Les eaux usées sont constituées des déchets liquides de nos maisons, comme ceux provenant des toilettes, des baignoires, des douches, des cuisines et des éviers, qui sont déversés dans les égouts. Dans de nombreux endroits, les eaux usées contiennent également des déchets liquides provenant des entreprises et des industries. Dans les pays développés, les gens commencent à séparer et à évacuer les déchets ménagers en eaux grises et eaux noires. Les eaux grises proviennent des activités quotidiennes à la maison, comme faire la lessive, laver la vaisselle et prendre un bain, et elles sont assez faciles à réutiliser. Les eaux noires sont celles que vous obtenez des toilettes et sont constituées de déchets humains. Ces deux types d'eaux passent par un traitement de précision avant d'être déclarées sûres. Avant d'entrer dans le vif du sujet du processus de traitement des eaux usées, prenons un moment pour le comprendre en quelques mots.

Processus de traitement des eaux usées

Le traitement des eaux usées comprend quatre étapes. Le prétraitement consiste à filtrer les gros débris tels que les chiffons, les branches et les déchets non biodégradables. Lors du traitement primaire , les matières en suspension sont éliminées : les particules les plus lourdes se déposent au fond et forment des boues, tandis que les matières plus légères, comme les huiles, remontent à la surface. Le traitement secondaire utilise des bactéries aérobies pour décomposer les déchets organiques et purifier davantage l’eau. Enfin, le traitement tertiaire vise à éliminer les nutriments et les particules les plus fines, prévenant ainsi les dommages potentiels aux écosystèmes sensibles et affinant l’eau pour un rejet ou une réutilisation plus sûrs.

Source : Britannica

Étape 1 : Prétraitement

Les gros objets qui ne sont pas facilement biodégradables par les bactéries doivent être éliminés des eaux usées brutes. Il s'agit notamment des tampons, des serviettes hygiéniques, des bâtonnets, des feuilles, des chiffons, des lingettes humides, etc. Une fois séchés, ils sont soit jetés dans des décharges, soit brûlés. Le processus comprend également l'élimination des graviers et du sable, qui sont ensuite déposés dans des réservoirs et envoyés dans des décharges.

Étape 2 : Traitement primaire des eaux usées

Cette étape consiste à retenir les eaux usées dans des réservoirs où les solides se déposent au fond et les graisses et les huiles remontent à la surface. Les solides déposés sont collectés et les substances plus légères sont éliminées. Les eaux usées passent par une chambre de dessablage, où des éléments tels que des cendres, du sable et des petites pierres se déposent au fond. Une chambre de dessablage est utile dans les endroits dotés de systèmes d'égouts combinés, en particulier lorsque du sable ou du gravier est emporté dans les égouts par temps orageux.

Même après le tamisage et l'élimination des impuretés, les eaux usées contiennent encore un mélange de matières organiques et inorganiques, ainsi que diverses particules en suspension. Ces solides sont de minuscules particules qui peuvent être extraites des eaux usées grâce à un bassin de sédimentation. Ainsi, lorsque le débit dans l'un de ces bassins diminue, les particules en suspension se déposent au fond, formant une masse solide appelée boues primaires brutes . Le pompage est généralement nécessaire pour extraire les boues des bassins. Elles peuvent ensuite être transformées en engrais, envoyées en décharge ou incinérées. Le liquide situé entre ces deux couches est soutiré pour être traité lors de la phase de traitement secondaire. Régulièrement, un camion-citerne vient récupérer les boues et les croûtes pour un traitement ultérieur.

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Étape 3 : Traitement secondaire

Après le traitement primaire, les eaux usées sont purifiées par un procédé de traitement biologique. Lors de ce traitement, des micro-organismes décomposent la matière organique et les nutriments présents dans les eaux usées décantées. L'effluent traité respecte les normes de 30 mg/L de MES et de 20 mg/L de DBO.

Le traitement secondaire des déchets consiste à utiliser des micro-organismes pour décomposer la matière organique dans un environnement contrôlé. Ce procédé implique généralement une oxydation biologique de la matière organique en présence d'oxygène. Pour ce faire, les déchets sont aérés afin de fournir l'oxygène nécessaire au développement des micro-organismes. La matière dégradée se dépose dans des bassins de décantation secondaire, puis est éliminée par sédimentation.

