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ROYAUME DU MAROC Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II Filière des Indu

ROYAUME DU MAROC Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II Filière des Industries Agricoles et alimentaires Département de Génie des Procédés et Technologie Alimentaire B.P. 6202 Rabat-Instituts GESTION DES REJETS INDUSTRIELS Cours dispensé par : M. Youssef CHAFAI Support de cours élaboré par: Pr. Abdellatif ACHKARI-BEGDOURI Année Académique 2020/21 2 3 4 5 6 7 CHAPITRE II: POLLUTION DES EAUX 2.1. Définition et description générale de la pollution a. Définition : On appelle pollution, tout facteur physique, chimique ou biologique rejeté dans un émissaire ou une réserve d'eau naturelle superficielle ou profonde et qui risque de perturber, à plus ou moins longue échéance, l'équilibre biologique de cette réserve et de la rendre susceptible de causer tort à autrui (d'après l'organisation mondiale de la santé). b. Constituants de la pollution :  Matières en suspension minérales ou organiques  Matières colloïdales ou émulsionnées (graisses, huiles solubles...) ou sous forme de films superficiels (hydrocarbures) ou de mousses (détergents)  Matières dissoutes organiques ou minérales  Chaleur (pollution thermique) 2.2. Classification des pollutions 8 A. Eaux vannes (Eaux des WC)  Eaux riches en matières hydrocarbonées, en azote, en phosphore et en potassium  Eaux très riches en microorganismes divers, équilibrées du point de vue des éléments de croissance, très fermentescibles et se prêtent donc très bien aux traitements biologiques  Eaux permettant aux stations de traitements biologiques un approvisionnement en un substrat équilibré et un réensemencement constant en microorganismes fermentatifs Origine Nature des polluants Nature des nuisances crées Effluents Urbains Effluents Industriels Pollution Agricole Eaux de Ruissellement Eaux d’origine Domestique Eaux de Cuisine Eaux de Buanderies et de salles de bain Eaux Vannes Eaux résiduaires résultant d’activités artisanales ou industrielles Eaux à caractère minéral dominant Eaux à caractère Organique dominant Eaux à caractéristiques mixtes Pollution par les Pesticides Pollution par les Fertilisants Déchets domestiques (décharges sauvages, lexiviat) Déchets Industriels organiques (toxiques) Déchets animaux (élevages industriels) Pollution des eaux par les déchets solides 9  Eaux contenant aussi des éléments pathogènes (bactéries, virus, parasites divers) inutiles sur le plan du traitement et posant un problème d'hygiène publique au niveau du rejet dans le milieu naturel. B. Eaux résiduaires résultant d'activités artisanales ou industrielles  Des eaux rejetées dans les égouts des villes par de petites entreprises ne disposant pas de station de traitement  Ceci se traduit par une modification de la composition des effluents urbains qui peut évoluer d'un profil purement domestique vers un profil mixte  Ces rejets gênent considérablement le traitement biologique des effluents urbains car ils sont susceptibles d'apporter : o des toxiques ou inhibiteurs de la microflore active en particulier des métaux lourds o des détergents o des produits non ou faiblement biodégradables (hydrocarbures, sels minéraux dissous, etc.) o des produits à réaction acide ou basique marquée C. Traitements appliqués aux effluents urbains : Les effluents urbains sont généralement traités par une combinaison de procédés : o physiques: dégrillage, décantation, traitement thermique, filtration ou centrifugation des boues etc. o biologiques: boues activées, filtres bactériens, digestion anaérobies ou aérobies des boues D. Eaux à caractère organique dominant  Cas des rejets d'industries agro-alimentaires: o abattoirs o élevages industriels o conserveries o laiteries et fromageries o sucreries et distilleries o usine de farine de poisson, etc. 10  Composition très variable : o minéraux en suspension provenant des opérations de lavage o débris végétaux ou animaux o graisses o protéines o glucides o sels divers o Eaux très fermentescibles et généralement équilibrées du point de vue des éléments de croissance, se prêtent en général bien aux traitements biologiques. Traitements classiques :  Dégrillage  Décantation associée ou non à une floculation  Traitement biologique E. Eaux de caractéristiques mixtes Des eaux qui contiennent des constituants plus ou moins facilement biodégradables mais qui constituent des milieux carencés ou inhibés par d'autres constituants  Parmi elles, il y a les effluents : o des industries textiles o des papeteries et industries du bois o des raffineries et usines pétrochimiques o de la carbo-chimie et fours à coke o les industries pharmaceutiques o des laveries industrielles o des industries mécaniques o des industries chimiques organiques  Les composés rencontrés sont: o des hydrocarbures dissous, émulsionnés ou en films superficiels o des émulsions d'huiles stabilisées par des tensio-actifs (huiles solubles) o des tensio-actifs libres o des colorants 11 o des phénols o des solides en suspension: débris de métaux, fibres de cellulose, sable,etc. F. Traitements appliqués aux Eaux de caractéristiques mixtes :  Traitements biologiques : Il est possible à condition de prendre certaines précautions:  Apports d'azote et de phosphore pour compenser les carences en ces éléments: Il faut atteindre les proportions limites suivantes:  DBO5 / N / P de l'ordre de 150/5/1  C/N entre 15 -30  Correction du PH :  6.5 < PH < 8.5  Limitation de la concentration en éléments toxiques ou inhibiteurs.  