la gestion de l’eau

Lors de sa captation, l’eau est traitée afin qu’elle devienne potable.

elle subit les étapes suivantes :

Dégrillage et tamisage :Le passage de l’eau captée à travers des grilles et tamis élimine les plus gros débris.

Oxydation :Si la charge organique est très importante ou s’il y a de l’ammoniaque, du fer ou du manganèse en solution, l’oxydation facilite leur élimination lors de la phase de clarification. Cette étape d’oxydation peut se faire avec du chlore ou de l’ozone.

Clarification :coagulation-floculation, décantation et filtration

En présence de produits coagulants et floculants, les particules en suspension dans les eaux s’agrègent en flocons. Le poids de ces flocons provoque la sédimentation des particules au fond des bassins de décantation. La filtration finale à travers des filtres minéraux (sable) ou des membranes permet de produire une eau limpide débarrassée de ses particules.

Désinfection :Les bactéries et virus pathogènes qui demeurent dans l’eau sont éliminés lors de l’étape de désinfection. On utilise pour cela du chlore, de l’ozone ou des ultraviolets. Une petite quantité de chlore reste dans l’eau produite pour éviter un développement bactérien plus en aval, dans le réseau d’eau.

À la sortie de l’usine de potabilisation, l’eau est acheminée vers des réservoirs (châteaux d’eau) puis jusqu’aux robinets.

Une fois utilisée les eaux usées sont traitées avant d’être rejetées dans l’environnement.

Elles subissent les traitements suivants:

1. Les prétraitements

Les prétraitements ont pour objectif d’éliminer les éléments les plus grossiers. Il s’agit des déchets volumineux (dégrillage), des sables et graviers (dessablage) et des graisses (dégraissage-déshuilage).

dégrillage: les eaux usées passent au travers d’une grille dont les barreaux retiennent les matières les plus volumineuses.

tamisage: peut compléter cette phase de prétraitement.

dessablage: débarrasse les eaux usées des sables et des graviers par sédimentation. Ces particules sont ensuite aspirées par une pompe. Les sables récupérés sont essorés, puis lavés avant d’être soit envoyés en décharge, soit réutilisés, selon la qualité du lavage.

Le dégraissage vise à éliminer la présence de graisses dans les eaux usées, graisses qui peuvent gêner l’efficacité des traitements biologiques qui interviennent ensuite. Le dégraissage s’effectue par flottation. L’injection d’air au fond de l’ouvrage permet la remontée en surface des corps gras. Les graisses sont raclées à la surface, puis éliminées (mise en décharge ou incinération).

2. Le traitement primaire

Le traitement « primaire » fait appel à des procédés physiques, avec décantation plus ou moins aboutie, éventuellement assortie de procédés physico-chimiques, tels que la coagulation-floculation.

– La décantation primaire classique consiste en une séparation des éléments liquides et des éléments solides sous l’effet de la pesanteur.

3. Les traitements « secondaires », l’élimination biologique des matières polluantes

a) Les traitements biologiques : Les traitements biologiques reproduisent les phénomènes d’autoépuration existant dans la nature. L’autoépuration regroupe l’ensemble des processus par lesquels un milieu aquatique parvient à retrouver sa qualité d’origine après une pollution.

Les techniques d’épuration biologique utilisent l’activité des bactéries présentes dans l’eau, qui dégradent les matières organiques. En France, c’est aujourd’hui le procédé des « boues activées » (cf. infra) qui est le plus répandu dans les stations d’épuration assurant un traitement secondaire.

4. Clarification et rejet des effluents

A l’issue des traitements, une ultime décantation permet de séparer l’eau épurée et les boues ou résidus secondaires issus de la dégradation des matières organiques. Cette décantation est opérée dans des bassins spéciaux, les clarificateurs. L’eau épurée peut alors être rejetée dans le milieu naturel.

5. La désinfection

Les traitements primaires et secondaires ne détruisent pas complètement les germes présents dans les rejets domestiques. Des procédés d’élimination supplémentaires sont donc employés lorsque les eaux traitées sont rejetées en zone de baignade ou de pisciculture.

Le chlore est le désinfectant le plus courant. Mais la désinfection peut également s’effectuer avec l’ozone ou le brome, voire le dioxyde de chlore.

5. Les traitements complémentaires

L’élimination de l’azote

Les stations d’épuration prévues pour éliminer les matières carbonées n’éliminent qu’environ 20 % de l’azote présent dans les eaux usées. Pour satisfaire aux normes de rejet en zones sensibles, des traitements complémentaires doivent être mis en place.

L’azote organique se transforme dans les eaux usées en azote ammoniacal (NH₄₊). L’élimination de l’azote ammoniacal est, le plus souvent, obtenue grâce à des traitements biologiques, de « nitrification-dénitrification ». La nitrification consiste en une transformation, par des cultures bactériennes, de l’azote ammoniacal en nitrates (NO₃), une forme oxydée de l’azote. Une seconde phase, la dénitrification, complète le processus. Les nitrates, sous l’action de bactéries « dénitrifiantes », sont transformés en azote gazeux. Ce gaz s’échappe alors dans l’atmosphère.

L’élimination du phosphore

L’élimination du phosphore, ou « déphosphatation », peut être réalisée par des voies physico-chimiques ou biologiques.

En ce qui concerne les traitements physico-chimiques, l’adjonction de réactifs, comme des sels de fer ou d’aluminium, permet d’obtenir une précipitation de phosphates insolubles et leur élimination par décantation. Ces techniques, les plus utilisées actuellement, éliminent entre 80 et 90 % du phosphore, mais engendrent une importante production de boues.

La déphosphatation biologique consiste à provoquer l’accumulation du phosphore dans les cultures bactériennes des boues. Le rendement moyen est d’environ 60 %.