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MINISTERE DE L'ÉDUCATION NATIONALE

ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR UNIVERSITAIRE ET RECHERCHE SCIENTIFIQUE

INSTITUT SUPÉRIEUR DES TECHNIQUES MÉDICALES DE NYANKUNDE

B.P. 55 BUNIA PROVINCE ORIENTALE

COURS D'ASSAINISSEMENT

destiné aux étudiants de 1er graduat

section santé communautaire

PAR KIRERE MATHE, Agrégé de l'Enseignement Secondaire Supérieur, Épidémiologiste

Année Académique 2000 - 2001

Cours d'Assainissement

Pl an du cours d'Assainissement

Chapitre I. Introduction

Chapitre II: Généralités

La pollution de l'eau

La pollution de l'air

La pollution par les décès solides

Les types d'effets de la pollution sur la santé

Chapitre III. La taille de problème.

Chap. IV: Les eaux

A. Principales sources de pollution

- Les eaux de pluies

- Sources naturelles

- sources domestiques

- Sources agricoles

- Sources industrielles

B Principes des techniques d'épuration

- Traitements à caractère physique dominant:

* Décantation

* Coagulation

* Floculation

* Filtration

* Flottation

* Adsorption

* Dégazage

* Désorption

- Traitements à caractère chimique dominant

* Neutralisation

* Oxydo - réduction

* Précipitation

-Traitement à caractère biologique dominant

* Fermentation aérobie( boues activées, lits, bactériens)

* Fermentation anaérobie(digesteurs à boues

* Opérations mixtes.

C. Application à certains cas particuliers

- Les eaux potables

- Les eaux d'égouts

Chap. V: Les Déchets solides

- Généralités

-La collecte des déchets

-Pré traitement

* Le broyage

* Le triage

-Traitements classiques

* La mise en charge

* Le compostage

* L'incinération

-Les traitements nouveaux :

* Compactage

* Enrobage

* Pyrolyse

* Hydrolyse

* Méthanisation

* Récupération

* Le recyclage: métaux, verres, papier, matières plastiques, caoutchouc, solvants, huiles lubrifiantes.

Chapitre VI: Les Déchets hospitaliers.

Chap. VII. La contamination de la chaîne alimentaire

Contenu prévu pour les cours d'assainissement.

- Approvisionnement en eau

- L'eau potable

- Évacuation des eaux usées et excréta

- Évacuation des déchets solides

- préparation et conservation des aliments

- Les nuisances

- Les pollutions

- Aménagement de l'environnement. et habitat

Chapitre I. Introduction

1.1 L'Assainissement, Qu'est-ce que c'est ?

Assainir(Larousse,1993): rendre sain, purifier, ramener à la normale. sain = qui ne présente aucune atteinte pathologique ou anomalie, doué d'un bon équilibre, régulier, normal, sans danger qui ne s'écarte pas de ce qui est normal. Assainir signifie rendre saines les conditions de vie.

L'assainissement est une opération complexe qui s'occupe du traitement des effluents ou des polluants gazeux, liquides ou solides. Traiter ou assainir les effluents gazeux, liquides ou solides polluées, ne signifie pas les faire disparaître de notre environnement, mais les transformer en une forme moins dangereuse avec éventuellement changement de phase. Exemple: On épure de l'eau industrielle ou domestique polluée, on obtient à la fin du traitement complet un déchet solide sous forme de boue(Dotreppe, 1995).

On entend par Assainissement, l'ensemble des travaux que doivent effectuer en se conformant aux règles d'hygiène, les particuliers, les collectivités et les pouvoirs publics pour faire "disparaître" dans les agglomérations toutes causes d'insalubrité. Selon le rapport de la 1ère réunion du comité des experts de l'environnement tenue en 1950, l'Assainissement implique le contrôle de l'approvisionnement public en eau, l'évacuation des excréta et des eaux usées, l'élimination des déchets et des vecteurs des maladies, des conditions de logement, des aliments et de leur manipulation, des conditions atmosphériques et de sécurité sur le lieu de travail(Franceys et al, 1995). L'Assainissement recouvre donc les moyens de collecte et d'évacuation hygiénique des excréta et des déchets liquides de la communauté pour protéger la santé des individus et de la communauté(O.M.S., 1987). Le 1er comité des experts de l'Assainissement(Septembre 1949) avait donné une définition assez vaste du terme "assainissement: qui comprenait outre l'élimination des excréta et des eaux usées, d'autres aspects de l'environnement pouvant avoir une incidence sur la santé tel que l'approvisionnement public en eau, le logement, l'alimentation, les conditions atmosphériques, les conditions du travail et les vecteurs des maladies.