Étape 4 : Traitement tertiaire

Il s’agit d’éliminer les polluants non biodégradables qui surviennent après les étapes de traitement primaire et secondaire. Cette méthode permet d’éliminer le phosphore et l’azote de l’eau pour la rendre plus propre. Vous savez, lorsqu’il s’agit de traiter les eaux usées, le traitement tertiaire repose vraiment sur certains outils clés, comme le tamis rotatif. Son utilisation permet de séparer plus efficacement les liquides et les solides minuscules. Le traitement tertiaire nous donne la possibilité d’améliorer la qualité des effluents avant qu’ils ne se déversent dans des endroits comme les lacs, les champs, les mers ou les rivières.

Il existe de nombreux procédés de traitement tertiaire utilisables dans les stations d'épuration des eaux usées (STEP) . Ce processus de filtration ou de purification des eaux polluées présente de nombreux avantages. Dans le contexte local, le traitement tertiaire des eaux usées vise à éliminer les nutriments résiduels, les agents pathogènes, les matières non biodégradables, les matières inorganiques dissoutes, les matières en suspension, les métaux lourds et même les micropolluants persistants après le traitement secondaire. La plupart des procédés de traitement tertiaire combinent des méthodes physico-chimiques telles que la filtration, la coagulation, l'osmose inverse, l'adsorption sur charbon actif et la désinfection.

Pour comprendre pourquoi le traitement des eaux usées est essentiel à la préservation de notre environnement, consultez le lien ci-dessous pour obtenir des informations plus détaillées : À l’intérieur d’une station d’épuration : comment ça marche et pourquoi c’est crucial pour notre environnement

Les défis des stations d'épuration

Le traitement des eaux usées pose plusieurs défis :

• Consommation d'énergie - Une part importante du budget opérationnel d’une station de traitement des eaux usées est consacrée à la consommation d’énergie. Environ 60 térawattheures (TWh) de l'énergie électrique d'un pays développé sont utilisés chaque année par le traitement des eaux usées, ce qui représente environ 2 à 3 %. Le traitement biologique consomme généralement entre 50 et 60 % de l'énergie de l'usine de traitement des eaux usées municipales, ce qui en fait le traitement le plus énergivore. processus.
• Opérateurs formés – Les stations de traitement des eaux usées doivent être exploitées par des professionnels possédant la formation et les qualifications appropriées. Ils surveillent les équipements électriques et d'instrumentation, ainsi que les fuites ou les vannes dans les canalisations, et sont disponibles à tout moment. Lorsque les variations et les saisons des influents se produisent, cette tâche devient beaucoup plus ardue.
• Élimination des boues – Les boues sont le sous-produit d'un traitement physique, chimique ou biologiqueLe traitement des eaux usées présente une préoccupation environnementale importante en raison de la nécessité d’éliminer les boues excédentaires.
• Obstruction-  Il peut être assez difficile de localiser avec précision l'endroit où une canalisation est obstruée dans un grand réseau d'égouts, et c'est un problème courant dans la plupart des stations d'épuration. Lorsque cela se produit, les eaux usées ne peuvent pas s'écouler aussi librement.
• Pollution par les nutriments – Principalement en raison de l’excès de phosphore et d’azote — présente difficultés d'élimination des nutriments lors du traitement des eaux usées. La surabondance d'azote et de phosphore dans les eaux usées est la principale source de contamination par les nutriments. Lorsque ces composants sont surabondants dans les eaux usées, il peut être difficile d'éliminer ces nutriments.

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Conclusion

En conclusion, le processus de traitement des eaux usées est crucial pour la protection de la santé publique et la préservation des écosystèmes naturels. Il comprend quatre étapes clés : le prétraitement, le traitement primaire, le traitement secondaire et le traitement tertiaire. Chaque étape élimine progressivement les contaminants, le prétraitement filtrant les gros débris, le traitement primaire décantant les solides, le traitement secondaire utilisant des processus biologiques pour dégrader la matière organique et le traitement tertiaire affinant davantage l'eau pour éliminer les nutriments et les micropolluants.

Ensemble, ces processus garantissent que l’eau traitée répond aux normes de sécurité avant d’être rejetée ou réutilisée. Malgré ses avantages, le traitement des eaux usées est confronté à des défis tels qu’une consommation énergétique élevée, la gestion des boues, l’élimination des nutriments et des complexités opérationnelles, ce qui rend essentiel d’innover et d’optimiser continuellement le processus.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la pollution par les nutriments et ses impacts environnementaux, visitez le site ci-dessous pour des informations détaillées :

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