‫الجوهىريت الجسائريت الديوقراطيت الشعبيت‬

République Algérienne Démocratique et Populaire

‫وزارة التعلين العالي والبحث العلوي‬
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
‫جـاهعت هحود البشير اإلبراهيوي برج بىعريريج‬
Université Mohamed El Bachir El Ibrahimi B.B.A.
‫كليت علىم الطبيعت والحياة وعلىم االرض والكىى‬
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie et des Sciences de la Terre et de l’Univers
‫قسن العلىم البيىلىجيت‬
Département des Sciences Biologiques

Mémoire
En vue de l’obtention du Diplôme de Master

Domaine Des Sciences de la Nature et de la Vie

Filière : Sciences Biologiques
Spécialité : Biodiversité et conservation des écosystèmes

Thème
Analyses physico-chimiques des eaux usées au niveau de
la station d’épuration de la wilaya de Bordj Bou Arreridj
(Comparaison avec les normes algériennes et l’OMS)

Présenté par : Bounoua Cherifa

…………………. Meziti Khawla
Sahli Rima

Devant le jury :

Président : Mr Bibak M. MAB (Univ de Bordj Bou Arreridj)

Encadrant : Mme Bourahla A. MAA (Univ de Bordj Bou Arreridj)
Examinateur : Mr Naouri M. MAB (Univ de Bordj Bou Arreridj)

Année universitaire : 2016/2017

 Remerciements
Nous tenons tout d’abord à remerciera Allah le tout
puissant et miséricordieux, qui nous a donné la force et
la patience d’accomplir ce Modeste travail.
En second lieu, nous tenons à remercier notre encadrant
Mme: Bourahla, sa précieuse conseil et son aide durant
toute la période du travail.
Il n’est jamais facile pour un étudiant de trouver un
stage, c’est pourquoi nous remercions l’entreprise de la
station d’épuration de BBA pour la confiance qu’elle
nous a accordée, son accueil et son intégration
Nos vifs remerciements vont également aux membres du
jury pour l’intérêt qu’ils ont porté à notre recherche en
acceptant d’examiner notre travail Et de l’enrichir par
leurs propositions.
Enfin, nous tenons également à remercier toutes les
personnes qui ont participé de près ou de loin à la
réalisation de ce travail.
 Dédicace
Je dédie ce modeste travail
à mes parents pour leur
aide et encouragement tout
au long de la réalisation de ce mémoire .
A Mes sœurs «Barkahem,
Saida, Ayacha, Hakima,»
AMonfrère Abd el karim
A Mes amies « Nadjwa , Amria,
Khawla ,Rima,Khawla

Cherifa
 Dédicace

Je dédie ce modeste travail à mes parents

pour leur aide et encouragement tout
au long de la réalisation de ce mémoire.
A mes frère Mes frères et sœurs « Dalel,
Hamza, Nessrine, Merieme , Fares, Fateh,
Rabie, Youcef » qui n'ont cessé d'être pour moi
des exemples de persévérance, de courage
et de générosité.
Mes tantes, oncles, cousins et cousines
neveux et nièces…
Mes amies «Loubna, Aida, Afaf, Ahlam
Khadra et Widade»

Khawla
 Dédicace
Merci Allah de m’avoir donné la capacité d’écrire
et la patience d’aller jusqu’au bout de rêve et le bonheur
de lever mes main vers le ciel et de dire « ya Kayoum »
Je dédie ce modeste travail
A mon idéal, l'être le plus généreux, qui m’a toujours dis
que la science est une source inépuisable que dieux t’accueil
dans son vaste paradis. Mon cher père «Moussa ». Je souhaite de
prolonger votre âge avec bon santé.
A ma source de tendresse et la fontaine de la compassion, l'être
la plus chère dans le monde, la femme la plus patiente. Ma chère
mère « Noura » qui ma soutenue à tous moments.
Je leur dis «la vie sans toi rien».
A mes adorables sœurs qui donnent la force et le courage
afin d’accomplir ce travail et l’aident me à marcher dans
cette vie et attendent avec impatience mon succès « Raoya,
Nadjet, Farida, Nedjma, Mouna et Thouayba».
A mes chers frères «Riadh et Hichem »
A mes chers oncles« Abdelgani et Heltali».
À mes collègues et mes chères amies qui souhaite leur
rappeler toujours « Saida et Halima».
A toutes les étudiants de S.N.V surtout spécialité
«Biodiversité et conservations des écosystèmes »
À tous mes enseignants.
À tous ceux qui m’aiment
A tous ceux qui ont contribué de près ou de loin
à ma formation.

Rima
Sommaire
Liste des tableaux
Liste des figures
Liste des abréviations
Introduction…………………………………………………………………………………….. 01
Partie I : Généralité sur les eaux usées
I.1. Définition de la pollution des eaux………………………………………………………… 03
I.2. Principale sources de la pollution des eaux ……………….…………..………………….. 03
I.3. Les eaux usées….…………………………………………………..……………………… 04
I.3.1. Définition ……………………………………………………….…………...…… 04
I.3.2. Origine des eaux usées …………………………………………………………… 04
I.3.2.1. Les eaux usées domestiques ……………………………………………… 04
I.3.2.2. Les eaux usées industrielles ………………………………………………. 05
I.3.2.3. Les eaux usées agricoles …………………………………..…………….. 05
I.3.2.4. Les eaux usées pluviales ………………………………………………….. 05
I.4. Les paramètres de pollution ……………………………………………………………….. 05
I.4.1. Les paramètres organoleptiques ……………………..…………………………… .05
I.4.1.1. La couleur ………………………………….……………………………. 05
I.4.1.2. L’odeur…………………………………………..……………………….. 06
I.4.2. Les paramètres physico-chimiques ………………………………………………. 06
I.4.2.1. La température ……………………………………………………………..06
I.4.2.2. Le potentiel d’Hydrogène (pH) ………………………………..………… 06
I.4.2.3. La turbidité ………………………………………………………………... 06
I.4.2.4. Matière en suspension(MES) ……………………………………………... 06
I.4.2.5. La conductivité (CE) …………………………………………………...…. 06
I.4.2.6. La demande biochimique en oxygène(DBO) …………………..………... 06
I.4.2.7. La demande chimique en oxygène(DCO)……………… ……….………. 07
I.4.2.8. Carbone organique totale(COT)…………… ……………………….…… 07
I.4.2.9. Azote et ses dérivés …………………………………………………..….. 07
I.4.2.9.1. L’azote ammoniacal (NH4+) ……………………….……………. 07
I.4.2.9.2. Les nitrites (NO2-) ………………………………….…………… 07
I.4.2.9.3. Les nitrates (NO3-) ………………………………………….…… 07
I.4.2.10. Les phosphates (PO4-3) ………………………………….……………... 07
 I.4.2.11. La biodégradabilité ……………………………..……………………..... 08
I.4.3. Les paramètres microbiologiques…………………………………………………. 08
I.4.3.1. Les micropolluants organiques et non organiques………………………... 08
I.4.3.1.1. Eléments traces …………………………………………………… 08
I.4.3.1.2. Les micropolluants organiques …………………….…………….. 08
I.4.3.2. Qualité microbiologique ……………………………………..…………... 08
I.4.3.2.1. Les bactéries……………………………………………………… 08
I.4.3.2.2. Les virus………………………………………………….………. 08
I.4.3.2.3. Les protozoaires ………………………………………….……… 09
I.4.3.2.4. Les helminthes ………………………………………….….. …... 09
I.5. Epuration des eaux usées ………………………………………………………….……… 09
I.5.1. Présentation d’un système d’épuration ……………………………….…………… 09
I.5.2. Fonction des stations d’épuration ………………………………….……………… 09
I.5.3. Méthodes de traitement des eaux usées …………………………….…………….. 10
I.5.3.1. Prétraitement ……………………………………………………………… 10
I.5.3.2. Traitement primaire ……………………………………………………… 10
I.5.3.3. Traitement secondaire : Traitement biologique…………………………… 11
I.5.3.4. Traitement tertiaire …...................………………………………………... 12
I.5.3.4.4. Traitement des boues ……………………………………………... 12
Partie II : Matériels et méthode
II.1. Présentation de milieu d’étude ………………………………………………..………… 14
II.2. Prélèvement des échantillons ………………………………………..………………….. 14
II.2.1. Le but général de la manipulation …………………………….………………… 14
II.2.2. Echantillonnage………………………………………………….……………… 14
II.2.3. Localisation du site de prélèvement……………………………………………. 14
II.3. L'analyses physico-chimiques ……………………………………..…………………... 15
II.3.1. La température ……………………………………….…………………………. 15
II.3.2. Le pH………………………………………………………………………......... 15
II.3.3. La conductivité électrique (CE) ……………………………………………….… 16
II.3.4. Matière en suspension(MES)………… ………………………………………… 16
II.3.5. L’oxygène (O2) ……………………………………………………….………... 17
II.3.6. La demande biochimique en oxygène(DBO5) ………………………..………… 18
II.3.7. Demande chimique en oxygène (DCO) …………………………..…………… 18
 II.3.8. Dosage de phosphore total ………………………………..……..……………... 20
II.3.9. Dosage d’azote total ………………………………………..……..……………. 21
II.3.9.1. Dosage de nitrite ……………………………………………..………… 22
II.3.9.2. Dosage de nitrate …………………………………………..…………... 23
II.3.9.3. Dosage d’azote ammoniacal …………………………………….…… . 24
II.3.10. Matières décantables…………………………………………………..……… 25