1.2. Sources des déchets

Cette branche aide à examiner des questions en rapport avec les origines des maladies transmissibles, savoir pourquoi la fréquence de ces maladies est si élevée, et ce qui favorise la transmission de ces maladies.

Tous ces problèmes de l'assainissement viennent des conditions de vie et ces conditions sont très complexes. Plusieurs facteurs sont à la base de ces conditions de vie:

- Tout d'abord, les habitudes des gens.

* La tendance de boire n'importe quelle eau,

* L'habitude de faire ses besoins en dehors d'une installation sanitaire,

* Le manque de la propreté des mains, du corps, de la cuisine,

* L'habitude de vivre dans les mêmes lieux que les animaux domestiques,

* La tendance de laisser traîner les récipients où les moustiques peuvent pondre leurs oeufs,

* La nécessité de travailler dans les eaux stagnantes et contaminées pour pêcher, cultiver, faire la lessive,...

* Et beaucoup d'autres habitudes malsaines.

-L'environnement aussi contribue à la transmission de ces maladies.

* L'insuffisance de bonnes sources d'eau.

* La présence de nappes d'eau superficielles facilement contaminées.

*Le climat, température élevée, humidité.

* La pauvreté du sol.

* Et la façon de vivre permet souvent une dissémination de ces maladies.

* Le surpeuplement

* Les maisons mal construites

* L'insuffisance des systèmes d'installation sanitaire et de distribution d'eau.

* L'insuffisance de moyens de transport des vivres

S'il faut donc rendre les conditions de vie saine, il faut :

* Modifier les habitudes défavorables à la santé . C'est le rôle de l'éducation pour la santé

* Changer certains aspects de l'environnement pour les rendre plus saine.

* Améliorer les conditions de vie: logements, installations sanitaires, sources et systèmes de distribution d'eau, routes, planification des villes pour éviter le surpeuplement.

L'assainissement a donc des grandes conséquences sur la santé. Son effet est même plus grand que celui de la médecine. La forte diminution de la fréquence des maladies due au manque d'hygiène(en Europe) est attribué à l'assainissement et non à l'évolution de la médecine.

Chapitre II. Généralités: La pollution

Ce traitement des déchets qui polluent notre planète terre, seule habitable, est indispensable pour la protéger. La pollution est tout ce qui contribue à la détérioration de l'environnement à l'échelon planétaire, continental, national, local ou individuel(parfois moléculaire).

2.1 La pollution de l'eau:

Les mers jouent un rôle essentiel dans l'équilibre écologique naturel en procurant une part fort importante de l'oxygène nécessaire à la vie.

La pollution de l'eau est défini par tout apport résultant directement ou indirectement d'activités humaines, de matières susceptibles d'altérer l'eau dans sa condition ou sa composition de telle sorte qu'elle ne convient plus ou convient moins aux utilisations qui doivent pouvoir en être faites ou qu'elle dégrade le milieu par son aspect ou ses émanations. L'alimentation d'une région en eau potable évolue en fonction de 3 paramètres importants.

2.1.1 La raréfaction de l'eau douce

95% de l'eau se trouve dans l'océan. 2 à 4% d'eau douce gelée sur les pôles 0,5% d'eau dans les fleuves et les lacs.

L'eau atmosphérique constitue le réservoir d'eau potable de la planète. Elle arrose la surface du globe(2 à 3 cm de chute d'eau en moyenne annuelle) mais les 2/3 tombent sur les océans. La pompe qui l'actionne est le soleil. L'action de l'homme sur cette eau ne peut s'exercer que quand elle est tombée et cette situation est impossible à modifier actuellement.

