MMéémmooiirree ddee ffiinn dd’’ééttuuddee eenn vvuuee dd’’oobbtteennttiioonn dduu ddiippllôômmee dd’’ééttuuddeess aapppprrooffoonnddiieess
((DDEEAA))
OOppttiioonn :: CChhiimmiiee AApppplliiqquuééee àà ll’’IInndduussttrriiee eett àà ll’’EEnnvviirroonnnneemmeenntt
Présenté par : RANJATOSON Ralazandriambololona Noël
Soutenu le 19 Décembre 2014
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT GENIE CHIMIQUE
Essai de traitement
des eaux résiduaires
d’une unité de fabrication
d’allumettes : cas du frottoir
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Présenté par : RANJATOSON Ralazandriambololona Noël
Membres de jury :
Président : Professeur ANDRIANARY Philippe Antoine
Rapporteur : Docteur RAHARIJAONA Robin
Examinateurs : Docteur RAKOTONDRAMANANA Samuel
Docteur RAKOTOSAONA Rijalalaina
Docteur ANDRIANAIVORAVELONA Jaconnet Oliva
Soutenu le 19 Décembre 2014
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT GENIE CHIMIQUE
Essai de traitement
des eaux résiduaires
d’une unité de fabrication
d’allumettes : cas du frottoir
i
SOMMAIRE
Introduction Générale
Partie I : Etudes Bibliographiques
Chapitre I : Classification des eaux
Chapitre II : Les eaux usées Industrielles
Chapitre III : La pollution Industrielle
Chapitre IV : Généralités sur le traitement des eaux usées Industrielles
Partie II : Etudes Expérimentales
Chapitre I : Présentation Générale de la Cadre de l’étude de la société X
Chapitre II : Essai de traitement des eaux usées de l’usine
Chapitre III : Résultats et Interprétations
Chapitre IV : proposition de chaines de traitements des eaux résiduaires
de l’usine
Conclusion Générale
Références bibliographiques et Webographiques
Annexes
Tables des Matières
ii
REMERCIEMENTS
La bénédiction du Seigneur nous a permis de mener à bien ce mémoire. Aussi,
nous Lui adressons nos sincères louanges.
Nous adressons notre gratitude à tous ceux qui ont contribué à la réalisation de
cet ouvrage, en particulier à :
Monsieur ANDRIANARY Philippe, Professeur titulaire, Directeur de l’École
Supérieure Polytechnique d’Antananarivo (ESPA), Responsable de formation en
troisième cycle du Département Génie Chimique. Il nous a fait un grand honneur en
acceptant de présider le jury. Soyez assuré de notre vive reconnaissance.
Monsieur RAHARIJAONA Robin, Maitre de Conférences et patron de ce travail,
pour la perspicacité de son encadrement et sa généreuse disponibilité.
Nos remerciements s’adressent également aux membres de jury composés de :
Monsieur RAKOTONDRAMANANA Samuel, Maitre de Conférences, Chef du
Département Génie chimique à l’ESPA,
Monsieur ANDRIANAIVORAVELONA Jaconnet Oliva, Maitre de Conférences
et Enseignant Chercheur au Département Génie Chimique,
Monsieur RAKOTOSAONA Rijalalaina, Maitre de Conférences, Responsable
des Relations Extérieures pour le Savoir et Universalisation de l’ESPA, qui ont bien
voulu examiner ce travail et accepter d’être membres du jury.
Nous exprimons notre reconnaissance au personnel du Laboratoire des eaux de
la Jirama Mandroseza, en particulier :
Madame RABETOKOTANY Monique, chef du département Qualité eau et,
Monsieur ANDRIAMBOLOLONA Jacques, ancien chef du département Qualité eau,
qui nous ont acceptés de réaliser les analyses au sein de leur laboratoire.
Nous remercions infiniment nos parents et amis pour leur soutien moral et
technique
Enfin, nous adressons nos vifs remerciements à tous ceux qui, de près ou de
loin, ont contribué à l’élaboration de ce mémoire
iii
LISTES DES ABREVIATION ET DES ACRONYMES
SA : Sulfate d’aluminium en mg/l
Tu : Turbidité en Néphélométric Turbidity Unit (NTU)
P : Phosphore en mg/l
pHed : pH de l’eau décantée
EB : Eau Brute
ED : Eau Décantée
EF : Eau Filtrée
ET : Eau Traitée
DBO : Demande Biologique en Oxygène
DCO : Demande Chimique en Oxygène
MES : Matières en Suspension
MO : Matières Organiques
Rejet F1 : échantillon prélevé juste après le réacteur.
Rejet F2 : échantillon prélevé dans la fosse
Tu ed : Turbidité de l’eau décantée après 20mn de décantation
MECIE : Mise en Compatibilité des Investissement avec l’Environnement.
F : Frottoir
F1 : Echantillon de tête prélevé juste après lavages de réacteur
F2 : Echantillon prélevé dans la fosse
t(%) : Taux d’abattement
iv
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I: Normes de rejet............................................................................................ 14
Tableau II : Résumé du procédé de traitement des eaux usées industrielles ............... 25
Tableau III : La consommation journalière de matières premières ............................... 28
Tableau IV : Caractéristiques du rejet F ...................................................................... 30
Tableau VI : les méthodes d’analyses et appareillages ................................................ 33
Tableau VII : Résultats d’optimisation de SA ................................................................ 37
Tableau VII : Les résultats d’analyses des eaux filtrées ............................................... 39
Tableau VIII : Résumé des résultats d’analyse des eaux ............................................. 41
Tableau IX : Comparaison de la qualité du rejet avec les normes ................................ 42
v
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Processus de Fabrication des allumettes à tiges paraffinées ....................... 29
Figure 2 : Les points de prélèvement ............................................................................ 32
Figure 3 : Diagramme d’élimination de Manganèse et du Phosphore .......................... 34
Figure 4 : Evolution de turbidité .................................................................................... 37
Figure 5 : Evolution de phosphore ................................................................................ 37
Figure 6 : Schéma du Procédé de traitement ............................................................... 43
vi
LISTE DES ANNEXES
Annexes 1 : le décret MECIE ....................................................................................... a1
Annexes 2 : La norme de rejet d’effluant liquide ........................................................... a1
Annexes 3 : Décrets Ministère de l’Environnement portant classification des eaux de
surface et règlementation des rejets d’effluents liquides ............................................... a2
Annexes 4 : les facteurs organoleptiques ..................................................................... a7
Annexes 5 : Mesure du pH ......................................................................................... a11
Annexes 6 : Mesure de la conductivité ....................................................................... a12
Annexes 7 : Mesure de la Turbidité ............................................................................ a13
Annexes 8 : Le procédé JAR Test .............................................................................. a14
Annexes 9 : les Matières en suspension MES ............................................................ a15
Annexes 10 : méthode de détermination de la demande biochimique en oxygène
(DBO) .......................................................................................................................... a16
Annexes 11 : A-9-Méthode de détermination de la demande chimique en oxygène
(DCO) .......................................................................................................................... a18
Annexes 12 : méthode de détermination de la teneur en matières organiques (MO) . a20
Annexes 13 : Références Normatives des Méthodes ................................................. a21
Introduction Générale Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014 1
INTRODUCTION GENERALE
En ce début de 21è siècle, la dégradation de l’environnement pose de plus en
plus de problèmes dans le monde. En fait, la plupart des sources de pollution
proviennent de l’industrie.
Comme la pollution industrielle s’étend sur trois éléments essentiels de la vie, à
savoir l’air, l’eau et la terre, on peut ainsi dire que l’industrie est un danger pour
l’humanité.
Cependant, l’industrie prend une place importante dans le développement
économique de tous les pays du monde, même les pays en voie de développement,
comme Madagascar.
La contradiction de la nécessité de l’industrie pour le développement d’un pays
pour le bien-être de l’humanité et en même temps le danger qu’elle présente nous
amène à réaliser cette étude intitulée «Essai de traitement des eaux usées
industrielles », tout en essayant d’éliminer ou de réduire la pollution générée par les
eaux résiduaires du frottoir d’une allumetterie.
Ainsi, notre étude a pour but de chercher des méthodes adéquates de traitement
des eaux usées industrielles en prenant le cas d’une usine de fabrication d’allumettes,
afin de réduire autant que possible les polluants contenus dans ces eaux avant de les
rejeter dans les milieux récepteurs.
Ce mémoire comporte 2 parties, à savoir :
1. Une première partie concernant les généralités sur les eaux, sur les traitements
des eaux usées industrielles et sur la pollution industrielle
2. Une deuxième partie consacrée à des études expérimentales à savoir :
La présentation du cadre de l’étude
Les essais de traitements des eaux résiduaires industrielles
La proposition de chaînes de traitements,
Enfin une conclusion portant sur les principaux résultats obtenus, ainsi que des
recommandations termine l’étude.
GENERALITES SUR LES EAUX
Comme notre étude porte sur les essais de traitements des eaux usées
industrielles, nous avons jugé utile de procéder dans cette première partie, à un aperçu
sommaire des généralités sur les eaux, à savoir sa classification, ses caractéristiques,
sur les eaux usées industrielles, sur la pollution industrielle et surtout sur les traitements
des eaux usées industrielles.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
2
CHAPITRE I CLASSIFICATION DES EAUX
On peut distinguer différents types d’eau de compositions diverses tels que : les
eaux douces naturelles, les eaux de mer et les eaux usées. Ainsi, nous présentons
particulièrement quelques notions concernant leurs origines et leurs propriétés.
I.1 Les Eaux douces naturelles [1], [2], [3], [4]
Les eaux douces naturelles sont toutes d’origine souterraine, toutefois, si
certaines eaux réapparaissent en surface sous formes de résurgences, d’autres restent
sous le sol à l’état de nappe.
Ainsi, on peut classer les eaux douces naturelles en deux groupes à savoir :
Les eaux de surfaces : fleuves, rivières, lacs …
Les eaux souterraines : eaux de forage, eaux de puits et eaux de source.
Les eaux naturelles sont caractérisées par des constitutions chimiques,
organiques et biologiques diverses qui les distinguent les unes des autres ; Elles sont
pour la plupart faiblement minéralisées (salinité ne dépassant pas 2g/l).
En fait, ces eaux sont exposées aux effets des diverses pollutions d’origines
domestique et industrielle, ce qui justifie la nécessité de les traiter avant de les
consommer ou de les rejeter dans la nature.
I.2 Les Eaux de mer [1], [2]
Les eaux de mer sont différentes des eaux douces naturelles par leur forte
concentration en éléments minéraux car elles présentent une salinité de l’ordre de
36g/l. Ces minéraux sont constitués essentiellement d’ions sodium, calcium,
magnésium, potassium, chlorure, sulfate et bicarbonate.
I.3 Les Eaux usées [1], [3]
Les eaux usées sont des eaux rejetées dans l’écosystème à la suite des activités
de l’homme. On peut classer ces eaux en deux groupes, à savoir :
Les eaux usées domestiques
Les eaux usées industrielles
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
3
a. Les eaux usées domestiques
Les eaux usées domestiques sont d’origine ménagère. Elles sont
principalement composées de matières organiques et de matières en suspension.
b. Les eaux usées industrielles
Ce sont des eaux rejetées par les usines. Ces eaux sont déversées à l’extérieur
de l’usine sous forme d’effluent et sont généralement constituées de substances
minérales et organiques dont les concentrations sont variables suivant le type et le
volume des activités de l’usine.
Nous verrons ultérieurement les détails concernant ces eaux usées industrielles.
I.4 Les Caractéristiques des eaux [5], [6], [7], [8]
Dans ce paragraphe, les caractéristiques des eaux, à savoir les caractéristiques
physiques, chimiques et biologiques seront définies sommairement.
a. Les caractéristiques physiques [8]
Les plus importantes des caractéristiques physiques sont celles liées aux
organes de sens, à savoir : l’aspect, la saveur, la température, la couleur et l’odeur.
L’ensemble de ces paramètres est appelé : caractéristiques organoleptiques
Parmi les caractéristiques physiques, on considère également : le pH, la turbidité et la
résistivité.
Propriétés organoleptiques : saveur, odeur, couleur, aspect
Ces paramètres sont étroitement liés à la composition chimique de l’eau et
permettent de juger préalablement la qualité de l’eau et sa composition, par exemple :
Une eau au goût salé présente certainement une teneur en chlorure de
sodium très élevée ;
Une présence importante de sulfure d’hydrogène confère à l’eau une
odeur particulièrement putride ;
Des charges importantes en matières organiques et en matières en
suspension donnent à l’eau un aspect trouble.
Le pH est généralement situé entre 6 et 7,5 pour les eaux brutes naturelles. Pour
les eaux de consommation, les normes exigent des valeurs de pH comprises entre 7,0
et 8,5.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
4
Pour l’utilisation industrielle, le pH est ajusté avec des réactifs chimiques, suivant
les besoins. Et en traitement des eaux, le pH joue un rôle très important du fait que la
plupart des réactifs chimiques utilisés ne sont efficaces que dans un intervalle de pH
spécifique.
La turbidité est un paramètre étroitement lié à la charge de l’eau en matières
organiques et en matières en suspension, lesquelles sont à l’origine de l’aspect trouble
de celle-ci.
En outre, la turbidité constitue un paramètre très important pour juger l’efficacité
du traitement de clarification. En effet sa détermination au niveau de l’eau traitée
permet de tirer des conclusions sur le rendement de traitement.
b. Les caractéristiques chimiques [7] [8] [9] [10]
Elles concernent essentiellement les ions, les sels minéraux et les gaz présents
dans l’eau à l’état dissous. La nature et la quantité de ces éléments sont variables
suivant l’origine de l’eau et suivant les saisons.
Parmi les éléments chimiques les plus prépondérants dans l’eau, on peut citer :
Les cations : Ca2+, Mg2+, Fe2+, Na+, H+
Les anions : SO42-, Cl-, HCO3
-, SiO3-
Il faut souligner que les différents ions évoqués sont présents dans l’eau sous
forme de sels minéraux généralement dissous. L’ensemble de ces sels minéraux
constitue la minéralisation totale de l’eau qui est exprimé en milligramme par litre.
En ce qui concerne les gaz dissous, on peut citer l’oxygène dissous et le gaz
carbonique.
L’oxygène dissous représente un élément essentiel de l’eau ; elle
permet aux bactéries aérobies de réaliser les réactions chimiques de transformations
diverses qui assurent le maintien de l’équilibre hydrobiologique de l’eau. Comme les
ions minéraux, l’oxygène dissous peut être exprimée en mg/l, en milliéquivalent par litre
ou en degré français °F.
