2.2.2 Les stations d'épuration
Les stations d'épuration (STEP) constituent une autre
voie d'élimination des eaux usées dans la mesure où
celles-ci y subissent toute une batterie de traitements avant leur
déversement dans le milieu naturel. Une STEP, généralement
placée à l'extrémité aval d'un réseau
(Brière, 1994), est conçue pour épurer les eaux
usées et limiter l'apport en excès de matière organique et
dans certains cas, de substances minérales telles les nitrates et les
phosphates dans les milieux récepteurs (Kosmala 1998). Sachant que
certaines substances contenues dans un effluent, à partir d'une certaine
concentration, peuvent constituer un danger pour la communauté aquatique
(Agence de l'eau, 2002), l'épuration des eaux usées diminue
l'impact sur les écosystèmes aquatiques (Amahmid et al.,
2001 ; Lassabatère, 2002).
2.2.2.1 Traitement des eaux usées
Divers procédés d'ordres physique, chimique et
biologique permettent de traiter les eaux résiduaires des
agglomérations et d'aboutir à différents niveaux
d'épuration. Le recours à un quelconque procédé
implique la connaissance de ces eaux, de leur finalité et des substances
à dégrader (Destain et al., 2002). Toutefois, Emmanuel
(2001) parle de quatre (4) types de traitements regroupant
généralement tous les procédés appliqués
aux rejets liquides :
§ pré-traitement (dégrillage, dessablage,
...) ;
§ traitement primaire (décantation,
sédimentation) ;
§ traitement secondaire (épuration
biologique) ;
§ traitement tertiaire ou traitement physico-chimique
(coagulation, floculation, filtration, désinfection, ...).
2.2.2.1.1 Elimination du Phosphore
En vue de réduire la production algale et la
dystrophisation, on a souvent recours à l'élimination des
nutriments, en particulier le phosphore. Normalement l'élimination de ce
dernier requiert un niveau avancé de traitement des eaux usées
(traitements secondaire et tertiaire). Les algues se développent
à des concentrations de PO43- aussi faibles que
0.05 mg/L. L'inhibition de croissance implique donc des niveaux bien en dessous
de 0.5 mg/L. Puisque les eaux résiduaires urbaines, en
général contiennent approximativement 25 mg/L de phosphate sous
formes d'orthophosphates, polyphosphates, phosphates insolubles (Manahan,
2000) , l'efficience de l'élimination des phosphates devrait
être élevée pour prévenir la croissance des algues
et la marée verte (Miquel, 2003).
L'élimination du phosphore, ou «
déphosphatation », peut être
réalisée par des voies physico-chimiques ou biologiques. En ce
qui concerne les traitements physico-chimiques, l'adjonction de
réactifs, comme des sels de fer ou d'aluminium, permet d'obtenir une
précipitation de phosphates insolubles et leur élimination par
décantation (Miquel, 2003). En effet, le phosphate est plus
communément éliminé par précipitation, dont les
processus enlèvent jusqu'à 90-95% du phosphore, à des
coûts raisonnables. Par ailleurs, la chaux éteinte,
Ca(OH)2, est le réactif le plus utilisé dans
l'élimination du phosphore, suivant la réaction (Manahan,
2000):
5Ca(OH)2 + 3HPO42-
Ca5OH(PO4)3 (s) + 3H2O +
6OH-
La déphosphatation biologique consiste
à provoquer l'accumulation du phosphore dans les cultures
bactériennes des boues. Le rendement moyen est d'environ 60 % (Miquel,
2003).
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