Nos grandes erreurs de gestion ont eu comme résultat final que l'eau coule plus vite qu'auparavant dans les fleuves et dans la mer par suite: d'érosion des sols mal cultivés, erreurs des grands barrages, diminution de la surface d'infiltration(surface étendue des villes, des rues, des autoroutes, bref de toutes ces surfaces cimentées, etc.).

2.1.2 Augmentation de la population.

L'augmentation de la population, sa concentration dans les villes, l'amélioration de niveau de vie dans les pays développés, entraînent un accroissement des besoins en eau potable, en eau industrielle, en eau agricole et en eau de loisirs(vacances, piscines, pêche, etc.) surtout très important au niveau des villes.

L'usage domestique en eau aux U.S.A. remonte à environ 166 litres d'eau par jour, en:

- France : 120 l /jour / personne

- Afrique : plus ou moins 20 l par jour / personne. L'usage urbain et industriel est variable selon les régions. Dans une région d'élevage, un bovin peut consommer environ 60 l par jour. Les industries de fabrication des boisons comme Unira à Kisangani, peuvent utiliser la moitié de la consommation de la population en général, les pays industrialisés utilisent une grande quantité d'eau(environ 300 l par jour par personne) pendant que les pays africains en utilisent très peu (environ 30 - 50 l par jour par personne).

Par suite de la croissance démographique, la concentration des besoins en eau débouche sur un recyclage incessant de l'eau. => Ainsi, certaines eaux peuvent être bues jusqu'à 5 fois de suite, 50% des Américains boivent une eau qui est passée par un égout industriel ou public.

2.1.3 Diminution de la qualité de l'eau douce

70% de la population mondiale est mal approvisionnée en eau. 45% de la population au zaïre dans les années 1980, n'avait aucun apport d'eau surveillée.

2.1.3.1 Les eaux de surface (rivières, fleuves, lacs) subissent:

a)Des rejets industriels multiples de substances non degradables toxiques, de boues d'hydrocarbures, des détergents, de sels(ex: CaCl₂ du deneigeage des routes, situations catastrophiques pendant les années sèches où il devient impossible d'épurer ces eaux de ses substances chimiques. Ex: A Birmingham(Angleterre), ville de 210 km², pour les années 1969 et 1970, les retombées de poussières sont d'environ 134mg/ m² /jour. Si dans ces poussières, on compte 1% de métaux non ferreux (concentration normale dans les particules en suspension), cela fait 100 tonnes de métaux non ferreux qui s'écoulent par an dans l'eau de rivière.

b) Enrichissement des eaux de surface en engrais ou autres agents nutritifs(nitrates, phosphates). La croissance des plantes en surnombre dans l'eau qui, en pourrissant, consomment tout l'oxygène dissous(putréfaction --> diminue la transparence des eaux).

c) Rejet de substances dégradantes en quantités trop élevées(aliments, papeteries,...) et d'eaux d'égout => le pouvoir autoépurateur de la rivière = dépassé

d) Le curage des ruisseaux par l'administration de l'hydraulique agricole pour assainir certains sols trop souvent innondés =>Diminution de la surface du cours d'eau rectifiée, destruction du pouvoir épurateur par extration des galets porteurs de micro-organismes é purateurs, écoulement plus rapide de la rivière, plantation de résineux qui obscurcissent la rivière et freinent son activité biologique.

e) Possibilités de déversements accidentels dans les fleuves ou rivières par les bâteaux.

