III – "Dépolluer" l'eau : Est-ce possible ? Comment ?

           1 – Plusieurs moyens de   dépollution de l'eau

     Il existe de nombreux moyens pour « dépolluer  » l'eau. Dans le cas des nitrates, la dépollution est réalisable à l'aide de deux traitements distincts.

     Le premier est le traitement biologique caractérisé par deux types d'action. Il s'agit de la dénitrification hétérotrophe dont les bactéries utilisent comme source de carbone et d'énergie un substrat carboné organique, ainsi que la dénitrification autorotrophe dont les procédés se mettent en oeuvre avec l'oxydation d'un substrat hydrogène ou soufre ou fer métallique.

Le deuxième est le traitement physico-chimique qui agit essentiellement sur le principe d'échange d'ions.

Nous aborderons ici de la dénitrification hétérotrophe.

 

           2 – Dénitrification hétérotrophe

         Les traitements biologiques occupent une place importante parmi les procédés mis en place pour éliminer les nitrates. La dénitrification biologique permet l'élimination des nitrates par leur réduction en azote gazeux. Lors de cette dépollution, au sens strict le nitrate joue le rôle d'accepteur d'électrons dans l'oxydation de composés oxydables. Le produit ultime de la réduction est l'azote gazeux. Les bactéries hétérotrophes utilisent comme source de carbone et d'énergie un substrat carboné organique.

Les premières installations françaises d'élimination des nitrates en eau potable ont mis en oeuvre la réaction de dénitrification hétérotrophe.  

 

   a ) Principe :

 La dénitrification hétérotrophe est la réaction la plus utilisée dans les procédés biologiques mis en oeuvre à l'échelle industrielle. La réaction peut se schématiser ainsi :

no3-1.jpg

nitrate => dioxyde d'azote => oxyde nitrique => protoxyde d'azote => diazote

Il existe une vingtaine d'espèces de bactéries strictement dénitrifiantes. Elles appartiennent notamment aux genres Bacillus, Paracoccus et Pseudomonas.

Ces bactéries peuvent oxyder un grand nombre de substrats carbonés. Ce substrat carboné fournit à la fois l'énergie et le carbone nécessaire au métabolisme et aux synthèses cellulaires. Pour un même nombre d'atomes de carbone, plus le substrat sera réduit, plus grand sera le nombre d'électrons libérés. En dénitrification des eaux potables, le substrat doit bien sûr ne présenter aucune toxicité. Le Ministère chargé de la Santé a autorisé l'utilisation de l'éthanol et de l'acide acétique.

Le système de dénitrification peut se schématiser de cette manière :

substra.jpg

En effet, à la sortie du filtre de dénitrification, la qualité de l'eau restituée n'est pas satisfaisante en oxygène dissous et teneur en carbone organique total. Il est donc nécessaire de réaliser plusieurs traitements avant de la redistribuer : aération, filtration, désinfection.

La filtration avec le charbon actif va permettre :

       - l'élimination biologique du résiduel de carbone organique,

       - l'élimination des mauvais goûts et de certains micropolluants présents dans l'eau brute

       - l'élimination de nitrites éventuellement présents.

Parcontre plusieurs facteurs peuvent contrarier la vitesse de dénitrification :

       - L’oxygène dissous, qui doit être présent en concentration suffisamment faible pour ne pas entraver l’activité des micro-organismes.

       - Le pH, qui se situe optimalement entre 7 et 8,5,

       - La température, qui se situe optimalement entre 15°c et 20°c,

       - Le rapport carbone/nitrate (le taux de dénitrification augmente avec la concentration en carbone jusqu’à une valeur maximale à partir de laquelle l’augmentation des concentrations en carbone n’affecte plus la dénitrification),

       - Le phosphate, qui est nécessaire à la croissance bactérienne (environ 0,5 mg/l de PO4)

 

    b) Procédé Nitrazur :

 Le procédé Nitrazur se caractérise par un réacteur de dénitrification garni de Biolite, d'une cascade d'aération, d'une filtration sur charbon actif granulé, ainsi qu'une bâche de stockage de l'eau traitée.

Schéma général du procédé Nitrazur :

schema.jpg

L'eau brute pompée du puits est mise en contact avec les réactifs phosphorés et carbonés avant d'arriver dans le réacteur biologique, dans lequel est envoyé de l'air de lavage et de l'eau traitée non chlorée. C'est la dénitrification.

Après cette première partie du traitement, l'eau subit une aération. Elle est mise en contact avec du chlorure de fer puis arrive dans le filtre Mediazur à CAG où on y mélange de l'eau traitée chlorée et  à nouveau de l'air de lavage.

Les eaux de lavages sont reconduites vers des stations d'épuration pendant que l'eau traitée se stocke dans le réservoir d'eau traitée non chlorée.

Enfin, du chlore est ajouté à cette eau pour qu'elle devienne de l'eau traitée chlorée qui est finalement redistribuée vers un château d'eau.

 

Deuxième Partie        -        Haut de page         -        Conclusion

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site