L’anhydride carbonique peut se présenter dans l’eau à l’état de : CO2
libre ; CO2 semi- combiné : HCO3- et CO2 combiné: CO3
2-
L’unité d’expression de l’anhydride carbonique est la même que celle de l’oxygène.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
5
c. Les caractéristiques biologiques [8] [11] [12]
Les matières organiques
Ce sont des substances d’origine animale ou végétale présentes dans l’eau ou
introduites dans l’eau par l’environnement. Elles se présentent soit sous forme soluble
ou colloïdale, soit à l’état de matières en suspension. Elles constituent les principaux
éléments responsables de l’aspect trouble de l’eau. En effet, plus les matières
organiques sont en concentration importante dans l’eau, plus la turbidité de celle-ci est
élevée. Elle s’exprime en mg/l.
Les éléments vivants dans l’eau
Les caractéristiques biologiques sont étroitement liées aux organismes animaux
et végétaux vivant dans l’eau, à savoir : les zooplanctons (les vers, les amibes, les
insectes aquatiques, etc.), les phytoplanctons (les algues, etc), les micro-organismes
(les bactéries).
Concernant les bactéries, celles-ci sont de diverses sortes. Elles peuvent être
pathogènes ou non pathogènes.
Elles produisent dans l’eau différentes réactions chimiques de transformation.
Par contre, leur présence dans les eaux de consommation n’est pas acceptée parce
qu’elle est considérée comme nocive à la santé des consommateurs.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
6
Chapitre II LES EAUX USEES INDUSTRIELLES
II.1 Définition [3]
On entend par eaux résiduaires industrielles, les effluents liquides de toutes
sortes générées directement ou indirectement par les activités industrielles.
Ces eaux sont déversées à l’extérieur de l’usine sous forme d’effluent. Elles sont
généralement constituées de substances chimiques de nature minérale ou organique
dont les concentrations sont variables suivant le type d’activité de l’usine et suivant le
volume de ses activités.
II.2 Classification des eaux USEES industrielles [6] [7] [8]
On peut classer les eaux usées industrielles en quatre catégories :
Les eaux usées contenant des matières en suspension.
Ces eaux peuvent être traitées par floculation, décantation ou filtration.
Les eaux usées contenant en solution des substances toxiques.
Dans ce cas, il faut utiliser des traitements spéciaux pour éliminer les éléments
indésirables (cyanures, métaux lourds…)
Les eaux usées contenant des substances fermentescibles.
Ces eaux peuvent être traitées par voie biologique.
Enfin, les eaux usées contenant des substances radioactives, qui nécessitent
des traitements particuliers.
II.3 Les différentes utilisations de l'eau dans l'industrie [7]
L’eau est très utilisée dans toutes les industries pour différentes fonctions à
savoir :
Refroidissement des produits dans des échangeurs de chaleur, où l’eau se
réchauffe sans pratiquement se polluer ;
Refroidissement des compresseurs, des pompes à vide, des paliers, où l’eau
s’échauffe mais n’est pas souillée ;
Lavage d’appareil et nettoyage des matières premières ou des produits finis, où
l’eau est polluée par les corps en phase hétérogène ou en solution, mais ne
s’échauffe pas ;
Absorption et refroidissement de phases hétérogènes du produit chimique. Dans
ce cas, l’eau se trouve à la fois réchauffée et polluée ;
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
7
Production de vapeur dans les centrales thermiques ou dans les chaudières
utilisées pour chauffer les substances en réaction et aussi pour compenser les
pertes de chaleur des réactions endothermiques.
Eau de procédé entrant dans la fabrication proprement dite.
Selon la quantité d’eau utilisée, on peut classer les usines chimiques en quatre
catégories :
Faible consommation (jusqu’à 50m³d’eau/t de production)
Consommation moyenne (50-100m³d’eau/t de production)
Forte consommation (100-1000m³d’eau/t de production)
Très forte consommation (plus de 1000m³d’eau/t de production)
Pourtant quel que soit le circuit d’utilisation de l’eau au sein de l’usine, sa qualité
diminue relativement.
II.4 mesures du degré de pollution des eaux usées Industrielles [8] [11] [13]
Pour apprécier le degré de pollution des eaux, on peut considérer les
paramètres suivants : les MES, le DBO et le DCO, la couleur, l’odeur, le pH, les
éléments azotés, les éléments phosphorés et les éléments toxiques ou indésirables.
1. Les MES : Matières en suspension.
Les MES sont constituées par des éléments solides apportés dans les eaux par
les effluents industriels.
Mesure des matières en suspension
Le dosage des matières en suspensions peut être réalisé suivant 2 méthodes :
soit par filtration
soit par centrifugation, selon l’importance des charges présentes
dans les eaux.
Pour les faibles charges il faut utiliser la méthode par filtration. Lors de la
présence de matières colloïdales il faut préférer la méthode par centrifugation.(Voir
annexe)
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
8
2. La Demande Biologique en Oxygène et la Demande Chimique en
Oxygène [15] [17] [27] [28]
La Demande Biologique en Oxygène, ou DBO, est la quantité d’oxygène utilisée
par les micro-organismes du milieu pour l’oxydation des matières organiques
biodégradables. La Demande Chimique en Oxygène ou DCO est la quantité d’oxygène
cédée par un oxydant puissant pour oxyder par voie chimique les matières réductrices
présentes dans une eau polluée.
Ces deux paramètres permettent d’apprécier la teneur en matières organiques
oxydables. La dégradation de celles-ci dans le milieu naturel s’accompagne d’une
consommation d’oxygène et peut entraîner un abaissement excessif des bactéries au
détriment d’autres espèces végétales ou animales.
Mesure de la DBO et DCO (voir annexe)
3. La couleur
Les effluents industriels peuvent être fortement colorés. Cette coloration est due
à la présence des colloïdes (pigments, sulfures) ou des substances dissoutes (matières
organiques, dérivés nitrés)
4. Le pH
Le pH joue un rôle très important en traitement des eaux parce que la plupart
des ingrédients chimiques utilisés ne sont efficaces que dans un intervalle de pH
spécifique. La mesure et le contrôle du pH sont aussi nécessaires avant de rejeter les
eaux traitées dans les rivières car des pH extrêmes peuvent tuer rapidement les
poissons ou provoquer des altérations importantes dans la flore et la faune.
5. Les éléments azotés
L’azote, élément non-métallique, est le premier constituant de l’air. Il fait partie
des quatre éléments de base de la vie (C, H, O, N) et entre dans la composition de très
nombreuses molécules minérales ou organiques. On le rencontre dans les eaux sous
trois formes ioniques :
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
9
Réduite : ammonium NH4+
oxydée : nitrites NO2- et
nitrates NO3-
La présence de ces trois formes d’azote dans l’eau a des origines naturelles,
humaines, agricoles et industrielles. Dans les eaux de surface et de distribution, la
forme nitrate est prépondérante, les nitrites et l’ammonium étant instables en milieu
oxydant : l’ion ammonium est principalement rencontré dans les eaux dégradées,
comme par exemple dans les effluents de station d’épuration.
6. Les éléments phosphorés
Le phosphore non métallique est très présent dans l’eau des rejets domestiques,
industriels ou agricoles. Dans les eaux de surface, il contribue au phénomène
d’eutrophisation. Son utilisation concerne les domaines de l’alimentation, de la chimie,
des engrais, des détergents… Dans les eaux, il est généralement sous forme ionique
stable en orthophosphates NO43- ou dans des molécules organiques (phosphate
organique).
7. Les éléments toxiques ou indésirables
Ces éléments sont parmi les substances chimiques critères de la pollution, tels
que : le fer, le manganèse, le cuivre, le zinc, le sulfure d’hydrogène, le nitrate, le
chrome, le cyanure, le plomb, l’arsenic, etc.
On peut également y ajouter la contamination bactérienne et le niveau de
radioactivité pour compléter la liste, et surtout lorsque l’eau va être recyclée pour
l’alimentation.
II.5 Nature et origine des effluents industriels [9] [11] [13]
Les effluents industriels sont de nature et origine très variées suivant le type des
activités de l’industrie. On peut distinguer quatre types des effluents dans l’industrie :
Les effluents de fabrications : sont des rejets généralement polluants qui
proviennent du contact de l’eau avec des gaz, des liquides ou des solides.
Les effluents particuliers : sont des rejets qui sont susceptibles d’être séparés par
un traitement spécifique pour être récupérés ou réinjectés dans le circuit de
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
10
traitement, par exemple, les condensats de papeteries, les rejets toxiques, les
rejets concentrés, les eaux ammoniacales de cokerie.
Les effluents de surface généraux : ce sont des eaux de vannes (cantines...), de
chaufferie (purges chaudières…), purge de réfrigération, etc.
Les effluents occasionnels : Fuites accidentelles lors de manutention ou de
stockage des produits, les eaux de lavage de sols, les eaux polluées dont celles
d’orage qui peuvent entraîner une surcharge hydraulique.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
11
CHAPITRE III LA POLLUTION INDUSTRIELLE
III .1 Définition [13]
On entend par pollution l’émission de substances provenant de rejets
d’installations publiques ou industrielles. Il y a pollution du milieu récepteur quand il y a
émission de substances provenant de rejets d’installations publiques ou industrielles
qui, par leur nature, leur degré de concentration et leur persistance, déséquilibrent et
dégradent, créent des inconvénients ou des dangers pour la santé, l’hygiène et la
salubrité publique, altèrent les écosystèmes aquatiques des sites et les zones humides
et provoquent la dégradation des eaux souterraines.
III. 2 Les éléments de pollution industrielle [8] [13] [14] [15] [16]
Parmi les éléments de pollution industrielle, on peut citer :
Les éléments insolubles : graisses, huiles, goudron, sables, pigments, fibres
Les éléments biodégradables : sucres, protéines, phénols…
Les éléments toxiques : cyanures, arsenic, chrome hexa valent,
Les éléments indésirables : fer, nitrate, zinc, manganèse…
Les éléments gazeux : ammoniac, sulfure d’hydrogène…
Acides et bases : acide chlorhydrique, acide nitrique, soude...
Alcools et dérivés
Les éléments radioactifs
III.3/ Classification de la pollution industrielle [8] [10]
On peut classer la pollution en plusieurs types selon la nature des agents polluants à
savoir :
a. La pollution organique :
Elle provient du déversement dans les collecteurs ou le milieu récepteur des
égouts urbains ou les égouts particuliers raccordés directement au milieu récepteur.
b. La pollution inorganique :
Elle est créée par certaines industries comme les industries textiles, les
industries du papier, etc. Elle est caractérisée par une forte teneur en résidus solides.
c. La pollution chimique
Elle provient du déversement de substances chimiques par les laboratoires, les
industries, etc.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
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12
d. La pollution physique ou mécanique
On peut citer : le bruit, la pollution par les déchets, etc.
e. La pollution thermique
Elle correspond au déversement qui élève la température des milieux récepteurs.
f. La pollution bactérienne
On peut également l’appeler contamination bactérienne. Elle provient des
déchets issus des industries nucléaires.
III.4 Les Rejets Industriels
1. Les formes de rejets industriels [8] [11] [12] [13]
Les rejets industriels peuvent exister sous forme de poussière, d’émanation de
fumées constituées de gaz nocifs, de bruit, de vibrations, de déchets solides et
d’effluents liquides à coloration diverse et à odeur souvent putride.
Ces diverses formes de rejets qui sont déversés dans les milieux récepteurs,
risquent de compromettre l’équilibre de l’écosystème environnant.
2. Les milieux récepteurs de rejets industriels
Les principaux milieux récepteurs de rejets sont :
L’atmosphère : qui constitue le principal milieu de propagation et de diffusion
des fumées, des poussières et des gaz libérés par les unités industrielles.
La lithosphère : qui sert de lieu de décharge des déchets industriels.
Généralement, par suite de ces décharges, le sol devient inexploitable par
l’homme.
L’hydrosphère : les mers et les fleuves, avec leurs populations animales et
végétales (zooplancton, phytoplancton), sont utilisés comme éléments de
transport et de dilution des rejets industriels en raison de leurs qualités
naturelles.
En outre, par suite d’infiltration des effluents liquides, les eaux souterraines sont
aussi considérées comme des milieux récepteurs pouvant être pollués.
La population humaine : on peut considérer deux cas :
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
13
Le personnel travaillant à l’intérieur de l’usine dont la santé peut être affectée par
les nuisances dues aux machines de production (bruit, vibration, température, contact
des produits dangereux, inhalation de gaz et de poussière).
Les populations des agglomérations environnantes, qui sont affectées par les
conséquences directes et indirectes des populations industrielles au niveau : de leur vie
sociale (santé, aptitude au travail) et de leur vie économique (moyen de subsistance,
agricole, élevage, artisanat).
III.5 conséquences de la pollution industrielle [6] [7] [13]
La pollution industrielle (qu’elle soit sous forme d’émanation, de bruit, de
vibration, de déchets solides ou d’effluents liquides) entraîne des risques de maladies et
même la mort pour l’homme. Il en est de même pour la santé des animaux et des
plantes.
III.6 Normes et recommandations pour le déversement de rejets
industriels [11]
1. La Loi N° 99.021
La Loi N° 99.021 du 28.07.99 définit le cadre général d’une politique de gestion
rationnelle et de contrôle des pollutions industrielles. Ainsi, toute activité de fabrication
ou de production à l’échelle industrielle, toute création ou tous travaux de
transformation, d’aménagement ou d’extension de ces activités portant atteinte à
l’environnement, soit par l’utilisation de ressources naturelles, soit par l’usage d’intrants
ou de produits susceptibles de générer des effets polluants, soit par le seul fait
d’occupation du sol, entrent dans le champ d’application de la Loi.
Les effets nocifs des pollutions produites par lesdites activités, ainsi que les
dangers, risques et inconvénients qu’elles présentent, font l’objet de mesures
appropriées et action de prévention et d’altération, de maîtrise résultant d’une gestion
globale de l’environnement industriel et d’un contrôle rationnellement conçu tenant
compte de l’altération subie par l’environnement, de l’importance des dommages
causés et du degré de gravité des risques et dangers encourus ou prévisibles.
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014
14
L’article 26 de la loi suscitée énonce que tout écoulement d’origine industrielle,
eaux usées ou effluents liquides, qui ne respectent pas les valeurs limites de rejet ne
peuvent pas être déversés dans le milieu récepteur, le réseau de collecte ou
d’assainissement public, qu’après avoir subi un traitement de mise en conformité à ces
valeurs limites.
Tout exploitant industriel a l’obligation de sauvegarder l’environnement par une
production plus propre et une réduction, valorisation, traitement et élimination de ses
déchets.