Partie III : Résultats et discussions

III.1. Matière en suspension (MES) …………………………………………………………… 26
III.2. Demande biochimique en oxygène (DBO5) ……………………...…………..………… 27
III.3. Demande chimique en oxygène (DCO) ……………………………………….………… 28
III.4. Potentiel d’Hydrogène (pH) …………………………………………….……………… 29
III.5. Température……………………………………………………………………………… 30
III.6. Conductivité électrique (CE) ………………………………………............…………… 31
III.7. Oxygène dissous (O2) ……………………………………………….…………………… 32
III.8. Indice de boue (IM) ………………………………………………..…………………… 33
III.9. Phosphore total (PT) …………………………………………….……………………… 34
III.10. Azote total (NT) …………………………………………………………………………35
III.11. Azote ammoniacal (NH4+)……………………………………………………………… 36
III.12. Nitrate (NO3-)……………………………………………………………..…………… 37
III.13. Nitrite (NO2-)…………………………………………………………………………… 38
Conclusion………………………………………………………………….………………..… 39
Références bibliographiques
Résumé
Liste d’abréviation
BBA: Bordj Bou Arreridj.
CE : Conductivité électrique
C° : degré Celsius
DBO5 : Demande biochimique en oxygène pendant 5 jours.
DCO : Demande chimique en oxygène.
FAO : Food and Agriculture Organisation.
MES : Matières en Suspensions.
Mg/l: Mili gramme par litre
MO : Matière organique.
N : Azote.
NH4+: Azote ammoniacal.
NO2- : Nitrite.
NO3- : Nitrate.
OMS : Organisation Mondiale de Santé.
ONA : Office National de l’Assainissement.
P: Phosphore.
PT: Phosphore total.
STEP: Station d’épuration.
µS/cm: micro-Siemens par centimètre
Liste de tableaux
Tableau I : Différentes sources de pollution………………………………………………. 03
Liste des figures
Figure 01 : Dégraissage (Station de Bordj Bou Arreridj : Mars 1017)…………………… 10
Figure 01 : Déshuilage (Station de Bordj Bou Arreridj : Mars 1017) …………………… 10
Figure 02 : Lit bactérien………………………………………………………………..… 11
Figure 03 : Schéma d'épuration des eaux usées par lagunage naturel ………….……….. 12
Figure 05 : pH mètre ………………………………………………………..……………. 16
Figure 06 : Conductimètre ………….……………………………………….…………… 17
Figure 07 : Spectrophotomètre…………………………………………………………... 18
Figure 08 : Oxymètre ……………………………………………………..……………. 18
Figure 09 : DBO mètre ……………………………………………….……..…………… 19
Figure 10 : Réacteur DCO …...……………………………………………………….….. 20
Figure 11 : Tube de phosphore total ……………………………………………….…….. 21
Figure 11 : Tube d’azote total……………………………………………………………...21
Figure 12 : Dosage de nitrite …………………………………………………….………. 23
Figure 13 : Dosage de nitrate…………………………………………………….………. 23
Figure 15 : Dosage de l’azote ammoniacal…………………………………….………… 24
Figure 16 : Cône lmhoff ……………………………………………………….………… 25
Figure 17 : Histogramme des valeurs moyennes de MES de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)………………………………………………………………………….... 26
Figure 18 : Histogramme des valeurs moyennes de DBO5 de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)……………………………………………………………………..…….. 27
Figure 19 : Histogramme des valeurs moyennes de DCO de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)…………………………………………………………………..……….. 28
Figure 10 : Histogramme des valeurs moyennes de pH de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)……………………………………………………………………………. 29
Figure 11 : Histogramme des valeurs moyennes de T° de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)……………………………………………………………………………. 30
Figure 11 : Histogramme des valeurs moyennes de CE de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)……………………………………………………………………….…... 31
Figure 12 : Histogramme des valeurs moyennes d’O1 de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)………………………………… …………………………………….….. 31
Figure 13 : Histogramme des valeurs moyennes d’IM de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie……………………………………………………………..…………….. 32
Figure 15 : Histogramme des valeurs moyennes de PT de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)…………………………………………………………………….……… 34
Figure 16 : Histogramme des valeurs moyennes de NT de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)……………………………………………..…………………………….. 35
Figure 17 : Histogramme des valeurs moyennes de NH3+ de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)………………………………………………………………….……….. 36
Figure 18 : Histogramme des valeurs moyennes de NO2-de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)……………………………………………………………….………….. 37
Figure 19 : Histogramme des valeurs moyennes de NO1- de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie)…………………………………………………………………………... 38
Introduction
Introduction générale

Introduction
En Algérie, l’eau est un élément de plus en plus rare et de moins en moins
renouvelable (Djeddi.,2006).
La gestion durable de l’eau est l’un des principaux axes du développement durable,
dans la mesure où cette dernière doit répondre aux besoins des générations actuelles et
satisfaire les générations futures. L’agriculture constitue le plus gros consommateur des
ressources hydriques, vu la diminution des apports en eau constatée depuis plusieurs
décennies. Les agriculteurs, notamment ceux des régions continentales, s’intéressent à
l’utilisation des eaux usées (Hannachi et al., 2014).
Les disponibilités en eau sont estimées à 17 milliards de m3 par an dont 12 milliards de
m3 dans les régions Nord (ressources souterraines 2 milliards de m3, ressources superficielles
10 milliards de m3) et 5 milliards de m3 dans le Sud. Sachant que toutes les ressources
souterraines du Nord sont mobilisées en plus de 70% des ressources superficielles.
La pollution des eaux de surface et souterraines est possible par les rejets d’eaux usées
tant domestiques qu’industrielles ainsi que par l’utilisation d’engrais et pesticides en
agriculture. La pollution risque de constituer, à court terme, un risque de pénurie d’eau
accentué imposant la nécessité de protéger cette ressource contre toute altération et utilisation
irrationnelle.
Le volume annuel d’eaux usées domestiques rejetées est estimé à 800 millions m3. Ce
sont des quantités importantes et facilement localisables que le pays ne peut négliger
(Metahri., 2012).
L’intérêt porté par les pouvoirs publics algériens au traitement des eaux usées s’est
manifesté par l’allocation de crédits importants à la réalisation de stations d’épurations qui
sont en nombre d’une centaine déjà réalisées ou en voie de réalisation.
Seulement, ces réalisations n’ont pas été suffisantes pour atteindre l’objectif de
protéger l’environnement d’une manière générale et les ressources hydriques en particulier.
La politique de valorisation des eaux usées est nécessaire d’autant plus que celles-ci une
fois traitées, pourraient constituer une source non négligeable pouvant participer à la
réduction du déficit du bilan hydrique par sa valorisation en irrigation.
L’objectif de notre travail est de contrôler l’élimination de la matière organique et
minérale des eaux usées de la station d’épuration de la willaya de Bordj Bou Arreridj, et cela
après la sortie du bassin d’aération a boue activé et de la comparer avec celle de l’eau brute et
les normes de l’OMS et algériennes. Ces analyses sont les analyses physico-chimiques.

1
Introduction générale

La présentation de ce travail s’articule autour de deux parties. La première est une

synthèse bibliographique, en deux chapitres. La deuxième partie est consacrée à l’étude
expérimentale qui expose le matériel, les méthodes d’une part, les résultats et la discussion
d’autre part.

2
 Partie I:
Généralité sur les eaux usées
 Partie I Généralité sur les eaux usées

La pollution de l'eau est actuellement placée en tête des problèmes de l'environnement

car l'eau est une interface entre l'air et le sol.
La pollution participe de ce fait à diminuer les volumes d’eau utilisable par les
populations. Elle engendre aussi des maladies et les phénomènes d’eutrophisation dans
les réserves d’eau et déséquilibre dans l’environnement naturel (Zella L., 2007).

