Memoire de Fin D'Etude

‫الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية‬
République Algérienne Démocratique et Populaire

‫وزارة التعــليـم العالي والــبحث الـعلـمي‬
Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique
‫جامعة الشهيد حمة لخضر الوادي‬
Université Echahid Hamma Lakdhar- EL OUED
‫كلية العلوم الطبيعة والحياة‬
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie
‫قسم البيولوجيا الخلوية والجزيئية‬
Département de Biologie Cellulaire et Moléculaire
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE

En vue de l’obtention du diplôme de Master Académique en Sciences biologiques
Spécialité : Toxicologie
THEME
La Bioremedition des eaux usées par des

microalgues dans la région d’El Oued.
Présenté Par :
Melle : GHARMOULI Donia Elhana
Melle : ABDAOUI Aya
Melle : SOUIDE Amira
Devant le jury composé de :
Présidente MAA Mme. BOUKHARI Dalal Université d’El Oued.
Examinatrice MCA Mme. MEDILA Ifrikya Université d’El Oued.
Promoteur MAA Mr. KIRAM Abderrazak Université d’El Oued.
Année universitaire: 2021/2022

Remerciement
Nous ne remercions qu'Allah, pour le courage qu'il nous a donné pour
surmonter toutes les difficultés durant nos années d’étude.
Ce travail est le fruit de la collaboration de plusieurs personnes qui

méritent toute notre gratitude.
Nous remercions vivement notre encadreur Monsieur KIRAM

Abderrazak qui nous avons fait le grand honneur de diriger ce travail
Votre compréhension, votre collaboration et vos précieuses directives nous
ont été d’un grand secours afin de mener à bien notre mémoire.
Nous remercions également chaleureusement les différents membres du

jury Mme. BOUKHARI Dalal , Mme. MEDILA Ifrikya
Enfin, nous ne pouvons pas oublier de remercier tous nos professeurs,

collègues et tous ceux qui nous ont aidés de près ou de loin.
Dédicace
La présentation de ce modeste travail m’offre l’occasion
A Mes chers parents A Toute ma famille
A Tous ceux qui me sont chers
A Tous mes amis
À tous mes éminents professeurs qui ont éclairé mon chemin avec
la science et la connaissance.
A tous les amis et camarades de la première étape et de la dernière

étape à ceux qui étaient dans les années maigres nuages pluvieux je
suis très reconnaissant
 Donia
Aya
Amira
Résumé
Résumé
Résumé
Notre étude est basée et visée à l’étude le taux d’élimination des polluants
organiques de les eaux usées par Arthrospira platensis dans les STEP N°1 Kouinine,
différente technique de culture spiruline, différente technique de traitement d’eaux usées
et apprendre les différentes analyses physico-chimiques. Notre travail est organisé selon
une approche scientifique des données références et expériences de laboratoire.
Les résultats obtenus du suivi de croissance d'Arthrospira platensis, la stabilité de

température (32 ºC), augmentation du pH de milieu et une augmentation de biomasse
de, une diminution de la CE et absence de amoniac et nitrite dans le milieu, une
diminution de valeur de nitrate et de nitrogène totale.
Les résultats obtenus du suivi de la bioremédiation du polluant organique par

Arthrospira platensis, la stabilité de la température (32 ºC), augmentation du pH de l’eau
d’entre filtre et une augmentation puis une diminution de biomasse, une iminution de la
CE. une élimination de polluant organique (ammoniac, nitrite, nitrate) par l'Arthrospira
platensis .une diminution de la nitrogène totale.
Mots clés: spiruline, Arthrospira platensis, El-Oued, STEP 01 Kouinine,

bioremédiation ،eaux usées, polluants organiques.
Résumé
Abstract:
Our study is based and aimed at studying the rate of elimination of organic
pollutants from wastewater by Arthrospira platensis in STEP N°1 Kouinine, different
spirulina cultivation technique, different wastewater treatment technique and learning the
different physico-chemical analyses. Our work is organized according to a scientific
approach to reference data and laboratory experiments.
The results obtained from monitoring the growth of Arthrospira platensis, the
temperature stability (32 ºC), increase in the pH of the medium and an increase in biomass
of, a decrease in the EC and absence of ammonia and nitrite in the medium, a decrease
total nitrate and nitrogen value.
The results obtained from the monitoring of the bioremediation of the organic
pollutant by Arthrospira platensis, the stability of the temperature (32 ºC), increase in the
pH of the water between filters and an increase then a decrease in biomass, a decrease in
the EC . an elimination of organic pollutant (ammonia, nitrite, nitrate) by Arthrospira
platensis. a decrease in total nitrogen.
Key words : spirulina, Arthrospira platensis, El-Oued, STEP 01 Kouinine,

bioremediation ،wastewater, organic pollutants.
‫‪Résumé‬‬
‫ملخص‬
‫تعتمد دراستنا وتهدف إلى دراسة معدل التخلص من الملوثات العضوية من مياه‬
‫الصرف الصحي بواسطة ‪ Arthrospira platensis‬في ‪،STEP N ° 1 Kouinine‬‬
‫وتقنية زراعة سبيرولينا المختلفة‪ ،‬وتقنيات معالجة مياه الصرف الصحي المختلفة وتعلم‬
‫التحليالت الفيزيائية والكيميائية المختلفة‪ .‬تم تنظيم عملنا وفق منهج علمي للبيانات المرجعية‬
‫والتجارب المعملية‪.‬‬
‫النتائج التي تم الحصول عليها من مراقبة نمو ‪ ،Arthrospira platensis‬واستقرار‬
‫درجة الح اررة (‪ 23‬درجة مئوية)‪ ،‬وزيادة درجة الحموضة في الوسط وزيادة الكتلة الحيوية‪،‬‬
‫وانخفاض في ‪ EC‬وغياب األمونيا والنتريت في الوسط‪ ،‬وانخفاض إجمالي قيمة النت ارت‬
‫والنيتروجين‪.‬‬
‫النتائج التي تم الحصول عليها من مراقبة المعالجة الحيوية للملوثات العضوية بواسطة‬
‫‪ ،Arthrospira platensis‬ثبات درجة الح اررة (‪ 23‬درجة مئوية)‪ ،‬زيادة الرقم الهيدروجيني‬
‫للماء بين المرشحات وزيادة ثم انخفاض الكتلة الحيوية‪ ،‬انخفاض في ‪ .EC‬التخلص من‬
‫الملوثات العضوية (األمونيا‪ ،‬النتريت‪ ،‬النترات) بواسطة ‪،Arthrospira platensis‬‬
‫انخفاض في إجمالي النيتروجين‪.‬‬
‫الكلمات المفتاحية‪ ،Arthrospira platensis ،Spirulin :‬الوادي‪ ،‬المحطة األولى‬
‫كوينين‪ ،‬المعالجة الحيوية مياه الصرف الصحي‪ ،‬الملوثات العضوية‪.‬‬
Liste des Figures
Figure 01 : Diversité des formes des microalgues..................................................................... 5

Figure 02 : A :Arthrospira (Spiulina) platensis. ........................................................................ 8
Figure 03 : Cycle de vie de la spiruline. .................................................................................. 10
Figure 04 : Composition chimique de la spiruline . ................................................................ 11
Figure 05: Représentation schématique de simulations de traitement des eaux usées
avecculture de biomasse de microalgues. ................................................................................ 20
Figure 06: Le pollution de l'eau .............................................................................................. 27
Figure 07. Sources de contamination et transfert jusqu’au milieu littoral. .............................. 30
Figure 08. Configuration classique des boues activées ........................................................... 34
Figure 09. Type de traitement des eaux usées. ........................................................................ 35
Figure 10 : Carte de situation de STEP 01 Kouinine .............................................................. 39
Figure 11: schéma présenté station de lagunage aéré de STEP de Kouinine N°01 ................ 40
Figure 12: Dégrillage. .............................................................................................................. 40
Figure 13 : Dessablage............................................................................................................. 41
Figure 14: Répartiteur vers les bassins d’aération ................................................................... 41
Figure 15: Lagune aéré ............................................................................................................ 42
Figure 16: Aérateur. ................................................................................................................. 42
Figure 17: Lagune de finition. ................................................................................................. 43
Figure 18: Lit de séchage des boues. ....................................................................................... 44
Figure 19 : La souche de spiruline Arthrospira platensis ........................................................ 46
Figure 20 : étape de préparation des milieux de culture ......................................................... 52
Figure 21 : spectrophotomètre ................................................................................................ 53
Figure 22: Conductimètre (Sens ion5) .................................................................................... 55
Figure 23 : PH mètre (Sens ion 1) .......................................................................................... 56
Figure 24 : Oxymètres (LDO HQ 30d) ................................................................................... 56
Figure 25: Etapes de mesure l'azote totale . ............................................................................ 57
Figure 26 : système de tests en cuve LCK 342. ....................................................................... 58
Figure 27: système de tests en cuve LCK 339......................................................................... 59
Figure 28: Variation journalière de la température des eaux brutes et traitées dans le temps.. 61
Figure 29: Variation journalière de Ph des eaux brutes et traitées dans le temps .................... 62
Figure 30: Variation journalière de la conductivité des eaux brutes et traitées dans le temps . 63
Figure 31: Variation journalière de la salinité des eaux brutes et traitées dans le temps ......... 64
Figure 32: Variation journalière de L'oxygène dissous des eaux brutes et traitées dans le temps
.................................................................................................................................................. 65
Figure 33 : Courbe d'analyse de la demande biologique en oxygène (DBO5) des eaux brutes
et traitées dans le temps. ........................................................................................................... 66
Figure 34: Courbe d'analyse de la demande chimique en oxygène (DCO) des eaux brutes et
traitées dans le temps. ............................................................................................................... 67
Figure 35: Variation journalière de MES des eaux brutes et traitées dans le temps ................ 68
Figure 36: Courbe d'analyse de Nt des eaux usées brutes et traitées dans le temps. ................ 69
Figure 37 : Evolution de la Température dans le milieu de culture. ....................................... 70
Figure 38: Evolution du pH dans le milieu de culture de la spiruline. .................................... 71
Figure 39: Evolution de la biomasse dans le milieu de culture de la spiruline. ....................... 72
Figure 40 : Evolution de la Conductivité électrique (CE) dans le milieu de culture de la
spiruline. ................................................................................................................................... 73
Figure 41: Evolution du nitrogène totale dans le milieu de culture de la spiruline ................. 74
Figure 42: Evolution de la Température dans l’eau d’entre filtre. .......................................... 75
Figure 43 : Evolution du pH dans l’eau d’entre filtre. ............................................................. 75
Figure 44: Evolution de la biomasse dans l’eau d’entre filtre. ................................................ 76
Figure 45 : Evolution du Conductivité électrique dans l’eau d’entre filtre ............................. 77
Figure 46 : Evolution de l’Ammoniac (NH3) dans l’eau d’entre filtre. .................................. 78
Figure 47 : Evolution de Nitrite (NO2) et Nitrate (NO3) dans l’eau d’entre filtre. ................ 78
Figure 48 : Evolution de Nitrogène totale (NT) dans l’eau d’entre filtre. ............................... 79
Liste des tableaux
Tableau 01: Domaines d’application de la spiruline ............................................................... 16

Tableau 02 : Quelques Microalgues utilisées pour le traitement des différentes eaux usées.. 22
.................................................................................................................................................. 22
Tableau 03 Principaux types de pollution des eaux continentales, nature de produits polluants
et leurs origines ......................................................................................................................... 29
Tableau 04 : Composition chimique du milieu de culture (milieu de Zarrouk). ..................... 51
Tableau 05 : Suivi de croissance d'Arthrospira platensis dans le Milieu Zarrouk. ................ 70
Tableau 06: Suive de la bioremédiation du polluant organique par Arthrospira platensis. .... 74
Liste des abréviations.
A1,A2,A3: lagunes aérée.
CO2 : Dioxyde de carbone.
DCO:Demande chimique en oxygène.
DBO : Demande biochimique en oxygène.
EDTA:Ethylene Diamine Tetraacetatic Acide.
ERU:eaux résiduaires urbaines.
MES:matière en suspension.
MgSO4.7H2O: magnesium sulfate heptahydrate.
Na2CO3:sodium carbonate.
NaNO3:sodium nitrate.
NH3:ammoniac.
NO2:nitrite.
NO3:nitrate.
Nt:L'azote total .
ONA:Office National d'Assainissement.
pH:potentiel hydrogène.
POPS : Polluant organique persistant.
SOD : Super Oxyde Dismutase.
STEP 2 (STEP) Station de traitement des eaux pollué.
TDS:Solides totaux dissous.
TH:Titre hydrométrique.
T°:Température.
UV-Visible : Ultra-Violet-Visible.
μS:micro siemens.
CE : connectivite électrique.
Sommaire
Remerciement .............................................................................................................................
Dédicace .......................................................................................................................................
Résumé.........................................................................................................................................
Liste des Figures .........................................................................................................................
Liste des tableaux .......................................................................................................................
Liste des abréviations. ................................................................................................................
Sommaire.....................................................................................................................................
Introduction générale ............................................................................................................... 1
Synthèse bibliographie
Chapitre I : Généralités et présentation des les Spiruline
1. Généralités sur les micros algue : ....................................................................................... 5
2. Caractérisation générale :.................................................................................................... 6
3. Classification des micros algues : ....................................................................................... 6
4.L’utilisation des micro algues .............................................................................................. 7
5. Présentation de la spiruline : ............................................................................................... 8
5.1 Définition : .................................................................................................................... 8
5.2 Histoire des spirulines : ................................................................................................. 9
5.3 Morphologie de la spiruline : ........................................................................................ 9
6. Cycle biologique ................................................................................................................. 9
7. Taxonomie de la Spiruline : .............................................................................................. 10
8. Composition chimique de la spiruline .............................................................................. 11
9. Facteurs environnementaux : ............................................................................................ 13
10. Culture de la spiruline : ................................................................................................... 14
10.1 Milieu naturel de la spiruline : .................................................................................. 14
10.2 Culture artisanale : .................................................................................................... 14
10.3 Culture industrielle : .................................................................................................. 15
11. Domaines d’application : ................................................................................................ 16
Chapitre II : Bioremédiation par des microalgues
1-Définition de bioremédiation ............................................................................................. 18
2- Différentes techniques de bioremédiation dans le traitement des eaux usées : ................ 18
3-Phytoremédiation ............................................................................................................... 19
3-1-Définition .................................................................................................................... 19
3-2-Défférents types de phytoremédiation ........................................................................ 19
4- Phycoremédiation ............................................................................................................. 20
5-Importance des micro-algues dans le traitement des eaux usées ....................................... 21
6- Espèces des microalgues utilisées pour traitement des eaux usées .................................. 21
Chapitre III les eaux usées et leur traitement
I. Eaux usées ......................................................................................................................... 24
I.1 Définition des eaux usées............................................................................................. 24
I.2. Origine des eaux usées ................................................................................................ 24
I.2.1. Les eaux usées domestiques ................................................................................. 24
I.2.2 Les eaux usées industrielles .................................................................................. 24
I.2.3. Les eaux usées urbaines ....................................................................................... 25
I.1.4. Les eaux agricoles ................................................................................................ 25
I.3. Pollution des eaux ....................................................................................................... 25
I.3.1 Définition .............................................................................................................. 25
I.3.2 Principaux type de pollution ................................................................................. 27
I.3.2.1 Pollution physique .......................................................................................... 27
I.3.2.2 Pollution chimique.......................................................................................... 28
I.3.2.3. Pollution biologique ...................................................................................... 29
II. Traitement des eaux usées ................................................................................................ 31
II.1 Définition .................................................................................................................... 31
II.2 Procédés de traitement des eaux usées ....................................................................... 31
II.2.1 Prétraitement ........................................................................................................ 31
II.2.1.1 Dégrillage ...................................................................................................... 32
II.2.1.2 Dessablage ..................................................................................................... 32
II.2.1.3 Dégraissage et déshuilage ............................................................................. 32
II.2.2Traitements physico-chimiques : traitements primaires ....................................... 32
II.2.3Traitements biologiques : traitements secondaires ............................................... 33
II.2.4 Traitement tertiaire............................................................................................... 34
Partie expérimentale
Chapitre I: Présentation de la station STEP 1
I. Présentation de la station d’épuration STEP1 ................................................................... 38
II. Situation géographique de la station d’épuration ............................................................. 38
III. Objectif de traitement de la station ................................................................................. 39
IV. Description de STEP1 .................................................................................................... 39
V. Procédés d’épurations des eaux usées dans la station ...................................................... 40
V.1. Prétraitement ............................................................................................................. 40
V.2. Traitement secondaire des eaux usées ....................................................................... 42
Décharge des boues : ..................................................................................................... 43
Chapitre II: Matériel et méthodes
I. Matériel .............................................................................................................................. 46
I.1. Matériel biologique ..................................................................................................... 46
I.2. Matériel non biologique .............................................................................................. 47
II. méthodes .......................................................................................................................... 47
II.1. Les analyse physico-chimique ................................................................................... 47
II.1.1. Le but général de la manipulation ....................................................................... 47
II.1.2. Prélèvement......................................................................................................... 47
II.1.2.1. Echantillonnage ............................................................................................ 47
II.1.2.2. Lieu de prélèvement ..................................................................................... 48
II.1.3. Méthodes d'analyses ........................................................................................... 48
II.1.3.1. Détermination des pH et Température ......................................................... 48
II.1.3.2. Détermination de l'oxygène dissous ............................................................. 48
II.1.3.3. Détermination de la conductivité électrique, salinité ................................... 49
II.1.3.4. Détermination de la demande chimique en oxygène DCO .......................... 49
II.1.3.5. Détermination de la demande biochimique en oxygène (DBO5) ................ 50
II.1.3.6. Détermination dele nitrite (NO2-) ................................................................. 50
II.1.3.7. Détermination de la nitrate (NO3+)............................................................... 50
II.1.3.8. Détermination de l'azote total NT ................................................................ 50
II.2. Suivi de croissance d’Arthrospira platensis............................................................... 51
II.2.1. préparation des milieux des cultures (milieu de Zarrouk) .................................. 51
II.2.2. Suivi de croissance de spiruline .......................................................................... 53
II.2.2.1. Mesure du Température ............................................................................... 53
II.2.2.2. Mesure du pH ............................................................................................... 53
II.2.2.3. Mesure du Biomasse .................................................................................... 53
II.2.2.4. Mesure du Conductivité ............................................................................... 54
II.2.2.5. Mesure de l’Ammoniac ................................................................................ 54
II.2.2.6. Mesure du Nitrite (NO2-) ............................................................................. 54
II.2.2.7. Mesure du Nitrate (NO3+) ........................................................................... 54
II.2.2.8. Mesure de L’azote Total (NT)...................................................................... 55
II.2.3. Bioremédiation par de Arthrospira platensis ...................................................... 55
II.2.3.1. Analyse des eaux polluent et des eaux traitée .............................................. 55
II.2.3.1.1. Mesure du Conductivité......................................................................... 55
II.2.3.1.2. Mesure du PH ........................................................................................ 56
II.2.3.1.3. Mesure du Température ......................................................................... 56
II.2.3.1.4. Mesure de L’azote Total (NT) ............................................................... 56
II.2.3.1.5. Mesure d’Ammoniac ............................................................................. 57
II.2.3.1.6. Mesure de Nitrite ................................................................................... 58
II.2.3.1.7. Mesure de Nitrate .................................................................................. 58
II.3. Suivi de bioremédiation de polluant organique par Arthrospira platensis ....... 59
Chapitre III: Résultats et discussion
I. Résultats et discussion ....................................................................................................... 61
I.1. les analyses physicochimiques.................................................................................... 61
I.1.1. Variation la température ....................................................................................... 61
I.1.2. Variation du pH .................................................................................................... 62
I.1.3. Variation de la conductivité ................................................................................. 63
I.1.4. Variation de la salinité (Sal) ................................................................................. 64
I.1.5. L'oxygène dissous (O₂) ........................................................................................ 65
I.1.6. Demande biochimique en oxygène (DBO5): ....................................................... 66
I.1.7. Demande chimique en oxygène (DCO) ............................................................... 67
I.1.8. Matières en suspension (MES)............................................................................. 68
I.1.9. L'azote total (Nt): ................................................................................................. 69
II. Evolution des paramètres ................................................................................................. 70
II.1. physico-chimiques Température................................................................................ 70
II.2. PH .............................................................................................................................. 71
II.3. Biomasse (mg/l) ......................................................................................................... 72
II.4. Conductivité électrique (CE) ..................................................................................... 72
II.5. NH3 et NO2 ............................................................................................................... 73
II.6. NO3 et NT ................................................................................................................. 73
III. Evolution des paramètres ................................................................................................ 75
III.1. physico-chimiques Température .............................................................................. 75
III.2. pH ......................................................................................................................... 75
III.3. Biomasse............................................................................................................... 76
III.4. Conductivité ......................................................................................................... 77
III.5. NH3 et NO2 et NO3 ............................................................................................. 77
III.6. NT ......................................................................................................................... 79
Conclusion générale................................................................................................................ 81
Références ............................................................................................................................... 83
Introduction générale
L’eau est une ressource naturelle très limitée dans les régions arides et semi-arides. En
Algérie, les ressources en eau existantes sont menacées par une pollution causée par les rejets
d'eaux urbaines et industrielles dans les milieux récepteurs. Ces rejets peuvent contenir de
nombreuses substances, sous forme solide ou dissoute, ainsi que de nombreux micro-
organismes pathogènes, menacent la qualité de l’environnement dans son ensemble.
Dans le domaine de l'environnement, il est très important de disposer d'outils capables de