2. Normes de rejet
Le décret N° 203/464 du 15/04/03 décrit la réglementation des rejets d’effluents
liquides. L’article 5 stipule qu’afin de préserver les ressources en eau, les rejets d’eaux
usées doivent être incolores, inodores et respecter la qualité suivante :
Tableau I: Normes de rejet
PARAMETRES UNITE NORMES
FACTEURS ORGANOLEPTIQUES ET PHYSIQUES
pH Conductivité Matières en suspension Température Couleur Turbidité
s/cm mg/l °C
Échelle Pt. /Co NTU
6,0 - 9,0 200 60 30 20 25
FACTEURS CHIMIQUES
Dureté totale comme CaCO3
Azote ammoniacal Nitrates
Nitrites NTK (azote total Kjeldahl) Phosphates comme PO4
3- Sulfates comme SO4
- - Sulfures comme S- -
Huiles et graisses Phénols et crésols Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) Agents de surface (ioniques ou non) Chlore libre Chlorures
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l-N mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
180,0 15,0 20,0 0,2 20,0 10,0 250 1,0 10,0 1,0 1,0 20 1,0 250
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FACTEURS BIOLOGIQUES
Demande chimique en oxygène (DCO) Demande biochimique en oxygène (DBO5)
mg/l mg/l
150 50
FACTEURS INDESIRABLES
MÉTAUX Aluminum Arsenic Cadmium Chrome hexavalent Chrome total Fer Nickel Plomb Etain Zinc Manganèse Mercure Sélénium
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
5,0 0,5 0,02 0,2 2,0 10,0 2,0 0,2 10,0 0,5 5,0 0,005 0,02
AUTRES SUBSTANCES
Cyanures
Aldéhydes
Solvants aromatiques
Solvants azotés
Solvants chlorés
Pesticides organochlorés
Pesticides organophosphorés
Pyréthrinoïdes
Phénylpyrrazoles
Pesticides totaux
Antibiotiques
Polychlorobiphényls
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
0,2
1,0
0,2
0,1
1,0
0,05
0,1
0,1
0;05
1,0
0,1
0,005
RADIOACTIVITE Bq 20
FACTEURS MICROBIOLOGIQUES
Coliformes totaux
Escherichia coli
Streptocoques fécaux
Clostridium sulfito-réducteurs
Colonies
500
100
100
100
Source : loi MECIE
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16
CHAPITRE IV GENERALITES SUR LE TRAITEMENT DES EAUX USEES
INDUSTRIELLES
Dans ce chapitre, nous allons rappeler brièvement les notions importantes
sur les traitements des eaux usées industrielles. Les procédés et les techniques mises
en œuvre dans le traitement des eaux usées industrielles comprennent quatre étapes.
IV.1 Le Prétraitement [8] [12] [14] [28]
Le prétraitement a pour but d’éliminer les solides grossiers contenus dans les
eaux usées. Il comprend : Le dégrillage, le dessablage, le dégraissage et le tamisage.
1. Le dégrillage
Il permet de séparer et d’évacuer les matières flottantes. Il a pour but d’installer
des grilles permettant de protéger l’installation de gros objets pouvant entraîner des
bouchages qui nuisent à l’efficacité des différentes unités.
2. Le dessablage
Ayant pour but de séparer le sable et les particules plus ou moins fines
entraînant également des bouchages gênants. Cette opération de traitement est
réalisée dans des bacs rectangulaires appelés dessableurs, où les particules de
granulométrie supérieure à 200 microns sont arrêtées par décantation naturelle.
Le traitement préliminaire
Ou prétraitement
Le traitement tertiaire
Le traitement primaire
Le traitement secondaire
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17
3. Le dégraissage
Le dégraissage ou le déshuilage a pour but de séparer les huiles ou les graisses
libres afin d’éviter qu’elles soient entraînées dans l’eau à traiter. L’évacuation des huiles
ou graisses peut être réalisée soit par déversoir, soit par raclage manuel ou mécanique
de la surface, soit par flottation.
Ce dernier procédé consistant à réaliser, dans un effluent contenant de fines
particules d’huiles en suspension, un flux ascendant de bulles gazeuses capables de
capter au passage ces particules et de les entraîner vers la surface où elles sont
écumées mécaniquement ou manuellement.
4. Le tamisage
C’est une filtration à l’aide de toiles. On peut distinguer le micro tamisage et le
macrotamisage selon la dimension des mailles de la toile, à savoir :
Le microtamisage : maille > 0,3mm ; destinée à retenir certaines matières en
suspension, flottantes ou semi-flottantes, de dimension comprise entre 0,2
millimètre et quelques millimètres.
La macro tamisage : maille <100µ ; destinée à retenir les matières en suspension
de très petite dimension contenues dans les eaux résiduaires.
IV.2 Le traitement primaire [1] [8] [12] [15] [28]
Le processus principal du traitement primaire consiste en une décantation par
gravité (sédimentation) des particules solides entraînées par les eaux usées.
Il s’agit d’une décantation par gravité appelée aussi décantation primaire.
1. La décantation primaire
Elle est utilisée pour éliminer les solides sédimentables et les solides en
suspension. Elle peut réduire la DBO environ 35%.
Lorsque la sédimentation est la seule à être utilisée, le décanteur, dans sa
conception, doit être tel qu’il assure l’élimination maximale, soit 99% des solides
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18
sédimentables. Mais lorsque la sédimentation doit être suivie d’un traitement
secondaire, la conception du bassin de sédimentation est telle qu’il n’enlève qu’une
fraction des solides, le reste étant éliminé au cours du traitement ultérieur.
2. La flottation
Cette méthode est surtout utilisée pour le traitement des eaux résiduaires
contenant des agents tensioactifs, des produits pétroliers, des huiles et des matières
fibreuses. Elle consiste à provoquer la formation de bulles qui remontent à la surface du
liquide et à recueillir la couche de mousse qui se forme.
Ainsi, la flottation est le phénomène inverse de la sédimentation. Parmi les
moyens de traitement par flottation, on peut citer :
La flottation par dégagement provoqué de l’air dissous dans la solution
(installation de flottation à vide ou à pressurisation) ;
La flottation par production mécanique de micro- bulle d’air (installation de
flottation à hélice, sans pressurisation ou pneumatique) ;
La flottation par insufflation d’air à travers des matériaux poreux ;
L’électro-flottation
La flottation biologique et chimique (utilisée pour densifier les dépôts des
eaux résiduaires).
3. La neutralisation
Parfois, il est utile d’ajuster le pH de l’eau à traiter avant les processus de
traitement ultérieurs. Dans ce cas, la neutralisation fait partie du traitement primaire et
elle peut se faire soit par mélange des eaux résiduaires trop acides avec les eaux
résiduaires trop alcalines, soit en ajoutant dans l’eau à traiter des produits chimiques
comme la chaux, la soude ou l’acide sulfurique. Un bassin d’homogénéisation est
évidemment nécessaire pour que ce mélange soit homogène.
Ces traitements primaires sont en général insuffisants pour amener l’effluent aux
taux de traitement demandés. Un recours au traitement secondaire est alors nécessaire
par mise en contact de l’eau à traiter avec un milieu biologique actif ou avec emploi de
réactifs chimiques.
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19
IV.3 Traitement secondaire [15] [17] [18] [19] [20] [27]
Le traitement secondaire comprend, notamment :
Des procédés chimiques : appelés traitement « physico-chimique »
Ce traitement permettra de réduire la DBO de 35 à 95% selon la capacité de la station
de traitement.
Des procédés biologiques naturels ou artificiels : des filtres lents percolateurs, des
groupes à boue activée, des filtres à sable intermittents, des bassins de stabilisation...
1. Traitement physico-chimique
Les techniques physico-chimiques jouent un rôle très important dans le traitement des
eaux usées industrielles. Elles consistent à introduire dans l’eau à traiter des réactifs
chimiques pour déstabiliser et éliminer les charges électriques de l’eau usée. Elles
comprennent :
a. La coagulation et la floculation
Ce sont des techniques de séparation des particules fines en suspension et des
colloïdes. L’un des processus de coagulation est la floculation dans laquelle les fines
particules en suspension sont soumises à l’action d’additifs spéciaux appelés floculant.
Ces particules s’agglomèrent en agrégats plus gros qui se déposent par simple
décantation.
Coagulation-Floculation
Décantation
Précipitation
Echange d’ions
Oxydation
Partie I : Etudes Bibliographiques Traitements des eaux usées Industrielles
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Les méthodes de coagulation et de floculation sont très répandues pour le
traitement des effluents industriels. L’efficacité du traitement par coagulation dépend de
nombreux facteurs : le type de particules colloïdales, leur concentration et leur degré de
dispersion, la présence d’électrolytes et d’autres impuretés dans les eaux résiduaires.
Parmi les coagulants typiques les plus utilisés, on trouve des sels hydrolysants
d’aluminium et de fer. La réaction d’hydrolyse qui se produit dans l’utilisation de ces
matières comme coagulants aboutit à la formation d’hydroxydes d’aluminium et de fer
peu solubles dans l’eau, qui absorbent sur leur vaste surface floconneuse les particules
en suspension et colloïdales. Ces matières insolubles se déposent au fond du
décanteur.
b. La précipitation
La précipitation consiste à former un composé insoluble du polluant dont on
désire l’élimination. Elle est utilisée pour l’élimination des métaux lourds comme
l’arsenic, le cadmium, le nickel, le cuivre, le plomb et le chrome dans les eaux
résiduaires. Ces métaux lourds sont présents sous forme de composés inorganiques,
ils sont généralement éliminés sous forme de précipité par addition de chaux ou de
soude caustique. Les traitements sont parfois plus efficaces si on effectue une co-
précipitation avec l’hydroxyde ferrique et l’hydroxyde d’aluminium ou une précipitation
sous forme de sulfure et de sulfate.
c. L’échange d’ions
Le traitement des effluents industriels par la méthode de l’échange d’ions permet
d’extraire et de récupérer des impuretés présentant une certaine valeur (composés de
l’arsenic et du phosphore, ainsi que chrome, zinc, plomb, cuivre, mercure et autres
métaux), des agents tensioactifs et des matières radioactives.
L’échange d’ions sert aussi à épurer les eaux résiduaires jusqu’à des
concentrations limites admissibles, pour les utiliser ensuite dans des procédés de
fabrication ou des systèmes de recyclage de l’eau. On distingue les échangeurs de
cations et les échangeurs d’anions à propriétés correspondantes acides et basiques.
On peut classer les échangeurs d’ions en 3 types :
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21
Les échangeurs des cations fortement acides contenant des radicaux
sulfoniques et les échangeurs d'anions fortement basiques contenant des
ammoniums quaternaires ;
Les échangeurs de cations faiblement acides à radicaux carboxyliques (COOH)
et phénoliques, se dissociant à un pH supérieur à 7, ainsi que les échangeurs
d’anions faiblement basiques contenant des amines primaires NH2 et
secondaires NH, se dissociant à pH inférieur à 7 ;
Les échangeurs mixtes présentant les propriétés d’un mélange d’échangeurs
fortement et faiblement acides ou basiques.
d. L’oxydation
L’oxydation sert à traiter les effluents industriels contaminés par des polluants
toxiques (cyanures) ou par des composés organiques dissous résistants à l’oxydation
biologique. Les principaux oxydants utilisés sont le permanganate de potassium, le
peroxyde d’hydrogène et l’ozone. L’oxydation sert également de prétraitement pour
augmenter la biodégradabilité des composés organiques.
2. Traitement biologique [15] [16] [20] [26]
Le traitement biologique est conçu pour réduire a teneurs en matières
organiques des eaux usées. Il existe différents types de procédés de traitement par voie
biologique à savoir :
Traitement biologique en
aérobiose
Traitement par boues
activées
Traitement par filtres
biologiques
Traitement anaérobie
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a. Traitement biologique en aérobiose
L’oxydation biologique des impuretés organiques est l’un des traitements les plus
utilisés pour les eaux résiduaires industrielles. L’emploi des méthodes biochimiques
après un prétraitement et une décantation primaire, permet d’obtenir la meilleure
épuration des eaux usées (éliminant jusqu'à 90 % de la DBO).
Ces méthodes reposent sur la capacité qu’ont les bactéries d’une part, de se
nourrir des substances organiques contenues dans les eaux usées, et d’autre part, de
transformer ces substances en dioxyde de carbone et autres produits d’oxydation
inoffensive. Dans un traitement biologique aérobie, un apport d’air enrichi en oxygène
est nécessaire pour assurer une concentration minimale constante (2mg/l) d’oxygène
dissous dans le milieu.
En aérobiose, la plupart des substances peuvent être oxydées par les micro-
organismes. Néanmoins, les micro-organismes sont incapables d’assimiler un certain
nombre de matières organiques et, surtout, les déchets industriels.
b. Traitement par boues activées
L’épuration des eaux usées par boues activées constitue la méthode la plus
répandue dans l’industrie chimique. Les boues activées sont constituées d’un mélange
complexe de micro-organismes (flocs de bactéries, organismes élémentaires, etc), qui
provoquent la décomposition biochimique des composés organiques contenus dans les
eaux usées. Le traitement se fait généralement dans un bassin d’aération.
c. Traitement par filtres biologiques [21] [26] [27]
En raison du développement de la chimie des plastiques, on utilise de plus en
plus des filtres biologiques pour le traitement des eaux usées industrielles. Un filtre
biologique se compose essentiellement d’un matériau filtrant (laitier, gravier, granulés
en argile ou en plastique), recouvert d’une fine couche de micro-organismes aérobies.
Le traitement par filtres biologiques est le résultat de deux processus parallèles : d’une
part, l’élimination des impuretés par absorption sur le film biologique attaché sur le
matériau filtrant, et d’autre part, l’oxydation des matériaux organiques par le film
biologique.
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23
d. Traitement anaérobie
En raison des problèmes énergétiques, le traitement anaérobie des effluents
industriels a un grand essor depuis quelques temps. Le traitement anaérobie, se
passant totalement d’oxygène et consommant peu d’énergie, apparaît comme une
alternative intéressante au traitement biologique aérobie utilisé jusqu’ici. Parmi les
avantages du procédé anaérobie figurent la production du biogaz (méthane) utilisé
comme combustible et la faible augmentation du volume des boues.
Le traitement anaérobie s’applique surtout à des eaux usées très concentrées
contenant des matières organiques à des concentrations de DCO comprises entre 1500
mg/l et 10 g/l, parfois plus. Le traitement anaérobie s’effectue dans des bassins ou dans
des réacteurs spéciaux. Le traitement anaérobie se fait sans aération, il est en général
suivi du traitement aérobie.
IV.4 Traitement tertiaire [21] [22] [23] [24] [25]
Le traitement tertiaire a pour objet d’affiner les effluents du traitement secondaire
de façon à améliorer leur qualité avant leur rejet dans les milieux récepteurs. Il est aussi
nécessaire afin de permettre une réutilisation des eaux, soit à l’usage de l’industrie, soit
à l’usage agricole. Il comprend :
1. La filtration sur sable
La filtration est utilisée pour l’élimination des matières en suspension, en tant que
prétraitement dans le cas d’eaux faiblement chargées ou en tant que traitement de
finition en aval d’un procédé physico-chimique. On parlera dans ce dernier cas du
traitement tertiaire.