I.1. Définition de la pollution des eaux

Une eau est dite polluée lorsque son équilibre est modifié de façon durable par l'apport
en quantités très importantes des substances plus ou moins toxiques, d’origines naturelles ou
issues d'activités humaines.
L'activité humaine, qu'elle soit industrielle, urbaine ou agricoles, produit une quantité
de substance polluantes de toute nature qui sont à l'origine de différents types de pollution qui
peuvent être permanentes (rejets domestiques d'une grande ville par exemple), périodique ou
encore accidentelles ou aiguës, à la suite du déversement intempestif des produits
toxiques d'origine industrielle ou agricole, ou de lessivage des sols urbains lors de fortes
pluies (Rodier J.,2005).

I.2. Principale sources de la pollution des eaux

La pollution des eaux de surface est provoquée généralement par les rejets des
activités domestiques urbaines, agricoles, et industrielles (Tableau I).
Tableau I : Différentes sources de pollution.
Type de pollution Nature Source
Thermique Rejets d’eau chaude Centrales électriques
Radioactive Radio-isotopes Installations nucléaires
Microbiologique Batteries, virus, Effluents urbains, élevage, secteur agro-
champignons alimentaire
Organiques Glucides, protides, lipides Effluents domestiques, agricoles,
fermentescibles industries.
Fertilisants Nitrates, phosphates Agriculture, lessives.
Métaux et Mercure, Calcium, Plomb, Industrie, agriculture, combustion, pluies
métalloïdes Arsenic acides.
toxiques
Pesticides Insecticides, fongicides, Agriculture, industries.
herbicides

3
 Partie I Généralité sur les eaux usées

Type de pollution Nature Source

Détersifs Agents tensio-actifs Effluents domestiques et industriels
Hydrocarbures Pétrole brute et dérivés Industrie pétrolière, transports
Composés Polychlorophényles Industrie
organochlorés (P, C, B)
Insecticides, solvants
chlorés
Autrecomposants Nombreuses molécules Industrie
organiques de
synthèse
(Source : Budenne et Lesbsir., 2012).

I.3. Les eaux usées

Les eaux usées sont des milieux extrêmement complexes, altérées par les activités
anthropiques à la suite d’un usage domestique, industriel, artisanal, agricole ou autre. Elles
sont considérées comme polluées et doivent être donc traitées avant toute réutilisation ou
injection dans les milieux naturels récepteurs (Selghi., 2001).
I.3.1. Définition
Une eau usée, appelée encore eau résiduaire ou effluent, est une eau qui a subi une
détérioration après usage. La pollution des eaux dans son sens le plus large est définie comme
« tout changement défavorable des caractéristiques naturelles (biologiques ou physico
chimiques) dont les causes sont directement ou indirectement en relation avec les activités
humaines » (Moussa-Moumouni-Djermakoye., 2005).
I.3.2. Origine des eaux usées
Les eaux usées regroupent les eaux usées domestiques (les eaux vannes et les eaux
ménagères), les eaux de ruissellement et les effluents industriels (eaux usées des usines)
(Baumont et al., 2004).
I.3.2.1. Les eaux usées domestiques
Sont essentiellement porteuses de pollutions organiques. Elles se répartissent en deux
catégories : les eaux ménagères des salles de bain et des cuisines qui sont généralement
chargées de substances biodégradables, de détergents, de produits nettoyants, désinfectants, et
détartrants ainsi que de pesticides pour usage domestique et de solvants pour le bricolage ; ces
eaux peuvent aussi contenir des polluants cosmétiques et médicamenteux. La deuxième
catégorie d’eaux usées domestiques sont les « eaux vannes » comprenant les rejets de

4
 Partie I Généralité sur les eaux usées

toilettes. Ces dernières sont chargées de diverses matières organiques azotées et de germes
fécaux (Elskens., 2010 ., Pons et al., 2008).
I.3.2.2. Les eaux usées industrielles
Peuvent également être introduites dans les systèmes d’assainissement collectifs
publics. Leurs caractéristiques varient d’une industrie à l’autre (métaux lourds, micropolluants
organiques, hydrocarbures,…). Ainsi, ces effluents ne sont pas toujours compatibles avec le
système d’épuration public destiné à l’assainissement des effluents urbains et la présence
d’éléments indésirables peut dégrader la qualité des boues d’épuration. Dès lors, une politique
d’assainissement des eaux résiduaires industrielles est nécessaire (Elskens., 2010 ., Pons et
al., 2008).
I.3.2.3. Les eaux usées agricoles
L’agriculture est une source de pollution des eaux non négligeable car elle apporte les
engrais et les pesticides. Elle cause essentiellement des pollutions diffuses. Les eaux
agricoles issues de terres cultivées chargés d’engrais nitratés et phosphatés, sous une forme
ionique ou en quantité telle qu’ils ne seraient pas finalement retenus par le sol et assimilés par
les plantes, conduisent par ruissellement à un enrichissement en matières azotées ou
phosphatées des nappes les plus superficielles et des eaux des cours d’eau ou des retenues
(Dugniolle et al., 1989 in Belahmadi., 2011).
I.3.2.4. Les eaux usées pluviales
Ce sont les eaux de ruissellement (eaux pluviales, eaux d'arrosage des voies publiques,
eaux de lavage des caniveaux, des marchés et des cours). Les eaux qui ruissellent sur les
toitures, les cours, les jardins, les espaces verts, les voies publiques et les marchés entraînent
toutes sorte de déchets minéraux et organiques : de La terre, des limons, des déchets végétaux,
etc., et toute sortes de micropolluants (hydrocarbures, pesticides, détergents...etc. (Desjardins.,
1997).

I.4. Les paramètres de pollution

I.4.1. Les paramètres organoleptiques
I.4.1.1. La couleur
La couleur de l’eau peut être due à des substances minérales naturelles comme le fer et
le manganèse, ou des composés organiques, dont les plus répandus sont des algues, des
protozoaires et des produits naturels de la décomposition des végétaux comme les substances
humiques, les tanins et les lignines (Allen et al., 1994).

5
 Partie I Généralité sur les eaux usées

I.4.1.2. L’odeur
Toute eau possède une odeur, qui est due aux gaz dissous. Souvent, l’odeur et la
saveur de l’eau peuvent être modifiées, soit par la présence de matières organiques en
décomposition, soit par la présence de matière sécrétée par les organismes vivants dans l’eau,
en particulier les algues et les champignons (Bouziane., 2000).
I.4.2. Les paramètres physico-chimiques
I.4.2.1. La température
La température est un facteur écologique important du milieu. Elle permet de corriger
les paramètres d'analyse dont les valeurs sont liées à la température (conductivité notamment)
(Rodier et al., 1996).
I.4.2.2. Le potentiel d’Hydrogène (pH)
Le pH est un paramètre qui permet de mesurer l'acidité, l'alcalinité ou la basicité d'une
eau (Allen et al., 1994).
I.4.2.3. La turbidité
La turbidité représente l'opacité d'un milieu trouble. C'est la réduction de la
transparence d'un liquide due à la présence de matière non dissoutes (Rejsek., 2005).
I.4.2.4. Matière en suspension(MES)
Les MES représentent les matières qui ne sont ni à l'état dissous ni à l'état colloïdales,
donc filtrable. Elles sont organiques et/ou minérales et permettent une bonne évaluation du
degré de pollution d'une eau (Zeghoud., 2014).
I.4.2.5. La conductivité (CE)
C’est la mesure de la capacité d’une solution de laisser passer un courant électrique,
cette capacité dépend des sels solubles dans l’eau et de la température de mesure.
Généralement, les sels minéraux présents dans l’eau, sont des bons conducteurs ; quant aux
matières organiques et colloïdales, elles n’ont que peu de conductivité (Rodier., 1996). La
conductivité s'exprime en micro siemens par centimètre (µS/cm) (Gaujous D., 1995).
I.4.2.6. La demande biochimique en oxygène(DBO)
Exprime la quantité d'oxygène nécessaire à la destruction ou à la dégradation des
matières organiques présentent dans les eaux usées par les microorganismes du milieu.
Mesurée par la consommation d'oxygène à 20°C à l'obscurité pendent 5 jours d'incubation
d'un échantillon préalablement ensemencé, temps qui assure l'oxydation biologique des
matières organiques carbonées (Xanthoulis., 1993).