2.1.3.2 Les eaux profondes ou souterraines

Source d'approvisionnement de la quasi majorité de la population rurale(en 1965, 75% de l'eau potable distribuée par les réseaux belges de distribution publique soit 260 millions m3). La qualité de ces eaux diminue par :

a) Épuisement de la nappe supérieure et pompage des nappes de plus en plus profondes, donc plus chargées en sel, puisque l'eau de pluie ou l'eau souterraine aura circulé plus loin et plus longtemps, impossibilités de puiser d'avantage, d'où nécessité d'utiliser dans ces conditions l'eau de surface.

b)Extension des nappes de captage qui se rapprochent des agglomérations et de puits perdus creusés depuis plusieurs années : infiltration des eaux du village jamais épurées ou des eaux d'installation de type industriel reinjetées dans le sol. Mise en solution de terril, déplacés et acidification des eaux de pluie.

c) Déboisement inconsidéré, lotissements ruraux, zonings industriels le long des nouvelles autoroutes, terassements, grands travaux, rabattement des nappes qui ne subissent plus de filtration suffisante.

d) Possibilités de déversement accidentels: tonnages transportés par route et autoroute s'accroissent dans les pays industrialisés, circulation et accidents augmentent(20 tonnes de dichloroprapane dans un fossé = ± 10 tonnes d'Hcl), nombres de citernes d'essence et réservoirs à mazout augmentent dans chaque ville, etc.

Donc certains dépôts, transport et activités industrielles constituent une menace sérieuse pour la qualité des eaux(infiltrations et transport d'hydrocarbures, épandage d'engrais chimiques et pesticides, certains produits toxiques: cyanure, plomb, etc.

2.2 La pollution de l'air

On entend par pollution de l'air, toute émission dans l'air, quelle qu'en soit la source de substances gazeuses, liquides ou solides, susceptibles de porter atteinte à la santé humaine, de nuire aux animaux et aux plantes ou de causer un dommage aux biens ou aux sites. L'assainissement de l'air est différent de celui des eaux par la plupart de ses aspects et pour diverses raisons:

- Il y a toujours de l'air et de qualité plus que suffisante sauf exception lors des confinements. La diffusion se fait dans les trois directions au lieu de plus ou moins une seule pour l'eau de rivière et ces directions ne sont pas constantes comme celle d'une rivière, d'où introduction d'un facteur de probabilité.

-Difficulté de traitement de l'air en général car sa solubilité = faible, réactions très incomplètes ou lentes, très grands volumes à traiter => d'où coûts souvent importants.

- Absence de stratégies d'efficacité prouvée, valables en plusieurs endroits ou valables à la fois pour les sources fixes et mobiles, pour les sources industrielles et domestiques.

- Méconnaissance des effets à long terme de certains polluants sur l'homme ou sur l'environnement Ex : "trou d'ozone", pluies acides, etc.

Les dégâts causés à l'air n'ont donc été sérieusement pris en compte qu'aux enivrons des années 60 , bien après la prise de conscience des problèmes d'eau.

2.3 La pollution par les déchets solides

Les dégradations dues à l'épandage sauvages des déchets solides domestiques et industriels n'ont été reconnues que plus récemment encore: ses aspects repoussants, odeurs nauséabondes, incendies spontanées ou non, prolifération des insectes et rougeurs, dissolution possible de certains composés nocifs par les eaux de pluie et infiltration dans les couches aquifères.

2. 4 Les types d'effets de la pollution sur la santé

Les conséquences de la pollution sur la santé peuvent selon les concentrations de polluants être de plusieurs types nettement différents:

2. 4.1 Effets toxicologiques

Lorsque le ou les polluants sont identifiables la ou les lésions sont objectivables sans discussion et leur gravité est proportionnelle à la dose du polluant présent. Ex: Pollution d'une rivière par un insecticide(endosulfan) et nombre de poissons morts en aval du point de rejet.

Des telles conséquences de type toxicologique sont peu fréquentes et résultent le plus souvent des circonstances accidentelles. Le lien entre la cause et l'effet y est toujours direct, souvent spécifique et reproductible expérimentalement.

2. 4.2 Effets épidémiologiques

Lorsque , comme c'est généralement le cas, plusieurs polluants agissent ensemble ou bien lorsqu'ils agissent en même temps que d'autres causes. Des polluants restant identifiables et mesurables, mais la gravité des signes constatés n'est plus exactement proportionnelle aux concentrations, ou n'affecte pas la population de façon homogène. On peut donc décrire un effet des polluants du milieu au niveau épidémiologique, c'est-à-dire d'un grand nombre de personnes.