Filtration sur sable
Adsorption sur charbon actif
Désinfection
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2. L’adsorption sur charbon actif
Les procédés par adsorption sont utilisés pour l’élimination des matières
organiques réfractaires(DCO) dans les traitements tertiaires ou pour l’élimination des
matières organiques biodégradables ou non, dans les chaînes de traitement physico-
chimique. L’adsorption sur charbon actif sert particulièrement à éliminer des effluents
les colorants, les pesticides et les composés organiques halogénés. On utilise parfois
du charbon actif en poudre en faible quantité dans le système biologique pour éliminer
les substances toxiques et améliorer le rendement du système. Le charbon actif utilisé
pour l’épuration des effluents industriels est obtenu à partir du bois, de la tourbe, du
lignite et du charbon bitumineux.
3. La désinfection
La désinfection est l’opération par laquelle on détruit les germes pathogènes,
grâce à l’action d’agents chimiques ou de tout autre agent. Ce traitement peut être
exigé pour les eaux usées industrielles susceptibles de contenir des germes
pathogènes. La désinfection peut être accomplie par action directe d’un rayonnement
ultraviolet ou par la température. On peut aussi utiliser des agents chimiques qui
déduiront, en réagissant sur la cellule, des composés toxiques. Actuellement, la
désinfection est généralement réalisée par l’action du chlore ou de l’ozone.
IV.5 Résume
Nous allons présenter dans le tableau ci-après le résumé des procédés généralement
utilisés pour l’élimination des polluants souvent rencontrés dans les eaux résiduaires
industrielles.
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Tableau II : Résumé du procédé de traitement des eaux usées industrielles
Polluants Procédés
Matières organiques
biodégradables (DBO)
-Procédé biologique
Matières en suspension (MES) -Décantation
-Flottation
-Tamisage
Matières organiques réfractaires
(DCO)
-Adsorption sur charbon
-Traitement physico-chimique
Azote -Lagunage
Phosphore -Précipitation à la chaux, aux sels de fer ou
l’alumine
-Coprécipitation biologique
-Echange d’ions
Métaux lourds -Echange d’ions
-Précipitation chimique
Matières organiques dissoutes -Echanges d’ions
-Traitement chimique
IV.6 Conclusion
Les différents types de traitements que nous avons cités auparavant ne sont pas
indépendants. Au contraire pour le traitement des effluents industriels, il faut combiner
un certain nombre de ceux-ci pour arriver aux résultats voulus.
En effet, le traitement des effluents industriels nécessite la connaissance des
polluants présents dans l’eau à traiter. Il est possible de déterminer les différents
polluants par la voie de la chimie analytique qualitative et quantitative mais la difficulté
réside dans la mesure où on ne dispose d’aucun indice pour orienter les analyses.
Pour faciliter la détermination des polluants, on procède par une investigation au
sein de l’usine en faisant un inventaire des éléments susceptibles d’induire une
pollution. Et c’est après cet inventaire qu’on effectue l’analyse du rejet afin de
déterminer le traitement adéquat.
Ainsi, nous allons présenter dans la deuxième partie, les études expérimentales
que nous avons effectuées.
Etudes expérimentales
Cette partie consiste à présenter le cadre de l’étude, les essais et les résultats
des essais ainsi que les propositions de chaînes de traitements nécessaires.
Partie II: Etudes Expérimentales Traitements des eaux usées Industrielles
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PARTIE II : ETUDES EXPERIMENTALES
Cette partie fait l’objet de présentation du cadre de l’étude, des essais
expérimentaux sur le traitement des eaux résiduaires industrielles, ainsi que des
propositions et des recommandations.
Ces essais consistent à déterminer les modes de traitements convenables pour
avoir des effluents dont à qualité réponde aux normes recommandées actuellement. Le
traitement est un traitement physico-chimique qui a pour but d’éliminer les charges
polluantes contenues dans les eaux résiduaires telles que les matières en
suspensions(MES), la demande chimique en oxygène(DCO), les phosphores, les métaux
lourds (chromes …), les sels organiques…, grâce à l’addition d’agents chimiques dans les
eaux à traiter.
Le choix du traitement est basé sur les caractéristiques physico-chimiques des
effluents de l’usine. Les résultats des essais seront exprimés sous forme de tableaux et
seront interprétés en vue de constater l’efficacité du traitement pratiqué.
Avant d’entamer les essais de traitement, il est indispensable de connaître les
polluants présents dans l’eau à traiter. Ainsi, dans le chapitre suivant nous avons procédé
à une investigation de l’usine de fabrication des allumettes de la société X et à l’analyse
des rejets.
Partie II: Etudes Expérimentales Traitements des eaux usées Industrielles
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CHAPITRE I : PRESENTATION GENERALE DU CADRE DE L’ETUDE DE LA
SOCIETE X
I.1 Historique
La société X est une société anonyme qui produit des allumettes à partir de soufre
colloïdal, de phosphore, de chlorate de potassium, de bichromate, de manganèse, de
carton et de paraffine.
La société X naquit à un moment critique de l’histoire, où le pays a traversé des
problèmes politico-économiques, au début de l’année 1990. Dans ce contexte, elle est le
résultat du changement d’orientation de la politique générale de Madagascar. Elle
commença à fonctionner le 25 janvier 1993 avec une capacité productive de quarante
millions de boites par an et une structure issue de la technologie indienne.
L’usine se trouve dans la zone industrielle Betainomby, à 3 km au sud-ouest de la
ville de Tamatave.
I.2 Besoin en Eau
1. Ressource en eau :
La seule ressource en eau de l’usine est la JIRAMA
2. Utilisation de l’eau :
L’eau est utilisée pour :
Les préparations au laboratoire : préparation des pâtes (têtes, frottoirs)
Les lavage et rinçage du matériel de fabrication et celui de sol
La cantine
I.3.Installations Existantes et Production
1. Matières premières :
Les matières premières pour la fabrication des allumettes sont : les chlorates, le
soufre, le phosphore, les oxydes, la paraffine, le papier-tissu, la colle adjuvant chimique.
Le papier tissu et la paraffine sont utilisés pour la fabrication des tiges d’allumettes.
Les chlorates, soufre, phosphore, oxydes sont utilisés au laboratoire pour la
préparation des pâtes (frottoirs, têtes).
Partie II: Etudes Expérimentales Traitements des eaux usées Industrielles
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2. Consommation :
La consommation journalière de matières premières de l’usine est donnée par le Tableau
suivant. :
Tableau III : La consommation journalière de matières premières
Produits utilisées Consommation en Kg/Jours
Chlorates 50
Soufre 10
Oxydes 2
Phosphore 6
Paraffine 250
Papier tissu 250
Colle adjuvant Chimique 10
3. Installations existantes et production de l’usine :
a. Installations existantes
L’usine dispose d’un laboratoire de préparation des pâtes et de quatre sections de
fabrications à savoir :
La section boite intérieure
La section boite extérieure
La section tige
La section mise en boite et conditionnement
Partie II: Etudes Expérimentales Traitements des eaux usées Industrielles
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Le processus de fabrication des allumettes à tiges paraffinées
Figure 1 : Processus de Fabrication des allumettes à tiges paraffinées
Le processus de fabrication comporte les étapes suivantes :
La fabrication de l’intérieure de boites : découpage et formation de boites
La fabrication de l’extérieure (ou de la partie extérieure) des boites : découpage,
application des frottoirs, découpage, formation des boites
La fabrication des tiges : découpage du papier-tissu, tréfilage, remplissage cadre,
immersion des bouts
La mise en boite et le conditionnement : mise en boite, emballage, stockage.
b. Production
La production de l’usine est évaluée à 150 000 boites par jour
3 000 000 boites par mois
35 000 000 boites par an
I.4. Les eaux usées de l’usine
Découpage 1/16 Application frottoir
Préparation pâte
Séchage
Immersion
Remplissage cadre
Tréfilage
Découpage papier tissu
Découpage 1/16 Formation boite intérieur
Stockage
Mise en boite
Emballage
Formation boite extérieure
Section mises en boite et conditionnement
Découpage 1/13 Découpage 1/5
Boite intérieure Boite extérieure
Pâte frottoir
Pâte tête
Tige
Section de boite intérieure Section de boite extérieure Laboratoire Section tige
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1. Composition
Les eaux usées résultant des activités de la société X sont composées d’éléments
chimiques comme le manganèse, le phosphore, le soufre, le chrome, le chlorate. Elles
contiennent également des matières en suspension et des matières organiques.
2. Caractéristiques des rejets
Les effluents se manifestent surtout au niveau du laboratoire où l’eau est utilisée
pour la préparation des pâtes (frottoirs et têtes) et pour le lavage au matériel.
Ils sont évacués à l’extérieur de l’usine et répartis en deux points dans une fosse :
rejet provenant du réacteur qui prépare la pâte frottoir (Rejet F)
rejet provenant du réacteur de la pâte tête T
Notre étude est basée sur le traitement issu du rejet provenant du réacteur qui
prépare la pate frottoir F.
Deux prises d’échantillons ont été effectuées :
prise juste après le réacteur
prise dans la fosse
Les caractéristiques physico-chimiques des effluents du rejet F de l’usine sont
représentées dans le tableau ci-après :
Tableau IV : Caractéristiques du rejet F
caractéristiques Rejet F
1 2
Couleur Rougeâtre Rougeâtre
pH 5,8 5,3
Tu 847 334
DBO 210 250
DCO 470 600
MES 360 306
MO 30 22
P(tot) 5,7 4,2
Mn 14,5 5,6
Fe 0,8 0,2
Minéralisation 208 178
conductivité 224 361
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3. Installations déjà existantes
L’usine utilise un traitement par décantation dans une fosse. Mais, du fait de la
perméabilité du sol et de la faible profondeur de la nappe phréatique dans la région de
Toamasina, l’évacuation des eaux résiduaires et leur traitement posent un certain
problème. C’est ainsi que nous avons cherché d’autres méthodes de traitement pour
améliorer le système de traitement déjà mis en place.
4. Nécessité de traitement
Le secteur industriel prend une place importante pour le développement
économique dans presque tous les pays du monde, même dans les pays en
développement comme Madagascar.
Face à cette circonstance, les mesures pour la protection contre la pollution due
aux exploitations industrielles sont déjà envisagées. Diverses publications ont
recommandé des critères de qualités pour les eaux rejetées dans le milieu naturel. Afin de
respecter ces critères, il faut prendre les mesures nécessaires. Les meilleurs moyens pour
assurer le retour de l’eau résiduaire dans le milieu récepteur sont les procédés de
traitement de celle-ci par diverses méthodes selon les niveaux de rejets.
C’est ainsi que dans le chapitre suivant, nous avons effectué des essais de traitement des
eaux usées par des méthodes adéquates, en prenant le cas de la Société X.
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CHAPITRE II : ESSAIS DE TRAITEMENT DES EAUX USEES DE L’USINE
II.1. Protocole des Essais
1. Prélèvements
a. Les points de prélèvements :
Les prélèvements ont été aussi réalisés au niveau des deux effluents de l’usine à savoir :
Le rejet F provenant du lavage du réacteur qui prépare la pâte du frottoir
Ce rejet est essentiellement constitué des produits résiduels provenant de la
fabrication des frottoirs.
Le premier prélèvement a été effectué juste après lavage des réacteurs F1 le second
dans la fosse F2.
Figure 2 : Les points de prélèvement
a. Mode de prélèvement :
Concernant le mode de prélèvement, le but consiste essentiellement à obtenir des
échantillons représentatifs du milieu récepteur. Ainsi, les prélèvements ont été effectués
dans des flacons en verre de 1l, propres, bouchés à l’émeri, pour l’analyse et dans des
bidons de 20l, propres, (lavés au savon et rincés à l’eau distillée) pour les échantillons
destinés au traitement. Ces récipients sont remplis complètement et bouchés sous l’eau.
2. Les méthodes d’analyses et appareillage
Les échantillons ont été conservés dans une glacière durant le transport de
Toamasina à Antananarivo et les analyses ont été faites immédiatement lors de l’arrivée
des échantillons au laboratoire de la Jirama à Mandroseza.
Les appareils et les méthodes utilisés pour les analyses que nous avons effectuées
F
F2
F1
Les points de prélèvements
F
F2
F1
Les points de prélèvements
F
F2
F1
Les points de prélèvements
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sont indiqués dans le tableau VI ci-après :
Tableau V : les méthodes d’analyses et appareillages
Caractéristiques ou
éléments à analyser
méthodes appareillages
Turbidité
pH
Température
Conductivité
MES
DBO
DCO
Phosphore
Chrome
Manganèse
Sulfate
Fer
Silice
Matières organiques
Physique
Physique
Physique
Physique
Par filtration
Par dilution
Volumétrie
Colorimétrie
Colorimétrie
Colorimétrie
Colorimétrie
Hydrocure
Hydrocure
Volumétrie
Turbidimètre
Ph-mètre
Thermomètre
Conductimètre
Manomètre
Becher, burette,
agitateur
Spectromètre
Spectromètre
Spectromètre
Spectromètre
Comparateur
Comparateur
Becher, burette,
agitateur (Les modes opératoires sont présentés en annexe).
VI.2 Essais de traitement des eaux résiduaires
Les eaux résiduaires résultantes des activités de l’usine sont composées de
plusieurs produits chimiques tels que : le phosphore, le chlorate, le chrome, les matières
en suspension, les matières organiques, les éléments minéraux et la paraffine.
Les effluents sont évacués à l’extérieur de l’usine et sont repartis en deux points :
Rejet F et rejet T (voir § VI.1.a). Rappelons que nous nous intéressons uniquement
du rejet F.
1. Traitement du rejet F
Nous avons déjà donné les caractéristiques des effluents dans le chapitre
précédant, mais rappelons seulement que les éléments essentiels contenus dans ce rejet
sont : le manganèse, le phosphore et la silice.
Notre travail consiste donc à traiter l’eau par la méthode physico-chimique. Le but
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du traitement est de :
rendre l’eau limpide
éliminer le manganèse et le phosphore
L’élimination du phosphore se fait par la réaction de précipitation, en utilisant la chaux. Le
manganèse est éliminé par oxydation.
Le traitement se fait en quatre étapes :
Figure 3 : Diagramme d’élimination de Manganèse et du Phosphore
a. La Déphosphatation : traitement par précipitation
Dans la pratique, on utilise les espèces ioniques Fe2+, Fe3+, Al3+ et Ca2+, dans le but
de former des précipités insolubles de phosphate métallique.
D’après Schuster et Coll. (1973) et Lee (1973) trois mécanismes différents
peuvent intervenir selon la forme chimique sous laquelle se trouve le phosphore, et selon
le pH.
Précipitation des phosphates métalliques à partir des orthophosphates
Adsorption des phosphates organiques
Coagulation des colloïdes de l’eau usée pouvant piéger du phosphore
L’utilisation des sels d’alumine (sulfate d’alumine par exemple) est efficace pour le
déphosphatation, mais la qualité obtenue n’est pas satisfaisante du fait que les flocs
obtenus sont très petits et que l’eau reste trouble. Les résultats sont donnés dans le
chapitre suivant.