6
 Partie I Généralité sur les eaux usées

I.4.2.7. La demande chimique en oxygène(DCO)

Elle permette de mesurer la teneur en matières organiques totales (excepté quelques
composés qui ne sont pas dégradés), y compris celles qui ne sont pas dégradables par les
bactéries. Il s’agit donc d’un paramètre important permettant de caractériser la pollution
globale d’une eau par des composés organiques (Savary., 2005).
I.4.2.8. Carbone organique totale(COT)
Le carbone organique est constitué d'une grande diversité de composés organiques à
plusieurs états d'oxydation, dont certains sont susceptibles d'être oxydés par des procédés
chimiques ou biologiques. Ces fractions sont caractérisées par la demande chimique en
oxygène (DCO) et la demande biologique en oxygène (DBO) (Tarmoul., 2OO7).
I.4.2.9. Azote et ses dérivés
L'azote se trouve dans l'eau usée sous forme organique ou ammoniacale dissoute. Il est
souvent oxydé pour éviter une consommation d'oxygène (O2) dans la nature et un risque de
toxicité par l'ammoniaque gazeux dissous (NH3), en équilibre avec l'ion ammoniac (NH4+)
(Martin., 1979in Zeghoud., 2014).
I.4.2.9.1. L’azote ammoniacal (NH4+)
L'azote ammoniacal est présent sous deux formes en solution, l'ammoniac NH3 et
l'ammonium NH4+, dont les proportions relatives dépendent du pH et de la température.
L'ammonium est souvent dominant ; c'est pourquoi, ce terme est employé pour
désigner l'azote ammoniacal ; en milieu oxydant, l'ammonium se transforme en nitrites puis
en nitrates; ce qui induit une consommation d'oxygène (Tarmoul., 2007).
I.4.2.9.2. Les nitrites (NO2-)
Les ions nitrites (NO2-) sont un stade intermédiaire entre l'ammonium (NH4+) et les
ions de nitrates (NO3-). Les bactéries nitrifiantes (nitrosomonas) transforment l'ammonium en
nitrites c’est la nitratation (Rodier., 2009).
I.4.2.9.3. Les nitrates (NO3-)
Les nitrates constituent le stade final de l'oxydation de l'azote organique dans l'eau.
Les bactéries nitratâtes (nitrobacters) transforment les nitrites en nitrates (Rodier.,
2009).
I.4.2.10. Les phosphates (PO4-3)
Les phosphates sont des formes minérales du phosphore formés à partir d’ions PO4-3.
Les phosphates sont présents dans les excréments, les engrais, les lessives, les
champoings et les détergents ménagers (Choocat., 1997).

7
 Partie I Généralité sur les eaux usées

I.4.2.11. La biodégradabilité
La biodégradabilité traduit l’aptitude d’un effluent à être décomposé ou oxydé par les
micro-organismes qui interviennent dans le processus d’épuration biologique des eaux
(Metahri., 2012).
I.4.3. Les paramètres microbiologiques
I.4.3.1. Les micropolluants organiques et non organiques
Les micropolluants sont des éléments présents en quantité infinitésimale dans les eaux
usées (Baumont et al., 2004).
I.4.3.1.1. Eléments traces
Les métaux lourds que l’on trouve dans les eaux usées urbaines sont extrêmement
nombreux ; les plus abondants (de l’ordre de quelques µg/l) sont le fer, le zinc, le cuivre et le
plomb. Les autres métaux (manganèse, aluminium, chrome, arsenic, sélénium, mercure,
cadmium, molybdène, nickel, etc.) sont présents à l’état de traces (Cauchi., 1996).
I.4.3.1.2. Les micropolluants organiques
Les micropolluants d’origine organique sont extrêmement nombreux et variés, ce qui
rend difficile l’appréciation de leur dangerosité. Ils proviennent de l’utilisation domestique de
détergents, pesticides, solvants, et également des eaux pluviales : eaux de ruissellement sur les
terres agricoles, sur le réseau routier. Ils peuvent aussi provenir de rejets industriels quand
ceux-ci sont déversés dans les égouts ou même des traitements de désinfections des effluents
par le chlore (haloformes) (Xanthoulis., 1993).
I.4.3.2. Qualité microbiologique
I.4.3.2.1. Les bactéries
Les bactéries sont des organismes unicellulaires simples et sans noyau. Leur taille est
comprise entre 0,1 et 10 µm. La quantité moyenne de bactéries dans les fèces est
d’environ1012 bactéries/g (Asano., 1998).Les eaux usées urbaines contiennent environ
106à107bactérie/100ml dont105proteus et entérobactéries, 103 à 104 streptocoques et 102 à
103clostridiums (Faby., 1997).
I.4.3.2.2. Les virus
Ce sont des organismes infectieux de très petite taille (10 à 350 nm) qui se
reproduisent en infectant un organisme hôte (CSHPF., 1995).
On estime leur concentration dans les eaux usées urbaines comprise entre 103à104
particules par litre. Leur isolement et leur dénombrement dans les eaux usées sont difficiles,
ce qui conduit vraisemblablement à une sous-estimation de leur nombre réel (Asano., 1998).

8
 Partie I Généralité sur les eaux usées

I.4.3.2.3. Les protozoaires

Les protozoaires sont des organismes unicellulaires munis d’un noyau, plus complexes
et plus gros que les bactéries. La plupart des protozoaires pathogènes sont des organismes
parasites, c’est-à-dire qu’ils se développent aux dépens de leur hôte. Certains protozoaires
adoptent au cours de leur cycle de vie une forme de résistance, appelée kyste. Cette forme
peut résister généralement aux procédés de traitements des eaux usées (Baumont et al., 2004).
I.4.3.2.4. Les helminthes
Les helminthes sont des vers multicellulaires. Tout comme les protozoaires, ce sont
majoritairement des organismes parasites. La concentration en œufs d’helminthes dans les
eaux usées est de l’ordre de 10 à103œufs/l. Il faut citer, notamment, Ascaris lumbricades,
Oxyuris vermicularis, Trichuris trichuria, Taenia saginata (CSHPF., 1995).

I.5. Epuration des eaux usées

I.5.1. Présentation d’un système d’épuration
L’objectif d’épuration des eaux usées est l’obtention d’une eau épurée qui satisfait aux
normes de rejets édictés par la législation, et pouvant par suite être évacuée sans danger du
point de vue du risque pour la santé humaine et l'environnement (Zeghoud., 2014).
L'épuration des eaux est un ensemble de techniques qui consistent à purifier l'eau soit
pour recycler les eaux usées dans le milieu naturel, soit pour transformer les eaux naturelles
en eau potable.
Les stations d’épurations 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 (Brière., 1994).
I.5.2. Fonction des stations d’épuration
Une station d'épuration peut s’apparenter à une usine de dépollution des eaux usées
avant leur rejet en milieu naturel, généralement en rivière. Par sa fonction, elle est installée à
l’extrémité d’un réseau de collecte des égouts et en amont du milieu naturel. Elle rassemble
une succession de dispositifs, empruntés tour à tour par les eaux usées, chacun de ces
dispositifs étant conçu pour extraire au fur et à mesure les différents polluants contenus dans
les eaux (Vandermeersch., 2006).

9
 Partie I Généralité sur les eaux usées

I.5.3. Méthodes de traitement des eaux usées

I.5.3.1. Prétraitement
Enlèvement des solides grossiers et d'autres grands fragments de l'eau usée brute
(FAO., 2003).
Le prétraitement peut comprendre les opérations :(le dégrillage), principalement pour
les déchets volumineux, (le dessablage) pour les sables et les graviers et(le dégraissage
(Fig.1)-déshuilage ou d’écumage-flottation (Fig.2)) pour les huiles et les graisses (Metahri.,
2012).

Fig. 01 : Dégraissage (Station de Bordj Bou Arreridj : Mars 2017).

Fig. 02 : Déshuilage (Station de Bordj Bou Arreridj : Mars 2017).

I.5.3.2. Traitement primaire

Le traitement "primaire" fait appel à des procédés physiques naturels, filtration et
décantation plus ou moins aboutie, éventuellement assortie de procédés physicochimiques,
tels que la coagulation- floculation (Metahri., 2012).

10
 Partie I Généralité sur les eaux usées

I.5.3.3. Traitement secondaire : Traitement biologique

Les traitements secondaires également appelés traitements biologiques visent à
dégrader la matière organique biodégradable contenue dans l’eau à traiter. Des micro-
organismes mis en contact avec l’eau polluée assimilent la matière organique qui, leur sert de
substrat de croissance. L’ensemble de la pollution avec les microorganismes vivants forme la
liqueur mixte ou boue biologique contenue dans des bassins de traitement biologique. En
règle générale, l’élimination complète de la pollution organique de ces bassins se déroule en
conditions aérées par des souches aérobies strictes ou facultatives. Plusieurs procédés existent
à ce stade du traitement biologique. Ce sont les procédés à culture en suspension ou procédés
à boues activées, les procédés à culture fixée (disques biologiques rotatifs, lits bactériens,
etc.), les procédés à décantation interne (lagunage), les techniques d’épandage-irrigation, etc.
Le traitement par boues activées est très largement utilisé. Il s’agit d’un réacteur qui
contient les eaux à traiter, dans lequel est injectée une boue chargée de bactéries. Les bactéries
consomment la matière organique et contribuent aussi à l’élimination de l’azote et du
phosphore. A la sortie du réacteur, l’effluent passe dans un clarificateur. La boue décantée est
séparée en deux flux : l’un rejoint le réacteur (ensemencement) et l’autre est évacué vers la
filière des boues. L’action des bactéries dans le réacteur nécessite de l’oxygène(Fig. 03et Fig.
04) (Metahri., 2012).