détecter la présence de polluants ou de substances toxiques au sein des milieux aqueux, tels que
les écosystèmes aquatiques, l'eau des stations d'épuration, les effluents industriels. En effet, le
problème de la pollution de l'eau, par exemple, par les matières organiques, les pesticides et les
ions de métaux lourds devient de plus en plus critique.
Le traitement des eaux usées c’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; et pour objectif de réduire le niveau de contamination en métaux
lourds et en micro-organismes pour la rendre adéquate avec les normes de rejet ou utilisable en
agriculture ou en industrie. Différentes méthodes sont utilisées telles que la méthode des boues
activées, l'utilisation des algues fixatrices pour éliminer certains métaux lourds.
Les métaux lourds se trouvent dans les eaux usées urbaines à l’état de trace.
Des concentrations élevées sont en général révélatrices d’un rejet industriel. Leurs
présence est nuisible pour l’activité des micro-organismes donc elle perturbe le processus
d’épuration biologique.
Les algues, sont des micro-organismes photosynthétiques aquatiques, utilisées dans

plusieurs domaines ; Les algues jouent des rôles clés dans le traitement biologique des eaux
usées par lagunage. Elles opèrent comme pourvoyeur d’oxygène par le biais du processus
photosynthétique. Ainsi, elles favorisent l’oxydation de la matière organique en s’associant
sous forme symbiotique aux bactéries.Elles peuvent même contribuer directement à
l’élimination de certains dérivés organiques et elles agissent comme bio absorbants contribuant
à l’élimination des métaux lourds et autres produits toxiques véhiculés par des eaux à cette
raison, quelle est la capacité de bioremédiation des polluants organiques par la souche
Arthrospira platensis dans les eaux usées de STEP Kouinine Eloued ?
1
L’objectif de cette étude est :
- évaluer le taux des élimination de polluant organique de eaux usée par le Arthrospira
platensis.
- Apprendre différentes techniques de culture de micro-algues Spiruline.
- Apprendre différentes techniques de traitement de station de eau usée dans le STEP 01

Kouinine
- Apprendre différentes techniques d’analyse physicochimique (PH,T, conductivité….)
Notre étude sera divisée en deux partie: une synthèse bibliographique et une partie
pratique.
La synthèse bibliographique s'étend sur trois chapitres, le premiers chapitre présente des
généralités sur les micro algues et la spiruline et les diverses domaines d'applications
généralités le deuxième est bioremédiation, sur les eaux usées, et leurs traitements dans le
troisiéme chapitre, par des microalgues et différents techniques.La deuxième partie, partie
pratique , subdivisée en trois grands chapitres :
 Le premier chapitre est présentation de région d'étude
 Le chapitre deux décrit tout le matériel (biologique et non biologique) utilisé et

présente en détail les méthodes entreprises pour l'aboutissement à l'objectif souligné
 Le troisième chapitre nous avons présentés les résultats obtenus et leurs discussions.
 Cette étude s'achève par une conclusion et les perspectives qui ont pu être dégagées.
(OUAFAE EL HACHEMI. 2012. p15)
2
Synthèse bibliographie
Partie I Synthèse
bibliographie
Chapitre I : Généralités et présentation des les Spiruline
Chapitre I
Généralités et présentation des les Spiruline
Chapitre I Généralités et présentation des les Spiruline
1. Généralités sur les micros algue :
Les microalgues sont cultivées et utilisées pour l’alimentation, pour la production de

composés utiles, comme biofiltres pour éliminer les nutriments et autres polluants des eaux
usées, dans l’industrie cosmétique et pharmaceutique et dans l’aquaculture. Les microalgues
sont également de bonnes sources potentielles pour la production de biocarburants en raison de
leur forte teneur en huile et de la production rapide de biomasse.
Figure 01 : Diversité des formes des microalgues.
A) Chlorellavulgaris, B) Euglena, C.D) Cyanobacteria, E)Thalassiosirapseudonana

,F)Phaeodactylumtricornutum, G) Cyanobactérie: Spirulinaplatensis (Jecklgrand., 2002).
L’aquaculture est un secteur en pleine croissance et sa production augmente
constamment. Les genres de microalgues les plus fréquemment utilisés en aquaculture sont la
chlorelle, la tétrasélis, le scenedesmus, la pavlova, le phaeodactyle, le chaétocère, la
nannochloropsis, le squeletteema et la thalassiosie. Ils ont des taux de croissance rapides et sont
stables en culture face aux éventuelles variations de température, de lumière et de nutriments
comme cela peut se produire dans les systèmes d’écloserie.
5
Les microalgues sont cultivées et utilisées pour l’alimentation, pour la production de

composés utiles, comme biofiltres pour éliminer les nutriments et autres polluants des eaux
usées, dans l’industrie cosmétique et pharmaceutique et dans l’aquaculture. Les microalgues
sont également de bonnes sources potentielles pour la production de biocarburants en raison de
leur forte teneur en huile et de la production rapide de biomasse. (SADI, 2012).
2. Caractérisation générale :
Lesmicroalgues ont une structure cellulaire simple et leur croissance nécessite de la

lumière, du dioxyde de carbone, de l’eau et des nutriments (phosphore et azote comme
nutriment majeurs).Photosynthétiquement, lesmicroalgues peuvent convertir ces nécessités en
énergie et l’utiliser dans le développement cellulaire. Lamicroalgue présente un noyau et une
membrane plasmique contenant des organites essentiels à son fonctionnement tels que les
chloroplaste, les amyloplastes,les oléplastes et mitochondries, elle contient trois principaux
typesde pigments qui sontleschlorophylles, lescaroténoïdes et les phucobilipaeines.
(Ghobrinietal., 2014).
3. Classification des micros algues :
En général, La classification s'appuie principalement sur la nature des pigments des

algues. On distingue:
 Les Pyrrhophytes ou dinoflagellés : De couleur brune, leur paroi est formée par des
plaques de celluloses sous la membrane plasmique. Elles font partie du phytoplancton et sont
responsables du phénomène des eaux rouges. Certains dinoflagellés ne possèdent pas de
pigments photosynthétiques.
 Les Chrysophytes ou Algues Dorées: De couleur jaune à brune, ces algues font
parties du plancton d'eau douce, leur paroi est composée de pectine imprégnée de silice.
 Les Bacillariophytes ou Diatomées: De couleur jaune, brune ou verte, leur paroi est
constituée principalement de silice formant un véritable squelette externe.
 Les Euglénophytes:Ces algues flagellées vivent dans les eaux stagnantes. Leur paroi
est constituée de plaques protéiques sous leur membrane plasmique. Certaines de ces algues
n'ont plus de chlorophylle et peuvent alors être confondues avec des animaux
 Les Rhodophytes ou Algues Rouges (Porphyra, Nemalion): Elles vivent
principalement en eaux salées chaudes et peuvent se développer à de grandes profondeurs
(jusqu'à 200 m). Leur paroi comprend de la cellulose mais aussi d'autres polysaccharides.
6
Nombreuses espèces pluricellulaires.
 Les Phéophytes ou Algues Brunes (Fucus, Laminaire): Ces algues vivent en eaux
salées plutôt froides et se développent jusqu'à 20 m de profondeur. La paroi est également
composée de cellulose, mélangée à d'autres polysaccharides. Nombreuses espèces
pluricellulaires.
 Les Chlorophytes ou Algues Vertes (Codium, Caulerpes, Characées): Ces algues
vivent dans la zone des marées, jusqu'à 10 mètres de profondeur. Leur paroi est uniquement
composée de cellulose. Nombreuses espèces pluricellulaires.
Les trois derniers groupes peuvent encore être classés chez les Végétaux (SIALVE et
STEYER, 2013).
4.L’utilisation des micro algues
Les algues sont utilisées dans les domaines suivant :
 Dans le traitement des eaux usées: les algues brunes de type laminaires sont séchées
à l'air libre puis empaquetées dans des bombonnes qui servent au recyclage des eaux usées.
 En Agroalimentaire: c'est le domaine d'utilisation principal des phycocolloides,
Alginates (E 400 à 405) et Carraghénanes (E 407) et Agar (E 406) utilise comme

gélifiant,émulsionnant, stabilisant,épaississant.
 Dans l’industrie textile: les alginates sont employés depuis le milieu des années 60
dans l'impression des tissus (de sodium et calcium).
 En agriculture: les algues issues de la laisse de mer sont utilisées directement en
épandage dans les champs pour apporyer leur richesse en sels minéraux,les algues calcaires de
type maerl servent à amender les sole acides en remplacement de la chaux.
 En cosmétique et thalassothérapie: L'agothérapie est l'utilisation d'algues marines
sous forme de bain d'algues ou d'énveleppements et fait appel aux propriétés vivifiantes,
hydratantes, anti-stress et restructurantes de ces algues les extraits d’algues présentent
également des propriétés anti-UV et anti oxydantes qui sont utilisées dans les crémes solaires
et antivieillissement, des savons, des shampoing comma agent texture.
 Enmédecine: de nombreuses spécialités pharmaceutiques intégrent dans leur
formulation des colloïdes algaux comma excipients (sirops, enrobage des pilules et dragées)
(MICHEL CARALLA, 2000)
7
5. Présentation de la spiruline :
5.1 Définition :
Arthrospira platensis, commercialement connue sous le nom de spiruline, est une

cyanobactérie microscopique et filamenteuse de couleur bleu-vert avec des trichomes en spirale
(Sili et al, 2012).
Elle constitue l’une des bactéries capables de faire la photosynthèse pour produire de
l’oxygène (Sguera, 2008).
Faisant partie des cyanobactéries, les spirulines sont donc une des plus anciennes formes
de vie «photosynthétique» apparue sur la terre il y a environ trois milliards et demi d’années.
La spiruline est considérée souvent comme une algue planctonique microscopique. C’est en fait
une bactérie appartenant aux cyanobactéries filamenteuses du genre Arthrospira, le plus
souventenroulée en spires. Riche en protéines, vitamines, oligo-éléments, molécules
complexes, la spiruline permet de couvrirde nombreuses carences nutritives (Girardin ,2005).
Arthrospira platensis utilisé pour traiter plusieurs types d'eaux usées en raison de ses
performances élevées en matière de récupération de l'azote, de sa valeur économique et de son
potentiel environnemental (Chang et al, 2013; Champagne, 2015).
Figure 02 : A :Arthrospira (Spiulina) platensis (Riviers, 2003).
B : Arthrospira platensis (Siteweb 2).
8
5.2 Histoire des spirulines :
Au 16ème siècle, les peuples Aztèques (Mexique) consommaient la spiruline oule

tecuitlatl dans leur alimentation courante (Sguera, 2008). En 1931, Rich observait des
populations de flamants, au bord des lacs de la Rift Valley en Afrique orientale, dont la
principale source de nourriture était la spiruline (Doumenge et al2013).
La spiruline, ou Arthrospira, à été redécouverte Au milieu des années 1960. Appelé dans
le dialecte local « dihé », était consommée par la tribu des Kanembu vivant le long des lacs
alcalins du Tchad et du Niger, au même moment, à la demande de la société Sosa texcoco, une
étude systématique et détaillée des exigences de croissance et de la physiologie de la spiruline
a été réalisée par l’Institut Français du Pétrole, dans un lac, près de la ville
Dans les pays développés, son véritable essor n'est apparu qu'à partir des années 90 lors
de la découverte de molécules actives comme la phycocyanine ou le calcium-spirulan
(Vonshak, 2012).
5.3 Morphologie de la spiruline :
La spiruline se présente comme un filament (trichome) simple Pluricellulaire et de forme

hélicoïdale . Sa morphologie et variable. Quand elle à 7 spires, sa longueur est d’environ 200 à
300 µm et l’épaisseur du filament 10 µm. En outre, elle possède une motilité propre (Euzen et
al., 1993).Leurs parois sont Gram négatives (Batello et al., 2014).
Quand les conditions du milieu changent, cette algue montre de très grandes variations
dans la morphologie et la taille : élargissement ou rétrécissement de pas de la spire, resserrement
des spires centrales de l’hélice, détente du filament et même disparition de la forme spiralée,
augmentation du nombre de spires bien au-delà de 50 par arrêt de la division de l’algue qui
atteint ainsi plusieurs mm de long (Zarrouk, 2013).
6. Cycle biologique
La spiruline se présente sous forme de filaments constitués de cellules juxtaposées, sa

reproduction est asexuée (Jourdan, 2018) et se reproduit très rapidement, se divisant trois fois
en 24 heures. Les spirulines se déplacent à la manière d’une vis s’enfonçant dans du bois
(Reviers, 2003).
Le filament de Spiruline à maturité forme des cellules spéciales appelées nécridies.
9
Elles se différencient des autres cellules par leur aspect biconcave et sont assimilées à des
disques de séparation. A partir de ces derniers, le trichome se fragmente pour donner de
nouveaux filaments de 2 à 4 cellules appelés hormogonies qui vont croître en longueur par
division binaire et prendre la forme typique hélicoïdale (figure 03) (Zarrouk, 1966).
Figure 03 : Cycle de vie de la spiruline (Balloni et al. 1980 in Charpy, 2008).
7. Taxonomie de la Spiruline :
La spiruline, appartient au monde végétal de par sa chlorophylle, et au monde animal de

par ses cellules procaryotes apparentées à celles des bactéries. Cette double liaison contribue à
lui donner quelques particularités originales intéressantes et la classe parmi les cyanobactéries
(Doumenge et al., 1993).
Le mot « spirulina » est le nom commerciale anglophone du genre Arthrospira, à ne pas

confondre avec le genre Spirulina non comestible, considérée également comme genre de
cyanobactérie (exemples : Spirulinasubtilissima, Spirulina princeps) (Fox, 1999). Pour
distinguer l’Arthrospira de la Spirulina non comestible, l’approche morphologique n’est pas
suffisante en raison de la plasticité morphologique qui existe entre les deux genres, des analyses
moléculaires peuvent présenter un outil important contribuant à l’identification des espèces
d’Arthrospira (exemples : A. platensis et A. maxima) (Sili et al., 2012)
Profil taxonomique : Arthrospira sp.