Nous avons choisi la chaux pour éliminer le phosphore parce qu’elle relève d’une
pratique ancienne dans l’épuration des eaux. La chaux joue non seulement un rôle dans la
Déphosphatation : Traitement par précipitation
Démanganisation: Traitement par oxydation
Décantation
Filtration
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déphosphatation, mais également dans la déférrisation, de décarbonatation et
d’élimination des MES.
L’utilisation de la chaux dans le traitement de précipitation des phosphates solubles
consiste à former l’hydroxyapatite insoluble en présence d’ion OH-, selon la réaction
étudiée par Schimd et Mc Kenney (en 1969) suivant la réaction :
3HPO42- + 5Ca2+ + 4OH- Ca5 (OH) (PO4)3 + 3H2O
Si le pH est neutre, alcalin ou légèrement acide, le phosphore précipité reste
insoluble. La dose de chaux est fonction de la nature des eaux à traiter et du pH de l’eau
à atteindre. Le calcium en excès peut être :
recarbonaté suivant la réaction ci- dessous :
Ca2+ + 2OH- + CO2 CaCO3 + H2O
ou précipité par CO32- :
Ca2+ + 2Na+ + CO32- CaCO3 + 2Na+
b. La démanganisation : traitement par oxydation
Pour éliminer le manganèse présent dans l’eau, on utilise des oxydants qui
amènent les ions Mn2+ à l’état d’oxydation +4, et les précipitent sous forme de dioxyde de
manganèse.
Les oxydants les plus utilisés sont : le dioxyde de chlore ClO2, le permanganate
de potassium KMnO4 et l’ozone O3.
Les réactions d’oxydation correspondantes à ces oxydants sont respectivement
les suivantes :
Mn2+ + 2ClO2 + 2H2O MnO2 + 2O2 + 2Cl- + 4H+
3Mn2+ + 2MnO4- + 2 H2O 5MnO2 + 4 H+
Mn2+ + O3 + H2O MnO2 + O2 + 2 H+
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Dans notre cas, nous avons choisi le permanganate comme oxydant. Une partie
de ce permanganate participe aussi à l’oxydation de certaines matières organiques et du
fer. La proportion théorique est de 1,9g de KMnO4 pour 1g de Mn
Pratiquement, cette proportion varie en fonction du pH et de la nature de l’eau à
traiter.
c. La décantation
Les flocs et précipités ainsi formés après réaction, se rapprochent et se déposent
au fond du décanteur. Un temps de décantation de 15mn à 30mn est nécessaire pour
avoir une eau claire et limpide, avant de passer à la filtration.
d. La filtration
Cette dernière étape est prévue comme traitement de finition dans la chaîne de
traite ment. Deux étapes de filtration ont été effectuées :
1ère étape : La filtration sur sable qui a pour but d’éliminer les précipités et les flocs
formés non décantables.
2ème étape : La filtration sur charbon actif. Elle est employée pour éliminer les
micro-polluants, les composants organiques (huiles, mousses…) et les éléments
toxiques résiduels. Elle permet aussi de réduire et d’éliminer la coloration, les
odeurs et la DCO résiduelle de l’eau.
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CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III.1/ Rejet F
1. Essai de floculation par sulfate d’alumine
Les résultats d’optimisation de sulfate d’alumine sont donnés dans le tableau ci-
dessous.
Tableau VI : Résultats d’optimisation de SA
SA 0 80 90 100 110 120
pHed 5,8 5,8 5,8 5,7 5,7 5,7
Tu 334 136 143 148 177 180
P 1,20 0,72 0,54 0,48 0,15 0,20
Pour mettre en évidence l’évolution du traitement pratiqué, nous avons procédé à
un établissement des courbes Tu = f(SA) et P = f(SA)
Observations:
Cet essai nous permet de déterminer la dose optimale de SA pour coaguler l’eau
brute du rejet F. cette dose est de l’ordre de 80mg/l, ainsi que le taux d’abattement de la
turbidité après 15mn de décantation, qui est de 59,3%. Les flocs obtenus sont de petite
taille et décantent assez difficilement.
Concernant l’élimination de P, le rendement d’élimination est de 87,5 pour une
dose SA=110mg/l avec un taux d’abattement de la turbidité de l’ordre de 47 après 15mn
P= f(SA)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0 80 90 100 110 120
SA(mg/l)
P(m
g/l)
Tu= f(SA)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 80 90 100 110 120
SA(mg/l)
Tu
(ntu
)
Figure 5 : Evolution de phosphore Figure 4 : Evolution de turbidité
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de décantation.
Conclusion partielle :
Le SA a la meilleure capacité d’élimination de phosphore, mais la qualité de l’eau
(turbidité) n’est pas parfaite. De ce fait, nous avons recouru à d’autre méthode, afin d’user
d’un meilleur traitement de l’eau tout en éliminant en même temps les éléments toxiques,
indésirables et les matières en suspension.
Dans le paragraphe suivant, nous avons donc réalisé des essais de traitement par
oxydation et par précipitation.
2. Essai de traitement par précipitation et par oxydation
Mode d’injection :
On utilise la chaux et le permanganate de potassium pour le traitement. Ces
produits sont injectés successivement dans l’eau à traiter sous forme de solutions dont les
concentrations sont : 10g/l pour la chaud et 5g/l pour le permanganate de potassium
Protocole :
Précipitation de P et ajustement du pH par la chaux
La quantité de chaux dépend de la qualité de l’eau à traiter et du pH de l’eau
à atteindre (pH=9-9,5).
Oxydation par KMnO4 : sa quantité est au départ calculée théoriquement par
stœchiométrie, mais pratiquement, cette quantité varie en fonction du pH.
Par conséquent, une série de réactions d’oxydation a été effectuée en se basant, au
départ, de la quantité calculée théoriquement.
Décantation de 15 à 30mn.
Filtration sur sable suivie d’une filtration sur charbon actif.
Mesure des paramètres retenus pour apprécier l’efficacité du traitement.
Les critères d’appréciation des résultats des
essais :
Les paramètres retenus pour apprécier l’efficacité du traitement sont : Le pH, la turbidité,
les MES, les MO, les DBO et DCO, le Mn, le P, la minéralisation.
Présentation des résultats :
Pour chaque essai, les résultats sont présentés dans le tableau VIII ci-après.
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ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014 39
.
Tableau VII : Les résultats d’analyses des eaux filtrées
Caractéristiques
Rejet F1 Rejet F2
EB ED EF EB ED EF
Couleur rougeâtre incolore rougeâtre Incolore
pH 5,8 8,9 8,8 5,3 8,5 8,4
Tu 847 15 4,4 334 11 3,8
DBO5 210 18 250 24
DCO 470 90 600 105
MES 360 25 306 15,3
MO 30 9 22 6,5
P (total) 5,7 0,6 4,2 0,2
Mn 14,5 2,1 5,6 1,4
Fe 0,8 Traces 0,2 Traces
Minéralisation 208 334 178 249
Conductivité 224 361 192,7 275
Observations:
On observe, après injection de chaux et de permanganate, un précipité de couleur rouge
brique. Les flocs sont de grande taille et se décantent rapidement. Au vu de ces résultats,
on peut constater que le traitement permet de :
Rectifier le pH de l’eau pour avoir un pH favorable à la réaction de
précipitation.
Favoriser la précipitation des ions métalliques comme le fer …
Précipiter le phosphore et les phosphates.
Eliminer les matières en suspension, qui sont entraînés par les flocs formés.
Eliminer les manganèses.
Réduire la DBO et la DCO.
Interprétations
Concernant la qualité de l’eau : partant des eaux troubles, de couleur rougeâtre,
nous avons produit des eaux d’aspect limpide et sans odeur.
Quant à la turbidité, elle présente des valeurs assez faibles. Pour les phosphores
et les manganèses, on observe des abattements très importants. Ces abattements sont de
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l’ordre de 89,5% et 75%.
Pour le fer, il est à l’état de traces dans les eaux filtrées. La réduction de DBO et
de DCO est aussi importante. Elle est de l’ordre de 91,5% et de 80,9%.
Les MES et les MO sont réduits également à un taux d’élimination respectivement
de l’ordre de 93% et de 70%.
A propos de la minéralisation, le traitement que nous avons effectué n’a pas
entraîné d’apport notable en éléments chimiques dans l’eau.
Conclusion partielle :
L’examen des résultats d’analyses des échantillons prélevés permet donc de
conclure qu’après le traitement effectué, on aboutit à un rejet final de moindre degré de
pollution, avec un abattement important des valeurs des paramètres retenus pour évaluer
l’efficacité du traitement. Ce rejet présente des caractéristiques acceptables pour être
rejeté.
III.2 Résumé des résultats d’analyses des eaux
L’examen de l’ensemble des résultats des analyses des échantillons prélevés
permet de constater que les rejets de l’usine sont caractérisés par une turbidité élevée due
à la présence des matières premières utilisées qui sont essentiellement des éléments
chimiques tels que : la silice, le manganèse, le bichromate, les chlorates, le phosphore, la
soufre...
Mais par suite des traitements que nous avons effectués, nous aboutissons à des
rejets de moindre degré de pollution. Cette constatation est vérifiée par le tableau suivant,
qui résume les résultats des analyses :
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ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014 41
Tableau VIII : Résumé des résultats d’analyse des eaux
Caractéristiques F1 F2
EB ET t(%) EB ET t(%)
Turbidité 847 4,4 99,5 174 3,8 98,8
DBO 210 18 91,5 250 24 90,4
DCO 470 90 80,9 600 105 82,5
MES 360 25 93 306 15,3 95
MO 30 9 70 22 6,5 70,5
Mn 14,5 2,1 85,5 5,6 1,4 75
P total 5,7 0,6 89,5 4,2 0,2 95
Cr total - - - - - -
EB : Eau Brute
ET : Eau Traitée
t(%) : taux d’élimination (d’abattement)
A la suite du résumé des résultats d’analyse présenté par les tableaux ci-dessus,
nous pourrons dire que les essais de traitement que nous avons effectués se sont avérés
efficaces avec des taux d’abattements notables.
Néanmoins, ces résultats pourraient varier suivant la qualité du rejet, l’abondance
des éléments polluants et les paramètres comme la température, le pH…
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Tableau IX : Comparaison de la qualité du rejet avec les normes
Caractéristiques Unité F1 F2 Normes
Turbidité g/l 4,4 3,8 25
DBO mg/l 18 24 50
DCO mg/l 90 105 150
MES /c 25 5,3 60
Mn mg/l 2,1 1,4 5
P total mg/l 0,6 0,2 10
Cr total mg/l - - 2
Au vu du tableau de comparaison ci-dessus, nous constatons que les caractéristiques des
eaux traités F sont inférieurs aux normes des effluents liquides recommandés.
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CHAPITRE IV : PROPOSITION DE CHAINES DE TRAITEMENTS DES EAUX
RESIDUAIRES DE L’USINE
Les essais que nous avons effectués nous permettent de proposer la chaîne de
traitement à mettre en œuvre. Dans ce chapitre, on va proposer des procédés pouvant
être adoptés aux rejets de l’usine X, ainsi que les installations nécessaires.
IV.1 : Schémas de traitement
Le traitement est un traitement physico-chimique suivi d’une filtration. Le schéma du
principe est représenté par la figure ci-après :
Figure 6 : Schéma du Procédé de traitement
REJET F
Bassin de rétention
Déphosphatation
Démanganisation
Décantation
Filtration
Vers les milieux récepteurs
Partie II: Etudes Expérimentales Traitements des eaux usées Industrielles
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1. Bassin de rétention
Ce bassin de rétention est nécessaire car il joue le rôle de décanteur primaire et
assure le refroidissement et l’aération de l’eau résiduaire par l’oxygène de l’atmosphère
avant le traitement. Cette aération a pour but d’éliminer les composés gazeux dissous
dans les eaux usées tels que le gaz odorant comme l’hydrogène sulfuré(H2S), et le
dioxyde de carbone.
2. Déphosphatation et démanganisation
Ce traitement consiste à réduire le taux de phosphore total et de manganèse dans
le rejet F ;
Pour ce faire on a besoin de :
Solution de chaux 10g/l pour la précipitation du P et ajustement de pH
Solution de permanganate de potassium 5g/l pour l’oxydation (quantité calculée
théoriquement par stœchiométrie)
3. Décantation et filtration
Un bassin de décantation est indispensable pour avoir une eau claire et
limpide avant de passer à la filtration. La filtration est la dernière étape de traitement de
finition dans la chaîne de traitement est effectué en deux étapes :
filtration sur sable (élimination des précipités et flocs),
filtration sur charbon actif (élimination micro polluants, les éléments toxiques
résiduels, coloration, odeurs, DCO résiduelle de l’eau.
Conclusion Générale Traitements des eaux usées Industrielles
ESPA/CAIE/Génie Chimique 2014 45
CONCLUSION GENERALE
L’objet de ce mémoire représente une contribution aux différentes recherches
réalisées sur le traitement des eaux industrielles utilisant des matières toxiques telles que
le cas d’une usine de fabrication d’allumettes, sujet de notre étude.
Le rejet des eaux usées non traitées dans le milieu naturel peut causer des
nuisances, des problèmes de santé et la contamination des eaux de surface et des eaux
souterraines.
L’objectif de ce travail était, donc, de chercher des méthodes d’élimination des
composants pouvant nuire l’environnement et de récupérer l'eau jusqu’à ce qu’elle
atteigne la qualité requise pour l’usage pour lequel elle est destinée, soit rejetés dans la
nature soit réutilisé par l’usine.
Nous avons, ainsi, mis en essai des méthodes d’élimination et/ou de réduction des
principaux composants comme le chrome(VI), le manganèse et le phosphore contenu
dans les eaux usées d’une usine de fabrication des allumettes.
Les résultats de nos recherches ont proposé de séparer les deux rejets : d’un côté
le rejet issu de fabrication du frottoir d’allumette et d’une autre côté le rejet provenant de la
fabrication de la pâte pour la tête d’allumette, ceci étant, pour éviter l’éventuelle explosion
qui pourrait se produire si on mélange les deux rejets.
Ainsi, comme chaque rejet a ses spécificités en matière de composition chimique,
nous devrions procéder séparément à l’analyse et au traitement, une fois les éléments
toxiques et/ou indésirables sont éliminés ou réduits, on les mélange dans un bassin de
décantation pour pouvoir ensuite passer à filtration sur sable puis sur charbon actif.
Le choix du type de traitement des rejets à adopter en général, a été proposé dans
notre dernier chapitre mais il s’appuie aussi sur le coût, les contraintes techniques et
environnementales.
Dans ce sens, nous souhaitons la réalisation des recherches futures relatives aux
nanotechnologies pour le traitement des eaux usées industrielles.