Fig. 03 : Lit bactérien (Metahri., 2012).

11
 Partie I Généralité sur les eaux usées

Fig. 04 : Schéma d'épuration des eaux usées par lagunage naturel (Metahri., 2012).
I.5.3.4. Traitement tertiaire
Appelés aussi les traitements complémentaires qui visent l’élimination de la pollution
l’azotée et phosphatée ainsi que la pollution biologique des eaux usées domestiques, ayant
déjà subi au préalable des traitements primaires et secondaires qui s’avèrent insuffisants pour
arriver au bout de ces polluants. Pour cela les traitements tertiaires s’imposent et deviennent
plus que nécessaires, afin de garantir une meilleure protection des milieux naturels récepteurs.
Les traitements tertiaires souvent considérés comme facultatif ou complémentaire permettent
d’affiner ou d’améliorer le traitement secondaire. De telles opérations sont nécessaires pour
assurer une protection complémentaire de l’environnement récepteur ou une réutilisation de
l’effluent en agriculture ou en industrie. Les traitements tertiaires visent à améliorer la qualité
générale de l’eau.
Leur utilisation s'impose lorsque la nature des milieux récepteurs recevant l'eau
dépolluée l'exige. On y distingue généralement les opérations suivantes :
 La nitrification-dénitrification et déphosphatation biologique ou mixte (biologique et
physico-chimique) ;
 La désinfection bactériologique et virologique (Metahri., 2012).
I.5.3.4.4. Traitement des boues
Le traitement d’un mètre cube d’eaux usées produit de 350 à 400 grammes de boues.
Ces boues, généralement très liquides, contiennent une forte proportion de matières
organiques. Elles sont donc très fermentescibles et susceptibles de causer des nuisances
(Aussel., 2004).

12
 Partie I Généralité sur les eaux usées

Le traitement a pour but de les conditionner en fonction des filières d’élimination :

Réduction de leur volume par épaississement,
 Déshydratation, séchage thermique ou incinération.
 Diminution de leur pouvoir de fermentation par stabilisation biologique, chimique ou
thermique (rajout de chaux par exemple).
Un traitement chimique des odeurs est souvent associé à ce traitement.
La gestion des boues représente souvent une préoccupation pour les exploitants des
usines de traitement et pour les collectivités locales. L’élimination des boues connaît
d’importantes évolutions, en particulier au niveau des filières et des débouchés finaux :
utilisation agricole, compostage, incinération, récupération d’énergie, envoi en centre
d’enfouissement technique (Aussel., 2004).

13
 Partie II:
Matériels et méthodes
Partie II Matériels et méthodes

II.1. Présentation de milieu d’étude

 Nom de station d’épuration : STEP de Bordj Bou Arreridj.
 Commune de Bordj Bou Arreridj.
 Wilaya de Bordj Bou Arreridj.
 Localités concernées par traitement : Bordj Bou Arreridj.
 Capacité de la station : 150000 Eqh 30000m3 /j.
 Milieu récepteur : Oued K’sob /eau réutilisée à des fins agricole (périmètre d’irrigation 300
hectare).
 Procédé de traitement : boue activé à faible charge.
 Entreprise retenue pour la réalisation du génie- civil : Hydrotraitement.
 Entreprise retenue pour la partie équipement : Hydrotraitement.
 Date de mise en service de la station : 15 /05/2002.
 Date de transfert de la station à l’ONA : 16/07/2003.
 Caractéristique des eaux usées épurées :
Matière en suspension MES : 30mg/l
Demande chimique en oxygène DCO : 90mg/l
Demande biologique en oxygène DBO5 :30mg/l

II.2. Prélèvement des échantillons

II.2.1. Le but général de la manipulation
Faire des analyses physico-chimiques de l'eau usée de la région de BBA
II.2.2. Echantillonnage
Les prélèvements doivent être dans des flacons en plastique préalablement bien lavés
et rincés avec de l'eau à examiner.
II.2.3. Localisation du site de prélèvement
Dans ce travail, le prélèvement a été réalisé en 04 points au niveau de stations
d’épuration de BBA.
- L’eau entrée : l’eau brute.
- L’eau sortie : l’eau épurée.
- L’eau de bassin d’aération.
- L’eau de vis de recirculation.

14
Partie II Matériels et méthodes

II.3. Les analyses physico-chimiques

II.3.1. La température
La détermination de la température est faite au laboratoire à l’aide d’un
thermomètre incorporé à pH-mètre étalonné avant chaque manipulation. On lit
directement la température exprimée en degré celcius (C°).
II.3.2. Le pH
Principe
La mesure du pH est effectuée par un pH mètre de type 340i électronique relié
à une électrode en verre. L'électrode est introduite dans l'eau à analyser et la lecture
se fait directement sur l'enregistreur électronique quand l'affichage est stabilisé.
L'électrode a été d'abord étalonnée dans une solution tampon de pH égale à 7 et à 4
puis introduit dans l'eau à analyser.
Mode opératoire
 Etalonnage de l’appareil.
 Introduire un volume de l’échantillon l’eau à analyser dans bécher.
 La lecture est faite après stabilisation de la valeur affichée du pH (Fig. 05).

Fig. 05:pH mètre (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

15
Partie II Matériels et méthodes

II.3.3. La conductivité électrique (CE)

Principe
La conductivité électrique a été déterminée à l’aide d’un conductimètre
électrique qui permet de mesurer également les solides totaux dissous .
Mode opératoire
 Etalonnage de l’appareil.
 Introduire un volume de l’échantillon l’eau à analyser (eau brute et eau épurée) dans
bécher.
 Les résultats sont exprimés en µS/cm. A partir de cet appareil on peut mesurer la salinité

(Fig. 06).

Fig. 06: Conductimètre (laboratoire de STEP de BBA., 2017)

II.3.4. Matière en suspension(MES)
Principe
La matière en suspension a été déterminée d’un spectrophotomètre. Elle a été exprimé
en mg /l.
Mode opératoire
 Etalonnage de l’appareil
 Programme : 630 régler à810nm.
 Introduire dans une cuvette de 10 ml le blanc qui est l’eau distillée ce qui est permet la
lecture.
 Dans une autre cuvette, introduire l’eau de sortie (épurée) et faite la lecture sur l’appareil,
même l’opération pour l’eau d’entrée (brute) (Fig. 7).
16
Partie II Matériels et méthodes

Fig. 7 : Spectrophotomètre (laboratoire de STEP de BBA., 2017)

II.3.5. Oxygène dessous(O2)
Principe
C’est la détermination d’oxygène dissous à l’aide d’un oxymètre.
Mode opératoire
 Allumer l’oxymètre
 Rincer l’électrode avec l’eau distillée
 Prendre un bécher et verser l’échantillon
 Entrer l’électrode dans l’échantillon et lire le résultat sur l’afficheur de l’oxymètre

(Fig. 08)

17
Partie II Matériels et méthodes

Fig. 08 : Oxymètre (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

II.3.6. La demande biochimique en oxygène(DBO)

Principe
La détermination de la DBO5 consiste à mesurer la concentration d’oxygène par voie
biologique à une température constante égale à 20 C° (Ouali., 2001) Par convention, la DBO5
est la valeur obtenue après cinq jours d’incubation (Dafri., 2008) à l’aide d’un appareil DBO.
Mode opératoire
 Gamme : 700 pour l’eau brute ,350 pour l’eau épurée
 Introduire dans deux bouteilles de l’appareil DBO d’eau brute (95ml) et d’eau épurée
(160ml).
 Poser un agitateur puis ajouter une base quel que soit le NaOH ou KOH mais dans le
laboratoire on utilise Hydroxyde de Lithium qui absorbe le CO2dégagé lors de l’oxydation.
 Fermer les bouteilles et les mettre dans l’appareil de DBO pendant 5 jours (Fig. 09).

18
Partie II Matériels et méthodes

Fig. 09 : DBO mètre (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

II.3.7. Demande chimique en oxygène (DCO)

Principe
Oxydation à chaud (150 C°), pendant 2h en milieu acide, en présence d'un excès
d'oxydant. On évalue la quantité d’oxygène (en mg /l), utilisée par les réactions d'oxydation
en déterminant la quantité d’oxydant résiduelle (Lesavre., 2007)
Mode opératoire
 Gamme :(0-1500ppm) pour l’eau brute, (0-150ppm) pour l’eau épurée.
 Programme : L’eau brute : 435 et l’eau épurée 430
 Prélever 2 ml d’eau à analyser (l’eau brute et épurée) à l’aide d’une pipette jaugée 2ml et
le rajouter au tube de réactifs à DCO.
 Placer le tube bouché dans le réacteur DCO et chauffer deux heures à 150 °C.
 Lire la DCO après refroidissement directement avec un Spectrophotomètre (Fig. 10).