Cet effet n'est plus spécifiques, il est du même ordre de gradeur que celui d'autres variables indépendantes telles que l'âge, les conditions météorologiques, etc. La relation dose par effet n'est démontrable que grâce à une analyse épidémiologique qui consiste principalement à analyser de grandes populations et à éliminer par un moyen quelconque les variables interférentes ou indésirables.

2. 4.3 Les effets écologiques

Les polluants de l'air, de l'eau ou du sol peuvent exercer une action néfaste sur le milieu en général et la modification du milieu exerce à son tour son effet sur l'homme.

Contrairement aux deux cas précédents, l'effet sur la santé ou sur les organismes vivants devient indirects. Ex: rejet du S0₂ par les cheminées à 150m des centrales électriques en Europe occidentale -->provoque une acidification des pluies dans le sud de Suède. Comme le sol y est de type granitiques et l'humus relativement pauvre, son pouvoir tampon est faible: le sol s'acidifie(diminution de la production piscicole);

- La libération d'hydrocarbures incomplètement brutes dans la stratosphère par les avions supersoniques, pourrait provoquer une destruction de la couche d'Ozone stratosphérique qui constitue une barrière à l'arrivée des rayons ultraviolets à action érythémateuse.

Les concentrations des polluants qui peuvent exercer un effet sur le milieu naturel(plantes, radiation solaire, acidification des pluies, etc.) sont 10 à 100 fois plus faibles que celles qui agissent au niveau épidémiologiques. Le délai d'apparition des effets est généralement assez long(cas d'espèces) et les effets sont parfois difficilement réversibles.

2.4.4.Effets Sociologiques, Psychologiques ou sentimentaux

Au délà des notions de toxicité ou d'effets physiologiques, la nuisance due au bruit, aux polluants de l'air et de l'eau tient également à la façon dont est vécu le déversement dans un milieu naturel ou dans un patrimoine collectif, de substances considérées comme étrangères à ce milieu, déchets d'activités humaines plus ou moins bien acceptées.

Ex: A 15 km d'une usine de pâte à papier, introduction d'une plainte de la population avec certificats médicaux à l'appui qui accuse les odeurs de l'usine comme la cause des troubles gastriques(vomissements) de quelques femmes de la localité d'âge compris entre 45 et 60 ans.

Dans ce cas, la liaison entre la pollution et ses conséquences devient de type subjectif et sentimental. Elle n'en est pas négligeable pour autant, car ses conséquences sur l'état de santé peuvent être réelles. Aux U.S.A., 60 à 80% des plaintes relatives à la pollution de l'air ne concernent, selon la ville que des odeurs c'est-à-dire des pollutions perceptibles par les sens, à des concentrations des loin inférieures à celles qui sont capables d'éveiller le moindre signe pathologique chez l'homme.

L'inexitence des règles d'aménagement du territoire censées ou respectées, la pollution entraîne de multiples réactions d'ordre sociologique ou psychologique dans les diverses couches de la population. Ces réactions sont provoquées par toute pollution atteignent les limites de la perception sensorielle(olfactive, visuelle ou auditive).

Chapitre III. La taille des problèmes

Les problèmes de pollution de l'air, de l'eau ou du sol peuvent se poser d'une façon générale à des échelles très diverses dans le temps et dans l'espace. Un problème de pollution peut être très important non par les effets qu'il occasionne mais par l'échelle à laquelle il se pose et par la complexité des moyens à mettre en jeu pour le combattre.

La gène occasionné par ces pollutions peut être:

- Personnelle et temporaire, mais de l'ordre local.

- Continue(si effluents rejetés régulièrement)

- Saisonnier

- Régional

- National. Ex : Litiges entre Canada et U.S.A. au point de vue pollution industrielle

- Continental ou global. Ex : transport des polluants atmosphériques à longue distances d'Europe occidentale au sud de la Suède, ou transport des particules radioactives des essais nucléaires autour de tout l'hémisphère nord pendant plusieurs années.

Chapitre IV: Les eaux

L'eau est indispensable à la vie de l'homme dont le corps contient 70%. Il n'y a aucune activité de la vie humaine où l'eau n'intervient pas.