Références Bibliographiques et Webographiques Traitements des eaux usées Industrielles
Références Bibliographiques et Webographiques Traitements des eaux usées Industrielles
46
REFERENCES BIBLIOGRAPHIES ET WEBOGRAPHIES
[1] : http://www.degremont.fr/fr/savoir-faire/eaux-municipales/eaux-
usees/traitement-tertiaire/procedes/ Mars 2012.
[2] : Traitement des eaux usées des résidences isolées ; Bibliothèque et Archives nationales
du Québec,
http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/Eau/eauxusees/residences_isolees/guide_interpretation/inde
x.htm 2009
[3] : D. CHIBEL, Traitement des eaux industrielles « Eloy Water » ;
http://www.environnement-entreprise.be/2012/docs/fichiers-powerpoint/Avril 2012
[4] : http://www.polymem.fr/IMG/pdf/no345_Eau_Ind_Nuis_oct_2011_eaux_ind_multi_ent.pdf
[5] : http://moodlearchive.epfl.ch/2007-2008/course/view.php?id=2871
[6] : K. VOLOSHYN ; Problématique de la gestion des eaux usées industrielles au niveau
Municipal dans les régions de l’Estrie et de la Montérégie ; Maitrise en Environnement ;
Université de Sherbrooke, 157 pages ; 2014
[7] : Technique de l’Ingénieur : http://www.techniques-ingenieur.fr/base
documentaire/environnement-securite-th5/gestion-de-l-eau-par-les-industriels-42447210/les-
grandes-categories-d-usages-de-l-eau-dans-l-industrie-g1150/.
[8] : T. ALFREDO ; Traitement des eaux ; Ministère de l’Industrie ; Madagascar, 186 pages,
2009
[9] : http://www.eau-adour-garonne.fr/fr/eau-et-activites-economiques/industrie/les-rejets-
industriels.html
[10] : D.BAIZE Les Éléments Traces Métalliques (ETM) dans le sol ; Institut National de la
Recherche Agronomique; Science du Sol;28 pages ; 2009
[11] : M.I.S.E (Missions Inter Service de l’Eau de Lorraine), ‘’Guide de l’eau, Les rejets
industriels, dans l’eau’’
http://www.lorraine.developpementdurable.gouv.fr/IMG/pdf/theme15_cle255eb6.pdf ; 2009
[12] : J. RODIER, L’analyse de l’eau : eaux naturelles, eaux résiduaires, eau de mer.
DUNOD, 7ème édition.
Références Bibliographiques et Webographiques Traitements des eaux usées Industrielles
47
[13] : Pollution et déchets industriels http://www3.cec.org/islandora/fr/item/987-north-
american-mosaic-overview-key-environmental-issues-fr.pdf
[14]: http://www.neutralac.com/fr/eaux-usees-pre-traitement.html
[15] : S.MOULIN ; D. ROZEN ; RECHELS ; M. STANKOVIC, Traitement des eaux usées,
‘’Atelier l’eau Qualité vs Quantité; 13 pages ; 2013.
[16] : Prévention des risques en station de traitement biologique des eaux usées – Institut
National de Recherche et de Sécurité (INRS) ; Recommandation R.455 – 1 ère édition, 2011.
[17] : E. FOURNIER ; Coagulation, Floculation, Sédimentation & Filtration des eaux usées
industrielles, McGill University & EPFL; 27 pages; 2008.
[18] : C. PULGARIN, D. SPUHLER ; Les échangeurs d’ions et leur application dans le
traitement de l’eau usée ; Traitement des eaux industrielles ; 75 pages; 2008.
[19] : C. PULGARIN, S. PILET et C. VILLARD ; L’oxydation par voie humide ; traitement
des eaux usées industrielles ; 15 pages; 2008.
[20] : J.P. GUYOT ; O. MONROY ; A. NOYOLA ; J.L. GARCIA ; Le traitement anaérobie
des eaux résiduaires au Mexique ; 98 pages ; 2008.
[21] : D.PAULI ; Traitement des eaux usées industrielles « Les membranes » ; EPF
Lausanne ; 11 pages, 2008.
[22] : Fiche d’information - Charbon actif en poudre
http://www.eawag.ch/medien/publ/fb/doc/fb_aktivkohle_f.pdf 2012
[23] : Désinfection par le chlore : de l’eau de Javel au DCCNa ou dichloroisocyanurate (alias
troclosène de sodium) ou DCCNa, http://www.remed.org/eau_de_javel.pdf
[24] : C. ROMUALD, C. PULGARIN, Ozonation pour le traitement des eaux industrielles ;
25 pages; 2008.
[25] : H.AUSSEL, C.LE BACLE, G.DOMIER : Traitements des eaux – Institut National de
Recherche et de Sécurité (INRS) ; 04 pages, 2004.
[26] : H.G.E. ANDRIANANTENAINA, « Audit environnemental de la station d’épuration
des eaux usées: cas de la société Epsilon à Amboropotsy Talatamaty », DESS,
Université d’Antananarivo et Université de Montesquieu-Bordeaux IV, 74 pages, 2010.
Références Bibliographiques et Webographiques Traitements des eaux usées Industrielles
48
[27] : F.H. RAKOTOMAVO, « Contribution a l’ ’ étude et a l’ ’ amélioration des traitements
physiques des Eaux usées : Application au traitement par filtration des eaux de rejet de la
société KARINA INTERNATIONAL et par filtration de l’eau de la rivière Andromba », DEA,
Génie Chimique, Université d’Antananarivo, 141 pages ; 2010.
[28] : A.M. RASOANARIVONY, « suivi et contrôle des paramètres physico-chimiques d’une
eau résiduaire étude de cas de madaprod », département chimie minérale et chimie
physique, université d’Antananarivo, 51 pages ; 2011.
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 1
ANNEXES
Annexes 1 : le décret MECIE
Toute unité industrielle soumise à autorisation, conformément aux dispositions des textes
réglementaires en vigueur de la Loi 99-021 du 19 Août1999 relative à la politique de
gestion et de contrôle des pollutions industrielles
Toute unité de transformation de produits d'origine animale (conserverie, salaison,
charcuterie, tannerie, …) de type industriel
Toute unité de fabrication d'aliments du bétail permettant une capacité de production de
plus de 150 t/an.
Annexes 2 : La norme de rejet d’effluant liquide
Environnement Ensemble des composantes, tant naturelles qu’artificielles, déterminantes
de la vie humaine, végétale et animale qui fait intervenir des facteurs
biologiques, écologiques, socio-économiques, culturels et technologiques.
Tous facteurs étant à la base des interactions spatio-temporelles entre
l’Homme et la Nature.
Milieu ambiant Ensemble des objets matériels, des êtres vivants, des ressources et des
systèmes physiques, chimiques, biologiques, sociaux ; économiques et
culturels où les éléments sont en état constant d‘interdépendance les uns
par rapport aux autres
Polluant Toute substance ou toute cause susceptible d’altérer le milieu ambiant de
telle sorte qu’il ne puisse plus convenir à (aux) l’utilisation(s) qui lui est
(sont) normalement destinée(s)
Norme Pour les ‘biens et services’, on entend par ‘norme’, toute spécification
technique accessible au public établie avec la coopération et le consensus
de toutes les parties intéressées, fondée sur les résultats de la science, de
la technologie et de l’expérience, visant à l’avantage de la communauté
dans son ensemble.
La définition d’une ‘norme environnementale’ en est quelque peu différente
en ce sens qu’elle représente une limite fixée en fonction de la toxicité, de
l’écotoxicité, etc. du polluant considéré au-dessus de laquelle des
perturbations de toute ou partie des composantes du milieu ambiant et/ou
de la santé humaine sont susceptibles de se produire.
Pesticide Toute substance destinée à prévenir détruire, attirer, repousser, ou
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 2
combattre tout élément nuisible, y compris toute espèce indésirable de
plantes ou d’insectes pendant la production, le stockage, le transport , la
distribution et la préparation d’aliments, de denrées agricoles ou de
produits pour l’alimentation humaine et animale, ou pouvant être
administrée aux animaux pour les débarrasser d’ectoparasites. Ce terme
englobe les substances utilisées comme régulateurs de la croissance
végétale, défoliants, desséchants, agents d’ébourgeonnement ou
inhibiteurs de germination, ainsi que les substances appliquées aux
cultures avant et après le transport. Il exclut normalement les engrais, les
éléments nutritifs destinés aux plantes et aux animaux, les additifs
alimentaires et les médicaments vétérinaires.
Valeur limite Dans le présent texte, elle est définie comme étant la valeur moyenne du
paramètre considéré à ne pas dépasser sur une journée de travail et
tendant à préserver la qualité du milieu récepteur considéré.
Annexes 3 : Décrets Ministère de l’Environnement portant classification des eaux de
surface et règlementation des rejets d’effluents liquides
Le Ministre de l’Environnement,
Vu la Constitution,
Vu la loi n°90.033 du 21 Décembre 1990 relative à la Charte de l’Environnement Malagasy et ses
modificatifs
Vu la loi 98.029 du 20 janvier 1999 portant Code de l'Eau
Vu la loi 99.021 du 19 août 1999 portant politique de gestion et de contrôle des pollutions d'origine
industrielle
Vu le décret 2002-450 du 16 Juin portant nomination du Premier Ministre, Chef du Gouvernement
Vu les Décrets n° 2OO2-451 du 18 Juin 2OO2 modifié par le décret n° 2OO2-496 du 02 Juillet 2OO2 et
le décret n° 2OO2-493 du 24 Juin 2002 portant nomination des Membres du Gouvernement
Vue le Décret n° 2002-493 du 24 Juin 2002 modifié par le Décret n° 2002-810 du 07 Août 2002 fixant les
attributions du Ministre de l'Environnement ainsi que l'organisation générale de son Ministère.
Sur proposition du Ministre de l'Environnement
En conseil du Gouvernement,
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 3
DECRETE :
Article 1 : Le présent texte porte sur la classification des eaux de surface et sur les normes de
rejet d’effluents aqueux dans le milieu naturel.
Article 2 : Le présent texte est applicable à tous les établissements (publics ou privés) et à tous
les secteurs d'activités économiques.
Article 3 : Les eaux de surface (cours d'eau, lacs et tous plans d'eau) sont classées de la manière
suivante:
Classe A: bonne qualité, usages multiples possibles
Classe B: qualité moyenne, loisirs possibles, baignade pouvant être interdite
Classe C: qualité médiocre, baignade interdite
HC: hors classes, contamination excessive, aucun usage possible à part la navigation. La
présence de germes pathogènes désigne directement une catégorie hors classes.
C'est le paramètre le plus mauvais qui déterminera la classe d'une eau donnée.
PARAMETRES Classe A Classe B CLASSE C Hors classes
FACTEURS BIOLOGIQUES
Oxygène dissous
(mg/l) 5OD 3<OD<5 2<OD3 OD<2
DBO5 (mg/l) DBO5 5<DBO20 20<DBO70 70<DBO
DCO (mg/l) DCO20 20<DCO50 50<DCO100 100<DCO
Présence de
germes
pathogènes
Non Non Non Oui
FACTEURS PHYSIQUES ET CHIMIQUES
Couleur (échelle
Pt-Co) coul<20 20coul30 30<coul
Température
(°C) <25 25<30 30<35 35<
pH 6,0pH8,5
5,5<pH<6,0
ou
8,5<pH<9,5
pH5,5
ou
9,5pH
MES (mg/l) MES<30 30MES<60 60MES<100 100<MES
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 4
Conductivité
(µS/cm) 250 250<500 500<3000 3000<
Article 4 : Sont notamment considérés comme des rejets liquides polluants:
- les eaux usées provenant des infrastructures hôtelières; - les effluents industriels provenant de tous types d'activités de production manufacturière ou de
transformation; - les eaux de vidange provenant des activités touchant les hydrocarbures (station de service,
eaux de lavage de véhicules, garages de réparation de véhicules, unités de stockage).
Article 5 : Afin de préserver les ressources en eau (objectifs de qualité), les rejets d'eaux usées
doivent être incolores, inodores et respecter la qualité suivante:
PARAMETRES UNITE NORMES
FACTEURS ORGANOLEPTIQUES ET PHYSIQUES
pH
Conductivité
Matières en suspension
Température
Couleur
Turbidité
s/cm
mg/l
°C
Échelle Pt/Co
NTU
6,0 - 9,0
200
60
30
20
25
FACTEURS CHIMIQUES
Dureté totale comme CaCO3
Azote ammoniacal
Nitrates
Nitrites
NTK (azote total Kjeldahl)
Phosphates comme PO43-
Sulfates comme SO4- -
Sulfures comme S- -
Huiles et graisses
Phénols et crésols
Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
Agents de surface (ioniques ou non)
Chlore libre
Chlorures
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l-N
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
180,0
15,0
20,0
0,2
20,0
10,0
250
1,0
10,0
1,0
1,0
20
1,0
250
FACTEURS BIOLOGIQUES
Demande chimique en oxygène (DCO) mg/l 150
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 5
Demande biochimique en oxygène (DBO5) mg/l 50
FACTEURS INDESIRABLES
MÉTAUX
Aluminium
Arsenic
Cadmium
Chrome hexavalent
Chrome total
Fer
Nickel
Plomb
Etain
Zinc
Manganèse
Mercure
Sélénium
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
5,0
0,5
0,02
0,2
2,0
10,0
2,0
0,2
10,0
0,5
5,0
0,005
0,02
PARAMÈTRES UNITE NORMES
AUTRES SUBSTANCES
Cyanures
Aldéhydes
Solvants aromatiques
Solvants azotés
Solvants chlorés
Pesticides organochlorés
Pesticides organophosphorés
Pyréthrinoïdes
Phénylpyrrazoles
Pesticides totaux
Antibiotiques
Polychlorobiphényls
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
0,2
1,0
0,2
0,1
1,0
0,05
0,1
0,1
0;05
1,0
0,1
0,005
RADIOACTIVITÉ Bq 20
FACTEURS MICROBIOLOGIQUES
Coliformes totaux
Escheriscia coli
Streptocoques fécaux
Clostridium sulfito-réducteurs
Colonies
500
100
100
100
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 6
Les paramètres de base pour chaque secteur d'activité seront extraits de ce tableau en fonction
des besoins de la situation.
Article 6 : Aucun effluent ne doit causer des nuisances olfactives à une distance de 10 mètres de
la source.
Article 7: Les prélèvements seront effectués de manière à assurer une représentativité des
effluents au(x) points de rejet: soit un minimum de 8 échantillonnages primaires par point de rejet
et répartis sur une journée (conforme au rythme de travail de l'unité) avec lesquels un échantillon
moyen sera obtenu. Un échantillonnage continu avec un appareillage adéquat constitue l'idéal. Si
le débit et/ou la nature des rejets change(nt) en fonction de la nature des différentes opérations
unitaires effectuées quotidiennement, un échantillon moyen pondéré (débit instantané et durée)
sera à obtenir.