19
Partie II Matériels et méthodes

Fig. 10 : Réacteur DCO (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

Programme de spactrophotomètre
 Appuyer sur programme HACH DR/2010 : Sélectionner le programme qui correspond à
chaque élément mesuré.
 Transférer 10 ml d'eau distillée dans une cuve (blanc).
 Transférer 10 ml de l'échantillon dans une autre cuve (l'échantillon préparé).
 Transférer le contenu d'une pochette de réactif dans la cuve de l'échantillon préparé.
 Appuyer sur l'icône représentant la minuterie, en suite OK, une période de réaction va
commencer.
 Lorsque la minuterie ralentie, essuyer l'extérieur du blanc et introduire dans le
compartiment de cuve.
 Appuyer sur zéro, l'indication suivant apparaît sur l'écran 0,00 mg/L.
 Essuyer l'extérieur de la cuve contenant l'échantillon préparé et introduire dans le
compartiment de cuve.
 Lire le résultat directement sur l'écran en mg/L.
Remarque : La préparation du blanc et de l'échantillon varie d'un dosage à un autre.
II.3.8. Dosage de phosphore total
Principe
C’est la mesure de quantité de phosphore total (PO43-) présente dans l’eau brute et
épurée(0.00à3.50mg/l) par méthode phosVer3 avec digestion au persulfate.
Mode opératoire
 Programme : 535 régler à 890nm.

20
Partie II Matériels et méthodes

 Blanc : 2ml d’eau désionisée dans le tube de phosphore total+ 2ml d’acide sulfurique (1N)
+ une pochette de réactif persulfate potassium et agiter.
 Echantillon : 2ml d’eau brute et épurée dans le tube de phosphore total +2ml d’acide
sulfirique+2 pochettes de réactif persulfate potassium et agiter.
 Placer les 3 tubes dans l’étuve à 105°C pendant 30min.
 Apres le réchauffement, laissés refroidir et ajouter 2ml d’hydroxyde de sodium, puis
ajouter 3pochettes de réactif Phos Ver3.Appuyer sur Shift5 et les laissés 2min.
 Faire la lecture à l’aide de spectrophotomètre (Fig. 11).

Fig. 11: Tube de phosphore total (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

II.3.9. Dosage d’azote total
Principe
C’est la mesure de quantité d’azote total (N) présente dans l’eau brute et épurée
(0.00à25mg/l) par méthode de digestion TNT ou persulfate.
Mode opératoire
 Programme : 350 régler à 410nm.
 Blanc : 2ml d’eau désionisée dans le tube d’hydroxyde d’azote total + une pochette de
réactif persulfate.
 Echantillon : 2ml d’eau brute et épurée dans le tube d’hydroxyde d’azote total +2 pochettes
de réactif persulfate.
 Placer les tubes dans l’étuve à 105°C pendant 30min.
 Après le réchauffement, laisser refroidir et ajouter réactif NTA, agiter et appuyer sur
Shift5pendent 3min; puis ajouter réactif NTB et agiter puis appuyer sur Shift5 pendant 2min.

21
Partie II Matériels et méthodes

 Prélever 2ml d’hydroxyde de 3 tubes et les ajouter dans 3 tubes de réactif NTC ; agiter et
appuyer sur Shift5 pendant 5min.
 Faire la lecture à l’aide de spectrophotomètre (Fig. 12).

Fig. 12 : Tube d’azote total (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

II.3.9.1. Dosage de nitrite
Principe
C’est la mesure de quantité de nitrite (NO2-) présente dans l’eau brute et épurée
(0.00à0.30mg/l) par filtration.
Mode opératoire
 Programme : 371 régler à 507nm.
 Blanc : 10ml d’échantillon.
 Echantillon : 10ml d’eau brute et épurée +2 pochettes de réactif NitriVer3.
 Agiter et appuyer sur Shift5 pendant 20min.
 Faire la lecture sur spectrophotomètre.
Remarque : La présence de nitrite indique la coloration rose (Fig. 13).

22
Partie II Matériels et méthodes

Fig. 13 : Dosage de nitrite (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

II.3.9.2. Dosage de nitrate
Principe
C’est la mesure de quantité de nitrate (NO3-) présente dans l’eau brute et épurée
(0.00à4.5mg/l) par filtration.
Mode opératoire
 Programme : 353 régler à 400nm.
 Blanc : 25ml l’eau désionisée.
 Echantillon : 25ml d’eau brute et épurée +2 pochettes de réactif NitraVer5.
 Agiter et appuyer sur Shift5 et laisse 10min puis une autre Shift5 et laisse 5min.
 Faire la lecture sur spectrophotomètre (Fig. 14).

Fig. 14 : Dosage de nitrate (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

23
Partie II Matériels et méthodes

II.3.9.3. Dosage d’azote ammoniacal

Principe
C’est la mesure d’azote ammoniacal (N-NH3) présente dans l’eau brute et épurée
(0.00à0.80mg/l) par filtration.
Mode opératoire
 Programme : 385 régler à 655nm.
 Blanc : l’eau désionisée 10ml+une pochette de réactif de Salicylate+ une pochette de
cyanurate.
 Echantillon : 10ml d’eau brute et épurée +une pochette de Salicylate appuyé sur Shift5
pendant 3min +une pochette de cyanurate, appuyé sur Shift5 pendant 15min.
 Faire la lecture sur spectrophotomètre.
 En présence d’ammoniac, une coloration verte apparaisse (Fig. 15).

Fig. 15. :Dosage de l’azote ammoniacal(laboratoire de STEP de BBA., 2017).

24
Partie II Matériels et méthodes

II.3.10. Matières décantables

Mesure la quantité de boue décantée dans un 1000ml d’eau de bassin d’aération.
Mode opératoire
 Après une agitation d’eau de bassin d’aération, prendre 1000ml dans un cône lmhoff.
 Laisser reposer pendant 30minutes.
 Lire le volume des matières déposées au fond du cône (Fig. 16).

Fig. 16 : Cône lmhoff (laboratoire de STEP de BBA., 2017).

25
 Partie III:
Résultats et discussion
Partie III Résultats et discussion
Les résultats concernant les analyses physico-chimiques des échantillons d’eau
prélevés au niveau de la STEP de BBA pendant 03 mois (Février, Mars et Avril 2017).

III.1. Matière en suspension (MES)

MES(mg/l)
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20 Mois
0
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 17 : Histogramme des valeurs moyennes de MES de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
D’après la figure ci-dessus le mois de Mars a enregistrée la valeur moyenne de MES la
plus élevée avec 196 ,3158 mg/l. En revanche, le mois d’avril a enregistrée la valeur la plus
faible avec 185,2857mg/l de l’eau brute, par contre à l’eau épurée on observe une légère
diminution enregistrée au mois de Mars (67,7368 mg/l).
Selon l’OMS., 2006, le MES compris entre 35 et 40 mg/l, le MES de notre STEP
compris 67,7368 et 81,7777 mg/l.
Les résultats obtenus au niveau de l’entrée de station d’épuration est
évidemment élevées, et sa diminution à la sortie est due au traitement d’épuration qu’a
subie l’eau usée ; mais cette diminution reste hors de norme de l’OMS à cause des facteurs
qui la conditionnent surtout les déchets de la zone industrielle.

26
Partie III Résultats et discussion

III.2. Demande biochimique en oxygène (DBO5)

DBO5 (mg/l)
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Mois
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 18 : Histogramme des valeurs moyennes de DBO5 de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
D’après la figure 18, le mois de mars a enregistrée la valeur moyenne de DBO5 la plus
élevé avec 177 mg/l. En revanche, le mois d’avril a enregistrée la valeur la plus faible
(120mg/l) de l’eau brute, pour l’eau épurée on observe une diminution au mois de mars (59,6
mg/l) par rapport aux autres mois.
La concentration organique des eaux usées, telle que mesurée par sa DBO5, est
un des plus importants critères utilisés dans la conception d'une installation de
traitement des eaux usées afin de déterminer le degré de traitement nécessaire. La charge
organique de l'installation de traitement est la DBO5 des eaux usées qui y sont
amenées. Pour déterminer l'efficacité du traitement et prévoir l'impact des effluents sur
les eaux réceptrices, on effectue des tests de DBO5, avant et après le traitement (Gaujous.,
1995).
La DBO5, ou demande biochimique en oxygène indique la quantité de matières
organiques présentes dans les eaux usées (Xanthoulis., 1993)
La valeur élevée de la DBO5 au niveau de l’entrée de la station est tout à fait
compréhensible, car les eaux usées domestiques sont chargées en matières organiques
biodégradables.