4.1 . Principales sources de Pollution de l'eau

4.1.1. Les eaux de pluie

Les eaux de pluie dans leur trajet vers le sol, nettoient l'atmosphère et dissolvent ou entraînent mécaniquement les gaz et particules naturellement présentes dans celle-ci, ou apportées par les diverses pollutions naturelles, domestiques ou industrielles.

Les eaux de pluies peuvent aussi ruisseler sur des surfaces(végétaux, bâtiments, toitures,..) et y dissoudre, entraîne ou arracher divers éléments. Les eaux de pluies pourront donc contenir, surtout au début de leur formation:

- Des gaz atmosphériques naturellement présents dans l'air: N2, O₂, C0₂.

- Des polluants atmosphériques gazeux provenant de la combustion(S0₂, S0₃, N0_x), de la fermentation des matières organiques(H2S, CH4, NH3,.) ou des industries.

- Des bactéries banales ou pathogènes

- Des particules dissoutes ou non dissoutes.

L'utilisation de ces eaux serait seulement pour nettoyer et non se laver les dents avec par exemple.

4.1.2. Les sources naturelles.

Les eaux superficiels et marines peuvent être naturellement polluées par :

- Les écoulements et explosions volcaniques terrestres et maris(gaz,laves,métaux .

lourds, etc.)

- L'érosion éolienne et pluviale des sols.

- La fermentation des végétaux(algues)

- Les déjections liquides et solides animales,etc.

Ces diverses sources sont responsables d'apports polluants en particules dissoutes ou non dissoutes(sable,argile,...) en matières organiques, en matières chimiques,en bactéries,...

Les eaux souterraines peuvent également être touchées par CEE type de pollution, mais surtout la dissolution ou l'entraînement des matières constitutives du terrain, pendant la lente infiltration des eaux, qui en définit les caractéristiques.

4.1.3. Sources domestiques

-

Les eaux usées domestiques se subdivisent en :

- Eaux ménagères issues des cuisines, salles de bains, opérationde blanchissage(blanchir le linge, rendre propre), de lavage de locaux.

- Eaux vannes : eaux de W.C chargées d'usines et de matières fécales.

4.1.3.1 Les eaux ménagères

Les eaux de la cuisine proviennent du lavage et de la misson des fruits, légumes et aliments divers. Elles contiennent des matières insolubles(terre,sable,debris divers), des sels(cuisson) et des matières extraites des aliments (matières organiques & minérales ainsi que des graisses(graisses de cuisson).

- Les eaux de salles de bains, du lavage de linge et de vaisselle contiennent des matières insolubles(terre,salissures diverses), des savons, des détergents, des désinfectants(eau de javel,carbonate sodique,...)

- Les eaux de lavage des locaux sont riches en terre, sable et débris divers. Elles peuvent aussi contenir des détergents et des produits à base de chlore ou d'ammoniaque.

4.1.3.2 Les eaux vannes

Ces eaux sont chargées d'urines et dematières fécales : ces matières fermentent et cette dégradation introduit dans l'eau, des matières nauséabondantes et toxiques. Ces matières peuvent contenir en outre, des germes pathogènes, dangereux pour l'être humain.

--> Matières fécales

Chez l'homme, le poids de selles par 24 heures est de 100 à 150 g et d'environ 350 g en cas d'alimentation végétarienne. Les selles sont riches en eau : 75 à 80% leur P.H est proche de la neutralité : 6,2 à 7,2. La composition du résidu sec(25g de résidu sec) est approximativement la suivante :

- Cellulose : 1,20g

- Liquides et insaponifianbles : 4,44g

- Protides : 8,41g

- Matières organiques diverses : 7,78g

- Cendres : 3,17g

Les selles ne sont pas stables; les microbes sécrètent des diastases(entymes) hydrolysantes qui transforment l'amidon et la cellulose en glucose, les protéines en acides aminés.

La dislocation progresse en suite en donnant notamment :

* En fermentation acide.

