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Faculté de Technologie Département d’hydraulique Projet de fin d’étude en vue l

Faculté de Technologie Département d’hydraulique Projet de fin d’étude en vue l’obtention du DIPLÔME DE MASTER EN HYDRAULIQUE Option : Technologie et Traitement des Eaux Thème Épuration des eaux usées par procédés extensifs pour de petite agglomération sans un contexte de développement durable Présentée le 31/10/2013 Par CHEKROUN Abdelhamid Devant les membres de jury composés de Mr. HASSAINE Taha El Amine Président Mr. MEGNOUNIF Abdeslam Examinateur Mme. BOUCHELKIA Fadila Examinatrice Mr. BENMANSOUR Abdelhalim Encadreur Année universitaire 2012-2013 Étude et conception d’une station d’épuration des eaux usées domestiques par lits de roseaux pour de petites agglomérations : Cas de Fraouna (Commune de Terny). Remerciements Avant tout, je remercie DIEU qui a illuminé mon chemin et qui m’a armé de courage et de patience pour achever mes études. Je tiens à exprimer, en première lieu, tous mes plus vifs remerciements à Monsieur BENMANSOUR ABDELHALIM, Professeur au département d’hydraulique de l’université Abou-Bekr belkaid, pour avoir accepté d’encadrer et diriger ce travail, pour son attention discrète, ses recommandations mesurées et ses précieux conseils et surtout pour ses qualités humaines et scientifiques toujours en toute modestie, sa passion du métier qu’il sait rendre contagieuse et la confiance qu’il a bien voulu m’accorder tout au long de ce travail. Je tient aussi à remercier Madame BOUCHELKIA Fadila et MEGNOUNIF Abdeslam pour l’intérêt qu’ils ont porté à ce mémoire en acceptant de l’examiner. Mes vifs remerciements vont à Mr CHERIF Zine El Abidine pour de m’avoir fait l’honneur de présider le jury de soutenance. Dédicaces Je dédie ce travail à : Ma très chère mère qui m’a toujours apportée Son amour et son affection Mon cher père, qui m’a toujours encouragé, conseillé et Soutenu dans mon travail Ma très chère sœur, qui ma aidée énormément dans ce travail Mes frères et mes sœurs Mes camarades de la promo d’hydraulique option Technologie et Traitement des Eaux De 2011/2013 Mes très chers amis Je dédie ce modeste travail. Abdelhamid Résumé Résumé L’épuration des eaux usées des petites et moyennes agglomérations repose généralement sur les procédés extensifs, car ces derniers sont les plus adaptés du point de vu technique et surtout économique. L’épuration des eaux usées par les procédés extensifs, est non seulement moins couteuse mais plus simple à exploiter par rapport aux systèmes d’épuration intensifs, par boue activée ou par traitement physico-chimique. Ces systèmes sont très peu utilisés en Algérie. Notre travail consiste a effectué une étude bibliographique des procédés d’épuration extensifs pour ensuite étudier et dimensionner une station d’épuration des eaux usées de la localité de « Fraouna » dans la région de Terny (Daïra de Mansourah, wilaya de Tlemcen) en amont du barrage El Mefrouch. Notre choix a porté sur une STEP à filtres plantés de roseaux car les eaux usées de Fraouna sont essentiellement des eaux domestiques (vannes et/ou ménagères) et elles sont déjà prétraitées par un bassin de décantation. Le dimensionnement a été fait pour 1000EH selon une étude démographique à long terme (horizon 2025). Mots clés : Filtres plantés de roseaux, épuration des eaux usées, station d’épuration, localité de Fraouna , barrage El Mefrouch, région de Terny, petites et moyennes