27
Partie III Résultats et discussion
La valeur minimale enregistrée au niveau de la sortie de la station d’épuration,
indique que le traitement biologique effectué sur l’eau usée est inacceptable, surtout si on
considère que la norme exige une DBO5> 35 à 40 mg/l .Cette dernière c’est à cause des
éléments toxiques et des hydrocarbures de la zone industrielle.

III.3. Demande chimique en oxygène (DCO)

DCO(mg/l)

700

600

500

400

300

200

100

0 Mois
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 19 : Histogramme des valeurs moyennes de DCO de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
Au niveau de STEP de BBA, les valeurs de DCO indique une diminution de l’eau
brute vers l’eau épurée où on enregistre la valeur la plus élevée au mois de Février
(675,83mg /l) de l’eau brute et (192mg/l) de l’eau épurée au mois d’avril.
Dans le domaine des eaux usées, pour déterminer la pollution d’une eau, on utilise très
souvent des paramètres globaux, qui décrivent la somme des pollutions provoquées par des
polluants appartenant à un groupe déterminé de composés. L’un de ces paramètres est la
demande chimique en oxygène DCO, qui est une indication sur les quantités de substances
organiques chimiquement oxydables, présentes dans l’eau (Attab., 2011).
Les eaux usées industrielles représentent une valeur très élevé de la DCO (165 mg/l)
qui révèle la présence des composés oxydables (Boudjemline., 2010).

28
Partie III Résultats et discussion

III.4. Potentiel d’Hydrogène (pH)

pH
8.1
8.05
8
7.95
7.9
7.85
7.8
7.75
7.7
Mois
7.65
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 20 : Histogramme des valeurs moyennes de pH de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
La mesure du pH des eaux usées donne une indication sur l’alcalinité ou l’acidité de
ces eaux. Il est important pour la croissance des micro-organismes qui ont généralement un
pH optimal variant de 6,5 à 8,5. (Mara., 1980 ., WHO., 1987).
Le pH est donc l’un des paramètres les plus importants de la qualité de l’eau. Il doit
être étroitement surveillé au cours de toutes opérations de traitement (Rodier., 1996).
Selon l’OMS., 2006, le pH compris entre 6,5 et 8 ,5 mg/l, le pH de notre STEP
compris entre 8,07 et 7,89 mg/l ce qui indique le pH de STEP est au voisin de la neutralité
donc il est dans les normes.

29
Partie III Résultats et discussion

III.5. Température

T(°C)
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Mois
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 21 : Histogramme des valeurs moyennes de température de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
D’après la figure ci-dessus, le mois d’avril a enregistrée la valeur la plus élevé avec
17,18°C. La valeur la plus faible est enregistrée au mois de février avec une valeur de
13,12°C de l’eau brute. Pour l’eau épuré on observe la valeur la plus élevée ( 17 , 38°C) et la
valeur la plus faible est 13 ,26°C, cette variation montre que les températures de l’eau sont
étroitement dépendantes de la température de l’air.
La température est un facteur physiologique sur le métabolisme et la croissance de la
plupart des organismes vivant dans l’eau, notamment ceux microscopiques (WHO., 1987) et
est, de ce fait, directement liée à la vitesse de dégradation de la matière organique (Mara et
al., 1979).

30
Partie III Résultats et discussion

III.6. Conductivité électrique (CE)

CE(µS/cm)
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200 Mois
0
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 22 : Histogramme des valeurs moyennes de CE de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie)
Les valeurs moyennes élevées enregistrées dans les 3mois presque les mêmes pour de
l’eau brute (1575,30µS/cm) et l’eau épurée (1878,90µS/cm) donc une augmentation de CE
qui indique une forte minéralisation selon les sels présents dans les eaux brutes.
Selon Benabdeli., 2005, la conductivité est égal 2800µS/cm, CE de notre eau épurée de
STEP est 1878µS/cm ce qui conforme aux normes algérienne.
Ces valeurs de conductivité électrique élevées traduisent selon (Gaujous.,1995) une
minéralisation importante et indiquent ainsi une certaine richesse en sels. Le traitement
des eaux usées par lagunage naturel ne permet pas de diminuer la salinité de l’eau. La
conductivité électrique ne peut donc pas observer de diminution notable lors du traitement.
Une haute évaporation peut cependant aboutir à son augmentation comme l’explique
Shilton et al., 2005 et comme on vient de le mentionner. (Ouafae., 2012).
La conductivité électrique est probablement l'une des plus simples et des plus
importantes pour le contrôle de la qualité des eaux usées. Elle traduit le degré de
minéralisation globale, elle nous renseigne sur le taux de salinité (Belghyti et al., 2009).
La variation des valeurs de conductivité électrique des eaux est essentiellement
contrôlée par l’évaporation de l’eau dans les bassins.

31
Partie III Résultats et discussion

III.7. Oxygène dissous (O2)

O2(mg/l)
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
Mois
0
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 23 : Histogramme des valeurs moyennes d’O2 dissous de l’eau brute et épurée
(entrée et sortie).
D’après la figure et les résultats obtenus, on observe que une augmentation d’oxygène
de l’eau brute vers l’eau épurée dans les trois mois ce qui traduit à l'augmentation de la
réserve d'O2 mise à la disposition des processus d'autoépuration.
La concentration en oxygène dissous d’une eau est fonction de plusieurs
facteurs, à savoir ; la température, la pression atmosphérique et la salinité (Rhallabi., 1990),
ou alors de l’intensité de l’activité photosynthétique. En effet, l’oxygène dissous
provient soit de l’atmosphère par diffusion, soit de la photosynthèse des organismes
autotrophes, essentiellement les algues. Il est consommé lors de la respiration des
animaux et végétaux présents dans l’eau, de la décomposition des matières organiques
par les micro-organismes aérobies et de l’oxydation de certaines substances chimiques
(WHO., 1987).

32
Partie III Résultats et discussion

III.8. Indice de boue (IM)

IM
50
45
40
IM
35
30
25
20
15
10
5
Mois
0
Fév Mars Avril

Fig. 24 : Histogramme des valeurs moyennes d’IM de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie)
Selon la figure 24, on observe une augmentation de l’indice au mois de mars (47,15).
Il est déterminé pour reconnaitre la quantité totale de boue produite par traitement des eaux
chaque jour par la relation :
IM= MD/MSA
Telle que :
MD : les matières décantables.
MSA : matière solide de bassin d’aération.
Si :
IM > 90 boue léger décantation
50<IM< 90 une bonne décantation
IM< 50 boue lourde, évacuation de boue
D’après les normes indiquées au pare avant, cette résultat montre que la boue du
bassin d’aération de la station est lourde.

33
Partie III Résultats et discussion

III.9. Phosphore total (PT)

PT(mg/l)

1.4

1.2

0.8

0.6

0.4

0.2

0
Mois
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 25 : Histogramme des valeurs moyennes de PT de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
Dans notre étude, les valeurs moyennes de PT enregistrées, varient entre 0,7 mg/l et
0 ,14mg/l de l’eau épurée ce qui indique que le PT est conforme aux normes algériennes.
Leurs teneurs ne dépassent pas le seuil de 0,94mg/l, norme fixée par l’OMS concernant
les eaux destinées à l’irrigation, ainsi que les normes algériennes et internationales des rejets
(<2 mg/l).
La diminution des teneurs en phosphates de l’entrée de la station vers la sortie
est due à sa consommation par les bactéries au cours du processus d’épuration.
La connaissance de la quantité en phosphates contenue dans les eaux résiduaires
permet de vérifier si ce composé ne fait pas défaut pour envisager un traitement
biologique de ces eaux.

34
Partie III Résultats et discussion

III.10. Azote total (NT)

NT(mg/l)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 Mois
0
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 26 : Histogramme des valeurs moyennes de NT de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
Parmi les éléments présents dans l'eau, deux sont très importants parce qu'ils
sont indispensables à la synthèse des micro-organismes et des végétaux dans le milieu
aquatique. Il s'agit de l'azote (N) et du phosphore (P) assimilés généralement par les
plantes sous forme de nitrate NO3- et de phosphate PO4-3. L'azote est présent dans les
matières organiques complexes, par exemple les protéines des déchets alimentaires, ainsi que
dans les micro-organismes et dans l'ammoniaque NH4- issus de nos déchets fécaux.
Dans la mesure de l'azote, on distingue l'azote ammoniacal et l'azote organique
qui ensemble représentent l'azote sous forme réduite dit azote Kjeldhal, et l'azote total
qui comprend aussi les formes oxydées, nitrites et nitrates (Chellé et al., 2005).
Au niveau de la station d'épuration, l'azote total augmente de l’entrée
(36,25mg/l) à la sortie (78,75 mg/l) à l’exception au mois de février.

