TRAITEMENTS PROPOSES POUR LA CONFORMITE DE LA QUALITE DES EAUX USEES REJETEES DANS L’ENVIRONNEMENT

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Les particules ou poussières

Les poussières sont de petite taille (de 0,01 à 5 µ m). Elles peuvent donc rester en suspension dans l’air. Elles contiennent des métaux lourds (plomb, mercure…) ou des composés organiques. Les particules liées aux activités humaines ont pour origine les combustions (donnant des suies), et le dégagement des fumées toxiques émanant des échappement des véhicules. Des quantités importantes de particules peuvent aussi provenir de phénomènes naturelles comme le volcanisme ou l’érosion par le vent, qui est favorisée par certaines pratiques culturales.

Les polluants chimiques

Ces produits chimiques proviennent généralement desactivités industrielles et des activités agricoles. Les éléments chimiques présentt un grand danger pour l’environnement parce qu’ils sont presque toxiques.
Les rejets industriels peuvent s’accompagner des solvants, des colorants, des sulfures, des produits phénoliques, des métaux lourds, des hydrocarbures qui ont tous des effets nuisibles pour les milieux naturels.
D’autres produits polluants comme les pesticides et les produits azotés, plus particulièrement les nitrates existent aussi dans la nature. Ces polluants sont d’origines agricoles.

Les déchets

L’accroissement de la population et le développement des besoins s’accompagnent d’une production accrue de déchets. L’accumulation des déchets pose aujourd’hui un problème d’environnement majeur, difficile à résoudre.
Les déchets produits par les activités humaines peuvent être d’origine ménagère, industrielle ou agricole (agriculture et industries agro-alimentaires). A ces rejets s’ajoutent des déchets de types particuliers, comme les déchets hospitaliers et les déchets nucléaires. Une partie des rejets industriels est constitué par desproduits toxiques, comme des solvants, des métaux lourds… Les déchets ménagers comprennentesd matières organiques, biodégradables (correspondant aux restes des nourritures), des déchets principalement d’emballage (papiers, cartons, matières plastiques, verre) et des déchetsparticuliers, potentiellement dangereux, comme les piles au mercure, les médicaments.
A l’échelle du monde, la production des seuls déchets citadins dépasse, par an 900 millions de tonnes. Ce qui souligne les difficultésde leurs éliminations. Le stockage dans des décharges à ciel ouvert reste l’une des solutions les plus fréquentes.

Impacts sur l’atmosphère

Les rejets de substances dans l’atmosphère a des efets polluants qui peuvent être locaux, limités à une agglomération, ou s’étendre l’échelleà régionale, voire planétaire.
La présence dans l’atmosphère d’une ou de plusieursubstances dans des quantités ou sur une période telle qu’elles présentent un effet mesurablsur les êtres vivants et sur les matériaux, définit la pollution atmosphérique.
L’augmentation de la concentration de certains constituants naturels de l’atmosphère génère des effets indésirables. Cet accroissement eutp provenir des activités humaines, comme l’émission de substances de synthèse produites par l’homme. Certains polluants, heureusement exceptionnels, sont des substances radioactives. D’autres polluants modifient la composition générale de l’atmosphère et peuvent entraîner des perturbations à l’échelle du globe. C’est le cas, par exemple, des constituants à effet de serre (CO 2, CH4) susceptibles d’influer sur la température globale. Ce pollutions atmosphériques provoquent des effetsnéfastes sur l’homme.

Impacts sur l’homme

L’homme est très sensible à la pollution atmosphérique, ainsi qu’à la pollution de l’eau. Les substances contenues dans l’air sont à l’origine de nombreux troubles de santé. Ces troubles affectent plus particulièrement des individus fragiles au plan respiratoire (sujets asthmatiques par exemple) ou cardio-vasculaire (personnes âgées).
Les observations médicales permettent d’associer aux différents polluants atmosphériques un ensemble de symptômes. Toutefois, les affections contractées peuvent varier avec la concentration du polluant et le temps d’exposition. Les effets à long terme de certaines substances restent mal connus. Les symptô mes les plus fréquents correspondent à des inflammations des muqueuses et à des troubles r espiratoires. Des substances telles que certains hydrocarbures ou des particules ont vraisemblablement des effets cancérigènes. L’étendue des nuisances que la pollution peut fairesubir à l’organisme est difficile à établir avec précision. Il est mpossible d’analyser séparément l’impact des différents constituants inhalés sous forme de mélange. En outre, les concentrations ne suffisent pas pour définir les dangers potentiels. Il peut exister des effets à lo ng terme.