Article 8: Les valeurs limites de rejet seront définies par d'autres textes qui peuvent prendre un
caractère sectoriel suivant leurs spécificités; elles tiendront compte de la qualité des milieux
récepteurs.
Article 9: Les effluents ne doivent présenter aucun risque microbiologique pour les riverains.
Article 10: a) Les épandages de boues issues de traitement d'eaux usées ne peuvent se faire que
dans les conditions suivantes:
Elément Concentration maximale dans la boue
(mg/kg de matières sèches) Apport maximal en kg/ha/10 ans
Cd 40 1.5
Cr 2.000 45
Cu 2.000 120
Hg 20 1
Ni 400 30
Se 200 1
Zn 6.000 300
Cr+Cu+Ni+Zn 8.000 120
Toutefois, aucun épandage ne pourra plus être effectué sur un sol dont la concentration en
éléments de traces atteint déjà les seuils suivants:
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 7
Elément Concentration dans le sol (mg/kg de matières sèches)
Cd 3
Cg 200
Cu 140
Hg 1,5
Ni 75
Pb 300
Se 10
Zn 300
b) Après épandage de boues, le pH du sol ne doit pas être inférieur à 6.
Article 11: En période d'épidémie, les autorités compétentes peuvent instituer d'autres analyses
bactériologiques particulières.
Article 12: Le présent décret sera publié dans le journal officiel de la République et diffusé et
communiqué partout où besoin sera. En collaboration avec les autres Ministères techniques, le
Ministère chargé de l'Environnement sera chargé de l'application du présent décret.
Antananarivo, le 15 avril 2003
Annexes 4 : les facteurs organoleptiques
Mesure de la couleur
La coloration d’une eau est dite vraie ou réelle lorsqu’elle est due aux seules substances
en solution. Elle est dite apparente quand les substances en suspension y ajoutent leur
propre coloration. Les couleurs réelles et apparentes sont approximativement identiques
dans l’eau claire et les eaux de faible turbidité.
Méthode au Platine-Cobalt
Matériel spécial : tube à colorimétrie ou tube de Nessler
Réactifs : solution de platine- cobalt (0,5g de platine/l) ; solution de chloroplatinate
de potassium (K ) 1,245g ; chlorure de cobalt cristallisé (CoCl ,6H O) 1g ; acide
chlorhydrique 100 ml et de l’eau distillée à 1000 ml
Dissoudre le chloroplatine de potassium et le chlorure de cobalt dans une petite quantité
d’eau contenant de l’acide chlorhydrique. Etendre à un litre après dissolution. Cette
solution a, par définition, une couleur de 500.
Solution de comparaison
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 8
Les solutions de comparaison sont préparées en pratiquant les dilutions indiquées dans le
tableau ci-après :
Couleur Nombre de millilitres de la
solution 500
Eau distillée (en ml)
5 0,5 49,5
10 1 49
15 1,5 48,5
20 2 48
25 2,5 47,5
30 3 47
35 3,5 46,5
40 4 46
45 4,5 45,5
50 5 45
60 6 44
70 7 43
Ces opérations se font dans des tubes à colorimétrie numérotés. La gamme ainsi est mise
à l’abri de toute poussière.
Mode opératoire
Si l’eau présente de MES, éliminer celles-ci par centrifugation, le papier filtre ayant
une action décolorante. Avant l’opération, diluer avec de l’eau distillée les eaux de couleur
supérieure à 70.
Remplir un tube de Nessler avec l’échantillon dans des conditions analogues à
celles des tubes contenant les solutions étalons. Faire la comparaison e regardant dans
l’axe du tube de haut en bas, au –dessus d’une surface blanche ou réfléchissante orientée
de façon telle que la lumière est renvoyée vers le haut à travers la colonne du liquide.
Expression des résultats
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 9
L’unité de couleur correspond à 1 mg de platine par litre. Les lectures sont données
directement en mg de platine au litre et les résultats exprimés en nombre entier et classés
comme suit :
-la couleur entre 1 et 50 sera donnée à l’unité la plus proche
-la couleur entre 51 et 100 sera donnée au multiple de 5 le plus proche
-la couleur entre 101 et 250 sera donnée au multiple de 1 le plus proche
-la couleur entre 251 et 500 sera donnée au multiple de 20 le plus proche
Méthode par comparaison avec des disques colorés
Sur le terrain, il est plus commode de comparer la couleur de l’eau à celles des disques
colorés placés à l’extrémité d’un tube dirigé vers une surface blanche.
Les disques de verre sont tels qu’ils correspondent aux intensités de coloration de
l’échelle faite avec la solution de platine.
o Mesure de l’odeur
Une eau destinée, à l’alimentation doit être inodore. En effet, toute odeur est un signe de
pollution ou de la présence de matières organiques en décomposition. Ces substances
sont en général en quantité si minime qu’elles ne peuvent être mises en évidence par les
méthodes d’analyses ordinaire. Le sens olfactifs peut seul, dans une certaine mesure, les
déceler.
Principe
Dilution de l’eau à examiner jusqu’à ce qu’elle ne présente plus l’odeur
perceptible.
Réactif
-Eau inodore
Elle est préparée en faisant passer de l’eau potable sur du charbon actif en grains à la
vitesse maximum de 20 litres à l’heure (faite passer de l’eau potable sur du charbon actif
en grains à la vitesse de 6 litres à l’heure. Vérifier avant l’emploi l’odeur)
Mode opératoire
-Précautions générales : Une certaine pratique est nécessaire pour développer la
sensibilité de l’odorat. Bien nettoyer la verrerie et la rincer à l’eau désodorisée. Opérer
dans une pièce, à l’abri de l’odeur étrangère extérieure. Toutes les dilutions seront
examinées à la même température et comparées à un échantillon d’eau sans odeur. Le
travail de l’opérateur sera ainsi réduit à dire s’il y a odeur ou non. Pour les odeurs fortes,
les diluer suffisamment pour que l’opérateur commence son expérience sur des dilutions
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 10
en dessous du seuil de perception. Ne pas opérer trop longtemps (une heure au
maximum) pour ne pas fatiguer l’odorat.
-Détermination de l’odeur : obtenir approximativement l’échelle de la façon suivante :
Dans un 1er erlenmeyer mettre 50 ml d’échantillon, dans un 2ème 16 ml, dans un 3ème 6 ml
te compléter chaque flacon à 240 ml avec de l’eau inodore, dans un 4ème, mettre 240 ml
d’eau désodorisée à titre de référence. Pour être complète, la détermination sera faite à
froid (25°C) et à chaud (60°C) après chauffage sur plaque ou dans un bain. Dans tous les
cas ne pas faire varier la température de plus de un degré au cours d’une opération.
Secouer chaque flacon 3 ou 4 fois avant de sentir pour caractériser le type d’odeur. Pour
augmenter la précision, respirer tour à tour l’eau désodorisée te l’échantillon de dilution.
Classer les flacons qui ont une odeur te ceux qui n’en ont pas, puis en déduire les
dilutions intermédiaires à faire.
Expression des résultats
Les résultats sont données en nombre exprimant la valeur du seuil de perception de
l’odeur ont la nature est précisée. Cette valeur correspond au chiffre de la plus grande
dilution donnant une odeur perceptible.
Exemple : 6 ml dans 240 ml étant la plus grande dilution donnant une odeur perceptible, la
valeur du seuil de perception est 240/6=40.
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 11
Annexes 5 : Mesure du pH
L’appareil qui mesure le pH est le pH-mètre
Description de l’appareil :
-pH Meter CG 840 (appareil à éléctrode)
-Schott-Gerate Gmbh
-TypGC840 Nr 294906
-90-240V 50/60Hz
-2, 5 VA Made in Germany
Pour l’étalonnage de l’appareil :
-utilisation d’une solution tampon à pH=7
-utilisation d’une solution tampon à pH=4
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 12
Annexes 6 : Mesure de la conductivité
LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE-MINERALISATION
La conductivité est un paramètre physico-chimique variant avec la température qui
est en relation directe avec la concentration es substances dissoutes dans l’eau. On
mesure la conductivité avec un conductimètre et sa mesure doit être inférieure à 2000
µS/cm à 20 °C.
On le mesure sur l’appareil conductimètre. On étalonne l’appareil avec une solution
étalon à conductivité 1278 µS/cm à 20 °C qui est un produit Prolabo. L’unité de mesure
est le µS/cm et le calibrage de l’appareil a un valeur de conductivité de 1278 µS/cm.
La relation entre la minéralisation totale d’une eau et sa conductivité est résumée
dans le tableau suivant :
Tableau de calcul de la minéralisation à partir de la conductivité
Conductivité χ (µS/cm) Minéralisation (mg/l)
χ<50 µS/cm 1,365079 x χ (µS/cm) à 20 °CC
50 µS/cm<χ<166 µS/cm 0,947658 x χ (µS/cm) à 20 °C
166 µS*/cm<χ<333 µS/cm 0,769574 x χ (µS/cm) à 20°C
333 µS/cm<χ<833 µS/cm 0,715920 x χ (µS /cm) à 20°C
833 µS/cm<χ<10000 µS/cm 0,758544x χ (µs/cm) à 20°C
10000 µS/cm<χ 0,850432 x χ (µS/cm) à 20°C
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 13
Annexes 7 : Mesure de la Turbidité
Définition :
L’appréciation de l’abondance des matières en suspension finement divisées dans
l’eau mesure son degré de turbidité.
Les mesures de turbidité ont un grand intérêt dans le contrôle de l’épuration des eaux
brutes.
La turbidité est d’autant plus faible que le traitement de l’eau été plus efficace.
La turbidité peut être évaluée par un certain nombre de méthodes qui sont pratiquées
suivant les nécessités sur terrain ou laboratoire.
Principe :
Mesure de l’intensité de lumière diffractée par les particules en
suspension dans l’eau.
Mode opératoire :
Avant toutes mesures, étalonner l’appareil au moyen de la solution étalon.
Rincer la cuve turbidimètrique avec l’eau à analyser, remplir avec précaution pour éviter la
formation de bulles d’air.
Essuyer la cuve pour effacer toutes traces de doigts.
Effectuer la mesure en choisissant la bonne gamme.
Unités :
Plusieurs unités sont utilisées suivant le type d’appareils tels que FTU, NTU, JTU
1 NTU=1 JTU=8 gouttes de mastic
1 FTU=10 NTU=10 JTU=80 gouttes de mastic
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 14
Annexes 8 : Le procédé JAR Test
But
Ces essais ont pour but de déterminer la nature et les doses de réactif à utiliser pour
assurer la clarification d’une eau.
Principe
Les essais consistent à apprécier la qualité de la floculation ainsi que la turbidité minimale
après introduction de quantité croissante de floculant en solution dans cinq ou six béchers.
Matériels
Floculateur à vitesse réglable de 0 à 150 tr/mn
5 à 6 béchers de 11
Siphon
Pipette
Chronomètre
Turbidimètre
Mode opératoire
Noter l’aspect, la turbidité de départ de l’eau à analyser
Agiter l’eau brute et en remplir les béchers
A l’aide d’une pipette, introduire dans chaque béchers des quantités
croissantes de réactifs.
Placer les béchers sur le floculateur et abaisser les hélices dans
l’eau.
Effectuer une agitation rapide à 80 tours par minute pendant 2 mn,
puis une agitation lente à 20 tours par minute pendant 20 mn.
Laisser décanter 10 à 15 mn.
Siphonner une certaine quantité d’eau dans chaque bécher.
Mesurer la turbidité des eaux siphonnées.
Noter la quantité de floculation dans chaque bécher
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 15
Annexes 9 : les Matières en suspension MES
Méthode par filtration
PRINCIPE :
Le principe est de déterminer la masse de matières particulaires contenues dans les eaux.
L’eau est filtrée sur un creuset en verre fritée ; le poids de la matière retenue est obtenu
par différence de poids du filtre, avant et après filtration.
MODE OPERATOIRE :
Après remplissage du creuset filtrant avec l’échantillon d’eau, la trompe à eau est mise en
marche progressivement, de matière à assurer une filtration lente et régulière.
Après filtration complète de l’échantillon, la vase est soigneusement rincée à l’eau distillée,
les eaux de lavage sont ajoutées dans le creuset filtrant.
La membrane filtrante est ensuite placée dans une étuve à 35°C, puis laisser refroidir.
La pesée est effectuée à la balance de précision, à moins de 0,2mg près ; la lecture est
faite après 3mn de séjour de la membrane filtrante dans la balance.
EXPRESSION DE RESULTAT :
Teneur en MES (mg/l)
P1 et P0 étant les masses en mg de la membrane filtrante chargée après séchage et de la
tare.
V étant le volume en ml de la prise d’essai.
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 16
Annexes 10 : méthode de détermination de la demande biochimique en oxygène (DBO)
Définition :
C’est la quantité d’oxygène, exprimée en mg/l, nécessaire aux micro-organismes
pour métaboliser certaines matières organiques présentes dans l’eau. Normalement, ce
phénomène dure 21 jours. Mais comme ce délai est trop long pour des déterminations de
routine, conventionnellement, on se contente de la valeur obtenue en 5 jours d’incubation
ou DBO5.
Principe :
Transfert de l’oxygène vers l’échantillon.
Un échantillon mesuré d’eau résiduaire est placé dans chaque flacon brun.
Les flacons sont placés sur l’appareil et connectés par leurs bouchons et tubes vinyles
aux manomètres à mercure fermés. Dans le flacon, au-dessus de l’échantillon d’eau se
trouve de l’air qui contient 21% d’oxygène. Les bactéries utilisent continuellement due
l’oxygène pour oxyder la matière organique présente ; ainsi, l’oxygène est éliminé de
l’échantillon. L’air au-dessus de l’échantillon remplace l’oxygène consommé et une
diminution de la pression d’air se produit dans le flacon.
Fonctionnement du manomètre
La diminution de la pression de l’air fait monter le mercure dans le manomètre et
indique une valeur sur l’échelle de DBO en mg/l. Le manomètre étant un système fermé,
les variations de pression atmosphérique extérieure n’affectent pas la mesure.
Elimination du gaz carbonique par l’hydroxyde de lithium.
Le gaz carbonique est produit par mes micro-organismes qui oxydent les matières
organiques et doit être éliminé du système de manière à ce que la différence de pression
dans le système soit seulement proportionnelle à la quantité d’oxygène utilisé. Le gaz
carbonique est absorbé en plaçant des cristaux d’hydroxyde de lithium dans la capsule de
chaque flacon.
Mode opératoire :
Utiliser une éprouvette graduée propre pour mesurer le volume
d’échantillon désiré (se rapporter aux échelles ci-après) dans un flacon brun ; l’échantillon
doit être réchauffé ou refroidi jusqu’à moins de 20°C avant d’être mesuré.
