Epuration des eaux usées Chapitre III: Epuration des eaux usées

Principe de fonctionnement d'une station d'épuration Les eaux collectées dans les égouts doivent être traitées avant d'être rejetées dans la nature pour protéger la santé des individus et sauvegarder la qualité du milieu naturel. Selon le degré d'élimination de la pollution et les procédés mis en œuvre, des niveaux de traitements sont définis. Un prétraitement, le traitement primaire (décantation primaire), le traitement secondaire (traitement biologique) et le traitement tertiaire à cela s’ajoute le traitement des boues.

Prétraitement On enlève de l’eau les éléments grossiers et les sables de dimension supérieure à 200 microns ainsi que 80 à 90 % des graisses et matières flottantes (soit 30 à 40 % des graisses totales).

Traitement primaire La décantation primaire de l'eau permet de supprimer environ 60 % des matières en suspension, environ 65% de la demande biologique en oxygène (DBO5) et 60 % de la demande chimique en oxygène (DCO) Traitements secondaires Procédés biologiques extensifs Procédés biologiques intensifs Décantation secondaire

Traitements secondaires Procédés biologiques extensifs La pollution organique se dégrade sous l’action des bactéries présentes dans le plan d’eau. Le rayonnement solaire détruit certains germes. Lagunage aérobie La durée de séjour des eaux usées dans les bassins peut atteindre 60 jours et les eaux à traiter doivent avoir subi une décantation préalable (lagunage primaire).   Ce mode d’épuration permet d’éliminer 80% à 90 % de DBO5, 20% à 30% de l’azote et contribue à une réduction très importante des germes. Il a cependant l’inconvénient d’utiliser des surfaces importantes et de ne pas offrir des rendements constants durant l’année. Il est surtout bien adapté aux communes rurales

Traitements secondaires Procédés biologiques extensifs Lagunage aéré L'oxygénation est, dans le cas du lagunage aéré, apportée mécaniquement par un aérateur de surface ou une insufflation d'air En lagunage aéré, la population bactérienne conduit : A une densité de bactéries faible et à un temps de traitement important pour obtenir le niveau de qualité requis

Traitements secondaires Procédés biologiques intensifs 1. Lit bactérien Le principe de fonctionnement d'un lit bactérien consiste à faire ruisseler les eaux usées, préalablement décantées sur une masse de matériaux poreux qui sert de support aux micro-organismes (bactéries) épurateurs

Traitements secondaires Procédés biologiques intensifs 1. Lit bactérien Les rendements d’épuration sur lit bactérien peuvent atteindre 85 à 95 %. Par ailleurs, ce procédé génère des boues fermentescibles et des nuisances olfactives 2. Disques biologiques Les micro-organismes se développent et forment un film biologique épurateur à la surface des disques. Les disques étant semi-immergés, leur rotation permet l'oxygénation de la biomasse fixée (vitesse de rotation lente 1 à 2 tr/min).

Traitements secondaires Procédés biologiques intensifs 3. Boues activées Mélanger et à agiter des eaux usées brutes avec des boues activées liquides, bactériologiquement très actives. La dégradation aérobie de la pollution s'effectue par mélange intime des microorganismes épurateurs et de l'effluent à traiter.

Traitement secondaires Procédés biologiques intensifs

Traitements tertiaires Dans certains cas, des traitements tertiaires sont nécessaires, notamment lorsque l'eau épurée doit être rejetée en milieu particulièrement sensible. A titre d'illustration, les rejets dans les eaux de baignade ou dans des lacs souffrant d'un phénomène d'eutrophisation. Les traitements tertiaires peuvent également comprendre des traitements de désinfection. La réduction des odeurs peut encore être l'objet d'attentions particulières. 1. Clarification 3. Elimination des nitrates et des phosphates 2. Désinfection Ce traitement a pour objectif principal d’améliorer la qualité bactériologique de l’effluent afin de protéger les milieux récepteurs

Traitement des boues Quel que soit le mode d'épuration des eaux usées, les boues sont initialement constituées d’eau (99 %), de matière organique fraîche, très fermentescible, et de matières minérales dissoutes ou insolubles. Selon l’utilisation qui doit en être faite, des traitements complémentaires leurs sont appliqués . Exemple des différentes étapes du traitement des boues

II. Etude d’une station dépuration Pour pouvoir étudier un projet de réalisation d’une station d’épuration ou proposer un procédé de traitement d’une eau usée, il faut au préalable disposer de certaines données de bases requises pour la conception et le dimensionnement d’une station de traitement des eaux usées : • Type de réseau : séparatif ou unitaire ; • Equivalent habitant EH ; • Rejet spécifique (l /Hab/j); • Débit total journalier (m3/j) ; • Débit moyen horaire (m3/h) ; • Débits de pointe par temps sec (m3/h) ; • Charge polluante (DBO5, DCO, MES) . En ce qui concerne les données de bases de la qualité d’eaux usées, il faudrait effectuer des analyses chimiques, physique bactériologique et biologique de l’effluent, il faut prendre en considération aussi, que des levés topographiques doivent être réalisés pour une implantation adéquate.