Les glucides --> acides lactique, butyrique propionique,acétique, succinique,etc. + Co2 (produit peu ou non toxiques)

* En fermentation basique :

- Les protides ont surtout pour origine les produits de desquamation de la muqueuse intestinale ainsi que les cadavres de micro-organismes qui pillulent dans le coecum et le colon. Les cendres sont formées de phosphates de Ca et Mg surtout.

---> Urines

Chez l'homme, le volume d'urine en 24 heures est de 1,2 à1,4 litre par jour, ce qui correspond à un résidu sec de 55 à 70g.

Le P.H est généralement compris entre 5 et 7

La composition du résidu sec est approximativement la suivante :

- Matières minérales : Na⁺ : 5,0 - 6,5g

K⁺ :2,3 - 3,0g

NH₄⁺ : 0,3 -1,2g

Ca⁺⁺ : 5,15 - 6,25g

Mg⁺⁺ : 0,1- 0,2g

Cl^- : 7,6 - 9,6g

So4^{- -} : 2,0 -2,4g

P0³₄^{- -} : 3,5 - 4,1g

- Matières organiques :

Urée(CO(NH₂)₂) : 25 -35g

Acide hippurique : 0,1 - 2,5g

Créatinive : 0,5 -2,5g

Acide urique : 0,5 - 1,0g

bases purique : 0,2 - 0,5g

aminoacides, urochrome : 0,3-0,7g

Acides gras,alcools, glucides : 0,5g

4.1.4. Sources agricoles

L'agriculture intensive pratiquée dans les régions développées, entraîne un risque important de pollution des eaux :

- L'usage souvent abusif des engrais à base de Nitrates et de phosphates enrichit les eaux en ces éléments, les argues y croissent et prolifèrent en surnombre.Lors de leur putréfaction, elles consomment l'oxygène dissous, rendront ainsi la vie de la faune aquatique difficile voire impossible.

- L'utilisation des insecticides et herbicides représente un problème majeur de toxicité pour la faune et la flore aquatique et en définitive pour l'être humain.

4.1.5. Sources industrielles

Les importants polluants d'origine industrielle susceptibles d'être rencontrés dans les eaux sont: - les gaz dissous

NH₃: cokeries de la coke(combustible résultat de la distillation de la houille) --> charbon de terre

H₂S: dans les raffinerie du pétrole, extinction du laitier

laitier = sous produit métallurgique utilisé en cimenterie.

CH₄ = cokeries

N0x = fabrication de H₂N0₃ et de H₂S0₄

_{S0x = fabrication de H2S04, raffinerie de pétrole}

_{x = procédés à haute température}

_{HCl = lavage des gaz d'incinérateurs de déchets ménagers.}

_{- Matières minérales}

_{Non-dissoutes}

_{divers débris : cendres, sable, terre, les oxydes, particules insolubles(sulffte)}

_{=> Lors de lavage des gaz de l'industries métallurgiques et de fabrication de chaux et du ciment,...}

_Dissoutes

_{- Acides(H2S04, HN03, H3P04,...): fabrication des acides}

_{- Métaux lourds(Plomb ,... : des industries non ferlyse d'une couche de métal sur un support.}

_{- Bicarbonates, nitrates, nitrites, sulfates, sulfite, chlorures,}

_{-Phosphates: industries diverses, deneigeage des routes, ...}

_{- Matières organiques}

_{Non-dissoutes}

_{- huiles,graisses: dans les raffineries de pétrole, dissoute}

_{- Produits de dégradation thermique(cyanures) lors des raffineries de pétrole}

_{- Matières fermentiscibles: industries agro-alimentaires}

_{- Pesticides: dans l'agriculture.}

_{En fonction des normes, ou distingue: les matières sédimentables:}

_{C'est la partie des matières insolubles suffisamment volumineuses ou lourdes pour sédimenter naturellement dans l'eau après un temps fixé. Les unités choisies pour la durée de sédimentation ainsi que la forme du récipient de sédimentation sont conventionnelles. On utilise généralement un récipient conique(cône d'Imhoff) gradué, de 40 cm de hauteur et on mesure la hauteur du dépôt après 2 heures de repos.}

