrites pour les ortho phosphates

Annexe

77

Dans les eaux naturelles. Tenir compte dans l'expression des résultants de la dilution.

Les Références bibliographiques

Baouia A. et Habbaz, D. 2006., La situation d'assainissement et d'évacuation des eaux usées de

la ville d’Ouargla et caractérisation des eaux de Chott de Ain baida. Mém. Ing. Eco et Env.

Ecos. steppique et saharien. Univ. d’Ouargla. 118p.

Bennouna M., et Kehal, S.2001., Production de Méthane à Partir des Boues des Stations

d’Epuration des Eaux Usées: Potentiel Existant en Algérie. Numéro Spécial Biomasse

Production et Valorisation Alger, 18-22p.

Boumediene M.2013., bilan de suivi des performances de fonctionnement d’une station

d’épuration a boues activées : cas de la step ain el houtz , diplôme de licence en

Hydraulique,université Abou bekr belkaid, 8-13-20p.

Chaouch A. 2013., Surveillance de l’état de fonctionnement d’un procédé biologique de

dépollution mémoire de magister, université 20 août 1955 – Skikda, p3-13.

Emilie J, 2002., Composition organique de boues résiduaires de stations d’épuration lorraines:

Caractérisation moléculaire et effets de la biodégradation. Géochimie. Université Henri

Poincaré - Nancy I, Fran¸cais.p53

Faby J.A., Brissaud F. 1997., L’utilisation des eaux usées épurées en irrigation. (Office

International de l’Eau, 76 p.

Gharzouli M. 2014., Investir dans le développement durable : La réutilisation des eaux usées

épurées. Chef de Station d’Epuration de la ville de Sétif ONA- Zone de Sétif Unité

d’assainissement, p122.

Ghettas N,2009., Epuration des Eaux Usées : Cas de la Ville de Touggourt Mémoire d’ingénieur

D’état En Biologie Université Kasdi Merbah – Ouargla, p 1-10-5-16.

Guergour S. 2014., Élimination des polluants organiques contenus dans les eaux usées par

electro-fenton mémoire magister Universite Ferhat Abbas-Setif-1 Ufas Algérie, p14.

Jora Dp. 2009., Journal officiel de la republique algerienne 36 , 27 joumada ethania 1430

_21juin 2009

Mahdjar M. 2016., Etude des performances de la station d’épuration de la ville d’Ouargla,

Diplôme de master Académique Université KASDI MERBAH Ouargla, p 8-11.

Medkour M. 2002., Réutilisation des eaux usées épurées. Forum de la gestion de la demande

en eau : Réutilisation des eaux usées, 26 et 27 Mars 2002, Rabat,p11 .

Mekhalif F. 2009., Réutilisation des eaux résiduaires industrielles épurées comme eau

d’appoint dans un circuit de refroidissement. Mém de Magister, université de Skikda, P 1.

Melanie H. 2010., Evaluation des capacités bioremédiatrices d’une mangrove impactée par des

eaux usées domestiques. Application au site pilote de Malamani, Mayotte.. Autre. Université

Paul Sabatier- Toulouse III, Français.

Merdjajou L et Guerbas A. 2016., Contribution à l'étude du fonctionnement de la station

d'épuration (STEP) d'Ain-Beida et son impact sur l'environnement,mémoire master Universite

Larbi Ben Mhidi Oum El Bouaghi,p120.

Mizi A. 2006., Traitement des eaux de rejets d'une raffinerie des corps gras région de BEJAIA

et valorisation des déchets oléicoles (Doctoral dissertation, Thèse de doctorat. Université de

Badji Mokhtar. ANNABA),p141.

Oubacha N.2011., Décontamination des eaux contenant des colorants textiles et les adjuvants

par des matériaux naturels et synthétiques. Thèse, Master, Uni - Mouloud Mammeri Tizi ouzou.

P122.

Rejesk F, 2005., Analyse des eaux ; aspects réglementaires et techniques ; centre régional de

documentaires techniques pédagogique d'aquitaine

Rodier, J., Bazin, C., et Broutin, J. P. 1996., L'analyse de l'eau: eaux naturelles, eaux résiduaires

et de mer: chimie, physico-chimie, microbiologie, biologie, interprétation des résultats. Dunod.

Rodier, J., Bazin, C., Broutin, J. P., Chambon, P., Champsaur, H., et Rodi, L. 1984., L’analyse

de l’eau. 7eme édition. Paris, France.

Rodier, J ; Legube, B ; Merlet, N ; et Brunet, R. 2009., L'analyse de l'eau-9e éd.: Eaux

naturelles, eaux résiduaires, eau de mer. Dunod.

Saadi H .2013., Etude des performances d’un lit bactérien classique à garnissage en pouzzolane

de Beni Saf mémoire Master en Hydraulique Université Abou Bekr Belkaid,p 9-12-13.