Règne : Monera (ou Bacteria)
Sous- règne: Prokaryota
10
Phylum: Cyanophyta
Classe: Cyanophyceae
Ordre: Oscillatoriales
Famille: Oscillatoriaceae
Genre: Arthrospira (ou Spirulina)
Il existe plusieurs espèces qui ne diffèrent globalement que par leur localisation
géographique : Spirulinaplatensisest l’espèce africaine principale, S. geitleriest celle du
Mexique (Arrignon, 2002) et connue aussi sous le non de Spirulina maxima (Vonshak, 1997),
S .lonardu lac Lonar en Inde, S. orovilcadu lac Orovilca, S. paracasdes basins d’eau près de
Pracas et S. ventanilla au Pérou, S. crater au Mexique et S. tamanrasset en Algérie (Fox, 1999).
8. Composition chimique de la spiruline
Figure 04 : Composition chimique de la spiruline (Lecointre, 2017).
La spiruline, arbore une teneur record en protéines de 70%. Les protéines algales sont
d’une grande qualité nutritionnelle (Floc'h et Leclerc, 2010). Son exceptionnelle teneur en
protéines de haute valeur biologique très digestibles, ainsi que sa composition idéale en
vitamines, minéraux et oligo-éléments font d'elle un complément alimentaire intéressant dans
le cadre d'une alimentation déficitaire ou déséquilibrée (Cruchot, 2008).
Le produit final commercialisé de la spiruline se présente sous forme de poudre, de

flocons, de gélules ou de comprimés d'une intense couleur bleu vert) Les doses journalières
conseillées varient de 250 à 5 000 mg.
11
 Protéines :
La teneur en protéines de la spiruline oscille entre 50 et 70% de son poids sec. Ces valeurs
sont tout à fait exceptionnelles, même parmi les micro-organismes ; d'autre part, les meilleures
sources de protéines végétales n'arrivent qu'à la moitié de ces teneurs, la farine de soja par
exemple ne contenant que 35% de protéines brutes. En termes derendement en protéines, il faut
aussi considérer que la totalité de la spiruline est consommable (contre une petite fraction pour
les végétaux habituels). (Falquet, 2006).
 Acides aminés :
D'un point de vue qualitatif, les protéines de la spiruline sont complètes, car tous les acides
aminés essentiels y figurent, ils représentent entre 40 à 46% du poids total des protéines
(Bujard et la. 1970). Parmi ces acides aminés essentiels, les plus faiblement représentés sont
les acides aminés soufrés : méthionine et cystéine (Clément et al. 1967, Bujard et al. 1970,
AFAA, 1982).
 Glucides :
Les glucides constituent globalement 15 à 25% de la matière sèche des spirulines.
L'essentiel des glucides assimilables est constitué de polymères tels que des glucosannes
aminés (1.9% du poids sec) et des rhamnosannes aminés (9.7%) ou encore de glycogène (0.5%).
Les glucides simples ne sont présents qu'en très faibles quantités (glucose, fructose et
saccharose), on trouve aussi des polyols comme le glycérol, le mannitol et le sorbitol. (Ciferri,
1983; Flaquet, 2006).
 Lipides :
La composition en lipides totaux se caractérise par un bon équilibre entre acides gras
saturés et acides gras polyinsaturés. La composition des principaux acides gras révèle la
présence d'une forte concentration en acides gras essentiels, incluant des oméga-3 et des oméga-
6 qui préviendraient l'accumulation de cholestérol (Von der wied, 2011).
La spiruline est considérée comme l’une des meilleures sources alimentaires connues
d'acide γ-linoléique, après le lait humain et quelques huiles végétales peu courantes, fort chères
et non chauffées (huiles d'onagre, de bourrache, de pépin de cassis et de chanvre) (Cruchot,
2008).
12
 Vitamines :
La Spiruline est une algue vitaminée, elle est la deuxième source de vitamine B1 derrière
la levure de bière. Elle contient aussi une concentration relativement élevée de provitamine A,
vitamine B 12 et β-carotène (Belay, 1997, Sall et al, 1999, Cruchot, 2008).
9. Facteurs environnementaux :
a) Lumière :
La spiruline, comme de nombreuses autres autotrophes, dépend de la lumière comme

principale source d'énergie. La durée pendant laquelle elle est exposée à la lumière est un facteur
limitant de sa croissance.
Une très forte lumière peut être dangereuse si le milieu est dilué ou avec une température
inférieure à 15°C ou supérieure à 41°C, D'autre part, la culture peut être avantageusement
exposée à la quantité maximale de la lumière si la concentration et la température sont
acceptables.
b) Température :
Bien que la lumière soit considérée comme le facteur environnemental le plus important
pour les organismes photosynthétiques, la température est sans aucun doute le facteur le plus
fondamental pour tous les organismes, elle affecte toutes les activités métaboliques, et par
conséquence, la vitesse de croissance.
En fait, la spiruline peut vivre à une température idéale de 35°C à 37°C,

remarquablement, elle peut résister à des températures aussi basses que 5°C, mais il ne se
reproduit que lorsqu'elle dépasse 20°C. Malheureusement, il ne pouvait pas supporter plus de
43°C, pour lui, C’est la température fatale
c) Salinité :
La spiruline est un organisme besoin de fortes concentrations en sel dans son milieu pour
vivre. Mais elle est capable de survivre dans les eaux douces. C’est une espèce à la fois halophile
est très euryhaline. En milieu naturel les salinités tolérées vont de 8 PSU à 270 PSU (17. Wang
et al.: Identification of differentially expressed proteins of Arthrospira (Spirulina) plantensis-
YZ under salt-stress conditions by proteomics and analysis. (Proteome Science, 2013.)
13
10. Culture de la spiruline :
Une culture peut être définie comme un environnement artificiel dans lequel les algues se
développent. En théorie, les conditions de culture devraient autant que possible ressembler à
l'environnement naturel de l'algue (Barsanti et Gualtieri, 2006).
La spiruline est aujourd’hui cultivée dans le monde entier (Mollo et Noury, 2013).Les
micro-algues originaires d’eaux polluées ne peuvent être consommées directement, lorsque le
milieu de culture est « sanitairement » pur, les algues constituent une super nourriture pour
l’homme, c’est le cas des spirulines et des chlorelles (Barnabé, 1989).
10.1 Milieu naturel de la spiruline :
La spiruline à besoin de chaleur (optima =35°C), nécessite de la lumière qui dans la

ceinture intertropicale du globe, ne constitue que rarement un facteur limitant dans la journée,
et un pH supérieur à 9 (Batello et al., 2005).
Le dihé (Spirulina platensis) croît dans un environnement tout à fait unique et particulier
constitué de mares qui se forment à la fin de la saison des pluies au nord-est du lac Tchad. Il
s’agit en réalité d’une niche écologique où tout autre organisme peine à survivre telle que
Chlorella (Batello et al., 2005).
10.2 Culture artisanale :
Une culture artisanale de la spiruline, a pour but de satisfaire un nombre réduit de

personnes, au sein d’une famille, d’une collectivité ou pour des fins humanitaires dans l’espoir
de fournir un apport nutritionnel sûr, pour les pauvres, essentiellement les enfants de bas âge
souffrant de malnutrition (Charpy et al., 2004).
La culture artisanale nécessite certainement la construction de bassins en dehors de zones

de pollution, qui peuvent être soit en bâche plastique ou en dur (béton, parpaings ou briques),
pour la culture de la spiruline, l’eau utilisée doit être de préférence potable, de pluie ou de
source, avec une salinité de 13 g/l et un pH entre 9 et 11, les engrais ajoutés devraient assurer
la croissance des spirulines comme en agriculture habituelle (N, P, K, S, Mg, Ca et Fer), les
oligo-élément (Brome, Zinc, Cobalt et cuivre) sont apportés par l’eau, le sel et les engrais. Le
milieu de culture doit rester peu coloré et peu trouble (pauvre en matières organiques) et l’eau
de rejet peut être utilisée comme engrais pour les planteshalophiles ou en alimentation animale
(Jourdan, 2018).
14
10.3 Culture industrielle :
Contrairement aux cultures conventionnelles, la culture en masse de micro-algues se

distingue par: une production continue toute l'année, cycle court, ingénierie génétique
simplifiée et possibilité de cultiver des micro-algues dans de l'eau saumâtre plutôt que dans de
l'eau douce, qui devient une ressource rare (Vonshak, 1997).
Le succès de l’exploitation commerciale d’Arthrospira, en raison de sa haute valeur

nutritive, de sa composition chimique et de la sécurité de sa biomasse, en a fait l’une des plus
importantes micro-algues de culture industrielle (Whitton et Potts, 2000).
La culture industrielle de la spiruline est basée sur la recherche scientifique, permettant

l’élaboration des protocoles visant à optimiser le milieu de culture afin de maximiser le
rendement de la production, en respectant les normes sanitaires et les conditions
environnementales saines (Cruchot, 2008).
L’utilisation des photobioréacteurs dans des environnements clos artificiels ou

industriels, pour cultiver des micro-algues, a pour objectif de réaliser une transformation
biologique de la matière (métabolites à haute valeur ajoutée comme les pigments, les
antioxydants, les polysaccharides, des acides gras essentiels) dans des conditions contrôlées :
 Maintenir la stérilité de la culture.

 Surveiller le pH et la température pour une croissance la plus rapide.
 S’assurer qu’il existe un brassage suffisant des cellules et du milieu de culture.
 Contrôler l’intensité lumineuse incidente sur le réacteur, car elle est à la base de la
vitesse de production de la biomasse ou de l’oxygène (Cornet, 1998).
La biomasse de spiruline est produite commercialement principalement dans des étangs

peu profonds et ouverts. Les plus gros producteurs sont les fermes Earthrise (DIC) en
Californie, Cyanotech à Hawaii et DIC à Hainan. La Chine est le principal producteur de
spiruline.
 La production commerciale de biomasse de spiruline repose aujourd'hui presque

exclusivement sur des étangs de type « raceway »Ce système est essentiellement constitué d'un
canal à une seule boucle dans lequel la suspension de culture circule en écoulement turbulent
par roue à aubes (Doumenge et al., 1993).
15
11. Domaines d’application :
Le rôle multifonctionnel de l'espèce Spirulina en fait un médicament naturel idéal doté

d'immenses propriétés prophylactiques et thérapeutiques (Khan et al., 2005). La spiruline est
intéressante pour l’alimentation animale et humaine mais aussi pour la production de pigments
caroténoïdes et d’acides aminés essentiels (Arrignon, 2002). Les antioxydants et les
caroténoïdes représentent d’excellents neutraceutiques. Il a été démontré que la spiruline fournit
des bienfaits médicaux ou curatifs (Bajpai et al., 2013).
Tableau 01: Domaines d’application de la spiruline( Niangoran,2017).
16
Chapitre II : Bioremédiation par des microalgues
Chapitre II
Bioremédiation par des microalgues
Chapitre II Bioremédiation par des microalgues
1-Définition de bioremédiation
La bioremédiation est tout processus qui utilise des micro-organismes (bactéries,

microbes), des champignons, des plantes ou les enzymes qui en dérivent pour retourner d'un
environnement altéré par les contaminants à leur état naturel, sain biologiquement. Elle conduit
à une dépollution.
La bioremédiation est une technique consistant à augmenter la biodégradation ou la

biotransformation, en inoculant des micro-organismes spécifiques (bioaugmentation,
bioréhabilitation) ou en stimulant l'activité de populations microbiennes indigènes, par
biostimulation, par apport de nutriments et par ajustement des conditions de milieu (potentiel
d'oxydoréduction, humidité). Elle permet d'éliminer les contaminants, en particulier dans les
eaux polluées (dépollution, dystrophisation).
Ainsi, par définition, la bioremédiation est une technique de gestion des déchets qui
implique l'utilisation d'organismes pour supprimer ou neutraliser les polluants et/ou
contaminants à partir d'un site contaminé. Les technologies peuvent être généralement classées
comme in situ ou ex situ. La biorestauration in situ consiste à traiter le matériel contaminé sur
le site, tandis que ex situ implique l'enlèvement de la matière contaminée pour la traiter
ailleurs.(Avinash Kumar Agarwal, 2018)
2- Différentes techniques de bioremédiation dans le traitement des eaux usées :
Il s’agit de traitements biologiques directement appliqués sur le site à dépolluer. Ils ont
l’avantage de ne pas nécessiter d’excavation et de permettre, éventuellement, la poursuite des
activités.(Khalil HANNA, 2004)
 Bioremédiation intrinsèque ou bio-atténuation :

C’est simplement la biodégradation naturelle des polluants par les microorganismes
Présents dans le sol ou la nappe. Cette méthode consiste uniquement à vérifier la présence et la
capacité des micro-organismes utilisés pour dégrader les polluants
 Biostimulation
Cette technique consiste à remonter l’activité des populations microbiennes présentes
dans le sol ou dans les eaux souterraines par apport de nutriments et par ajustement des
conditions du milieu qui sont le potentiel d’oxydo-réduction, l’humidité et la température.
18
 Bioaugmentation
Cette technique est utilisée lorsque l’activité des microorganismes indigènes est
insuffisante. Il s’agit d’ajouter des micro-organismes étrangers spécialisés. Une des voies de
recherche actuelle est l’utilisation de micro-organismes génétiquement modifiés pour la
dégradation des polluants récalcitrants. (Khalil HANNA, 2004)
 Bioinjection
C’est la fragmentation des grosses molécules par le couplage de l’injection d’air ou d’oxygène
à l’activité biologique normale des micro-organismes suivi d’un entraînement par le flux
gazeux.
 Bioextraction
Elle suit le même chemin sauf que c’est un couplage de l’activité biologique des
microorganismes et de l’extraction sous vide des polluants.
 Phytoremédiation
C’est l’utilisation de certaines plantes qui favorisent la migration des polluants (métaux
lourds) par l’intermédiaire de leur système racinaire. L’efficacité de cette technique en vue
d’extraire les polluants organiques est peu étudiée. (Khalil HANNA, 2004)
3-Phytoremédiation
3-1-Définition
 est une technique employée pour dépolluer naturellement par l'action des plantes
(phytodépollution) (Site 2, 2022), c'est-à-dire utilisant le métabolisme des plantes pour
éliminer, dégrader, concentrer, stabiliser, volatiliser ou transformer les polluants (molécules
organiques et inorganiques, métaux et radioéléments) en composés moins toxiques (Chedly
Abdelly, 2006). contenus dans différents milieux grâce à ce processus, on obtient :
 L'épuration des eaux usées.
 Un assainissement de l'air
 La dépollution des sols. (Site 2, 2022)
3-2-Défférents types de phytoremédiation
Les acteurs naturels employés pour tendre vers un rétablissement sont divers. Donc, le
nom donné au processus est variable, à savoir :
- mycoremédiation : dépollution par les champignons.
- phycoremédiation : dépollution par les algues.
- phytoremédiation : dépollution par les plantes vasculaires
19
Il s'agit dans son ensemble d'une phytorestauration dont le principe est d'utiliser plantes,
afin de restaurer l'équilibre écologique déréglé par l'activité humaine. (Site 2, 2022)
4- Phycoremédiation
La phycoremédiation est un procédé d'assainissement des déchets toxiques à l'aide de

microalgues ou macroalgues. C'est un environnement vert et durable approche pour non
seulement éliminer ou traiter les eaux usées toxiques, mais aussi produire divers composés
utilisables qui peuvent être utilisés pour diverses applications. (Chokshi et al., 2016; Rawat et
al., 2011)
Figure 05: Représentation schématique de simulations de traitement des eaux usées

