Sommaire
Introduction
................................................................................................
.1
Partie I : Synthèse bibliographique
Chapitre I : Les boues
d'épuration
I Les boues d'épuration 3
I.1. Fonctionnement d'une station d'épuration
3
I.2. Les différents types de boues 4
I.2.1. Les boues primaires 4
I.2.2. Les boues secondaires ou activées 4
I.2.3. Les boues mixtes 5
I.2.4. Les boues physico-chimiques 5
I.3. Les différentes filières de traitement des
boues 5
I.3.1. La stabilisation 6
I.3.2. La déshydratation 6
I.4 Filières d'élimination des boues
résiduaires
urbaine...................................................6
I.4.1.La mise en décharge contrôlée
6
I.4.2. L'incinération 7
I.4.3. Epandage directe sur le sol 8
Chapitre II : La digestion
anaérobie
II. La digestion anaérobie 9
II.1 Définition 9
II.2 Principes généraux de la digestion
anaérobie 11
II.3 Les étapes la digestion anaérobie
12
II.3.1 L'hydrolyse 12
II.3.2 L'acidogénèse 13
II.3.3 L'acétogenèse 14
II.3.4 La méthanogènese 15
II.4 Conditions physico-chimiques nécessaires à
la digestion anaérobie 16
II.4.1 Paramètres permettant de contrôler la
digestion anaérobie des boues 16
II.4.1.1.La température 16
II.4.1.2.Le temps de séjour hydraulique 16
II.4.1.3.Le pH 17
II.4.1.4.La nature des boues à digérer 17
II.4.1.5.La présence de toxiques et d'inhibiteurs
17
II.4.1.6.L'agitation 18
II.5 La biochimie de la
méthanogènese ........................................................................................21
II.5.1 les principales voies de la méthanogènese
19
II.5.1.1 Réduction de l'acide acétique 20
II.5.1.2 Réduction du dioxyde de carbone 21
Partie II : Partie expérimentale
Chapitre III : Matériel et
méthodes
III : Matériel et
méthodes..............................................................................................................24
III.1.Matériel
................................................................................................24
III.1.1 Matériel et
équipements...............................................................................24
III.1.2 Matériel biologique
.................................................................................24
III.2
Méthodes................................................................................................24
III. 2.1 Mesure de la Matière Sèche des boues
.........................................................25
III.2.2 Caractérisation de la matière
première sèche
...................................................26
III.2.2.1 Dosage de carbone organique
total............................................................26
III.2.2.2 Dosage de l'azote
total.........................................................................26
III.2.2.3 Dosage de phosphore total
...................................................................26
III.2.2.4 Dosage de métaux lourds
.....................................................................27
III.2.3 Etude de la fermentation
méthanique............................................................27
III.2.3.1 Préparation de
l'inoculum .......................................................................27
III.2.3.2 Effet de la concentration de la matière
sèche sur la quantité / qualité de biogaz
Produit.............................................................................................28
III.3. Analyse de
pH .......................................................................................29
III.4. L'analyse de
biogaz .................................................................................29
III.4.1 Mesure de quantité de biogaz émis
...............................................................29
III.4.2 analyse de qualité du
biogaz ............................................................................................30
Chapitre IV : Résultats et
discussions
IV. Résultats et
discussions.................................................................................31
IV.1 Mesure de la Matière Sèche des
boues.............................................................31
IV.2 Caractérisation de la matière
première
sèche.....................................................................31
IV.3 métaux
lourds.........................................................................................32
IV.4 Effet de la concentration de la matière sèche
sur la quantité / qualité de
biogaz
produit..........................................................................................32
IV.4.1 Variation de pH au cours de la
fermentation.....................................................................32
IV.4.2 Quantité de biogaz émis
..................................................................................................34
IV.4.3 Temps de séjour
......................................................................................37
IV.4.4 Qualité de
biogaz......................................................................................37
Conclusion
général...........................................................................................41
Références
bibliographique.................................................................................43
Annexes.......................................................................................................45
Les stations d'épuration urbaines ont pour rôle
d'éliminer la pollution contenue dans les effluents domestiques, avant
leur rejet dans le milieu naturel. Si l'eau, en fin de traitement, est
effectivement épurée, la pollution initiale se retrouve en partie
stockée et concentrée dans les boues issues des diverses
étapes de traitement de l'eau. Ces boues étant alors
considérées comme un déchet valorisable, qu'il faut
éliminer tout en respectant certaines contraintes réglementaires
(Champiat, 1994).
La production de boues est de plus en plus difficile à
gérer, Cela pousse les gouvernements à rechercher des solutions
technologiques permettant de la réduire au même titre que la
gestion des autres types de déchets.
Dans un futur proche, cette problématique risque de
s'accentuer, étant donné les projets de construction de
nouvelles stations d'épuration qui vont permettre d'augmenter la
capacité « épuratoire » de l'Algérie et par
conséquent accroître la production de boues. Etant donné
les contraintes locales et réglementaires, la mise en place de
filières pérennes pour la valorisation et l'élimination
des boues est difficile et coûteuse pour les collectivités. D'un
point de vue réglementaire, deux destinations finales sont actuellement
envisageables : la valorisation agronomique (épandage, compostage) et
l'incinération. Il sera donc indispensable d'élaborer une
véritable filière de boue en même temps que
l'élaboration et la conception de la future station d'épuration
(Degrémont, 1989)..
Une des technologies efficace et moins coûteuse
permettant le traitement de la fraction organique de ces déchets est la
digestion anaérobie (biométhanisation), qui consiste en une
dégradation biologique, en absence d'oxygène, de la
matière organique en un mélange de méthane (CH4,) et de
dioxyde de carbone (CO2) appelé `biogaz'. Grâce à la
digestion anaérobie, les déchets deviennent une source de
richesses. Cette technologie devient essentielle dans le processus de
réduction des volumes de déchets et la production de biogaz, qui
est une source d'énergie renouvelable pouvant être utilisée
dans la production d'électricité et de la chaleur (Office
International de l'Eau, 2001).
Durant le processus de digestion anaérobie, seule une
partie de la matière organique est complètement
dégradée, le reste est un excellent agent de fertilisation des
terres agricoles et qui peut être utilisé en tant que tel
(ADEME,2011).
Alors, a travers de ce travail, on s'intéresse dans un
premier temps à donner quelques connaissances bibliographiques
concernant les boues d'épuration, et la digestion anaérobie.
Au second lieu, on étudie la méthanisation des
boues activées de la station d'épuration de Boumerdès pour
mettre en évidence les conditions de fonctionnement optimales du point
de vue stabilité du système et bio méthanisation.
| 