Tarmoul F, Sodi M 2007., Mémoire, Détermination de la pollution résiduelle d'une station

d'épuration par lagunage naturel. Tribune de l'eau n° :563/3. Ed. CEBEDOC, p 27.

Xanthoulis, D. 1993., Valorisation agronomique des eaux usées des industries agro-

alimentaires. La Tribune de l’eau, p27-32.

Zeghoud M. 2014., Etude de système d'épuration des eaux usées urbaines par lagunage naturel

de village de Méghibra mémoire master d’hydraulique Université D'el –Oued, p 16-17-21.

Webographie :

[1] : http://thesis.univ.beskra.dz/891/3chap%20_les%20eaux%20usees pdf

http://thesis.univ.beskra.dz/891/3chap%20_les%20eaux%20usees

Thème : Etude du fonctionnement de la station d'épuration (STEP) de Ain-Beida

à boues activée et son impact sur l'environnement

Présenté par : BOURENANE Irkam Chahrazad et ZAOUIA Imane

Résumé

Ce travail met en évidence l’importance du fonctionnement de la station de l’épuration des eaux

usées en général et la station de la ville d’Ain Beida. Pour atteindre nos objectifs un suivi a été effectué

au niveau de La STEP d’Ain Beida durant les trois mois (Mars, Avril et mai) en raison de sortie par

semaine, pour le contrôle des paramètres de pollution des eaux usées avant et après le traitement. Les

résultats d’analyses obtenus montrent une efficacité importante de traitement de formes (T°, PH, CE.

Salinité, NH4+, NO2

-, NT, MES, MVS, DBO5, PO4, P2O5, SO4), avec un rendement d’épuration qui varie

entre [77,5 % et 100 %] , par contre on remarque que quelques paramètres non éliminé (NO3-, PT, Si,

COP). Ce qui donne une contribution supplémentaire surtout les nitrates et le phosphore, donc on peut

dire que la station génère des quantités importantes de phosphore que l’azote avec une forme particulaire

de matière organique qui donne une forte biodégradabilité et minéralisation à la sortie de la station dans

les eaux de surface en aval de la station.

Mots clés : Eaux usées, Nutriments, boues activées, STEP, Ain Beida. Algérie

Abstract

This work highlights the importance of the operation of the wastewater treatment plant in general

and the plant in the city of Ain Beida. To achieve our objectives a follow-up was carried out at the level

of the STEP of Ain Beida during the three months (March, April and May) because of exit per week, for

the control of the parameters of wastewater pollution before and after the treatment. The results of

analyses obtained show an important efficiency of treatment of forms (T°, PH, CE. Salinity, NH4+, NO2-

, NT, MES, MVS, DBO5, PO4, P2O5, SO4), with a purification efficiency which varies between[77,5 %

and 100 %], on the other hand one notices that some parameters not eliminated (NO3-, PT, Si, COP). This

gives an additional contribution especially nitrates and phosphorus, so we can say that the plant generates

significant amounts of phosphorus than nitrogen with a particulate form of organic matter that gives a

high biodegradability and mineralization at the outlet of the plant in surface waters downstream of the

plan.

Keywords: Wastewater, Nutrients, activated sludge, STEP, Ain Beida. Algeria

ملخص

. ءعام محطة مدينة عين البيضا الصحي بشكليسلط هذا العمل الضوء على أهمية تشغيل محطة معالجة مياه الصرف

( ىما ,ريلفا, خلال الأشهر الثلاثة )مارس ءعين البيضال محطة الصرف الصحي للمياه القذرة متابعة في أجريتلتحقيق أهدافنا

تلوث مياه الصرف الصحي قبل وبعد العلاج. تظهر نتائج الفحص فعالية كبيرة من ة معاملاتلمراقبفي الأسبوع، بمعدل مرة

(، مع كفاءة NH4 + ،NO2 ،NT ،MES ،MVS ،BOD5 ،PO4 ،P2O5 ،SO4. الملوحة، TC° ،PH،E Cأشكال )

(. وهذا NO3 ,PT ،si ،COP)يتم القضاء عليها بالكامل لم تلامابعض المع اما٪[، 100٪ إلى 77.5يختلف بين ]زالة الإ

كميات كبيرة من الفوسفور من تولد والفوسفور، ولذا فإننا يمكن أن نقول أن المحطة خاصة النتراتمساهمة إضافية يعطي

تمعدن في الخروج من المحطة في المياه الو عاليالالتي تعطي التحلل البيولوجي النيتروجين مع المواد العضوية الجسيمات

لمحطة.السطحية أسفل ا

. الجزائرءءالبيضاعين المنشطة،الحمأة المغذيات، ي،الصحمياه الصرف الكلمات المفتاحية:

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