avecculture de biomasse de microalgues. (Salama et al. 2017).
Les microalgues constituent un moyen durable et économique pour le traitement des eaux
usées ainsi que la production de substances commercialement de valeur. Microalgues
exposition efficacité supérieure dans l'élimination des nutriments comme par rapport à un autre
microorganisme parce que les nutriments aiment nitrate, ammoniac, phosphate et d'autres oligo-
éléments se trouvent dans les eaux usées c'est essentiel pour le croissance de microalgues. Des
progrès significatifs dans le domaine de la culture de microalgues accouplé avec traitement des
eaux usées a abouti à l'amélioration en production de algue biomasse (Salama et al., 2017)
20
5-Importance des micro-algues dans le traitement des eaux usées
Les micro-algues jouent des rôles clés dans le traitement biologique des eaux usées par
lagunage (Humenik , Hanna, 1971).
 Les micro-algues se nourrissent essentiellement d’azote et de phosphore, contenus en
grande quantité dans les eaux usées.
 Elles peuvent même contribuer directement à l’élimination de certains
dérivésorganiques (Pearson et al., 1987).
 Elles assurent l’élimination, en partie, des sels nutritifs excédentaires dans les eaux
résiduaires (Pouliot, Delanoüe, 1985).
 Elles agissent comme bio-absorbants contribuant à l’élimination des métaux lourds et
autres produits toxiques véhiculés par ces eaux.
 Par leur activité biologique, elles influencent négativement les conditions de vie
decertaines bactéries pathogènes, conduisant ainsi à leur réduction en nombre et même leur
disparition (Parhad, Rao, 1974)
 Dégrader et transformer le complexe de xénobiotique.
 Utilisant des microalgues comme une capteurs biologiques pour détecter la pollution
(Dipesh Kumar et al, 2019).
6- Espèces des microalgues utilisées pour traitement des eaux usées
Différents types d'eaux usées, à savoir, industrielles, agricoles et municipales,

contiennent différents composés toxiques et doivent être traités avant leur élimination dans le
système d'eau; sinon cela peut causer de sérieux problèmes à la vie aquatique ou à l'homme
santé. Différents traitements chimiques et biologiques sont généralement utilisés pour éliminer
les substrats toxiques des eaux usées (Zeng et al., 2015). Tableau 02 présente les microalgues
utilisées pour le traitement de différentes eaux usées. Sélection de microalgues pour la culture
dans les eaux usées est l'un des critères importants pour la production de bioproduits liés à la
culture à base de microalgues. Généralement, les microalgues ayant capacité de taux de
croissance et de production de biomasse élevés, à obtenir des nutriments de divers types d'eaux
usées, tolérer la toxicité de divers xénobiotiques, séquestrer quantité de CO2 atmosphérique,
pour accumuler une grande quantité de produits finis souhaités, et pour résister à une grande
variété de paramètres physico-chimiques comme la température élevée et une intensité
lumineuse élevée, sont préférables pour l'assainissement des eaux usées (Chen et al., 2015; Cai
et al., 2013; Zhou et al., 2014).
21
Tableau 02 : Quelques Microalgues utilisées pour le traitement des différentes eaux usées.
(Imran Pancha et al., 2019).
Nom de la microalgue Eaux usées
Chlorella saccharophila Eaux usées industrielles
Chlorella vulgaris Eaux usées salines
Scenedesmus quadricauda Eaux usées du campus
Micractinium inermum Eaux usées domestiques
Micractinium reisseri Eaux usées municipales
Galdieria sulphuraria Eaux usées urbaines
Leptolyngbya sp Eaux usées municipales
Les chercheurs ont montré que les microalgues indigènes isolées des milieux naturels
avoir plus de potentiel pour assainir les déchets toxiques ainsi que produire des bioproduits par
rapport aux microalgues obtenu des centres de collecte de la culture. C'est principalement dû à
leur meilleure acclimatation en natif environnements (Zhou et al., 2012 ; Bhatnagar et al.,
2011). Parmi les différentes microalgues utilisées pour le traitement des eaux usées, le genre de
microalgues de Chlorella et Scenedesmus est l'espèce la plus dominante principalement en
raison de leur grande capacité d'élimination des nutriments ainsi que de leur capacité à résister
une grande variété de paramètres environnementaux (Chiu et al., 2015 ; Kim et al., 2016). En
dehors de ces deux algues vertes, diverses autres souches comme Galdieria sulphuraria,
Micractinium minimum, Chlorococcum sp. etc. avoir aussi été signalé pour leur aptitude à
corriger eaux usées pour produire divers bioproduits.
Ruiz-Marin et al, 2010 a signalé qui l'immobilisé Scenedesmus obliquus et Chlorella
vulgaris ayant haute possibilité de supprimer nutriments provenant des eaux usées. Ce indiqué
que la culture stratégie est également important pour la phycoremédiation des eaux usées.
22
Chapitre III: les eaux usées et leur

traitement
I. Eaux usées
I.1 Définition des eaux usées
Les eaux usées sont des liquides de composition hétérogène , chargées de matières
minérales ou organiques, pouvant être en suspension ou en solution, et dont certains peuvent
avoir un caractère toxique.
C’est l’eau qui a été utilisée et qui doit être traité avant d’être réintroduite vers d’autres
sources d’eaux pour qu’ils ne causent pas de pollution de ces autres sources.
Les eaux usées, sont un mélange de plusieurs types d’eaux et pour éviter la pollution, sont
acheminées par un réseau d’assainissement vers une station d’épuration pour y être traitées et
si possible réutilisées (Bachi, 2010).
I.2. Origine des eaux usées
I.2.1. Les eaux usées domestiques
Les eaux usées domestiques comprennent les eaux ménagères (eaux de toilette, de
Lessive, de cuisine) et les eaux vannes (urines et matières fécales), dans le système dit « tout-
à-l’égout. Les eaux usées domestiques contiennent des matières minérales et des matières
Organiques. Les matières minérales (chlorures, phosphates, sulfates, etc.) et les matières
Organiques constituées de composés ternaires, tels que les sucres et les graisses (formés de
Carbone, oxygène et hydrogène, mais aussi d'azote et, dans certains cas, d'autres corps tels Que
soufre, phosphore, fer, etc.) (VAILLANT J R, 1974)
I.2.2 Les eaux usées industrielles
Tous les rejets résultant d'une utilisation de l'eau autre que domestique sont qualifiés de
rejets industriels. Cette définition concerne les rejets des usines, mais aussi les rejets d'activités
artisanales ou commerciales : blanchisserie, restaurant, laboratoire d'analyses médicales, etc.
La variété des eaux usées industrielles est très grande. Certains de ces eaux sont toxiques
pour la flore et la faune aquatiques, ou pour l'homme. Il faut bien distinguer les eaux résiduaires
et les liquides résiduaires de certaines industries.
Les rejets industriels peuvent donc suivre trois voies d'assainissement
24
- Ils sont directement rejetés dans le réseau domestique. - Ils sont prétraités puis rejetés
dans le réseau domestique. - Ils sont entièrement traités sur place et rejetés dans le milieu naturel
(Baumont et al, 2004).
I.2.3. Les eaux usées urbaines
Les eaux usées urbaines comprennent les eaux usées domestiques et 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 boues, des silts, des sables, des déchets végétaux (herbes, pailles, feuilles,
graines, etc.) et toute sortes de micropolluants (hydrocarbures, pesticides venant des jardins,
détergents utilisés pour le lavage des cours, des voies publiques, des automobiles, débris
microscopique de caoutchouc venant de l’usure des pneumatiques des véhicules.
Plomb venant du plomb tétra éthyle contenu dans l’essence, retombées diverses de
l’atmosphère, provenant notamment des cheminées domestiques et des cheminées d’usines
(DESJARDINS R, 1997)
I.1.4. Les eaux agricoles
L’agriculture est une source de pollution des eaux non négligeable car elle apporte les
engrais et les pesticides, elle est la cause essentielle 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 (Mertahri, 2012).
I.3. Pollution des eaux
I.3.1 Définition
La pollution de l'eau est une dégradation physique, chimique, biologique ou

bactériologique de ses qualités naturelles, provoquée par l'homme et ses activités. Elle perturbe
les conditions de vie de la flore et de la faune aquatiques ; elle compromet les utilisations de
l'eau et l'équilibre du milieu naturel.
25
La pollution des eaux est provoquée par le rejet d’eau salie par nos activités domestiques
(lavages et nettoyages divers, évacuation de nos urines et fèces, etc.) mais également par les
diverses activités industrielles et agricoles, nécessaires pour fournir les aliments et biens dont
nous avons besoin.
C’est ainsi que, à partir de nos maisons, nous rejetons avec l’eau usée, parfois en quantités
infimes et parfois sans le savoir: des matières fécales et du papier de toilette, du sable et de la
terre, des déchets d’aliments et des graisses, des détergents divers, des cosmétiques, des
médicaments, des germes pathogènes, des hormones, des biocides (eau de Javel, pesticides,
herbicides), des micro-plastiques, des fibres tectiles, des nanomatériaux, etc.
Les eaux usées sont parfois qualifiées d'eaux grises lorsqu’il s'agit d'eaux peu chargées
en matières polluantes, par exemple des eaux d'origine domestique résultant du lavage de la
vaisselle ou des mains, des bains ou des douches. On parle d'eaux noires lorsqu’elles
contiennent diverses substances plus polluantes ou plus difficiles à éliminer tels que des
matières fécales ou tout type de sous-produit industriel.
Les eaux de pluie qui ruissellent sur des surfaces imperméables sont souvent considérées
comme polluées. Ainsi, les eaux de pluie ruissellant sur des parcs de stationnement sont
considérées comme des eaux usées car elles entraînent divers polluants comme les
hydrocarbures ou les poussières d'usure des pneumatiques ou des systèmes de freinage. De
même, les produits herbicides utilisés pour désherber rapidement et sans effort des aires
extérieures dallées ou pavées se retrouvent dans les eaux de ruissellement.
Les eaux usées rejetées par les hôpitaux, les écoles, les commerces, les hôtels et
restaurants, les dentistes, les laboratoires, les artisans (boulangers, bouchers, coiffeurs, etc.)
sont souvent, pour des raisons techniques ou d’hygiène, chargées de produits professionnels
spécifiques.
La pollution agricole est également un source de pollution des cours d’eau. Les engrais
et pesticides mal utilisés polluent les eaux souterraines en s'infiltrant dans le sol avec les eaux
de pluie et d'arrosage, et les eaux de surface par ruissellement et entraînement de ces produits
dans les cours d’eau.
Les industries produisent également des eaux usées et rejettent des pollutions très
diverses. Selon les produits fabriqués, les processus de fabrication et l’usage de l’eau dans ces
26
processus, on retrouve dans ces eaux des matières organiques, des sels, des hydrocarbures, des
métaux, des biocides, des micropolluants et des produits chimiques divers. (Site 01,2022)
Figure 06: Le pollution de l'eau (site 02, 2022)
I.3.2 Principaux type de pollution
Trois grandes familles caractérisent la pollution :
Elle résulte de différents éléments solides entraînés par les rejets domestiques et
industriels.
On distingue :
I.3.2.1 Pollution physique

• Pollution solide : elle provient des particules solides apportées par les eaux industrielles
ainsi que les eaux de ruissellement et issue des décharges de déchets à ciel ouvert.
• Pollution thermique : causée généralement par les eaux des circuits de refroidissement
des usines, en effet tout changement de température de l’eau a des conséquences significatives
sur l’équilibre écologique du milieu aquatique naturel et la survie des organismes vivants.
• Pollution radioactive : liée aux rejets des éléments radioactifs par les installations et les
centrales nucléaires ainsi que les usines de traitement de déchets radioactifs (BENKADDOUR
B, 2018)
27
I.3.2.2 Pollution chimique

Humaines : les pollutions chimiques.
Les pollutions chimiques humaines croissent avec la civilisation industrielle. Leurs

origines sont multiples : agriculture, industrie, vie en agglomération, transports, vie dans le
monde moderne, accidents et négligences (parfois même intention coupable). Existe- t-il des
polluants chimiques non toxiques ? Il est impossible d'affirmer que telle substance est
inoffensive si nous ignorons aussi bien les interactions de cette substance avec d'autres corps
que l'action des produits de dégradation.
La pollution par des produits d'origine agricole affecte les Eaux superficielles et les Eaux
souterraines ; elle s'accuse, d'ailleurs, avec l'emploi généralisé et intensif des engrais chimiques
et des pesticides.
Les fumiers et les purins créent de leur côté une pollution biologique non négligeable en
raison du grand nombre de points de pollution.
Mais les engrais chimiques, (les principaux étant les nitrates, les chlorures de potassium,
les phosphates et les superphosphates), polluent les nappes par entraînement partiel lors de
l'infiltration des pluies et des Eaux d'arrosage. Les pesticides sont aussi une source de pollution:
Herbicides, insecticides et fongicides. Parmi ces derniers, de nombreux composés

minéraux et organiques à base de mercure ont été utilisés dans le passe (Ils étaient seuls à
posséder des propriétés fongitoxiques) et sont encore utilisés (bien que leur emploi diminue
depuis une quinquennie) pour le traitement des graines de semence, des semences de pommes
de terre, des bulbes floraux contre les maladies fongiques.
L'extrême diffusion de ce produit dans le milieu naturel agricole, dont une partie par l'Eau,
rend sa récupération impossible. En général, les pesticides sont caractérisés par une certaine
solubilité et sont transportés par les Eaux. Selon leur degré de dégradabilité, ils subissent une
évolution plus ou moins rapide ; les organo-chlorés et les organophosphorés ne sont que
lentement dégradables et certains d'entre eux donnent des produits d'hydrolyse qui, parfois, sont
plus toxiques que le produit initial. (Chartier Marcel M, 1974)
28
I.3.2.3. Pollution biologique

Par définition, une pollution biologique est issue du milieu lui-même. C'est par le
surdéveloppement de micro-organismes ou de végétaux micro ou macroscopiques qu'un
déséquilibre du milieu environnant peut entraîner une mortalité élevée chez les autres
organismes présents. Ce surdéveloppement est généralement la conséquence d'une action
humaine : enrichissement en nitrates d'un milieu (rejets organiques), développement de virus,
de bactéries, modification de la température d'un milieu (rejet d'eau chaude), introduction
d'espèces invasives etc...
Tableau 03 Principaux types de pollution des eaux continentales, nature de produits

polluants et leurs origines (Dr-HDR-TOUATI Laid, 2021)
29
• Pollution organique
C'est les effluents chargés de matières organiques fermentescibles (biodégradables),

fournis par les industries alimentaires et agroalimentaires (laiteries, abattoirs, sucreries...). Ils
provoquent une consommation d'oxygène dissous de ces eaux, en entraînant la mort des
poissons par asphyxie et le développement (dépôts de matières organiques au fonds des rivières)
de fermentation anaérobie (putréfaction) génératrices de nuisances olfactives.
• Pollution microbiologique
✓ La pollution microbiologique résulte de la présence dans l’eau de microorganismes qui

sont véhiculés par l’eau et sont responsables de beaucoup de maladies hydriques (Figure 07).
✓ L’eau peut être un milieu favorable aux développements des bactéries et virus nuisibles
à la santé humaine des populations qui l’utilisent pour leurs besoins.
✓ Les bactéries pathogènes (Vibrionacea, Enterobacteriaceea, etc…) sont responsables

des principales maladies hydriques.
✓ Les parasites sont eux aussi la cause de plusieurs autres maladies (hépatite infectieuse,
méningite, etc…).
Figure 07. Sources de contamination et transfert jusqu’au milieu littoral.(Dr-HDR-TOUATI