35
Partie III Résultats et discussion

III.11. Azote ammoniacal (NH4+)

NH4+(mg/l)
120

100

80

60

40

20
Mois
0
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 27 : Histogramme des valeurs moyennes de NH4+ de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
Au niveau de la station d'épuration on note que les teneurs en azote
ammoniacal diminuent de l’entrée (67 mg/l) vers la sortie (52.75) du mois de février. Par
contre le mois d’avril il y a une augmentation de l’entrée vers la sortie. Ces variations sont
dues aux déchets qui entrent dans la STEP.
L’ammoniaque est un des maillons du cycle complexe de l’azote. Dans son état
primitif, l’ammoniac est un gaz soluble dans l’eau, mais suivant les conditions de pH
il se transforme, soit en un composé non combiné, soit sous forme ionisée.
D’après Nisbet et Vernaux.,1970 in Djeddi., 2006, l’azote ammoniacal rencontré
dans les eaux usées, et dont la présence est anormale, traduit habituellement un
processus de dégradation incomplète de la matière organique lorsque la teneur en
oxygène est insuffisante pour assurer sa transformation. Cela explique l'élévation des
teneurs en NH4+ de l'eau usée avant le traitement.
Remarque : L’augmentation des teneurs en NH4+ par rapport la NO3- et NO2- est revenu au
facteur de dilution.

36
Partie III Résultats et discussion

III.12. Nitrate (NO3-)

NO-3(mg/l)
3.5

2.5

1.5

0.5
Mois
0
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 28 : Histogramme des valeurs moyennes de NO3- de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
Les valeurs moyennes de nitrate sont convergentes et avec une diminution de l’entrée
vers la sortie ce qui est expliquée par la présence d’une activité biologique nitrifiante .Ces
valeurs conformes les normes algérienne et la norme d’irrigation préconisée par l’OMS (50
mg/l).
Djeddi.,2006 constaté les faibles teneurs de l’eau en ammoniac ce qui explique
aussi les faibles teneurs en nitrates dans l’eau. La présence des nitrates dans les eaux
polluées atteste le bon fonctionnement du processus de l'autoépuration. La présence des
nitrates dans l’eau usée à l’entrée de la station d’épuration indique que le processus de
nitrification est déjà présent, alors que l’augmentation des teneurs en nitrates vers la
sortie de celle-là prouve que la nitrification est encore plus poussée au cours de
l’épuration biologique où l’utilisation de bactéries nitrifiantes en grande masse (boues
activée) à côté d’une oxygénation importante fait que les quantités d’azote ammoniacal
sont transformées en azote nitrique.

37
Partie III Résultats et discussion

III.13. Nitrite (NO2-)

NO-2(mg/l)
0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0
Mois
Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie
Février Mars Avril

Fig. 29 : Histogramme des valeurs moyennes de NO2- de l’eau brute et épurée

(entrée et sortie).
Les valeurs moyennes de nitrite dans les trois mois sont diminuées de l’entrée vers la
sortie .Ces valeurs conformes les normes algérienne (0.1mg/l) et elles sont fiables pour les
eaux destinées à l’irrigation selon l’OMS (<1mg /l), ce qui signifie l'efficacité du traitement
biologique dans les bassins.
Pour l'interprétation des résultats des dosages des nitrites, il est nécessaire de tenir
compte des teneurs en nitrates, de l'azote ammoniacal et de la matière organique. Les nitrites
proviennent soit d'une oxydation incomplète de l'ammoniaque (la nitrification n'étant pas
conduite à son terme), soit d'une réduction des nitrates sous l'influence d'une action
dénitrifiant (Mekkoui et Hamdi., 2006).

38
Conclusion
Conclusion générale

Conclusion
Le traitement des eaux usées dans la willaya de BBA. Elle nous a permis de
déterminer les caractéristiques physico chimiques des eaux usées ,dans le but de
déterminer les paramètres qui seront comparés aux normes
La méthode utilisée est basée sur les analyses physico-chimiques des eaux usées avant
et après les opérations de traitement effectuées dans la station en détectant tous les éléments
pouvant être trouvés dans ces eaux, pour déterminer le rendement d’épuration de celles-ci.
A la lumière des résultats obtenus des analyses physicochimiques des eaux usées
traitées par la station d’épuration, les valeurs enregistrées de certains paramètres étudiés (pH,
CE, T, Nitrite, Phosphore totale) sont généralement conformes aux normes algériennes de
rejet et aux normes d’irrigation internationales fixées par la FAO et l’OMS. Au terme de
l’évaluation du degré de pollution physico-chimique dans la station, on peut constater qu’en
particulier (MES, DBO5, DCO) dépassent les normes admissibles, lorsqu’elles atteignent leurs
valeurs maximales.
Pour les résultats d’analyse non conforme, les recommandations suivantes pourraient
être formulées :
 Etablir la cause de l’anomalie et si possible y remédier (action corrective)
 Etablir une fiche d’anomalie dans le compte rendu d’événement, renseignée des éléments
d’enquête, des actions immédiates, et des actions correctives, joindre une copie bulletin
d’analyse
 Traitement des eaux usées (d’origine industrielle) au niveau de ces usines et unités de la
zone industrielles de BBA avant de les rejeter.
 L’interdiction de la réutilisation des eaux usées à certaines cultures qui sont les moins
sensibles à la transmission des maladies (arbres fruitiers, légumes crues).

39
 Références
bibliographiques
Références bibliographiques
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Résumé
Cette étude consiste tout d’abord, à la détermination de la qualité physico-chimique
des eaux usées urbaines (domestiques) ainsi qu’industrielle de la ville de Bordj Bou Arreridj
destiné à l’irrigation et l’alimentation oued k’sob.
Cette dernière est baser sur l’analyse des paramètres physico-chimiques (pH,
conductivité, matière en suspension, demande biochimique en oxygène, demande chimique en
oxygène, température, l’oxygène dessous, azote et ses dérivés, phosphore) de l’eau brute et
épurée.
D’après les résultats obtenus, quelques paramètres de l’eau épurée sont dans les
normes de l’OMS (pH, température, conductivité) et les autres sont hors les normes (DBO5,
DCO et MES) à cause des rejets industrielles.

Mots clés : eau usée, qualité physico-chimique, eau épurée, eau brute, Bordj Bou Arreridj.

Summary
This study consists first at first in determining the physicochemical quality of the
urban (domestic) and industrial wastewater of Bordj Bou Arreridj, intended for the irrigation
and feeding of Oued k' sob.
The latter is based on the analysis of physicochemical parameters (pH, conductivity,
suspended matter, biochemical demand for oxygen, chemical demand for oxygen,
temperature, oxygen below, nitrogenizes and its derivatives, phosphorus) Raw water and
uncluttered.
According to the results obtained, some of the purified water parameters are in the
WHO standards (pH, temperature, conductivity) and the others are out of norms (DBO5, COD
and TSS) due to industrial discharges.

Key words: wastewater, physicochemical quality, purified water, raw water, Bordj Bou
Arreridj.

‫ملخص‬
)‫تتمثل هذه الدراسة يف حتديد النوعية الفيزيائية والكيميائية ملياه الصرف يف املناطق احلضرية( احمللية‬
.‫والصناعية ملدينة برج بوعريريج املوجهة للري وتغذية وادي القصب‬
‫ املواد الصلبة‬،‫ الناقلية‬،‫تستند هذه الدراسة على حتليل املعايري الفيزيائية والكيميائية (درجة احلموضة‬
.)‫ نيرتوجني والفوسفور‬،‫ درجة احلرارة‬،‫األكسجني الكيمياوي‬، ‫ االكسجني املمتص الصلب‬،‫العالقة‬
‫ بعض معايري املاء املعاجل تتوافق مع توصيات املنظمة العاملية للصحة‬،‫بناء على النتائج احملصل عليها‬
‫ األكسجني املمتص الصلب‬،‫ درجة احلرارة) والبعض اآلخر ( املواد الصلبة العالقة‬،‫ الناقلية‬،‫(درجة احلموضة‬
.‫األكسجني الكيمياوي) يفوق املعايري املوصي هبا بسبب مياه الصرف الصناعي‬

.‫ برج بوعريريج‬،‫ املياه املعاجلة‬،‫ املياه املستعملة‬،‫ النوعية الفيزيائية والكيميائية‬،‫ مياه الصرف‬: ‫الكلمات المفتاحية‬