Traitements physiques :  Le traitement biologique est toujours associé à des traitements physiques: décantation, déshuilage divers, floculation, adsorption sur charbon actif, extraction liquide - liquide, etc. G. Pollution d'origine agricole:  Concerne 2 familles de composés: les pesticides et les engrais. o Pollution par les pesticides:  On regroupe sous cette appellation:  les herbicides totaux ou sélectifs  les fongicides  les insecticides (dichlorodiphényltrichloréthane, DDT)  les rodentricides (lutter contre les petits animaux nuisibles, etc.)  La toxicité de ces produits ne se manifeste pas de façon aiguë sur le milieu récepteur. 12  Le danger vient surtout de leur accumulation lente dans les organismes vivants, en particulier dans les tissus adipeux.  La toxicité sur les être vivants est surtout une toxicité chronique à effets cumulatifs. o Pollution par les fertilisants:  Les fertilisants entraînent une augmentation nette des teneurs en nitrates et en phosphates dans les eaux de surface et les eaux de nappes.  Cette augmentation a deux conséquences:  Une contribution non négligeable aux phénomènes d'eutrophisation  L'eutrophisation cause en effet des déséquilibres graves dans la faune et la flore des eaux de surface en particulier dans les lacs  Une réduction du niveau de la potabilité des eaux de nappes  Nitrates et nitrites sont en effet responsables, à doses suffisantes, de maladies comme la méthémoglobinémie du nouveau-né  Traitements: o L'adsorption sur charbon actif semble constituer un traitement efficace pour éliminer les polluants agricoles 2.3. EVALUATION DE LA POLLUATION DES EAUX RESIDUAIRES 2.3.1. Manifestation du problème de la pollution: Pour saisir le problème de la pollution des eaux résiduaires, il est essentiel de se replacer dans le contexte naturel. 13 A. Cas d'une eau résiduaire contenant des matières essentiellement organiques (cas d'une eau résiduaire urbaine ou des IAA).  Le milieu naturel qui reçoit ces matières organiques (rivière, lac, etc.) contient des microorganismes qui vont les dégrader et les utiliser comme source d'énergie.  Cette dégradation pourra se faire: o Par voie aérobie si le milieu contient de l'oxygène, il en résulte: L’appauvrissement du milieu en oxygène et donc la régression des organismes supérieurs (i.e. poissons) o Par voie anaérobie si le milieu est dépourvu d’oxygène, il en résulte: L’enrichissement du milieu en produits de fermentation incomplètement dégradés et dont certains peuvent être toxiques à certaines concentrations. o Par les deux voies simultanément, aérobie en surface et anaérobie en profondeur B. Cas d'une eau résiduaire Industrielle : En plus des effets précédents, une eau résiduaire industrielle peut représenter un danger par :  Sa toxicité,  Son agressivité et  Les déséquilibres qu'elle provoque (surcharge du milieu en un élément favorisant le développement d'espèces animales ou végétales gênantes). 2.3.2. Mesure de la pollution: Plusieurs paramètres sont utilisés:  DBO  DCO  Matières de suspension 14  pH  Azote  Phosphore  Température  Métaux lourds  Matières minérales etc. Nous ne retenons dans ce cours que la DBO et la DCO : C’est-à-dire la quantification de la pollution apportée par le rejet en quantités d'oxygène. A. Demande Biochimique en Oxygène : DBO  C’est la quantité d’oxygène (exprimée en mg/l) consommée par une eau usée pendant un certain temps.  Cette consommation correspond à la satisfaction des besoins respiratoires des micro-organismes dégradant la matière polluante "biodégradable", de l'échantillon.  Cette mesure traduit le phénomène observé lors du rejet dans une rivière ou un lac.  La dégradation biologique de la matière organique pendant l’évaluation de la DBO peut être schématisée selon la réaction globale suivante : Matières organiques + O2 + H2O + Micro-organismes CO2 + H2O + Biomasse + Energie  Les conditions opératoires, en particulier la température, ont une grande importance sur les résultats.  A des températures de l'ordre de 20 à 30°C, il faut attendre environ 30j pour que la réaction soit complète.  En pratique, on se limite le plus souvent à cinq jours, on parle alors de DBO5.  La méthode normalisée consiste à placer des échantillons à 20°C dans l'obscurité pendant 5 jours, la consommation d'oxygène étant mesurée soit par un respiromètre (c'est l'oxygène de l'air qui est utilisé), soit par la diminution d'oxygène préalablement introduit uploads/Industriel/ support-du-cours-de-gestion-des-rejets-industriels.pdf