Impacts sur les écosystèmes continentaux, aquatiques et forestiers

L’une des conséquences dramatiques de la pollutionatmosphérique est l’extension des pluies acides.
Les pluies acides ont des conséquences écologiquesdésastreuses. Elles provoquent, en particulier, l’acidification de nombreux lacs. L’acidification des eaux entraîne un appauvrissement considérable des communautés biologiques et peut provoquer la mort écologique du lac. L’autre aspect dramatique des pluies acides est le dépérissement important des forêts.
Ces effets complexes mettent en jeu différentes causes en interaction. Outre le SO2, résultant de phénomènes de photo-oxydation intervie. Ces polluants provoquent une baisse de l’activité de la photosynthèse. Ils déterminentles lésions des feuilles et entraînent des pertes en éléments chimiques tels que le calcium etle magnésium. Le SO2 provoque une augmentation de la transpiration des feuilles, appauvrissant les végétaux en eau.
Enfin, ces pluies acidifient également les sols, cequi ralentit l’activité des décomposeurs et, par suite, le recyclage des éléments minérauxécessairesn à la croissance des végétaux. Les effets des polluants sur les arbres se manifestent comme suit : Chez les êtres vivants, les effets des polluants sont divers. Le DDT et les PCB réduisent la croissance du phytoplancton. Les poissons présentent une grande sensibilité puisque certains insecticides suffisent à provoquer la mort de 50% des individus à des concentrations inférieures à une partie par milliard. Par ailleurs, les insecticides peuvent perturber le développement embryonnaires et la croissance des alevins. Chez les oiseaux, le DDT et les PCB réduisent la fertilité des adultes et fragilisent la coquille des oeufs. Ces insecticides peuvent aussi détruire des espèces utiles ou indifférentes, ce qui appauvrit la diversité des écosystèmes.
La pollution constitue une première cause susceptible d’affecter l’évolution des populations. Les métaux lourds ou les composés organochlorés qui se concentrent dans les organismes, les déchets plastiques ingérés, les hydrocarbures des dégazages tuent chaque année des millions d’animaux, tortues, oiseaux ou mammifères.
Les menaces actuelles sur l’environnement peuvent ainsi conduire à des ruptures brutales dans les grands équilibres naturels. Le déversement des eaux usées dans le milieu naturel en est l’une des principales causes.

Les eaux usées industrielles

Du fait de ses propriétés physico-chimiques particulières (pouvoir de dissolution, capacité calorifique…), l’eau est utilisée dans la plupart des activités industrielles. Elle sert, par exemple, à de composant de dilution dans certaines industries. Elle peut intervenir comme agent de nettoyage ou de lavage de produits ou de machines. Elle constitue souvent un moyen de refroidissement, en particulier dans certaines usines métallurgiques ou dans les centrales thermiques et nucléaires. L’eau est également le vecteur d’élimination de certains déchets industriels.
A cause de sa diversité, il est difficile de prévoi l’apport de pollution industrielle. Dans chaque branche industrielle, les eaux usées ont descaractéristiques communes, mais il existe des différences liées aux différences de procédésmployése.
Il n’est donc pas possible de donner un profil type des eaux usées industrielles.
Cependant, on peut évoquer certaines caractéristiques de ces eaux.
– Les eaux à charge minérale dominante qui proviennent des rejets des installations minières et des usines de traitement de minéraux sont très chargées en matières en suspension. Elles ont des pH qui s’écartent souvent de la neutralité.
– Les eaux à charge organique dominante issues de rejets d’abattoirs sont très chargées en matières organiques biodégradables.
– Les eaux toxiques qui proviennent de certaines industries chimiques.
– Les eaux chaudes qui sont constituées par les rejets des centrales électriques qu’elles soient classiques ou nucléaires. Celles-ciest l’origine des pollutions thermiques qui peuvent avoir des conséquences écologiques importantes par rapport aux autres types de pollution.
Il faut noter que presque toutes les installations industrielles ont des circuits de refroidissement et rejettent des eaux chaudes.
A tous ces rejets industrielles spécifiques s’ajoutent toujours des quantités non négligeables de rejets de type domestique plus ou moins important selon le nombre des employés.