agglomérations,1000EH, horizon 2025. Abstract Abstract The wastewater treatment of small and medium-sized towns based on process extension, because they most suited to the technical and economic. The wastewater by extensive processes, is not only less expensive but easier to use compared to intensive treatment systems, activated sludge or physico-chemical treatment. These systems are rarely used in Algeria. Our work is carried out a literature review of extensive purification processes for study and then design a treatment plant wastewater from the town of "Fraouna" in the region Terny (Daira Mansoura, Tlemcen) upstream dam El Mefrouch. Our choice focused on a STEP in reed bed filters for wastewater Fraouna are essentially domestic sewage (valves and / or household) and are already preprocessed by a settling pond. The design was done according to a demographic study 1000EH long-term (2025). Key words: reed bed filters, wastewater treatment, upstream dam El Mefrouch, Fraouna, 1000EH, small and medium-sized towns based, long-term 2025. يهخض ملخص يؼانجت يياِ انصرف انصحي نهًذٌ انصغيرة ٔانًتٕسطت انحجى تستُذ ػًٕيا ػهى ػًهياث ٔاسؼت انُطاق، ألَٓا ْي األَسب يٍ ٔجٓت انُظر انفُيت ٔااللتصاديت ػهى ٔجّ انخصٕص. يؼانجت يياِ انصرف انصحي يٍ خالل ػًهياث ٔاسؼت انُطاق، ني س فمط الم تكهفت ٔنكٍ أسٓم في االستخذاو يمارَت باألَظًت انؼالج انًكتف ٔانحًأة انًُشطت أٔ انًؼانجت انفيزيائي ة انكيًائيت.َٔادرا يا تستخذو ْذِ انُظ و في انجزائر . ٍػًهُا يتًثم في جًغ انًؼهٕياث انتي يحممٓا ْذا انُٕع ي َظاو ٍ انتطٓير في انؼانى ػٍ طريك دراست يكتبيت ي اجم دراست ٔ تصًيى يحطت يؼانجت يياِ انصرف انصحي نمريت انفرأَت في يُطمت تيرَي(دائرة يُصٕرة، ٔاليت ٌتهًسا)فٕق سذ انًفرٔش. ٌ ركزَا خيارَا ػهى يحطت يؼانجت يياِ انصرف انصحي بٕاسطت يرشحاث يزرٔػت بانُباتاث انًكرٔفيتيت ال يياِ انصر ف انصحي نمريت انفرأَت ْي أساسا يياِ انصرف انصحي انًُزني(انحُفياث أٔ يياِ انتُظيف) ٔ ْذِ انًياِ يؼانجت سابما يؼانجت أٔنيت بٕاسطت حٕض انترسب. انتصًيى تى ٔفما نذراست ديًٕغرافيت1000 َسًت طٕيهت األيذ( آفاق2025 .) مفتاح الكلمات يرشحاث يزرٔػت بانُباتاث انًكرٔفيتيت،، يؼانجت يياِ انصرف انصحي ِ يحطت يؼانجت ييا انصرف انصحي، لريت انفرأَت، سذ انًفرٔش ،ال،يذٌ انصغيرة ٔانًتٕسطت انحجى1000 َسًت، آفاق2025 . Table des matières TABLE DES MATIERES Remerciement Dédicaces Résumé Table des matières Liste des tableaux Liste des figures Liste des abréviations Introduction générale 1 Chapitre I. Techniques et procédés d’épuration Introduction 4 I. Les différentes sortes des eaux usées 4 I.1. Les eaux usées domestiques 4 I.2. Les eaux usées industrielles 4 I.3.Les eaux usées d’origine agricole 4 II. Caractéristiques des eaux usées 5 II.1. Les paramètres physiques 5 II.2. Les paramètres chimiques 6 II.3. Autres paramètres 6 III. Les rejets des eaux usées et pollution de l’environnement 6 III.1. Rejets sauvages et pollution de l’environnement 6 III.2. Assainissement 7 III.3. Techniques d’assainissement et l’épuration 8 III.3.1. Historique 8 III.3.2. Procédé intensifs et classiques 8 III.3.2.1.Les lits bactériens 9 III.3.2.1.1. Principe de fonctionnement 9 III.3.2. 1.1.1. Principe 9 III.3.2. 1.1.2. Utilisation 9 III.3.2.1.2. Domaine d’application 10 III.3.2.1.3. Avantages et inconvénients de la filière 10 III.3.2.2. Disques biologiques 11 Table des matières III.3.2.2.1. Principe de fonctionnement 11 III.3.2.2.1.1. Principe 11 III.3.2.2.1.2.Utilisation 11 III.3.2.2.2. Domaine d’application 12 III.3.2.2.3. Avantages et inconvénients de la filière 12 III.3.2.3. Les boues activées 12 III.3.2.3.1. Principe de fonctionnement 12 III.3.2.3.1.1. Principe 12 III.3.2.3.1.2.Origine du procédé 13 III.3.2.3.2. Domaine d’application 13 III.3.2.3.3. Avantages et inconvénients de la filière 13 III.3.3. Procédés extensifs 14 III.3.3. 