Soutenance mémoire
La pollution des eaux
Généralités
Les eaux usées, aussi appelées eaux polluées sont constituées par toutes les eaux de nature à contaminer les milieux dans lesquels elles sont déversées. Ces eaux sont généralement formées du sous-produit d’une utilisation humaine, domestique, industrielle, artisanale, agricole ou autre d’où l’usage du terme eau usée. Ce sont des eaux résiduaires d’une communauté ou d’une industrie rejetées après usage. Ce sont des eaux ayant perdu, par leur utilisation industrielle ou domestique, leur pureté initiale, et devenues impropres à d’autres utilisations de qualité Ces pollutions sont à l’origine de la dégradation de la qualité de l’eau et rendent souvent son utilisation dangereuse entravant l’usage normale du milieu récepteur et perturbant beaucoup le milieu aquatique).C’est dans la détérioration de sa qualité que réside le risque.
Principaux polluants des eaux
Par définition, le polluant est un agent physique, chimique ou biologique qui entraine une gêne ou une nuisance dans le milieu aquatique. Au sens large, le terme désigne des agents qui sont à l’origine d’une altération des qualités du milieu, même s’ils y sont présents à des niveaux inférieurs au seuil de nocivité. Pour les polluants qui ont un effet nocif sur les organismes vivants, on réserve le terme de contaminants. Il existe plusieurs classifications possibles suivant les auteurs. Mais nous retenons les suivantes, pour leur simplicité et parce qu’elles englobent ce qui nous concerne.
Les polluants physiques :
Les polluants physiques sont des éléments qui ont été transportés par l’eau, ou ajoutés dans ce dernier. On peut les regrouper en trois catégories suivant leurs tailles et leurs natures :
➤ Les éléments grossiers :
Ce sont des éléments d’assez grande taille qui flottent sur la surface de l’eau. Ces éléments sont généralement des feuilles des branches, des sachets plastiques…
➤ Les sables :
Les sables sont en général des particules minérales à base de silice, leurs diamètres varient de quelques millimètres.
➤ Les particules et les matières en suspension (MES) :
Les particules sont toujours présentes dans les eaux naturelles et dans les eaux superficielles en général, ce sont des particules d’origines minérale, organique, ou biologique. Leurs tailles sont comprises entre quelques centièmes de micromètres et quelques millimètres.
Les matières en suspensions sont des petits éléments insolubles en suspension dans l’eau et qui sont difficilement décantables. C’est la fraction non dissoute dans la pollution. Ces MES se différencient par leurs natures ou leurs dimensions, les particules en suspensions appelées aussi particules colloïdales sont de tailles plus petites que les matières en suspension (MES), elles varient de 0,01μm à quelques μm .
Les polluants thermiques :
Cette forme de pollution se traduit par une élévation anormale de la température de l’eau qui devient alors impropre à la vie aquatique. Comme solution, il faut aménager un bassin de stockage de l’eau pour l’homogénéiser et réduire la température par contact avec l’air ambiant.
Les polluants chimiques :
Ils font partie des polluants les plus dangereux et les plus difficiles à éliminer du fait de la grande variété des substances qui pourraient être mises en cause, des risques de toxicité qu’ils présentent et, surtout, parce qu’ils sont sous forme dissoute. Les éléments chimiques présents dans l’eau sont nombreux. Par exemples :
– Les nitrates qui sont présents naturellement dans l’eau. Les apports excessifs ou mal maitrisé d’engrais azotés provoquent une augmentation des nitrates dans les ressources
– Les matières organiques qui résultent de la décomposition des végétaux des microorganismes. Elles participent à beaucoup de paramètres de qualité de l’eau, comme la couleur, l’odeur, les sous-produits de désinfection, etc. ;
Les différentes sources de pollution par les industries
Les effluents provenant d’une unité de production peuvent provenir de différentes sources : lavage de matières premières, de produits, des cuves et réacteurs, refroidissement des différentes machines utilisées, nettoyage du sol, vidange et purge de certains récipients (réservoirs,…), déversement accidentel de produit, rejet de liquides résiduaires résultant d’une opération quelconque, etc.
Principaux paramètres de caractérisation
La composition des eaux usées industrielles s’apprécie à travers de différents paramètres. Rigoureusement parlant, 5 groupes de paramètres devraient être étudiés pour leur caractérisation.