A l’aide de l’entonnoir, vider le contenu d’une gélule d’hydroxyde de
lithium dans chaque cupule. Placer une cupule dans le goulot de chaque flacon. Ne pas
laisser des particules d’hydroxyde de lithium tomber dans l’échantillon. Si cela se produit,
l’échantillon doit être éliminé et un nouveau doit être préparé.
Placer le flacon sur l’appareil. Mettre le moteur en marche en
branchant la prise électrique.
Les bouchons des manomètres étant ouverts, visser légèrement les
flacons.
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 17
Ne pas les serrer. Placer l’appareil dans un incubateur. La température d’incubation
recommandée est de 20°C.
Attendre environ 30 minutes (temps habituellement nécessaire pour
atteindre l’équilibre de température). Dévisser les bouchons des flacons. Serrer lentement
les bouchons des manomètres et visser les bouchons des flacons. Si l’échantillon n’est
pas à l’équilibre de température, il peut se produire rapidement une lecture positive ou
négative. Si cette variation rapide se produit, desserrer légèrement les bouchons des
manomètres et des flacons, puis les resserrer lorsque l’équilibre est atteint. Desserrer les
boutons sur les échelles manométriques et aligner le zéro sur le sommet des colonnes de
mercure. Si le mercure ne s’aligne pas sur le zéro, desserrer le bouchon de flacon et le
bouchon du manomètre, puis serrer les bouchons et réajuster les échelles.
Interprétation des résultats :
Si le mercure est effectué correctement, les résultats des 5 premiers jours doivent
indiquer une lecture de DBO de plus en plus importante.
Echelles :
Gamme de DBO Volume d’échantillon
nécessaire
Echelle
0-35 mg/l
0-350 mg/l
0-70 mg/l
0-700 mg/l
420 ml
160 ml
355 ml
95 ml
0-35 mg/l
0-350 mg/l
0-70 mg/l
0-700 mg/l
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 18
Annexes 11 : A-9-Méthode de détermination de la demande chimique en oxygène (DCO)
C’est une analyse volumétrique
Méthode au bichromate de potassium
Principe
Dans les conditions définies, certaines matières contenues dans l’eau sont
oxydées par un excès de dichromate de potassium, en milieu acide te en présence de
sulfate d’argent et de sulfate de mercure. L’excès de dichromate de potassium est dosé
par le sulfate de fer et d’ammonium.
Réactifs
Eau distillée fraîchement préparée
Sulfate de mercure cristallisé
Solution de sulfate d’argent :
1. Sulfate d’argent cristallisé : 6,6g
2. Acide sulfurique (d=1,84) q.s.p. 1000m
Solution de sulfate de Fer et d’ammonium 0,25 N :
1. Sulfate de fer et d’ammonium 98g
2. Acide sulfurique (d=1,84) 20 ml
3. Eau distillée
4. Le litre de cette solution est vérifié à chaque jour d’expérience
Solution de dichromate de potassium 0,25 N :
1. Dichromate de potassium (séché 2 heures à 110 °C) 12,25g
2. Eau distillée q.s.p 1000 ml
Solution de ferroine :
1. 1-10 phénantroline 1,485g
2. Sulfate de fer 0,695g
3. Eau distillée q.s.p 100 ml
Vérification du titre de la solution de sulfate de fer et d’ammonium
Dans un bécher, mettre 25ml, exactement mesurés, de solution de dichromate de
potassium 0,25 N te compléter par l’eau distillée.
Ajouter 75ml d’acide sulfurique (d=1,84)
Laisser refroidir puis ajouter quelques gouttes de solution de sulfate de fer et d’ammonium
pour obtenir le virage au rouge violacée.
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 19
Mode opératoire
Introduire 50ml d’eau à analyser dans un ballon de 500ml ou,
éventuellement une même quantité de dilution.
Ajouter 1g de sulfate de mercure cristallisé et 5ml de solution
sulfurique de sulfate d’argent.
Chauffer si nécessaire, jusqu’à parfaite dissolution
Ajouter 25ml de solution de dichromate de potassium 0,25N puis
70ml de solution sulfurique de sulfate d’argent.
Porter à l’élaboration pendant 2 heures sous réfrigérant à reflux
adapté au ballon
Laisser refroidir puis, diluer à 350ml avec de l’eau distillée.
Ajouter quelques gouttes de solution de ferroine
Déterminer la quantité nécessaire de solution de sulfate de fer et
d’ammonium pour obtenir le virage au rouge violacée. Procéder aux
mêmes opérations sur 50ml d’eau distillée.
Expression des résultats
La demande chimique en oxygène, exprimée en mg d’oxygène par litre est égale à :
8000(Va-Vb)/V
Où :
Va : volume de sulfate de fer et d’ammonium nécessaire au dosage (ml)
Vb : volume de sulfate de fer et d’ammonium nécessaire à l’essai à blanc (ml)
T : titre de la solution de sulfate de fer et d‘ammonium
V : volume de la prise d’essai. Cette méthode permet d’oxyder la plupart des composés
organiques à 95 % contenues dans les échantillons à analyse.
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 20
Annexes 12 : méthode de détermination de la teneur en matières organiques (MO)
DOSAGE DES MATIERES ORGANIQUES
OXYDABILITES AU PERMANGANATE DE POTASSIUM
L’opération consiste à mesurer en milieu alcalin (solution saturée de NaHCO3) et en
milieu acide (solution d’acide sulfurique H2SO4 au ½), la quantité d’oxygène enlevée au
permanganate de potassium KMnO4 N/80, par mes matières organiques d’origine animale
et végétale contenue dans une eau en présence de sel de Mohr 5g/l ;
Le volume de KMnO4 versé représente le nombre de milligramme d’oxygène
consommé par litre.
Réactifs utilisés
Solution saturée de bicarbonate de sodium NaHCO3
Solution de permanganate de potassium KMnO4 N/80
Acide sulfurique H2SO4 ½
Sel de Mohr Fe(NH4)2(SO4), 6H2O
Mode opératoire
Prélever 100ml d’eau à analyser
Verser 5ml de NaHCO3 saturé
Porter à l’ébullition
Ajouter 10ml de KMnO4 N/80 te porter à l’ébullition pendant 10mn
Refroidir et y ajouter encore 2ml de H2SO4 avec 10ml de sel de Mohr
Titrer avec KMnO4 jusqu’à l’apparition de couleur rose persistante. Soit V1 le volume de
KMnO4 versé
Recommencer mes mêmes opérations avec de l’eau distillée. Soit V2 le volume d KMnO4
versé
Expression des résultats
La quantité de matières organiques est obtenue en faisant la différence entre V1
et V2
M.O (mg/l)= V1-V2 :
Annexes Traitements des eaux usées Industrielles
a. 21
Annexes 13 : Références Normatives des Méthodes
ANNEXE : REFERENCES DES METHODES D'ANALYSE
PARAMETRES METHODE ANALYTIQUE DE LA JIRAMA REFERENCES AFNOR
Echantillonnage Echantillonnage moyen pondéré sur un cycle de production
NF T90.100
Couleur Méthode au chloroplatinate (échelle de Platine) NFT 90.034
Odeur Méthode directe NFT 90.033
pH Méthode électrométrique NF T90.008
Matières en suspension - Filtration sur disque filtrant - Centrifugation - Filtration sur papier lent
NF T90.105
Turbidité Mesure directe avec un turbidimètre / néphélomètre
NF T90.033
Conductivité Méthode électrochimique NF T90.031
Sulfate Méthode colorimétrique
NF T90.040
Phosphore total Méthode colorimétrique NF T90.023 DBO5 Méthode des dilutions NF T90.103 DCO Méthode au bichromate NF T90.101 Fer Méthode hydrocure NF T90 017 Manganèse Méthode colorimétrique NFT 6869 Chrome total Méthode colorimétrique NFT 11855 Silice Méthode hydrocure NFT 8215
Tables des Matières
TABLES DES MATIERES
SOMMAIRE .................................................................................................................. i
REMERCIEMENTS ..................................................................................................... ii
LISTES DES ABREVIATION ET DES ACRONYMES ........................................... iii
LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................ iv
LISTE DES FIGURES .................................................................................................. v
LISTE DES ANNEXES ............................................................................................... vi
INTRODUCTION GENERALE................................................................................... 1
CHAPITRE I CLASSIFICATION DES EAUX ......................................................... 2
I.1 Les Eaux douces naturelles .................................................................................. 2
I.2 Les Eaux de mer ................................................................................................... 2
I.3 Les Eaux usées ..................................................................................................... 2
I.4 Les Caractéristiques des eaux .............................................................................. 3
Chapitre II LES EAUX USEES INDUSTRIELLES ................................................... 6
II.1 Définition ............................................................................................................ 6
II.2 Classification des eaux USEES industrielles ..................................................... 6
II.3 Les différentes utilisations de l'eau dans l'industrie ........................................... 6
II.4 mesures du degré de pollution des eaux usées Industrielles ............................. 7
1. Les MES : Matières en suspension. .............................................................. 7
2. La Demande Biologique en Oxygène et la Demande Chimique en Oxygèn 8
3. La couleur ...................................................................................................... 8
4. Le pH ............................................................................................................. 8
5. Les éléments azotés ....................................................................................... 8
6. Les éléments phosphorés ............................................................................... 9
7. Les éléments toxiques ou indésirables .......................................................... 9
II.5 Nature et origine des effluents industriels ......................................................... 9
CHAPITRE III LA POLLUTION INDUSTRIELLE ................................................ 11
III .1 Définition........................................................................................................ 11
III. 2 Les éléments de pollution industrielle .......................................................... 11
III.3/ Classification de la pollution industrielle ..................................................... 11
III.4 Les Rejets Industriels ..................................................................................... 12
1. Les formes de rejets industriels .................................................................. 12
Tables des Matières
2. Les milieux récepteurs de rejets industriels ................................................ 12
III.5 conséquences de la pollution industrielle ........................................................ 13
III.6 Normes et recommandations pour le déversement de rejets industriels ........ 13
1. La Loi N° 99.021 ......................................................................................... 13
2. Normes de rejet .......................................................................................... 14
CHAPITRE IV GENERALITES SUR LE TRAITEMENT DES EAUX USEES
INDUSTRIELLES ...................................................................................................... 16
IV.1 Le Prétraitement ............................................................................................. 16
1. Le dégrillage ................................................................................................ 16
2. Le dessablage .............................................................................................. 16
3. Le dégraissage ............................................................................................. 17
4. Le tamisage ................................................................................................. 17
IV.2 Le traitement primaire ................................................................................... 17
1. La décantation primaire ............................................................................... 17
2. La flottation ................................................................................................. 18
3. La neutralisation .......................................................................................... 18
IV.3 Traitement secondaire .................................................................................... 19
1. Traitement physico-chimique ...................................................................... 19
2. Traitement biologique ................................................................................. 21
IV.4 Traitement tertiaire ......................................................................................... 23
1. La filtration sur sable................................................................................... 23
2. L’adsorption sur charbon actif .................................................................... 24
3. La désinfection ............................................................................................ 24
IV.5 Résume ........................................................................................................... 24
IV.6 Conclusion...................................................................................................... 25
PARTIE II : ETUDES EXPERIMENTALES ............................................................ 26
CHAPITRE I : PRESENTATION GENERALE DU CADRE DE L’ETUDE DE LA
SOCIETE X ................................................................................................................. 27
I.1 Historique ........................................................................................................... 27
I.2 Besoin en Eau..................................................................................................... 27
1. Ressource en eau : ....................................................................................... 27
Tables des Matières
2. Utilisation de l’eau : .................................................................................... 27
I.3.Installations Existantes et Production ................................................................ 27
1. Matières premières : .................................................................................... 27
2. Consommation : .......................................................................................... 28
3. Installations existantes et production de l’usine : ....................................... 28
I.4. Les eaux usées de l’usine .................................................................................. 29
1. Composition ................................................................................................ 30
2. Caractéristiques des rejets ........................................................................... 30
3. Installations déjà existantes ......................................................................... 31
4. Nécessité de traitement ............................................................................... 31
CHAPITRE II : ESSAIS DE TRAITEMENT DES EAUX USEES DE L’USINE .. 32
II.1. Protocole des Essais ......................................................................................... 32
1. Prélèvements ............................................................................................... 32
2. Les méthodes d’analyses et appareillage .................................................... 32
VI.2 Essais de traitement des eaux résiduaires ....................................................... 33
1. Traitement du rejet F ................................................................................... 33
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS ....................................... 37
III.1/ Rejet F ............................................................................................................ 37
1. Essai de floculation par sulfate d’alumine .................................................. 37
2. Essai de traitement par précipitation et par oxydation ................................ 38
III.2 Résumé des résultats d’analyses des eaux ..................................................... 40
CHAPITRE IV : PROPOSITION DE CHAINES DE TRAITEMENTS DES EAUX
RESIDUAIRES DE L’USINE .................................................................................... 43
IV.1 : Schémas de traitement ................................................................................ 43
1. Bassin de rétention ...................................................................................... 44
2. Déphosphatation et démanganisation .......................................................... 44
3. Décantation et filtration ............................................................................... 44
CONCLUSION GENERALE ..................................................................................... 45
REFERENCES BIBLIOGRAPHIES ET WEBOGRAPHIES ................................... 46
ANNEXES .................................................................................................................... 1
TABLES DES MATIERES .......................................................................................... 1
Auteurs : RANJATOSON Ralazandriambololona Noël E.mail : [email protected] Adresse : Lot P. IIH 21 Nanisana
Titre : ESSAI DE TRAITEMENT DES EAUX RÉSIDUAIRES D’UNE UNITÉ DE FABRICATION D’ALLUMETTES : CAS DU FROTTOIR
Nombre de pages : 48
Nombre de figures : 06
Nombre de tableaux : 09
Nombre des annexes : 13
RÉSUMÉ
Le traitement des eaux usées est une obligation pour les industriels selon les
réglementations en vigueur. Ce travail présente les essais de traitement des eaux
résiduaires d’une unité de fabrication d’allumettes.
Les études ont porté sur des analyses au laboratoire des effluents liquides de l’usine,
suivies de traitements chimiques pour éliminer ou au moins réduire la teneur en polluants
industriels.
Les résultats obtenus ont montré l’efficacité des traitements proposés, avec une
réduction notable des valeurs des paramètres retenus, pour évaluer la validité des essais.
Mots clés : eaux résiduaires, traitement des eaux, pollution industrielle,
ABSTRACT
The water treatment worn is an obligation for the industrialists according to regulations
in force. This work presents the tests of waste water treatment of an industry, a
manufacturing unit of matches. The studies related to analyses to the laboratory of the
liquid effluents of the factory followed by chemical treatments to eliminate or at least reduce
the contents of industrial pollutants. The results obtained showed the effectiveness of the
treatments suggested, with a notable reduction of the values of the parameters selected to
evaluate the validity of the tests.
Keywords : waste water, water treatment, industrial pollution
Encadreur : Docteur RAHARIJAONA Robin, professeur à l’ESPA