Chapitre 4 MATÉRIELS ET
MÉTHODES
1. Provenance de la boue
Les analyses physico-chimiques et biologiques des boues
requièrent des méthodes semblables à l'analyse des eaux,
cependant les boues sont plus complexes et il est nécessaire de tenir
compte de l'aspect hétérogène du produit, notamment lors
de la collecte d'échantillons.
L'échantillon de boue secondaire (boue active) est
prélevé de la station d'épuration d'El Kerma. Les mesures
ont été effectuées sur un échantillon
prélevé en mai 2011.
Figure 9 : prélèvement de
l'échantillon
2. Propriétés des
matériaux utilisés
2.1. La boue
Les résultats des essais réalisés au
laboratoire de géologie appliquée sont résumés dans
le tableau suivant :
Classification
La composition exacte des boues varie en fonction de l'origine
des eaux usées, de la période de l'année et du type de
traitement et de conditionnement pratiqué dans la station
d'épuration (Werther et Ogada, 1999 ; Jarde et al., 2003 ; Singh et al.,
2004). Les boues résiduaires représentent avant tout une
matière première composée de différents
éléments (Matière organique, éléments
fertilisants (N et P ...), d'éléments traces métalliques,
d'éléments traces organiques et d'agents pathogènes).
Pour appréhender le problème des boues, il faut
tout d'abord préciser l'origine. En considérant d'une part les
boues seules et sur la base d'une relation matière sèche/eau. Il
est possible de distinguer trois origines du matériau
utilisé :
-boues organiques hydrophiles issus des eaux usées
urbaine ERU
-boues organiques hydrophobes issus des eaux
superficielles
-boues organiques hydrophiles issus des eaux usées
industrielles ERI.
Cette classification est basée sur les points
essentiels suivant :
- A Oran qui se trouve dans une zone semi-aride, l'apport
total des précipitations est inférieur à180 mm par an.
- Oran est le siège de plusieurs complexes industriels.
Les rejets des eaux usées des unités industrielles s'effectuent
également vers des milieux naturels. Selon une enquête
effectuée par la direction d'hydraulique en 1997 sur les 170
unités industrielles implantées à Oran, aucune n'est
dotée d'équipement antipollution.
Selon une classification qui a été
développée en France sur la base de normes américaines, la
boue liquide utilisée est de type Classe A (boues primaires,
physico-chimiques
& forte charge).
|
Aptitude à la concentration
|
Aptitude à la stabilisation
|
Aptitude à ne pas fermenter
|
Traitabilité
|
siccité
|
caractéristiques
|
|
excellent
|
excellent
|
moyen à faible
|
très bon
|
1 à 2 %
|
liquide
|
Tableau 15 : classification française de la
boue utilisée
Courbe granulométrique
Figure 10 : Courbe granulométrique de la
boue
L'aspect essentiel du succès des boues est leur forme
granulaire dense. Cette forme particulière confère aux boues des
propriétés avantageuses (vitesse de sédimentation,
rétention de la biomasse dans le système, solidité, bonne
séparation entre la boue granulaire et l'effluent traité)
(Hulshoff Pol et al. 2004). Une approche microbiologique des
phénomènes de granulation (formation des granules) est
indispensable pour optimiser ce type de traitement anaérobie mais
s'avère insuffisant pour caractériser de façon
complète les propriétés des boues. C'est pourquoi d'autres
caractéristiques comme des grandeurs physiques doivent être
fournies afin de mieux comprendre les phénomènes régissant
ces agrégats de boues.
Analyses physico-chimiques
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Analyses
|
pH
|
Densité (g/cm3)
|
Cl-(%)
|
No3- (mg/l)
|
Taux d'humidité (%)
|
Matières organiques (%)
|
Matières minérales (%)
|
|
Résultats
|
6 ,3
|
2
|
1 ,4
|
11 ,78
|
15
|
82
|
20
|
Tableau 16 : Paramètres physico-chimiques
de la boue
La concentration en matière organique peut varier de 30
à 80 %. La matière organique des boues est constituée de
matières particulaires éliminées par gravité dans
les boues primaires, des lipides (6 à 19 % de la matière
organique), des polysaccharides, des protéines et des acides
aminés (jusqu'à 33 % de la matière organique), de la
lignine, ainsi que des produits de métabolisation et des corps
microbiens résultant des traitements biologiques (digestion,
stabilisation) (Kakii et al., 1986 ; Inoue et al., 1996 ; ADEME, 2001 ; Jarde
et al., 2003).
La nature et la concentration des eaux usées en
polluants organiques et inorganiques sont très
dépendantes des activités raccordées au
réseau. L'essentiel des contaminations chimiques vient des rejets
industriels et dans une moindre mesure des rejets domestiques (utilisation de
solvants, déchets de bricolage...). Du fait de la décantation
lors du traitement, ces contaminants chimiques se retrouvent dans les boues
à de très grandes concentrations par rapport aux eaux
usées (Klöpffer, 1996).
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