Les eaux usées urbaines

Elles sont d’abord formées par un mélange d’eaux usées domestiques et d’eaux usées industrielles auxquelles s’ajoutent les effluents des installations à caractère collectif (les casernes, les hôpitaux, les commerces, etc.), les e aux des fontaines publiques, ainsi que les eaux de la voirie et les eaux pluviales.
Les eaux urbaines ont une composition moins constante que les eaux usées domestiques puisque les apports industriels introduisent un élément de diversité. De façon générale, les eaux usées urbaines sont plus diluées que les eauxdomestiques.

Les rejets polluants agricoles

Les sources de la pollution agricole sont de deux types. D’une part, les engrais et les produits phytosanitaires comme les pesticides, utilisées de manière importante dans certaines pratiques agricoles intensives ; d’autre part, les effluents des élevages riches en composés azotés.
Les engrais enrichissent le sol en nitrates et en phosphates. Une partie des nitrates est absorbée par les végétaux, mais une autre partie,essivéel par précipitation, pénètre dans le sol et finit par gagner les cours d’eau et les nappes.
En effet, l’utilisation des pesticides a un impact biologique sur différents organismes (mousses, moules ou poissons). Les recherches actuelles tentent d’estimer cet impact biologique. Concernant la pollution liées aux élevages, les animaux producteurs de lisier (urine et matières fécales) sont des sources majeures de pollution azotée. Lors de l’épandage du lisier, une part importante de l’azote est drainée par le cours d’eau ou gagne les nappes sous forme de nitrates. L’augmentation de la teneur en nitrate des eaux est l’un des problèmes actuels parmi les plus préoccupants sur le plan écologique. Il a des incidences sanitaires.

Les apports dans les eaux liées à la pollution atmosphérique

Les polluants atmosphériques peuvent être entraînéspar les eaux de pluie qui ruissellent sur le sol et s’infiltrent, rejoignant ainsi les eaux superficielles et les eaux souterraines. Les principaux d’entre eux sont SO2, NOx et les poussières. L’anhydrique sulfureux provientde l’oxydation du soufre contenu dans les combustibles fossiles, fuel et charbon.
Dans l’atmosphère, SO2 s’oxyde jusqu’au stade sulfate, et la pluie se trouve acidifiée par la présence d’acide sulfurique.
Les oxydes d’azote NOx provient de la combinaison à haute température, dans les moteurs à explosion ou dans les foyers de combustio n industrielle de l’azote et de l’oxygène de l’air. Dans l’atmosphère, ils subissent aussi une oxydation et la pluie contiendra de l’acide nitrique.
Les pluies seront donc acides. Ainsi, 2/3 de leur acidité environ est sulfurique, 1/3 est nitrique. Elles déséquilibrent les transferts ioniques dans le sol et les conséquences sur la végétation en milieu forestier peuvent être importantes. Elles acidifient les eaux de surface. En plus, les conséquences écologiques peuvent êtregraves.
Les poussières qui font aussi partie des polluants atmosphériques ont des compositions chimiques très variées. Le carbone en est souvent un élément majeur. On y trouvera aussi les hydrocarbures non complètement brûlés. Mais en tantqu’absorbants efficaces, les poussières retiennent des traces métalliques. D’ailleurs, les poussières peuvent être essentiellement métalliques. Le plomb issu des gaz d’échappement des automobiles se présente sous forme particulière.
Les pluies entraînent les particules en suspension dans l’air, ou lors du ruissellement, déposées sur le sol. l’apport de micropolluants parles pluies dans les eaux souterraines et les eaux de surface est loin d’être négligeable.