Laid, 2021)
• Les espèces invasives

La pollution biologique est l’introduction d’espèces exogènes (végétales ou animales) ou
d’organismes génétiquement modifiés dans un milieu. Ainsi que les modifications
environnementales qui aboutissent à une modification des peuplements.
(Dr-TOUATI Laid, 2021)
30
II. Traitement des eaux usées
II.1 Définition
Les eaux usées, qu’elles soient d’origine domestique ou industrielle, sont collectées par
un d’être rejetées dans le milieu naturel. En station, les traitements varient en fonction de la
nature de ces eaux usées et de la sensibilité à la pollution du milieu récepteur.
Aujourd’hui, les usines de traitement des eaux usées sont devenues des usines de
dépollution, compactes, couvertes, désodorisées, automatisées. Elles mettent en œuvre des
traitements de plus en plus performants, capables d’éliminer à la fois la pollution carbonée,
l’azote et le phosphore. Ces usines sont dimensionnées pour traiter une certaine charge de
pollution et assurer un rejet conforme à l’arrêté préfectoral d’autorisation. (Aussel H, Le Bacle
C et Graziella D) INRS, (2004)
II.2 Procédés de traitement des eaux usées
Le traitement des eaux usées comprend plusieurs étapes : le prétraitement, le traitement

primaire, le traitement secondaire, le traitement tertiaire, le traitement des boues, et le traitement
des odeurs. Les eaux usées domestiques ou industrielles sont dépolluées avant leur rejet au
milieu récepteur, en respectant la convention de déversement
Pour traiter la pollution carbonée, on utilise des procédés physico-chimiques qui

consistent à piéger des matières en suspension décantables, et des procédés biologiques qui
assimilent les matières solubles ou colloïdales par le principe de floculation biologique. Les
procédés biologiques utilisent des techniques dites intensives et extensives. Ces techniques
seront associées aux traitements secondaires qui utilisent des procédés biologiques pour
améliorer l’abattement épuratoire de la station de dépollution des eaux usées. (Mampuya
Kinda FIDELE, 2020)
II.2.1 Prétraitement
Le prétraitement est un procédé physique qui consiste à retirer de l’effluent les matières
les plus grossières susceptibles de provoquer des colmatages des tuyauteries afin de protéger
les équipements et procédés d’épuration en aval. Il comprend différentes unités de l’installation
dont le dégrillage, le dessablage, le déshuilage et dégraissage. (Aussel H, Le Bacle C et
Graziella D) INRS, (2004)
31
II.2.1.1 Dégrillage
A l’arrivée, l’eau usée en provenance des égouts passe entre les barreaux métalliques
d’une grille (ou d’un tamis) qui retiennent les déchets volumineux (papiers, feuilles, matières
plastiques, objets divers…) et l’effluent est relevé jusqu’au niveau de l’usine à l’aide de vis
d’Archimède ou de pompes.
II.2.1.2 Dessablage
Les sables et graviers susceptibles d’endommager les installations en aval (ensablement
de conduites, des bassins, usure des pompes et autres organes métalliques…) se déposent au
fond de bassins conçus à cet effet. Ils sont récupérés de différentes façons : raclage vers une
fosse de collecte, pompe suceuse…
II.2.1.3 Dégraissage et déshuilage

L’injection de fines bulles d’air dans un bassin permet de faire remonter les huiles et les
graisses en surface où elles sont raclées selon le principe de l’écumage. (Aussel H, Le Bacle C
et Graziella D) INRS, (2004)
II.2.2Traitements physico-chimiques : traitements primaires
Nous traiterons ici à la fois des prétraitements et des traitements primaires au sens strict.
Les prétraitements sont une phase d’épuration grossière. On élimine tous les éléments
solides volumineux et grossiers (sables, corps gras) qui pourraient d’ailleurs endommager les
installations par la suite. Notons qu’on retire alors environ 35% des éléments polluants. [8] Tout
d’abord on réalise le dégrillage : on fait passer l’eau à travers des grilles plus ou moins
grossières pour récupérer tous les éléments solides plus gros que les espacements des grilles.
L’eau qui est issue de ce premier traitement subit ensuite le dessablage et le déshuilage-
dégraissage. La vitesse d’écoulement de l’eau est ralentie, des particules de taille alors plus
petite vont sédimenter (boues primaires) et les graisses, moins denses vont remonter à la
surface. On va alors retirer les sables par pompage et prélever l’écume.
Le traitement primaire au sens strict est un traitement physico-chimique. Il est possible

d’ajouter dans l’eau des agents coagulants et floculants. On peut alors récupérer un grand
nombre de particules en suspension par décantation ou flottation. (boues physico-chimiques)
.Cette étape permet d’éliminer 90% des particules et objets en suspension. Elle est commune à
une très grande majorité des stations d’épuration.
32
Mais il reste alors dans l’eau tout ce qui y est dissous : éléments azotés, phosphatés,
composés actifs et des particules fines.
Se rajoutent ensuite les traitements secondaires voire tertiaires.
II.2.3Traitements biologiques : traitements secondaires
Ces traitements sont biologiques et permettent d’éliminer les polluants dissous. Pour cela
on utilise des populations de micro-organismes capables de les consommer. Dans les cas
étudiés, le principe général est de favoriser la croissance de communautés de bactéries aérobies,
c’est-à-dire qui prélève l’O2 pour leur métabolisme.
On en distingue différents types :
Le lagunage naturel : Les eaux usées sont stockées dans des plans d’eau peu profonds :
les lagunes. L’activité microbienne se fait naturellement : échange avec l’atmosphère,
photosynthèse. . .
Des aérateurs peuvent être utilisés pour brasser l’air et optimiser l’activité des bactéries.
Ces processus induisent la formation de boues de lagunage au fond des bassins qui sont
récupérées.
Les boues activées : On force ici le mélange du dioxygène, des eaux usées et des bactéries
dans des bassins.
Les espèces sont sélectionnées selon ce que l’on souhaite éliminer : carbone, azote,
phosphore. Les bactéries et leurs déchets du métabolisme forment, dans un bassin appelé
clarificateur, des boues (boues secondaires) qui sont ensuite traitées et utilisées pour la
fertilisation des sols par exemple. Une partie de ces boues retourne dans les bassins pour éviter
une trop grande perte en bactéries.
Les biofiltres et filtres bactériens : On peut également faire percoler l’eau à travers un
matériau où se développent des bactéries. Cela peut être des galets ou des supports (lits
bactériens) ou des argiles cuites, des schistes, des sables. . .
(biofiltres). Ces traitements sont utilisés en plus du processus des boues activées,
permettant d’éliminer une plus grande diversité de polluants. En effet, on va alors concentrer
les bactéries et ainsi localiser leur action, la rendantplus efficace.
33
De nombreuses stations d’épuration cumulent aujourd’hui les traitements primaires et

secondaires. Certaines plus rares utilisent des traitements avancés ou tertiaires. En effet, à la
bactéries n’auront pas absorbés (azote, phosphore) et des éléments qu’elles ne sont de toute
manière pas aptes à traiter (œstrogènes par exemple). (Cours .Solone M, David R, et Milena
S, 2013)
II.2.4 Traitement tertiaire
Le traitement tertiaire est l’amélioration du traitement secondaire par traitement

spécifique de l’azote et du phosphore sous l’action des bactéries, en milieu de culture fixée ou
libre. L’action bactérienne dépend des conditions de culture (anaérobie, aérobie, anoxie, etc.)
favorable à la pollution à dégrader. Pour assurer une meilleure précipitation de phosphore, des
méthodes chimiques sont appliquées par ajout de coagulant dans le bassin aérobie où s’effectue
la nitrification de la matière organique. La figure 08 ci-dessous montre une configuration
classique des boues activées pour le traitement des eaux usées. (AUDRA P, 2020)
Figure 08. Configuration classique des boues activées (Veolia Eau, 2008, modifiée)
34
Figure 09. Type de traitement des eaux usées. (Aussel H, Le Bacle C et Graziella D) INRS,
(2004)
35
Chapitre I: Présentation de la station STEP 1
Chapitre I :
Présentation de la
station STEP 1
Chapitre I Présentation de la station STEP 1
I. Présentation de la station d’épuration STEP1
La station d’épuration des eaux usées N°1 (STEP1) est celle de type lagunage aérée. Qui
composée de six lagunes aérées réparties en deux étages de traitement et de trois lagunes de
finition (3émeétage), d’un ouvrage de prétraitement (Dégrillage, dessablage), de 14 lits de
séchage des boues d'épuration et de bâtiments d’exploitation, ainsi que le montage des
équipements hydromécaniques et électriques. Notre étude permettra notamment de déterminer
le pouvoir épurateur physico-chimique des eaux usées de la ville d’El-Oued par la station
d’épuration de Kouinine (STEP1) (ANRH, 2004).
II. Situation géographique de la station d’épuration
La station d’épuration des eaux usées sert à collectée les eaux usées des communes d’El-
Oued, Robbah, Bayadha et Kouinine, elle est située au Nord-est de Kouinine.
Kouinine est la maire de l’une des municipalités qui appartiennent au groupe et de la
vallée sera oasis, le désert au sud de l’Atlas et se situe sur zone de 116 Km2 elle est situé au
centre de la routenational N°48, donc loin du siège du département d’état, environ sept
kilomètres, elle est située sur niveau de 97 m au-dessus de la mer, et d’augmenter l’élévation
vers le sud, tandis que la baisse dans la Nord. Kouinine est une municipalité située au Nord de
la vallée, représente la gestion administrative de la vallée est leur localisation comme se suit :
AuNord : commune Taghzout.
 Au Sud : commune d’El-Oued et Sud l’Ouest Oued Alanda.
 Au l’Est : commune de Hassani Abed Alkarime.
 Au l’Ouest : Ouermase. (DUC).
Cette station occupe une superficie de l’ordre de 100 hectares, permet de répondre aux
besoins
fonciers. La forme géométrique du site s’apparente à un rectangle, orienté sud-nord, dont les
dimensions sont :
 Largeur : 500 à 800 m.
 Longueur : 500 à 1400 m
Actuellement, le site est occupé. A l’avenir, il conviendra de veiller à ce qu’aucun
développement de l’occupation du sol n’ait lieu sur cette zone compte tenu de leur utilisation
ultérieure (ONA, 2009).
38
Figure 10 : Carte de situation de STEP 01 Kouinine (ZOBEIDI A, 2017).
III. Objectif de traitement de la station
 Supprimer les nuisances et les risques actuels de contamination au niveau des zones
urbanisées.
 Protéger le milieu récepteur.
 Supprimer les risques de remontée des eaux en diminuant le niveau de la nappe
phréatique.
 Se garder la possibilité de réutiliser les effluents épurés.
IV. Description de STEP1
Station d’épuration des eaux usées à lagunage aéré est conçue pour desservir les
communautés de : El-Oued, Bayadha, Kouinine et Robbah. La population totale de ces
communiantes actuellement d’environ 486170 habitants. La pleine capacité de la station
d’épuration sera atteinte en 2030. Le processus de traitement des eaux usées se base sur des
lagunes aérées, et comprend les étapes principales ci-après :
 Prétraitement avec dégrillage et dessablage longitudinal.
 Bassins d’activation primaire (étape 1 avec 3 lagunes aérées parallèles).
Bassins d’activation secondaire (étape 2 avec 3 lagunes aérées parallèles).
 Bassins de traitement d’affinage ou maturation (3 lagunes de post-traitement parallèles).
 Traitement de boues (14 lits de séchage des boues).
39
Figure 11: schéma présenté station de lagunage aéré de STEP de Kouinine N°01(ONA,
2011).
V. Procédés d’épurations des eaux usées dans la station
V.1. Prétraitement
Le prétraitement comporte les éléments suivants :

Dégrillage :
Construit en béton, avec deux chambres et dégrillage grossier dans le courant
principal de l’eau usée ainsi qu’une chambre pour le by-pass de secours lors des pannes du
dégrillage.
Les eaux usées travers d’une grille dont les barreaux, plus ou moins espacés, espacement
entre barreaux 15 mm retiennent les éléments le plus grossiers. après les grilles nettoyer par un
système àracleur motorisé dont l’action automatisée est déclenchée par un capteur de niveau
spécialement conçu qui surveille en permanence, la différence entre le niveau d’eau en amont
et en aval sur la grille, une fois que les débris ont été recueillis et soulevés par le racleur, ils
sont chargés dans unecuve horizontale, au moyen d’un transporteur à vis horizontal et sans
arbre, ces débris sont ensuite déposés dans un conteneur à débris.
Figure 12: Dégrillage.

40
Dessablage :
Construit en béton, avec trois chambres. Dans cette zone, le sable contenu dans les
eaux usées est décanté grâce à une réduction de la vélocité d’écoulement et grâce à la force
gravitaire. Ces particules sont ensuite aspirées par un racleur avec moteur électrique et des
pompesd’aspiration avec suspension flexible (pompes à moteur submersibles), le mélange sable
eaus’écoule par les conduites en acier du pont racleur vers le conduit en acier, monté sur la
paroi extérieure du dessablage et puis vers la classification à sable pour la déshydratation.
Figure 13 : Dessablage
Ouvrage de répartition :
Disposé en tête de station en aval des ouvrages de prétraitement, il permet de répartir les
eaux usées vers les lagunes du premier étage. Cette répartition est assurée par six seuils
déversant identiques, de 1,50 m de largeur, munis de obstacles pour pouvoir au besoin mettre
une la gune quelconque hors service (ONA, 2009).
Figure 14: Répartiteur vers les bassins d’aération.
41
V.2. Traitement secondaire des eaux usées
A la suite de ces prétraitements, les eaux à traiter subissent un traitement par le système
de lagunage aéré. Cette étape est constituée de deux étages d’aération et d’un étage de finition.
Lagunes d’aération (première étape) :
Suite à l’alignement des vannes des conduites du répartiteur, l’eau usée à traiter
biologiquement
s’écoule par les conduites et répartie de manière homogène. Le traitement biologique d’eau
consiste des trois lagunes aérées (A1, A2, A3) de la même taille et conception. Pour assurer une
réduction efficace de la pollution biologique (DBO) et chimique (DCO). Al’intervention des
micro-organismes et l’oxygénation que fournir par 13 aérateurs dans chaque lagune,pour
attendre dégradation de pollution organique entre 70-80 %. Selon le bilan global suivant :
Eau + pollution organique + micro-organismes +O2 → CO2 +H2O+ biomasse (ONA,
2009).
Figure 15: Lagune aéré
Lagunes d’aération (deuxième étape) :

Le fonctionnement de la deuxième étape d’aération est identique à la première. Mais pour
ladégradation de la charge restante d’environ 20-30 % assuré par 6 pièces d’aérateurs ont été
installées dans chaque lagune (ONA, 2009).
Figure 16: Aérateur.

42
Traitement complémentaire (lagune de finition) : Les lagunes de finition ont été

conçues et construites selon le même système que les lagunes aérées 1 et 2.
Les lagunes de finition ou de traitement final, ont été construites pour améliorer la qualité
de l’eau usée traitée biologiquement, en majeure partie des matières dégradables est retenue
dans les lagunesde l’étape 1 et 2. Voilà pourquoi le dépôt des boues dans les lagunes de
traitement de finitionaugmente juste lentement. Les écarts de temps jusqu’au raclage des boues
peuvent ainsi être prolongés par rapport aux lagunes aérées. Selon une estimation
approximative, on peut assurer une fréquence de raclage de 8-10 ans. L’eau usée clarifiée
biologiquement est dirigée vers l’émissaire (ONA, 2009)
Figure 17: Lagune de finition.
Décharge des boues :

Lit de séchage des boues : Construire 14 lits de séchage dans 2 lignes avec 7 lits par ligne
en est remplis des graviers de différente granulométrie et couverts du sable comme couche de
couverture. Conçues comme bâches terrestres avec revêtement en feuille, tuyaux perforé de
drainage pour ladéshydratation et des rampes d’accès pour la décharge de la boue sèche.
Pour le raclage de la boue déposée au radier des lagunes d’eau usée, un racleur de boue
avec une pompe à piston rotatif aspire le mélange boue-eau et le transmet par une conduite de
refoulementflexible, la boue pompée s’écoule par la suite vers les lits de séchage. Elle stockée
dans les lits de séchage et déshydratée dans les conditions naturelles. Dans les conditions
climatiques locales on peut assumer un temps de séjour d’environ 15-18 jours. Ainsi, on atteint
un taux de matière sèche de 400- 450kg/m3(ONA, 2009).
43
Figure 18: Lit de séchage des boues.
44
Chapitre II: Matériel et méthodes
Chapitre II: Matériels

et Méthodes
Chapitre II Matériel et méthodes
L'objectif principal de ce travail est de faire l'audit de procédé du traitement des eaux
usées, de la qualité de laboratoire et la qualité des eaux traitées de la région de Kouinine, qui
conforme avec les normes de rejet (OMS) appliqué en Algérie.
Nous avons donné dans ce chapitre un aperçu sur les principales analyses faites sur les
échantillons des eaux usées pour connaitre la qualité des eaux traitées. Pour cela, différents
appareils et méthodes d'analyses sont utilisées, donc nous avons suivi les paramétrées suivant
à : T, pH, Con, Salinité, DBO5, DCO, O2 dissous ; biomasse ; NO2 ; NO3 .NH3.NT
I. Matériel
I.1. Matériel biologique
La souche de la Spiruline utilisée dans notre travail est Arthrospira platensis a été isolée
de la fourrière (23°06' 11'', N5° 49' 01'' E) dans la région de Tamanrasset (Algérie). Les
échantillons d'eau prélevés ont été traités selon les protocoles microbiologiques standards
(Stanier, 1971 ; Rippka, 1979), puis la souche purifiée a été identifiée selon les clés et la
description établies par Komèrak et al. (Komárek, 1998).
Figure 19 : La souche de spiruline Arthrospira platensis (Photo originale, 2022).
46
I.2. Matériel non biologique
Matériels non biologique utilisée

Reactive utilisée
Appareil utilisée - Instrument
- verrerie
-Conductimètre (Terminal
- Micropipette de taille différente
740). - Eau distillé
- barre magnétique
- pH mètre - LCK 338(azote totale)
- Lunettes
- Oxy-mètre INOLABO- - LCK 342(nitrite)
- Pipette Pasteur
OXI 730 WTW - LCK 339(nitrate)
- échantillon de réaction sec
- Spectrophotomètre - Solution étalons 4, 7,10
- cuillère plate
- Rampe de filtration - Solution étalons NaCl.
- résistance pelvienne
- Balance électrique - (LCK 314) (nitrite)
- Flacons en verre stérilisés de 2
-réacteur - (LCK 142) (nitrite)
litres et 250 ml
- Agitateur - (LCK 114)
- entonnoir en plastique
- thermomètre
- Solde
- Réfrigérateur conservant
- Acte de candidature- Lunette de
- autoclave
protection
- Gants.
II. méthodes
II.1. Les analyse physico-chimique
II.1.1. Le but général de la manipulation
Faire des analyses physico-chimiques de l'eau usée de la région de Kouinine.
II.1.2. Prélèvement
II.1.2.1. Echantillonnage
Le prélèvement d’un échantillon d’eau est une opération délicate à laquelle le plus grand
soin doit être apporté ; il conditionne les résultats analytiques et l’interprétation qui en sera
donnée. L’échantillon doit être homogène, représentatif et obtenu sans modifier les
caractéristiques physicochimiques de l’eau (gaz dissous, matières en suspension, etc.)
(RODIER, 2005).
47
Les prélèvements doivent être dans des flacons en plastique préalablement bien lavés et
rincés avec de l'eau à examiner.
II.1.2.2. Lieu de prélèvement
Les prélèvements sont réalisés au niveau des ouvrages de prétraitement (à l'entrée de la

STEP), et à la sortie (bassin de finition) au matin (8:30h) pendant un période le mois d'aout.
Nous avons pris l'échantillon de la région en le point de rejet de réseau d'assainissement de
Kouinine.
II.1.3. Méthodes d'analyses
L'analyse physico-chimique de l'échantillon a été effectuée dans laboratoire de STEP 1

de Kouinine.
II.1.3.1. Détermination des pH et Température
Principe : La température influe sur la quantité d'oxygène, la décomposition de la matière

organique, le développement des parasites responsables de certaines maladies, et la prolifération
d'algues bleues qui libèrent des toxines. Le potentiel hydrogéné (pH) est en relation avec la
concentration des ions hydrogéné présent dans l'eau ou les solutions.
But d'analyse
 Détermination de l'acidité, la neutralité ou la basicité de l’eau .

