I.2.2.4. Paramètres de caractérisation des
eaux usées
Les eaux usées sont caractérisées par la
mesure de leurs paramètres physico-chimiques et biologiques dont les
valeurs doivent être inférieures ou égales à
certains seuils pour le rejet sans grand danger dans la nature.
I.2.2.4.1 Paramètres physico-chimiques
- Température
Elle joue un rôle fondamental dans toutes les
réactions chimiques qui ont lieu dans un milieu liquide. Les
températures > 15 °C intensifie les odeurs tandis que les
températures basses ralentissent la vitesse de certaines
réactions chimiques. La vitesse de dégradation de la
matière organique dans une eau usée est d'autant plus importante
que la température est élevée (Sy et Tall, 2003
cité par Letah, 2012). Son importance se fait surtout sentir, dans la
cinétique de l'épuration, par une accélération des
processus d'épuration quand le milieu biologique s'y prête.
- potentiel d'Hydrogène (pH)
Le pH permet d'exprimer le caractère acide (pH<7) ou
basique (pH>7). Sa valeur dépend des équilibres ioniques dans
l'eau. Le pH a une grande influence sur la répartition des métaux
lourds dans l'eau (Fonkou et al., 2002 ). Grâce à un
pH-mètre les mesures se font in-situ. Le pH peut affecter les
processus de désinfection, de solubilité des métaux. Des
pH faibles (eaux acides) augmentent notamment le risque de présence de
métaux sous une forme ionique plus toxique. Le pH influence de
nombreuses réactions physico-chimiques et la distribution des
microorganismes impliqués dans la dégradation des matières
organiques.
- Demande Biochimique en Oxygène pendant 5
jours (DBO...)
Elle exprime la quantité de matières organiques
biodégradables présente dans l'eau. Plus
précisément, ce paramètre exprimé en mg
d'oxygène par litre (mg O2/l), mesure la quantité
d'oxygène nécessaire à la dégradation des
matières organiques grâces aux phénomènes
d'oxydation par voie aérobie. Pour mesurer la DBO..., on
prend comme référence la quantité d'oxygène
consommée au bout de 5 jours. Le rapport entre la DCO et la DBO5
constitue une mesure indicative de la « dégradabilité »
biochimique des composés présents dans l'eau (De Villers et
al., 2005 cit. Letah, 2012).
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- Demande Chimique en Oxygène (DCO)
La DCO, exprimée en mg d'oxygène par litre
représente la teneur totale de l'eau en matières oxydables. Ce
paramètre correspond à la quantité d'oxygène qu'il
faut fournir pour oxyder par voie chimique ces matières (Ndiayé,
2005). Ainsi, par la mesure de la DCO on peut évaluer la charge
polluante d'une eau usée en matières organiques avant et
après un traitement physique, chimique ou biologique afin de
contrôler l'efficacité du traitement épuratoire (Miss,
2007). De plus, une forte teneur en DCO et MES provoque une diminution de la
disponibilité en oxygène du milieu et donc une asphyxie du
système. La moyenne trouvée pour la DCO des eaux usées
dans diverses villes du monde s'élève environ à 30 g/l
(Metcalf et Eddy, 1991; cité par Kengne, 2008).
- Matières En Suspension (MES)
Les MES représentent l'ensemble des matières
solides, organiques ou minérales contenues dans une eau usée et
pouvant être retenues par filtration ou centrifugation. Elles permettent
une bonne évaluation du degré de pollution d'une eau. La plus
grande partie des microorganismes pathogènes contenus dans les eaux
usées, est associée aux MES. Elles donnent également
à l'eau une apparence trouble et, souvent un mauvais goût et une
mauvaise odeur (Baumont et al., 2002). Les MES empêchent la
pénétration de la lumière, diminuent l'oxygène
dissous et représentent une surface d'attache pour les bactéries.
On les subdivise en deux catégories:
· les matières décantables qui sont les
MVS (matières volatiles sèches) représentant la partie
organique des MES. Elles comprennent les particules de biomasse vivante ou
morte, qui se déposent pendant un temps fixé conventionnellement
à 2 h (Bassompierre, 2007);
· les matières colloïdales qui
représentent la différence entre MES et matières
décantables (Sy et Tall, 2003).
- Conductivité
La conductivité est la mesure de la capacité de
l'eau à conduire le courant entre deux électrodes. Elle permet
d'estimer approximativement le niveau de minéralisation de l'effluent
grâce aux relations établies entre la minéralisation et la
conductivité. 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. La conductivité est également fonction
de la température de l'eau: elle est plus importante lorsque la
température augmente. Les résultats de mesure doivent donc
être présentés en termes de conductivité
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équivalente à 20 ou 25°C. Elle s'exprime en
uS/cm (micro Siemens par centimètre). Elle permet d'évaluer
l'efficacité épuratoire des stations d'épuration.
- Azote et Phosphore
L'azote et le phosphore sont également des
paramètres très importants. Les rejets excessifs de phosphore et
d'azote contribuent à l'eutrophisation des lacs et des cours d'eau. Ce
phénomène se caractérise par la prolifération
d'algues et la diminution de l'oxygène dissous, ce qui appauvrit la
faune et la flore des eaux superficielles (cours d'eau, lacs, ...). Les
concentrations en nitrites (NO2 -), nitrates (NO3 -), ammonium (NH4 +),
ammoniac (NH3), azote (N) orthophosphates (PO43-), et phosphore (P)
sont dès lors des paramètres importants pour le suivi de la
qualité des eaux de surface. L'azote « Kjeldahl »
représente l'azote organique (ex. acides aminés, urée) et
l'azote ammoniacal. Les phosphates interviennent dans la composition de
nombreux détergents. Ils doivent être dégradés et
hydrolysés par les bactéries en ortho phosphates pour être
assimilables par les autres organismes aquatiques. L'eutrophisation peut se
manifester à des concentrations relativement basses en phosphates (50
1/4g P/l) (De Villers et al., 2005).
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