Table des matières

I.1. Qu’est-ce que la pollution ?
I.2. Origine des pollutions
I.2.1. Les pollutions industrielles
I.2.2. Les pollutions urbaines
I.2.3. Les pollutions agricoles
I.2.4. Les pollutions littorales
I.3. Les différents types de polluants
1.3.1. Les polluants gazeux
I.3.2. Les particules ou poussières
I.3.3. Les polluants chimiques
I.3.4. Les déchets
I.3.5. Les bruits
I.3.6. Les polluants bactériologiques
I.4. Impact de la pollution sur l’environnement
1.4.1. Impacts sur l’atmosphère
1.4.2. Impacts sur l’homme
I.4.3. Impacts sur les écosystèmes continentaux, aquatiques et forestiers
I.5. Les eaux usées
I.5.1. Origines des eaux usées
I.5.1.1. Les eaux usées domestiques
I.5.1.2. Les eaux usées industrielles
I.5.1.3. Les eaux usées urbaines
I.5.1.4. Les rejets polluants agricoles
I.5.1.5. Les apports dans les eaux liées à la pollution atmosphérique
I.5.2. Les principaux milieux récepteurs
I.5.2.1. Les lacs
I.5.2.2. Les fleuves et les rivières
I.5.2.3. Les nappes d’eau souterraine
I.5.2.4. La mer
I.5.3. Impacts de rejet des eaux usées
I.5.3.1. Dommages sur l’homme
I.5.3.3. Impacts sur le plan économique
I.5.4. Caractéristiques des eaux usées
I.5.4.1. Prélèvement et conservation de l’échantillon
I.5.4.2. Examens préliminaires
I.5.4.3. Analyses physico-chimiques
I.5.4.4. Critères de la pollution organique
I.5.4.5. Analyses des éléments particuliers
I.5.5. Normes de rejets
I.5.5.1. Caractéristiques exigées pour l’effluent traité
I.5.5.2. Normes et valeurs limites de quelques paramètres de rejets en vigueur dans quelques pays et organisme
DEUXIEME PARTIE : ETUDES DES EAUX USEES DE LA VILLE D’ANTSIRABE
II.1. Présentation du cadre d’étude
II.1.1. Monographie de la ville d’Antsirabe et présentation des différents sites de prélèvement
II.1.1.1. La ville d’Antsirabe
II.1.1.2. Les différents sites de prélèvement des eaux usées
II.2. Les eaux usées de la COTONA
II.2.1. Processus de fabrication
II.2.2. Quelques chiffres significatifs
II.2.3. Analyses des eaux usées de la COTONA
II.2.4. Interprétation des résultats
II.3. Les eaux usées de la SACIMEM
II.3.1. Processus de fabrication
II.3.2. Quelques chiffres significatifs
II.3.3 . Analyses des eaux usées de la SACIMEM
II.3.4. Interprétation des résultats
II.4. Les eaux du lac Andranomaimbo
II.4.1. Analyse des eaux usées du lac Andranomaimbo
II.4.2. Interprétation des résultats
II.5. Les eaux de la rivière de Sahatsio
II.5.1. Analyses des eaux de la rivière Sahatsio
II.5.2. Interprétation des résultats
II.6. Evaluation des conséquences des rejets d’eaux usées d’après les enquêtes faites sur place
II.6.1. Conséquences sur la santé publique
II.6.2. Conséquences sur la faune aquatique
II.6.3. Conséquences sur la culture
TROISIEME PARTIE : TRAITEMENTS PROPOSES POUR LA CONFORMITE DE LA QUALITE DES EAUX USEES REJETEES DANS L’ENVIRONNEMENT
III.1. Différents procédés de traitement proposés
III.1.1. Traitements biologiques
III.1.1.2. L’épuration par boues activées
III.1.1.3. L’épuration par lits bactériens
III.1.1.4. Le lagunage aéré et l’épandage
III.1.2. Traitements physico-chimiques
III.1.2.1. Généralités
III.1.2.2. La coagulation floculation
III.2. Essai de traitement au laboratoire
III.3. Résultat de l’essai de traitement
III.4. Aperçu sur le coût d’épuration des eaux usées
III.4.1. Coût d’épuration pour les eaux usées industrielles
III.4.2. Coût de traitement en station collective
QUATRIEME PARTIE : REUTILISATION DES EAUX USEES
IV.1. Réutilisation des eaux usées en agriculture et en aquaculture
IV.2. Réutilisation des eaux usées en industrie
IV.3. Réutilisation des eaux usées pour des usages domestiques et municipaux
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE

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