 Pour sa mesure est effectuée à l'aide du pH-mètre de poche.
Electrode : Electrode de pH combinée
Expression des résultants : La valeur est lue directement sur l'écran de l'appareil après
l'immersion d'une de pH dans l'échantillon
II.1.3.2. Détermination de l'oxygène dissous
Principe : La concentration réelle en électrode spécifique oxygène dépend de la

température, de la pression de l'air, de la consommation d'oxygène due à des processus
microbiologique de décomposition ou une production d'oxygène, par exemple, par les algues.
48
Actuellement, la mesure électrochimique est la méthode reconnue par les différentes normes
pour déterminer la concentration en oxygène des eaux.
Expression des résultants : Le résultat est donné directement en mg/l.
II.1.3.3. Détermination du conductivité électrique, salinité
Principe : La conductivité est la propriété que possède une eau de favoriser le passage
d'un courant électrique, elle est due à la présence dans le milieu d'ions qui sont mobiles dans un
champ électrique, elle dépend de la nature de ces ions dissous et de leurs concentrations. La
température et la viscosité influent également sur la conductivité car la mobilité des ions
augmente avec l'augmentation de la température et diminue avec celle de la viscosité. La valeur
de la conductivité est un paramètre cumulé pour la concentration en ions d'une solution mesurée.
Plus une solution contient de sel, d'acide ou de base, plus sa conductivité est élevée. La
conductivité électrique d'une eau s'exprime généralement en micro-siemens par centimètre
(µS/cm.(
Matériel : Conductimètre (Terminal 740).
II.1.3.4. Détermination du demande chimique en oxygène DCO
But d'analyse : Mesure de la demande chimique en oxygène nous renseigne sur la bonne
marche des bassins d'aération et nous permettant d'estimer le volume de prise d'essai de DBO5 .
Principe : Il s'agit d'une oxydation chimique des matières réductrices contenues dans
l'eau par excès de bichromate de potassium (K2Cr2O7) en milieu acidifié par acide sulfurique
(H2SO2), en présence de sulfate d'argent (Ag2 SO4) et de sulfate de mercure (HgSO4).
Réactifs:
 Réactifs DCO (LCK 314) gamme (15 à 150 mg/l) pour les faibles concentrations.
 Réactifs DCO (LCK 114) gamme (150 à 1000 mg/l) pour les fortes concentrations.
Expression des résultants : Le résultat est donné directement en mg/l.
49
II.1.3.5. Détermination du demande biochimique en oxygène (DBO5)
Principe : L'échantillon d'eau introduit dans une enceinte thermostat est mis sous
incubation. On fait la lecture de la masse d'oxygène dissous, nécessaire aux microorganismes
pour la dégradation de la matière organique biodégradable en présence d'air pendant cinq (5)
jours. Les microorganismes présents consomment l'oxygène dissous qui est remplacés en
permanence par l'oxygène de l'air, contenu dans le flacon provoquant une diminution de la
pression au-dessus de l’échantillon. Cette dépression sera enregistrée par une OXI TOP.
Expression des résultants : Lecteur de la valeur après 5 jours. DBO5 (mg/l) = Lecteur
× Facteur.
II.1.3.6. Détermination du nitrite (NO2-)
Réactifs
 Réactifs nitrite (LCK 341) gamme (2 à 20 mg/l) pour les faibles concentrations.
 Réactifs nitrite (LCK 142) gamme (0.05 à 2.0 mg/l) pour les fortes concentrations.
Expression des résultants : Les résultats sont donnés directement en mg/l.
II.1.3.7. Détermination du nitrate (NO3+)
Réactifs
 Réactifs nitrate (LCK 339) gamme (1 à 60 mg/l)
Expression des résultants : Les résultats sont donnés directement en mg/l.
II.1.3.8. Détermination de l'azote total NT
Réactifs
 Réactifs azote total (LCK 338) gamme (20 à 100 mg/l)

 Mesure l’ammoniac NH3
 Mode opératoire
 Pour l’échantillon d'eau brute, utilisée le boit de réactif de 302 en gamme (47-130 mg/l
; 60-167 mg/l)
50
 Ouverture le tube de réactif et ajouter 0.2 ml de l'eau brute puis agiter le tube ;
 Laisser le tube repose pendant 15 minutes ;
 Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est donné directement en mg/l.
 Pour l’échantillon d'eau épurée, utilisée le boit de réactif de 303 en gamme (2-47 mg/l ;
2,5-60 mg/l)
 Ouverture le tube de réctif et ajouter 0.2 ml de l'eau épurée puis agiter le tube ;
 Laisser le tube repose pendant 15 minutes ;
 Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est donné directement en mg/l.
II.2. Suivi de croissance d’Arthrospira platensis
II.2.1. préparation des milieux des cultures (milieu de Zarrouk)
Le milieu de culture retenu est celui de milieu de Zarrouk. Le choix de ce milieu est
effectué de fait que ce milieu est le plus convenable pour la culture de la Spiruline est fabriqué
à partir d'eau distillée et contient, en g/litre. Les constituants des milieux de culture sont cités
dans le Tableau 04.
Tableau 04 : Composition chimique du milieu de culture (milieu de Zarrouk).

Elément Quantité g /l Quantité g/20l
NaHCO3 16,8 336
K2HPO4 0,5 10
NaNO3 2 ,5 50
K2SO4 1 20
Na Cl 1 20
MgSO4, 7 H2O 0,2 4
CaCl2 0,04 0,8
FeSO4, 7 H2O 0,01 0,2
EDTA 0,08 1;6
solution A5 : 1 20
H3BO3 2,86 57,2
MnCl2, 4 H2O 1,81 36,2
ZnSO4, 7 H2O 0,222 4,44
CuSO4, 5 H2O 0,079 15,8
MoO3 0,015 0,3
51
 Méthode des préparations
Pour la préparation 1 litre de milieu de cultures de zarrouk ont :

- Nous pesons la quantité de chaque élément séparément jusqu'à ce que nous obtenions la
quantité requise, puis on la verse dans une bouteille en verre de 250 ml à travers un entonnoir
avec une quantité d'eau distillée puis on mélanger la bouteille.
- Après avoir terminé le processus de pesage des éléments, nous collectons 5 composants
(H3BO3 ; MnCl2, 4 H2O ; ZnSO4, 7 H2O ; CuSO4, 5 H2O ; MoO3) dans un bécher puis on
mélange par l'agitateur magnétique pour obtenue la solution A5.
- Nous collectons également les 9 composants restants (NaHCO3 ; K2HPO4 ; NaNO3
K2SO4; Na Cl ; MgSO4, 7 H2O ; CaCl2 ; FeSO4, 7 H2O ; EDTA) dans un bécher puis on mélange
par l'agitateur magnétique , puis on ajoute 1ml de solution A5, puis on prend ce mélange et on
le met dans un flacon de 1 L, et on ajoute de l'eau distillée jusqu'à ce que le mélange atteigne 1
L pour obtenir un milieu de culture.
- On verse le milieu de culture dans une bouteille en verre, on la ferme, puis on la met à
l'autoclave pendant 20 minutes, puis on la met au réfrigérateur jusqu'à utilisation.
Figure 20 : étape de préparation des milieux de culture (Photo originale, 2022).
52
 Remarque : Dans cette expérimentale nous avons préparé volume 20l des milieux
deculture.
II.2.2. Suivi de croissance de spiruline
II.2.2.1. Mesure du Température

La température est déterminée par Thermomètre.
Méthode d’analyse
- On rince bien thermomètre avent chaque usage avec l’eau distillée ; On Plonge
thermomètre dans la culture de spiruline ; On lit la température ; On rince bien thermomètre
après chaque usage avec l’eau distillée.
II.2.2.2. Mesure du pH
Détermination de l'acidité, la neutralité ou la basicité de la culture de spiruline.

 Méthode d’analyse
Pendre environ = 40 ml de culture de spiruline à analyser ; Allumer le pH mètre ; Rincer

l'électrode avec de l'eau distillée ; Tremper l'électrode de pile dans la solution tampon ; Laisser
stabiliser un moment jusqu'à affichage du standard ; Enlever l'électrode et la rincer
abondamment avec l'eau distillée.
II.2.2.3. Mesure du Biomasse

- On a mesuré l’absorbance pour avoir une estimation de la concentration de la
biomasse.
- On fait le blanc (milieu de culture sans spiruline) à longueur d'onde 625 nm dans le
spectrophotomètre UV-VIS, puis on fait 3 ml de culture de spiruline à la même longueur d'onde.
Figure 21 : spectrophotomètre (Photo originale, 2022).
53
II.2.2.4. Mesure du Conductivité
La conductivité électrique mesurée par la conductimètre pour déterminer laconductivité,

stabilité et TDS de culture de spiruline.
 Méthode d’analyse
On Plonge l’électrode dans la solution à analyser. On lit la conductivité, dés stabilité, TDS
de celle-ci. On rince bien l’électrode après chaque usage avec l’eau distillée. La valeur est lire
directement sur l'écran de l'appareil en milli-siemens par centimètre (μS/cm).
II.2.2.5. Mesure de l’Ammoniac
 Mode opératoire
 Ouverture le tube de réactif et ajouter 0.2 ml de échantillon puis agiter le tube.
 Laisser le tube repose pendant 15 minutes.
 Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est donné directement en mg/l.

II.2.2.6. Mesure du Nitrite (NO2-)
 Ouvrez le couvercle du couvercle du tube de réactif.
 Ouvrez le couvercle du de réactif.
 Ajouter 2 ml de l'échantillon.
 Tournez le couvercle et fermer le tube de réactif.
 Bien mélanger le tube de réactif.
 Laisser reposer pendant 10 minutes.
 En mettez tube de réactif dans le Spectrophotomètre HACK et lire le résultat.

Lesrésultats sont donnés directement en mg/l.
II.2.2.7. Mesure du Nitrate (NO3+)
 Pipeter lentement dans la cuve 1.0 ml d’échantillon.
 Pipeter lentement 0.2 mL de la solution LCK 339 A.
 Fermer la cuve et mélanger le contenu en la retournant plusieurs fois jusqu’à ce
54
que lemélange soit complet.

 Attendre 15 min, bien nettoyer l’extérieur de la cuve et mesurer.
II.2.2.8. Mesure de L’azote Total (NT)
 Doser dans une éprouvette de réaction sèche.
 0.2 ml d’échantillon, 2.3ml de solution A (LCK 338 A), 1 tablette B (LCK
138/238/338B), fermer immédiatement. Ne pas mélanger.
 Chauffer directement à Thermo réacteur 60 mn à 100° C.
 HT 15 mn.
 Refroidir et ajouter 1 MicroCap C (LCK 138/238/338 C).
 Fermer l’éprouvette de réaction et mélanger jusqu’à ce que le lyophilisat se soit
complètement dissous du MicroCap C (aucune particule restante).
 Pipetter lentement dans le test en cuve 0.5 ml d’échantillon désagrégé.
 Pipetter lentement 0.2 ml de solution D (LCK 138/238/338 D), fermer
immédiatementla cuve et mélanger le contenu jusqu’à qu’aucun dépôt ou agrégat ne soit
observable.
 Attendre 15 min, bien nettoyer l’extérieur de la cuve et mesurer.
II.2.3. Bioremédiation par de Arthrospira platensis
II.2.3.1. Analyse des eaux polluent et des eaux traitée

II.2.3.1.1. Mesure du Conductivité
La conductivité électrique mesurée par la conductimètre pour déterminer laconductivité,
salinité, TDS de l’eau.
 Méthodes d’analyse
On Plonge l’électrode dans la solution à analyser. On lit la conductivité, dés stabilité,

TDS de celle-ci. On rince bien l’électrode après chaque usage avec l’eau distillée. La valeur est
lire directement sur l'écran de l'appareil en milli-siemens par centimètre (μS/cm).
Figure 22: Conductimètre (Sens ion5) (Photo originale, 2022).

55
II.2.3.1.2. Mesure du pH
Détermine l’acidité, neutralité, ou la basicité de l’eau.

 Mode Opératoire
Pendre environ = 100 ml d'eau à analyser ; Allumer le pH mètre ; Rincer l'électrode avec
de l'eau distillée ; Tremper l'électrode de pile dans la solution tampon pH=7 ; Laisser stabiliser
un moment jusqu'à affichage du standard ; Enlever l'électrode et la rincer abondamment avec
l'eau distillée ; Etalonner dans la même manière avec les solutions tampon pH =10 ou pH = 4.
La valeur est lire directement sur l'écran de l'appareil.
Figure 23 : PH mètre (Sens ion 1) (Photo originale, 2022).
II.2.3.1.3. Mesure du Température
La température est déterminée en même temps que la mesure l'oxygène dissous par
l’oxymétrie.
Allumer l'oxymétrie ; Rincer l'électrode avec de l'eau distillée ; Prendre environ 100 ml
d'eauà analyser ; Tremper l'électrode dans le bécher ; Laisser stabiliser un moment ; Lire la
concentration de l'oxygène dissous et température ; Rincer bien l'électrode après chaque usage
avec l’eau distillée. Le résultat est donné directement en mg/l.
Figure 24 : Oxymètres (LDO HQ 30d) (Photo originale, 2022).
II.2.3.1.4. Mesure de L’azote Total (NT)
Quantité totale d'azote (en N mg/L) correspondant à l'azote organique (Norg) et

ammoniacal (ion ammonium, NH+4) et aux formes minérales oxydées de l'azote nitrates (NO-
56
3) et nitrites (NO-2) (Graini, 2011). Les formes réduites d'azote (organiques et ammoniacal) est
appelé l'azote Kjeldahl (NTK) (Mizi, 2006 ; Koller, 2004).
A- Objectif
Détermination de la teneur en Azote Total d’une eau brute ou traitée.