1. Cultures fixes 14 III.3.3. 1.1. L'infiltration-percolation sur sable 15 III.3.3. 1.2. Les filtres plantés de roseaux 16 III.3.3. 2. Culture libre 17 III.3.3. 2.1. Fonctionnement 17 III.3.3. 2.2. Le lagunage naturel 18 III.3.3. 2.3. Le lagunage aéré 18 Conclusion 19 Chapitre II. Étude et comparaison des techniques d’épurations extensives Introduction 21 A/ Cultures fixées 21 I. Infiltration-percolation sur sable 21 I.1. Principe de fonctionnement 21 I.1.1. Principe 21 I.1.2. Utilisation 22 I.1.3. Domaine d’application 22 I.1.3.1. Réseaux d'assainissement 22 I.1.3.2. Limites de capacité du traitement 22 I.1.3.3. Niveau d'épuration 23 I.1.3.4. Conception 23 Table des matières I.1.3.4.1 Généralité 23 I.1.3.4.2. Dimensionnement 23 I.1.3.4.2.1. Bases de dimensionnement 23 I.1.3.4.2.2. Les points clés du dimensionnement 24 I.1.3.4.3. Dysfonctionnement 25 I.1.3.4.4. Condition d’adaptation du procède 26 I.1.3.4.5. Performances 27 I.1.3.4.6. Récapitulatif 27 I.1.3.5. Synthèse 28 II. Les filtres plantés de roseaux 28 II.1. Historique 28 II.2. Principe de fonctionnement 29 II.2.1. Principe 29 II.3. Les différentes variétés de filtres plantés 29 II.4. Roseaux 30 II.5. Utilisation 31 II.6. Domaine d’application 31 II.7. Le climat 31 II.8. Les filtres plantés de roseaux à écoulement vertical 32 II.8. 1. Fonctionnement 33 II.8.2. Conception des filtres plantés à écoulement vertical 34 II.8.2.1. Généralité 34 II.8.2.2. Dimensionnement 34 II.8.2.2.1. Bases de dimensionnement 34 II.8.2.2.2. Les points clés du dimensionnement 35 II.8.2.2.3. Dysfonctionnements 36 II.8.2.2.4. Conditions d’adaptation du procédé 36 II.8.2.2.5. Performances 37 II.8.2.2.6. Synthèse 37 II.9. Les filtres plantés de roseaux à écoulement horizontal 38 II.9. 1. Fonctionnement 38 II.9.2. Conception des filtres plantés à écoulement horizontal 38 II.9.2.1. Généralité 38 Table des matières II.9.2.2. Dimensionnement 39 II.9.2.2.1. Bases de dimensionnement 39 II.9.2.2.2. Les points clés du dimensionnement 40 II.9.2.3.Conditions d’adaptation du procédé 40 II.9.2.4.Performances 40 II.10. Comparaison 42 II.11. Récapitulatif 42 II.12. Synthèse 43 B/ Cultures libres 43 I. Lagunage Naturel 43 I.1. Historique 43 I.2. Principe de fonctionnement 44 I.2.1. Principe 44 I.3. Domaine d’application 45 I.4. Les conditions climatiques 45 I.5. Conception 45 I.5.1. Dimensionnement 45 I.5.1.1. Bases de dimensionnement 45 I.5.1.2. Dimensionnement en fonction des conditions climatiques 46 I.5.1.3. Les points clés du dimensionnement 47 I.5.1.4. Dysfonctionnement 48 I.5.1.5. Conditions d’adaptation du procédé 50 I.5.1.6. Performances 50 I.5.1.7. Récapitulatif 51 II. Le lagunage aère 51 II.1. Caractéristiques 51 II.2. Principe de fonctionnement 52 II.2.1. Principe 52 II.2.2.Utilisation 54 II.2.3.Domaine d’application 54 II.2.4. Conception 54 II.2.4.1. Dimensionnement 54 II.2.4.1.1. Base de dimensionnement 54 Table des matières II.2.4.1.2. Dysfonctionnement 55 II.2.5. Conditions d’adaptation du procédé 56 I.2.6. Performances 56 II.2.7. Avantages techniques 57 II.2.8. Inconvénients techniques 57 III. Résumé des différentes filières 57 IV. L'importance du facteur climatique 58 Conclusion 59 Chapitre .III. Dimensionnement d’une STEP pour 1000 EH dans la région de terny (fraouna) uploads/Geographie/ ms-hyd-chekroun-2013.pdf