Facteurs organoleptiques
➤ Couleur :
La couleur vraie d’une eau est due à la présence de matières organiques dissoutes ou colloïdales. Elle est dite couleur apparente quand les substances en suspensions y ajoutent leur propre coloration. La couleur vraie correspond à la mesure effectuée sur des échantillons d’eau débarrassés par centrifugation des particules en suspension. Pour les eaux industrielles, la coloration dépend du type de fabrication c’est-à-dire suivant la coloration des polluants chimiques déversés
➤ Odeur :
L’odeur est due au dégagement du gaz du plan des eaux usées. Il faut savoir que même la quantité très réduite peut être fortement perceptible par l’odorat. Elle est généralement produite par des composés organiques. Au fur et à mesure que le temps passe, l’odeur augmente en raison du dégagement du gaz sulfhydrique H2S et CH4 (odeur d’œuf pourri). Ce paramètre aussi a un lien avec la couleur, c’est-à-dire avec les éléments dissouts dans l’eau. Plus la couleur est foncée, plus l’odeur est forte.
Pour le cas des eaux résiduaires industrielles, l’odeur se dégage du produit présent dans les processus.
➤ Turbidité :
En relation avec les matières en suspension, la turbidité donne une première indication sur la teneur en matière colloïdale d’origine minérale ou organique.
Facteurs physico-chimiques :
➤ pH :
Il s’agit évidemment d’un paramètre fondamental de caractérisation des eaux résiduaires. En effet, l’efficacité des opérations de traitement nécessite une zone de pH spécifique (normeNF-T-90-006). Il mesure la concentration en ions hydrogène (H+) dans l’eau. Un pH élevé révèle un faible taux de concentration d’ions H+ (pH > 7) qui indique l’alcalinisation de l’eau. Tandis qu’un pH bas (pH < 7) caractérise l’acidification du milieu et la valeur médiane 7 correspond à une solution neutre.
Remarque : L’acidité des eaux usées industrielles est due à la dissolution des composés organiques et inorganiques comme les acides sulfuriques (H2SO4), les acides chlorhydriques (HCl), les acides phosphoriques (H3PO4) et les acides carboxyliques (R-COOH).
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : MATERIELS ET METHODE
CHAPITRE I: ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
I-1-La pollution des eaux
I-1-1-Généralités
I-1-2-Principaux polluants des eaux
I-1-3-Les différentes sources de pollution par les industries
I-1-4-Principaux paramètres de caractérisation
I-1-5-Pollution des eaux : cas particulier des industries textiles
I-1-6-Les colorants textiles
I-2-Les eaux usées
I-2-1-Définitions des eaux usées
I-2-2-Les eaux usées industrielles
I-2-3-Norme de rejet des eaux usées industrielles
I-3-Le Traitement des eaux usées
I-3-1-Généralités sur le traitement des eaux usées industrielles
I-3-2 Electrocoagulation par sel d’alumine et sel de fer
I-4-Le traitement par coagulation floculation
I-4-1-Généralités
I-4-2-Principe de la coagulation / floculation
I-5-Le traitement des eaux usées à partir de produit à base de fer
I-5-1-Généralités sur le fer
I-5-2 Précipitation et floculation réductrices (cas particulier du sel ferreux pour le traitement des effluents de teinturerie)
I-6-Généralité sur la chaux et polymère
I-6-1-La chaux
I-6-2-Le polymère
I-7-Traitement des eaux : Cas des industries textiles en général
I-7-1-Pré traitements
I-7-2-Traitements
CHAPITRE II: PRESENTATION DU CADRE D’ETUDE
II-1 Brève historique
II-2-Description de l’unité de traitement d’eaux usées industrielles textiles sis à Ankorondrano
II-3-Matières premières utilisées par l’industrie pour la teinturerie
II-4-Choix de la méthode de traitement
II-5-Choix des installations : type de traitement physico-chimique
II-6-Schéma
DEUXIEME PARTIE : ETUDES EXPERIMENTALES
CHAPITRE III : METHODOLOGIE ET MATERIELS UTILISES
III-1-Méthode
III-2-Matériels
III-3-Méthodes d’analyses
III-2-1-Phénomènes organoleptiques
III-2-2-Paramètres physiques
III-3-1-Balance de précision
III-3-2-La DCO
III-3-3-La DBO5
III-3-4-Spectrophotomètre
III-3-5-Jar test
III-3-6-Turbidité
III-3-7-Mélangeur électromagnétique
CHAPITRE IV : LES RESULTATS
IV-1-Les résultats des essais et analyses de paramètres physico-chimiques
IV-1-1 Résultats des essais de traitement au laboratoire de Vontovorona
IV-1-2-Essais à la JIRAMA
IV-2-Résultats des enquêtes
CHAPITRE V : ANALYSE ET INTERPRETATION DES RESULTATS
CONCLUSION GENERALE