B- Mode opératoire
Dans un tube à essai mis 0.2 ml d'échantillon avec 2.3 ml de solution A et une capsule de
B ; Laisser reposer pendant 15 min, puis le mettre dans le thermo-réacteur à 100°c pendant
1heure; En sortez le tube à essai de la machine, puis le laisser refroidir le tube à la température
ambiante dans le support d'éprouvettes et puis en ajoute 1 capsule C dans le tube d'essai; Bien
mélanger le tube à essai; Prenez 0.5 ml de la mélange et de les mettre dans le tube de réactif;
Ajouter 0.2 ml de la solution D; Bien mélanger le tube de réactif; Laisser reposer pendant 15
minutes ; En mettez tube à essai dans le Spectrophotomètre HACK et lire le résultat. Expression
des résultants. Les résultats sont donnés directement en mg/l.
Figure 25: Etapes de mesure l'azote totale (Photo originale, 2022).
II.2.3.1.5. Mesure d’Ammoniac
Pour l'échantillons d'eau brute, utilisée le boit de réactif de 302 en gamme (47-130
mg/l; 60-167 mg/l)
- Ouverture le tube de réactif et ajouter 0.2 ml de l'eau brute puis agiter le tube ; Laisser
le tuberepose pendant 15 minutes ; Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est donné
directement en mg/l.
Pour l'échantillons d'eau épurée, utilisée le boit de réactif de 303 en gamme (2-47
mg/l;2,5-60 mg/l)
57
- Ouverture le tube de réactif et ajouter 0.2 ml de l'eau épurée puis agiter le tube ;
Laisser letube repose pendant 15 minutes ; Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est
donnédirectement en mg/l.
II.2.3.1.6. Mesure de Nitrite
- Considéré comme un élément toxique, le NO2- est la forme la moins stable dans le
cycle de l’azote. Il est issu de la réduction de l’ammonium NH4+. Son origine est liée à
l’agricultureet aux rejets urbains et industriels (Aouissi & Houhamdi, 2009).
Pour les échantillons d'eau brute, utilisée le boit de réactif de 341 en gamme (0,015-
0,6 mg/l; 0,05-2 mg/l)
- Ouverture le tube de réactif et ajouter 2 ml de l'eau brute puis agiter le tube; Laisser le tube
repose pendant 15 minutes; Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est donné
Pour les échantillons d'eau épurée, utilisée le boit de réactif de 342 en gamme (2-47
mg/l;2,5-60 mg/l)
- Ouverture le tube de réactif et ajouter 0.2 ml de l'eau épurée puis agiter le tube; Laisser le
tube repose pendant 15 minutes; Mettre le tube en spectrophotomètre, le résultat est donné
Figure 26 : système de tests en cuve LCK 342.
II.2.3.1.7. Mesure de Nitrate
Les nitrates sont présents dans l’eau par lessivage des produits azotés dans le sol, par
décomposition des matières organiques ou des engrais de synthèse ou naturels (Belghiti et al,
2013).
58
Mode opératoire
-Prélever 1 ml à l'aide d'une pipette d'échantillons (eau brute et eau usée) ;
- Ajouter 0,2 ml de réactif A (le boit de réactif LCK 339 en gamme (0,23-13,50
mg/l; 1-60mg/l) dans chaque tube puis agiter les tubes;
- Laisser les tubes reposent pendant 15 minutes ;
- Mettre les tubes en spectrophotomètre, le résultat est donné directement en mg/l.
Figure 27: système de tests en cuve LCK 339.
II.3. Suivi de bioremédiation de polluant organique par Arthrospira platensis
Nous avons préparé du milieu ordinaire qui contient de eau d'entre stérilisée + 8g de
bicarbonate de sodium puis nous avons ajouté 350g/l de la souche de Arthrospira platensis. Les
analyses suivantes (PH ; T ; Conductivité ; NO3 ; NO2 ; NH3) ont été mesurées de la même
manière qu'en titre (2.2.1. analyse des eaux polluent et des eaux traitée).
59
Chapitre III: Résultats et discussion
Chapitre III: Résultats

et discussion
Chapitre III Résultats et discussion
I. Résultats et discussion
Dans cette partie nous étudierons la qualité de l'eau brute et épurée et l'audit de la qualité
au laboratoire par la station d'épuration des eaux usées par lagunage aère de Kouinine.
Afin de déterminer la qualité des eaux usées et la qualité au laboratoire de la station

d'épuration de Kouinine, nous avons effectué le les analyses de différentparamètres de pollution
et Champs d’enquête et critères d'audit (Check-list d’inspection).
Les tableaux des eaux brutes et des eaux traitées des résultats d'analyse sont présents en
annexes (01).
I.1. les analyses physicochimiques
I.1.1. Variation la température
On constate que les valeurs journalières de la température présentent une moyenne de

17.85°C elles varient entre une valeur maximale relevée (35,7°C) et une valeur minimale
relevée en de (31.4C) pour les eaux brutes, et entre (35°C) et (28.4°C) pour les eaux traitées
Figure :
temp (c°)
40
35
30
25
20
15
10
0
2021-08-20
2021-08-22
2021-08-24
2021-08-01
2021-08-02
2021-08-03
2021-08-04
2021-08-05
2021-08-06
2021-08-07
2021-08-08
2021-08-09
2021-08-10
2021-08-12
2021-08-13
2021-08-14
2021-08-15
2021-08-16
2021-08-17
2021-08-18
2021-08-19
2021-08-21
2021-08-23
2021-08-25
2021-08-26
2021-08-27
2021-08-28
2021-08-29
2021-08-30
2021-08-31
2021-08-11
Entrée Sortie
Figure 28: Variation journalière de la température des eaux brutes et traitées dans le temps
61
Ces fluctuations de ce paramètre abiotique sont en relation avec les conditions climatiques
locales et plus particulièrement avec la température de l'air et les phénomènes d'évaporation
d'eau.
On observe une diminution des valeurs de température des eaux traitées par rapport aux
eaux brutes à cause, notamment, ceci peut s’expliquer l'effet de brassage exercé par les aérateurs
mécaniques et des mouvements des eaux dans les bassins et entre les étages.
Ces valeurs sont conformes aux normes algériennes de rejets des eaux usées dans la nature
qui sont de l'ordre de 30°C.
Nos résultats sont inférieures aux valeurs obtenues par DAHOU et al., (2013), qu'est
23.22 C°.
I.1.2. Variation du pH
Les résultats journaliers d'analyse le potentiel hydrique pH sont traduit comme de courbe
Figure:
pH
8.2
7.8
7.6
7.4
7.2
6.8
6.6
2021-08-03
2021-08-16
2021-08-29
2021-08-01
2021-08-02
2021-08-04
2021-08-05
2021-08-06
2021-08-07
2021-08-08
2021-08-09
2021-08-10
2021-08-12
2021-08-13
2021-08-14
2021-08-15
2021-08-17
2021-08-18
2021-08-19
2021-08-20
2021-08-21
2021-08-22
2021-08-23
2021-08-24
2021-08-25
2021-08-26
2021-08-27
2021-08-28
2021-08-30
2021-08-31
2021-08-11
Entrée Sortie
Figure 29: Variation journalière de Ph des eaux brutes et traitées dans le temps
62
On remarque que les valeurs du pH mesurées durant notre période d'étude varient pour
les eaux brutes entre 7.18 et7.85, avec une valeur moyenne de 7.4.
Pour les eaux traitées, le pH varie entre 7.7 et 8.04 avec une valeur moyenne de 8.01sur
la durée totale de l'expérience.
Les résultats du pH des eaux brutes montrent que ces valeurs sont caractéristiques des
eaux résiduaires urbaines et ceux des eaux traitées montrent que ces valeurs répondent aux
normes de rejet Algérienne (5.5-8.5).
I.1.3. Variation de la conductivité
Les résultats que nous avons obtenus sont rassemblés dans la figure
Conductivité(ms/cm)
5.7
5.6
5.5
5.4
5.3
5.2
5.1
5
4.9
4.8
4.7
4.6
2021-08-03
2021-08-16
2021-08-29
2021-08-01
2021-08-02
2021-08-04
2021-08-05
2021-08-06
2021-08-07
2021-08-08
2021-08-09
2021-08-10
2021-08-12
2021-08-13
2021-08-14
2021-08-15
2021-08-17
2021-08-18
2021-08-19
2021-08-20
2021-08-21
2021-08-22
2021-08-23
2021-08-24
2021-08-25
2021-08-26
2021-08-27
2021-08-28
2021-08-30
2021-08-31
2021-08-11
Entrée Sortie
Figure 30: Variation journalière de la conductivité des eaux brutes et traitées dans le temps
D'après les résultats, nous notons que les valeurs moyennes de conductivité électrique
mesurées sont de l'ordre de 5.39 ms/cm pour les eaux brutes, et de 5.51ms/cm pour les eaux
traitées.
Les valeurs journalières de la conductivité électrique des eaux brutes varient dans un
intervalle qui va d'un minimum de 5 ms/cm au maximum de 5.61 ms/cm.
63
Cette variation est due au changement de la concentration en sels dissous (chlorures,

sulfates, calcium, sodium, magnésium...) dans le eaux qui arrivent à la STEP 1, ainsi que les
eaux de drainage qui aboutissent aux réseaux d'assainissement.
A la sortie on constate une stabilisation de la conductivité suite au traitement, la

concentration en sels se stabilise.
I.1.4. Variation de la salinité (Sal)
saliniti (mg/l)
3.2
3.1
2.9
2.8
2.7
2.6
2.5
2021-08-03
2021-08-16
2021-08-29
2021-08-01
2021-08-02
2021-08-04
2021-08-05
2021-08-06
2021-08-07
2021-08-08
2021-08-09
2021-08-10
2021-08-12
2021-08-13
2021-08-14
2021-08-15
2021-08-17
2021-08-18
2021-08-19
2021-08-20
2021-08-21
2021-08-22
2021-08-23
2021-08-24
2021-08-25
2021-08-26
2021-08-27
2021-08-28
2021-08-30
2021-08-31
2021-08-11
Entrée Sortie
Figure 31: Variation journalière de la salinité des eaux brutes et traitées dans le temps
Les résultats de la salinité montrent que les valeurs journalières de cette dernière varient
d'un minimum de 2.7 g/1 à un maximum de 3.1 g/1 avec une moyenne de 2.9 g/1 pour les eaux
brutes. En autre part pour les eaux traitées les valeurs de la salinité varient d'un minimum de
2.9 g/1 à un maximum de 3.1 g/1 avec une mode 2.7 g/1.
D’une façon générale, pour chaque la concentration moyenne de la salinité des eaux
traitées est inférieur à celle des eaux brutes dû principalement à la précipitation des sels dissous
de l'eau au fond du bassin.
Nos résultats sont inférieures aux valeurs obtenues par DAHOU et al., (2013), qu'est 8.08
g/l.
64
I.1.5. L'oxygène dissous (O₂)
Les résultats que nous avons obtenus sont rassemblés dans la figure et dans l’annexe
O2(mg/l)
6
0
2021-08-01
2021-08-30
2021-08-02
2021-08-03
2021-08-04
2021-08-05
2021-08-06
2021-08-07
2021-08-08
2021-08-09
2021-08-10
2021-08-12
2021-08-13
2021-08-14
2021-08-15
2021-08-16
2021-08-17
2021-08-18
2021-08-19
2021-08-20
2021-08-21
2021-08-22
2021-08-23
2021-08-24
2021-08-25
2021-08-26
2021-08-27
2021-08-28
2021-08-29
2021-08-31
2021-08-11
Entrée Sortie
Figure 32: Variation journalière de L'oxygène dissous des eaux brutes et traitées dans le
temps
D'après la figure, on remarque que les tenures en oxygène dissous varient journalière ment
dans les eaux brutes et les eaux traitées. Pour les eaux brutes, la concentration moyenne, est
faible (0.48 mg/1) et souvent proches de zéro (0.01 mg/1) enregistré, exceptée pour un seul
prélèvement où l'oxygène a augmenté jusqu'à 2.65 mg/1 . Pour les eaux traitées, l’O2 dissous
varie entre 1.76 mg/1 et 5 mg/1, avec une valeur moyenne de 3.98 mg/1 pour toute la durée de
l'expérience.
Les fluctuations de la teneur en oxygène dissous de l'eau sont liées aux variations
saisonnières de la température et la salinité de l'eau qui ont un impact direct sur le processus de
solubilité de l'oxygène. Nous notons en effet, une augmentation des valeurs moyennes
mensuelle des concentrations en oxygène des eaux traitées par rapport aux eaux brutes. Cette
augmentation peut être expliquée par la présence de l'aération artificielle, et par l'action
photosynthétique des algues dans les bassins d'aération.
65
La valeur moyenne obtenue sur toute la période de l'expérience pour les eaux traitées est
de 3.98 mg/1. Cette valeur est proche des normes OMS de rejets (02 dissous = 5 mg/1) ce qui
conforme l'efficacité du traitement.
Nos résultats sont inférieurs à la valeur obtenues par DAHOU et al., (2013), qu'est 6.31
mg/l.
I.1.6. Demande biochimique en oxygène (DBO5):
DBO5 (mg/l)
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
01-01-1900 02-01-1900 03-01-1900
Entrée Sortie
Figure 33 : Courbe d'analyse de la demande biologique en oxygène (DBO5) des eaux brutes
et traitées dans le temps.
D'après les résultats obtenus, nous remarquons que la moyenne des valeurs de la DBO5
brute est de 388.2 mg/1 et celles de l'eau traitée est de 39.65 mg/1.
Cette dernière valeur est inférieure aux normes de rejets de l'OMS appliquées en Algérie
Cependant, nous avons constaté une augmentation de la proportion de DBO5 dans l'eau
brute enregistrée le 04 et 12 avril en ordre (50 mg/l) et (52 mg/l), cette augmentation ne répond
pas aux normes de rejets de l'OMS appliquées en Algérie en raison de l'augmentation des huiles
trouvées dans l'eau brute.
66
Nos résultats sont inférieurs à la valeur obtenues par DAHOU et al., (2013), qu'est 52.66
mg/l.
I.1.7. Demande chimique en oxygène (DCO)
Les résultats que nous avons obtenus sont rassemblés dans la Figure
DCO(mg/l)
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
01-01-1900 02-01-1900 03-01-1900
Entrée Sortie
Figure 34: Courbe d'analyse de la demande chimique en oxygène (DCO) des eaux brutes et
traitées dans le temps.
Les valeurs de concentration de la DCO des eaux brutes de la STEP 1 varient entre un
maximum de 1500mg/1 et un minimum de 540mg/1, avec une moyenne de 600 mg/1. En
revanche, les valeurs des concentrations des eaux traitées varient entre un maximum de
235mg/1 et un minimum de 176mg/1, avec une moyenne de 180.5 mg/1 durant la durée de
notre expérience.
La figure (34) présente l'évolution des valeurs de DCO de l'eau brute et traitée de la STEP
de El-Oued Durant la durée de notre expérience. On observe un intervalle très important entre
les valeurs de DCO de l'entré et de la sortie des bassins de la station. Ces dernières ne dépassent
pas la norme de l'OMS appliquée en Algérie (125 mg/1).
67
I.1.8. Matières en suspension (MES)
MES (mg/l)
600
500
400
300
200
100
0
01-01-1900 02-01-1900 03-01-1900
Entrée Sortie
Figure 35: Variation journalière de MES des eaux brutes et traitées dans le temps
D'après les résultats obtenus nous observons que les valeurs de MES varient dans un
intervalle qui va d'un minimum de 375 mg/1 à un maximum de 500mg/1 pour les eaux brutes
et entre 16.66 mg/1 et 26.66 mg/1 pour les eaux traitées.
Par comparaison entre les valeurs de MES des eaux brutes qui ont une moyenne de
375mg/1 et celles des eaux traitées qui sont de l'ordre de 23.33mg/l.
A la sortie, nous avons obtenu une valeur moyenne de l'ordre de 38.56 mg/1 sur la durée
de l'expérience. Cette valeur est inférieure à la norme de rejet de l'OMS appliquée à l'Algérie
(40 mg/1)
Nos résultats sont inférieures aux valeurs obtenues par DAHOU et al, (2013), qu’est 52.66
mg/l.
68
I.1.9. L'azote total (Nt):
Les résultats d'analyse d'azote total sont traduits comme de courbe (Figure)
turb (NTU)
350
300
250
200
150
100
50
0
2021-08-03
2021-08-17
2021-08-31
2021-08-01
2021-08-02
2021-08-04
2021-08-05
2021-08-06
2021-08-07
2021-08-08
2021-08-09
2021-08-10
2021-08-12
2021-08-13
2021-08-14
2021-08-15
2021-08-16
2021-08-18
2021-08-19
2021-08-20
2021-08-21
2021-08-22
2021-08-23
2021-08-24
2021-08-25
2021-08-26
2021-08-27
2021-08-28
2021-08-29
2021-08-30
2021-08-11
Entrée Sortie
Figure 36 : Courbe d'analyse de Nt des eaux usées brutes et traitées dans le temps.
La valeur moyenne de N-NH4+ Pour l'eau à l'entrée et à la sortie sont (49.63 mg/l) et
(37.3 mg/l).
La valeur moyenne de N-NO3- Pour l'eau à l'entrée sont et à la sortie (0.92 mg/l) et (4.46
mg/l).
La valeur moyenne de N-NO2- pour l'eau à l'entrée et à la sortie sont (0.22 mg/l) et (1.03
mg/l).
On enregistre une valeur moyenne de Nt pour l'eau à l'entrée (brutes) est 68.6 mg/l et à la
sortie (traitées) est 46.16 mg/l, ces résultats sont convenables avec les normes (50 mg/l).
Il y a une augmentation en teneurs des nitrates et nitrites après d'épuration, à cause des
résultats de nitrification des eaux résiduaires dans les bassins d'aération ou les conditions
favorables de pH, d'oxygène et le temps.
69
Alors les concentrations moyennes en nitrates et nitrites sont plus grandes dans les eaux
usées traitées que dans les eaux usées brutes. Cette variation des concentrations s'explique par
une possibilité de réaction de transformation des composées azotées en nitrites ensuite en
nitrates.
Tableau 05 : Suivi de croissance d'Arthrospira platensis dans le Milieu Zarrouk.

