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.).
Chapitre I : Généralités 2018
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)
Chapitre I : Généralités 2018
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.
Chapitre I : Généralités 2018
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
Chapitre I : Généralités 2018
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
Chapitre I : Généralités 2018
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
Chapitre I : Généralités 2018
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)
Chapitre I : Généralités 2018
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.
Chapitre I : Généralités 2018
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).
Chapitre I : Généralités 2018
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)
Chapitre I : Généralités 2018
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)
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 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 :
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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):
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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.
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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.
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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.
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
-
-
-
-
-
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
35
Le Distillateur
Four à moufle
Balance analytique de
précision
Etuve
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
36
Dessiccateur
Incubateur
Spectrophotomètre
DBO mètre
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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)
Chapitre II : Matériel Et Méthodes 2018
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
Chapitre III : Résultats et discutions 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).
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT
10
30T
emp
ératu
re
Les Sorties
T (C°)
ENTRE SORTIE NORME
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT
10
Sa
lin
itè
Les sorties
La salinitè en(ms/cm)
ENTRE SORTIE Norme
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (Salinitè) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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)
Figure 39 : 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).
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (CE)en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).
250
050
100150200250300350400450
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (SO4-3) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT
10
Azo
te t
ota
l
Les sorties
NT en(mg,l-1)
ENTRE SORTIE Norme
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
48
Figure 43 : Variation temporelle de rendement de l’azote total (Nt) des eaux de la station
d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
49
Figure 45 : Variation temporelle de rendement d’ammonium (NH4+) des eaux de la station
d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
50
Figure 47 : Variation temporelle de rendement des Nitrites (NO2-) des eaux de la station
d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (NO2-) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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).
Figure 49 : 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).
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (PT) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (PTD) en %
Rendemen
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
55
Figure 55 : Variation temporelle de rendement des Ortho Phosphates (PO4+3) des eaux de la
station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (PO43-) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les
Po
lyo
ho
sph
ate
s
Les sorties
P2O5 en(mg.l-1)
ENTRE SORTIE
0
20
40
60
80
100
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (P2O5) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars jusqu’à mai).
15.La Matière En Suspension (MES)
8
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement de (Silicium) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Mati
ère
en s
usp
on
sion
Les sorties
MES en(mg,l-1)
ENTREE SORTIE Norme
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
59
Figure 61 : Variation temporelle de rendement des Matières En Suspension (MES) des eaux
de la station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
Les sorties
Rondement des (MES) en %
Rendement
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
de la station d’épuration entre l’entrée et la sortie exprimé en (%) pendant la période de suivi (mars
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
Chapitre III : Résultats et discutions 2018
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
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
SRT 1 SRT 2 SRT 3 SRT 4 SRT 5 SRT 6 SRT 7 SRT 8 SRT 9 SRT 10
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
3.3. Mode opératoire
-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. Mode opératoire
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)
6.1. Mode opératoire
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
7.3. Mode opératoire
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
8.2. Mode opératoire
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.
10.2. Mode opératoire
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
11.2. Mode opératoire
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
12.2. Mode opératoire
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.
13.2. Mode opératoire
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
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:
Top Related