_{- Les matières en suspension}

_{C'est la partie des matières insolubles trop fines pour sédimenter naturellement après un temps fixé. On les mesure par filtration ou centrifugation de l'eau puis pesée du résidu séché à 105°C jusqu'à masse constante.}

4.2 . _{Mesures de pollution d'eau}

_{4.2.1. DC0(demande chimique en oxygène)}

_{Appelée aussi oxydabilité, c'est la demande chimique en oxygène. C'est une mesure de substances réductrices présentes dans l'eau. L'unité est le mg d'02 par litre. En l'absence de substances réductrices minérales(Fe++, N02-, le S02=,S=), ce sont les matières organiques seules qui réagiront. Ce test donne alors une indication sur la pollution par les matières organiques.}

_{4.2.2. La DBO5 = DBO - 5 jours à 20 °C}

La DBO est la demande biologique en oxygène. C'est la quantité d'oxygène requise pour oxyder les matières organiques biodégradables(fermenticibles) de l'eau. L'oxygène nécessaire àcette oxydation est présent dans l'eau à l'état dissous.

La mesure s'effectue sur une eau dont on a déterminé à l'avance la teneur en 0₂ dissous. On la laisse ensuite reposer à l'obscurité pendant 5 jours (DB05)et on mesure alors l'O₂ résiduel. La différence entre les deux teneurs en O₂ indique la quantité d'O₂qui a réagi avec les matières organiques biodéégradables.Ce test donne donc une idée de la quantité de celle-ci.

Quand les eaux sont au départ trop riches en matières organiques, la teneur en O₂ tombe à zéro ou bien avant que les 5 jours soient écoulés, On dilue alors léchcantillon avec une quantité connue d'eau pure saturée en O_2. La mesure s'effectue alors sur cet échantillon dilué. Le résultat doit tenir compte de cette dilution. les résultats sont exprimées en mg O₂ par litre.

4.3. Principes des techniques d'épuration

4.3.1 Traitements à caractères physique dominant

6 procédés sont utilisés dont 4 sont destinés à la séparation des matières non dissoutes, le 5e concerne les matières dissoutes et le 6e procédé pour les gaz dissous.

4.3.1.1. La décantation.

Les particules non dissoutes très lourdes ou très volumineuses sont séparées naturellement par sédimentation dans des bassins rectangulaires ou circulaires, appelés "décanteurs".

Schéma

On voit que pour un bon fonctionnement de l'opération, il faut que la particule qui entre en A se retrouve, à la sortie dans la zone des boues, c'est à dire en B. Il suffit que le temps de chute de la particule soit égal au temps de rétention du liquide porteur

* Temps de chute de la particule: où H = hauteur du bassin(m) et V= vitesse de la chute de la particule(m/s)

* Temps de rétention du liquide porteur:

L = longueur du bassin (m)

l = largeur du bassin (m)

Q = débit d'alimentation(m³/s)

On obtient aussi: = => V =

Donc, on constate que la hauteur du bassin n'a pas d'influence sur la séparation des particules. Celle-ci ne dépend que du débit d'alimentation et de l'aire du bassin(aire de décantation).

4.3.1.2. Dessablage

Le dessablage est une opération de prédécauntation dont le but est d'extraire des eaux les graviers et sables qui, à cause de leur caractère abrasif, risqueraient d'endommager les pompes et conduites de la station. Il en résulte également un allégement de charge des décanteurs.

Le temps de passage des eaux résiduaires dans les dessableurs devra être limité(plus ou moins 1 minute) afin d'éviter le dépôt de quantité trop importante de particules fermentescibles qui conféreraient ainsi aux sables relevés un caractère gênant. La différence entre décantation et dessablage réside donc essentiellement dans le temps de séjour des eaux résiduaires dans le bassin de sédimentation.

4.3.1.3 La coagulation et la floculation

Une solution colloïdale est une suspension de petites particules(diamètre inférieur à 1 um) présentant un caractère stable et des propriétés macroscopiques homogènes comme celles d'une solution réelle.

Les particules colloïdales possèdent donc un écran protecteur qui les éloigne l'une de l'autre empêchant ainsi leur agglomération en particules suffisamment grosses