1 3 5 7 9 11 13 15
T 32 32 32 32 32 32 32 32
pH 8.5 8.7 9 9.2 9.5 9.7 10.1 10.5
Biomasse(mg/l) 350 420 550 680 900 1350 1120 1050
Conductivité(ms/cm) 20.3 20.1 20 19.8 19.6 19.2 18.9 18.6
NH3(mg/l) 0 0 0 0 0 0 0 0
NO2(mg/l) 0 0 0 0 0 0 0 0
NO3(mg/l) 412.5 403 380.6 316.3 274.5 180.9 166.5 158
NT(mg/l) 412.5 403 380.6 316.3 274.5 180.9 166.5 158
II. Evolution des paramètres
II.1. physico-chimiques Température
D’après les résultats de la température mesurée au niveau d’aquarium on observe une

stabilité de valeur température (32ºC), cette stabilité est du eàlaprésencedethermo régulateur.
T
35
30
25
Température
20
15
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Jour
Figure 37 : Evolution de la Température dans le milieu de culture.
70
Gharmouli Donia et Abdaoui Aya et Souide Amira a servi culture et production de la

spiruline
Arthrospira platensis dans la région d’El ’Oued nous avons trouvé le résultat inferieur.
II.2. PH
D’après les résultats du pH mesuré au niveau d’aquarium on observe une évolution du

pH pendant les 15 jours.
PH
12
10
8
PH
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Jour
Figure 38: Evolution du pH dans le milieu de culture de la spiruline.
On observe quelques augmentations de valeur de pH de 8,5 le premier jour jusqu’à ce

qu’il atteigne 10,5 dans le 15 jour.
L’augmentation du pH est due à la présence de bicarbonate de sodium dans milieu de

culture, la spiruline pour la photosynthèse est besoins de CO2, elle arrive à l’air ou à la
bicarbonate de sodium. la bicarbonate de sodium est transfère a la CO2 liquide+ sodium, le
CO2 liquide aquee dans l’eau et absorbe par la spiruline et le sodium augmente le valeur de
OH-, et ce dernier due l’augmentation de pH.
Plus le processus de photosynthèse augmente, plus le CO2 est absorbe, plus le pH est
élevé. Gharmouli donia et Abdou aya et souide amira a servi culture et production de la spiruline
Arthrospira platensis dans la région d’El ’Oued nous avons trouvé leurs résultat sont presque
constants mais pour nous les valeurs augmente.
71
II.3. Biomasse (mg/l)
D’après les résultats de la biomasse mesurée au niveau d’aquarium on observe une

augmentation de la biomasse de premier jour 350mg/l jusqu'au 1350mg/l dans 11 jours et puis
une diminution jusqu'à ce que vous atteigniez 1050mg/l dans 15 jours.
Biomasse (mg/l)
1200
1000
800
600
400
200
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Figure 39: Evolution de la biomasse dans le milieu de culture de la spiruline.
L’augmentation de la biomasse est due de fournir toutes les conditions appropriées de la

croissance (pH, Température, nutriment, lumière…).et la diminution due à la diminution une
ou plusieurs condition de croissance
Gharmouli donia et Abdou aya et souide amira a servi culture et production de la spiruline
Arthrospira platensis dans la région d’El ’Oued nous avons trouvé le même résultat
(augmentation de la biomasse).
II.4. Conductivité électrique (CE)
D’après les résultats de la CE mesurée au niveau d’aquarium on observe une diminution

de la CE de 20,3 ms/cm le premier jour jusqu’à ce qu’il atteigne 18,6 ms/cm dans le 15 jour .
72
Conductivité (ms/cm)
8.4
8.2
7.8
7.6
7.4
7.2
6.8
1 2 3 4 5 6 7 8
Figure 40 : Evolution de la Conductivité électrique (CE) dans le milieu de culture de la

spiruline.
La diminution de la CE est due au manque de salinité, et ce dernier est due à l’absorption

de chlorure sodium par la spiruline.
Gharmouli donia et Abdou aya et souide amira a servi culture et production de la spiruline
Arthrospira platensis dans la région d’El ’Oued nous avons trouvé leurs résultat sont augmenté
mais pour nous les valeurs diminuent.
II.5. NH3 et NO2
D’après les résultats de la NH3 et NO2 mesurée au niveau d’aquarium on observe un

manque de valeur de dioxyde d’azote(NO2) et de l’ammoniac (NH3).
Le manque de dioxyde d’azote (NO2) et ammoniac (NH3) est de fournir de l’absence de

NH3 et NO2 dans l’aquarium.
II.6. NO3 et NT
D’après les résultats du nitrate et nitrogène totale de mesuré au niveau d’aquarium on

observe une diminution de la NO3 et de NT pendant les15 jours .
73
NH3 (mg/l)
120
100
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8
NH3 (mg/l)
Figure 41: Evolution du nitrogène totale dans le milieu de culture de la spiruline
Notez une diminution continue de la valeur de la NO3 et de NT de 412,5 mg/l le premier

jour jusqu’à ce qu’il atteigne 158 mg/l dans le 15 jour.
La diminution du nitrate et nitrogène totale est due à l’absorption nitrate par la spiruline
pour la source d’azote et la diminution nitrogène totale est due au nitrate dans le milieu.
Tableau 06: Suive de la bioremédiation du polluant organique par Arthrospira platensis.

Milieu ordinaire + 8g Bicarbonate de sodium
1 3 5 7 9 11 13 15
T 32 32 32 32 32 32 32 32
pH 8.2 8.3 8.5 8.8 9.1 9.4 9.5 9.9
Biomasse
(mg/l) 368 384 421 481 705 1045 925 865
Conductivité
(ms/cm) 8.3 8.25 8.2 8.1 7.9 7.7 7.4 7.3
NH3(mg/l) 100 94 82 73 49 41 38 35
NO2(mg/l) 1.94 2.42 3.31 4.5 3.41 2.32 2.11 1.7
NO3(mg/l) 1.76 1.83 2.04 2.7 3.43 3.92 3.51 3.47
NT(mg/l) 140 127 111 103 82 76 71 65
74
III. Evolution des paramètres

III.1. physico-chimiques Température
D’après les résultats de la température mesurée au niveau d’aquarium on observe une

stabilité de valeur température (32 ºC), cette stabilité est due à la présence de thermorégulateur.
T
35
30
Température
25
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Jour
Figure 42: Evolution de la Température dans l’eau d’entre filtre.
Servi culture et production de la spiruline Arthrospira platensis dans la région d’El ’Oued
nous avons trouvé le résultat inferieur.
III.2. pH
D’après les résultats du pH mesuré au niveau d’aquarium on observe une évolution du

pH pendant les 15 jours, de 8,2 le premier jour jusqu’à ce qu’il atteigne 9,9dans le 15 jour.
PH
12
10
8
PH
6
4
2
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Jour
Figure 43 : Evolution du pH dans l’eau d’entre filtre.
75
L’augmentation du pH est due à la présence de bicarbonate de sodium dans milieu de

culture, la spiruline pour la photosynthèse est besoins de CO2, elle arrive à l’air ou au
bicarbonate de sodium. la bicarbonate de sodium est transfère a la CO2 liquide+ sodium, le CO2
liquide aquee dans l’eau et absorbe par la spiruline et le sodium augmente le valeur de OH -, et
ce dernier due l’augmentation de pH.
Plus le processus de photosynthèse augmente, plus le CO2 est absorbe, plus le pH est
élevé. Dans mémoire d’étude comparative de deux types d'eau (eau de source, eau de forage)
pour la culture de la spiruline Arthrospira platensis nous avons trouvé le même résultat (une
augmentation de pH).
III.3. Biomasse
D’après les résultats de la biomasse mesurée au niveau d’aquarium on observe une

évolution de la biomasse de premier jour 350mg/l aux 11 jours 960mg/l et une diminution de
13 jours à la 770mg/l dans 15 jours.
Biomasse (mg/l)
1200
1000
800
600
400
200
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Figure 44: Evolution de la biomasse dans l’eau d’entre filtre.
L’augmentation de la biomasse est due de fournir toutes les conditions appropriées de la

ou plusieurs condition de croissance.
L’augmentation de la biomasse de spiruline dans la bioremédiation du polluant organique

par Arthrospira platensis était moins par rapport à la croissance d’Arthrospira platensis dans le
Milieu Zarrouk parce que la condition de croissance dans le Milieu Zarrouk il est optimale.
76
Walter W.Mulbry a servi traitement des effluents de lisier de porc à l’aide d’algues d’eau douce
: production, récupération des éléments nutritifs et composition élémentaire de la biomasse
algue à quatre taux de charge des effluents, nous avons trouvé le même résultat quant à biomasse
(une augmentation de biomasse et puis un diminution mais l’augmentation plus grand par
rapport biomasse de walter ) .
III.4. Conductivité
D’après les résultats de la CE mesurée au niveau d’aquarium on observe une diminution

de la CE de 20,3 ms/cm le premier jour jusqu’à ce qu’il atteigne 18,6 ms/cm dans le 15 jour
Conductivité (ms/cm)
8.4
8.2
7.8
7.6
7.4
7.2
6.8
1 2 3 4 5 6 7 8
Figure 45 : Evolution du Conductivité électrique dans l’eau d’entre filtre
La diminution de la CE est due à l’utilisation d’Arthrospira platensis les minéraux des

eaux comme des nutriments.
Djaghoubi. A a servi effet de la bioaccumulation sur la qualité des eaux d’irrigation de la

région de Ouargla, nous avons trouvé le même résultat quant à Conductivité électrique.
III.5. NH3 et NO2 et NO3
D’après les résultats de la NH3 et NO2 et NO3 mesurée au niveau d’aquarium on observe
une diminution de la NH3 de 80 jusque-là 18 mg/l .NO2 et NO3 on note une augmentation jusque
3,650 mg/l pour le NO2 et 2,390 mg/l pour le NO3 et après une diminution par jusque-là 0,620
mg/l pour le NO2 et 1,270 mg/l pour le NO3.
77
120 NH3 (mg/l)

100
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8
NH3 (mg/l)
Figure 46 : Evolution de l’Ammoniac (NH3) dans l’eau d’entre filtre.
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8
NO2 (mg/l) Jour
Figure 47 : Evolution de Nitrite (NO2) et Nitrate (NO3) dans l’eau d’entre filtre.
La augmentation et la diminution NH3 et NO2 et NO3 est due à la bioconversion

biologique et chimique de ammoniac, nitrite, nitrate de cycle d’azote.
La spiruline absorbe le ammoniac (préférée) et nitrate (acceptable) dans de pH inferieur

10,5 Yuwadee Peerapornpisal a servi culture de la spiruline platensis en anaérobie porcine
effluent de traitement des eaux usées nous avons trouvé le même résultat quant à l’ammoniac,
78
comme pour le nitrate nous avons trouvé qu’il diminuait légèrement diminué et après une légère
augmentation puis diminuait avec le temps.
Meng Fanping a servi culture de microalgues dans les effluents secondaires: amélioration
de la biomasse algale, de l’élimination des nutriments et de la productivité des lipides nous
avons trouvé une augmentation puis une diminution de nitrite.
III.6. NT
D’après les résultats de la NT mesurée au niveau d’aquarium on observe une diminution

de la NT par rapport les tempes, de 135 mg/l le premier jour jusqu’à ce qu’il atteigne 60 mg/l
dans le 15 jour.
NT (mg/l)
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Figure 48 : Evolution de Nitrogène totale (NT) dans l’eau d’entre filtre.
La diminution du nitrogène total est due à la diminution ammoniac et de nitrite et le

nitrate.
Walter W.Mulbry a servi traitement des effluents de lisier de porc à l’aide d’algues d’eau
douce : production, récupération des éléments nutritifs et composition élémentaire de la
biomasse algue à quatre taux de charge des effluents, nous avons trouvé la valeur de nitrogène
totale augmen.
79
Conclusion générale
Un système de management environnemental de la sécurité de laboratoire fournit aux la

STEP une structure pour gérer efficacement les risques. Par conséquent la STEP ont besoin
d'outils pour gérer ce système. L'audit de la STEP (l'audit de laboratoire) est l'un de ces outils.
Il répond aussi à la problématique de la mise en place et de l'entretien d'un système de
management dans l'optique d'une amélioration continue.
L'objectif de cette étude a consisté de faire un audit interne pour suivre la qualité de
laboratoire et la qualité physicochimique des eaux usées brutes et épurées de la STEP 1 de
Kouinine pour voire l'application le système de politique environnemental au niveau de la
STEP.
Les résultats physicochimiques obtenus ont révélé que les eaux usées brutes entrant à la
STEP présentent une pollution organique et azotée assez élevée.
Au terme de notre étude, et selon les résultats obtenus, nous distinguons une grande
différence entre les valeurs de pollution des eaux traitées et celles des eaux brutes, ce ci dénote
que le procédé de lagunage aéré est très utile pour l’épuration des eaux usées, des abattements
de 77.29% pour la DCO, de 79.48% pour la DBO₅ et de 84.03% pour les MES sont observés.
D’autres résultats disponibles au niveau de la station montrent une forte élimination de la

pollution azotée (ammonium, nitrites et des nitrates) ainsi qu’une forte élimination du
phosphore total.
Il ressort également de cette étude que la pratique de l'audit interne ne peut plus, et ne doit
plus être une simple activité de vérification de conformité, mais un véritable moyen
d'amélioration continue pour la STEP. La mise en œuvre des propositions participera à faire de
l'audit un formidable outil de communication, en même temps qu'un outil d'analyse.
En conclut, après l'audit interne de laboratoire que le système de politique

environnemental autorise par ISO 14001est bien appliqué dans la STEP 1 et la qualité des eaux
traitées est conforme avec les normes.
81
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90

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‫الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية‬

République Algérienne Démocratique et Populaire

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE

La Bioremedition des eaux usées par des

Devant le jury composé de :

Présidente MAA Mme. BOUKHARI Dalal Université d’El Oued.

Examinatrice MCA Mme. MEDILA Ifrikya Université d’El Oued.

Promoteur MAA Mr. KIRAM Abderrazak Université d’El Oued.

Année universitaire: 2021/2022

Ce travail est le fruit de la collaboration de plusieurs personnes qui

Nous remercions vivement notre encadreur Monsieur KIRAM

Nous remercions également chaleureusement les différents membres du

Enfin, nous ne pouvons pas oublier de remercier tous nos professeurs,

La présentation de ce modeste travail m’offre l’occasion

A Mes chers parents A Toute ma famille

A Tous ceux qui me sont chers

A Tous mes amis

A tous les amis et camarades de la première étape et de la dernière

Les résultats obtenus du suivi de croissance d'Arthrospira platensis, la stabilité de

Les résultats obtenus du suivi de la bioremédiation du polluant organique par

Mots clés: spiruline, Arthrospira platensis, El-Oued, STEP 01 Kouinine,

Key words : spirulina, Arthrospira platensis, El-Oued, STEP 01 Kouinine,

Figure 01 : Diversité des formes des microalgues..................................................................... 5

Tableau 01: Domaines d’application de la spiruline ............................................................... 16

A1,A2,A3: lagunes aérée.

CO2 : Dioxyde de carbone.

DCO:Demande chimique en oxygène.

DBO : Demande biochimique en oxygène.

EDTA:Ethylene Diamine Tetraacetatic Acide.

ERU:eaux résiduaires urbaines.

MgSO4.7H2O: magnesium sulfate heptahydrate.

ONA:Office National d'Assainissement.

POPS : Polluant organique persistant.

SOD : Super Oxyde Dismutase.

STEP 2 (STEP) Station de traitement des eaux pollué.

TDS:Solides totaux dissous.

Dans le domaine de l'environnement, il est très important de disposer d'outils capables de

Les algues, sont des micro-organismes photosynthétiques aquatiques, utilisées dans

L’objectif de cette étude est :

- Apprendre différentes techniques de culture de micro-algues Spiruline.

- Apprendre différentes techniques de traitement de station de eau usée dans le STEP 01

- Apprendre différentes techniques d’analyse physicochimique (PH,T, conductivité….)

 Le premier chapitre est présentation de région d'étude

 Le chapitre deux décrit tout le matériel (biologique et non biologique) utilisé et

1. Généralités sur les micros algue :

Les microalgues sont cultivées et utilisées pour l’alimentation, pour la production de

Figure 01 : Diversité des formes des microalgues.

A) Chlorellavulgaris, B) Euglena, C.D) Cyanobacteria, E)Thalassiosirapseudonana

Les microalgues sont cultivées et utilisées pour l’alimentation, pour la production de

Lesmicroalgues ont une structure cellulaire simple et leur croissance nécessite de la

3. Classification des micros algues :

En général, La classification s'appuie principalement sur la nature des pigments des

Nombreuses espèces pluricellulaires.

4.L’utilisation des micro algues

Les algues sont utilisées dans les domaines suivant :

Alginates (E 400 à 405) et Carraghénanes (E 407) et Agar (E 406) utilise comme

Arthrospira platensis, commercialement connue sous le nom de spiruline, est une

Figure 02 : A :Arthrospira (Spiulina) platensis (Riviers, 2003).

B : Arthrospira platensis (Siteweb 2).