Les eaux usées peuvent représenter une ressource précieuse pour l'irrigation principalement dans les régions arides et semi-arides où les ressources en eau mobilisables sont rares et la demande agricole est intense.
Elles ont également une valeure fertilisante pour les cultures en raison des substances nutritives qu'elles renferment et peuvent ainsi entraîner une amélioration des rendements agricoles. Quoique l'utilisation de ces eaux non traitées en irrigation peut soulever différents problèmes d'ordre sanitaires, agronomiques et environnementaux.
Afin d'éviter ces effets et rendre les eaux usées plus acceptables pour l'irrigation, il s'avère nécessaire d'élaborer un système de traitement pour la réduction du niveau de la contamination de ces eaux par les agents pathogènes ; le choix de ce système de désinfection des eaux usées dans les pays en voie de développement doit être subordonnée à plusieurs critères dont les plus importants sont la simplicité du système le meilleur rendement et le faible coût d'investissement.
Notre système de traitement des eaux usées de Rabat est composé d'une série de traitement (chloration, décantation, filtration et désinfection aux ultraviolets), doit montrer des performances dans l'élimination des oeufs d'helminthes et la désinfection bactériologique.
Dans le premier volet de notre travail, nous avons réalisé :
Des ESSAIS en DISCONTINU dans le but d'avaluer le rendement de chaque traitement pris séparément ; les études physico-chimiques, bactériologiques et parasitologiques se sont avérés très indispensables en vue d'une caractérisation de l'eau usée avant et après chaque traitement.
Notre travail s'est divisé en 4 partie :
Ces essais se sont avérés très indispensables en vue d'une caractérisation de l'au usée ; nous avons tenté d'apporter un grand nombre d'informations concernant le rendement de chaque traitement pris séparément, en décrivant dans un premier temps chaque procédé utilisé pour épurer les eaux usées.
Les résultats obtenus au cours de cette étude montrent clairement l'influence du colmatage du sur le degré d'épuration des eaux usées, que se soit en alimentation continue ou en alimentation fractionnée.
Ainsi, plus le colmatage est accentué suite à plusieurs jours d'alimentation, plus la qualité des effluents restitués est moindre et ceci au regard de tous les paramètres physico-chimiques analysés. Toutefois en régime pré-colmaté, ce colmatage est bénéfique dans la mesure ou il favorise la rétention des M.E.S et accroit le temps de séjour de l'eau dans le filtre améliorant ainsi la qualité physico-chimique et biologique de l'effluent.
Dès lors, il apparaît que les performances épuratrices d'un système de filtration dans la masse dépendent étroitement de la maîtrise du phénomène de colmatage dont la phase très prononcée doit être retardée le plus possible.
Nous avons étudié l'efficacité de la filtration dans l'élimination des oeufs d'helminthes et dans la rétention des matières en suspensions ;
- le traitement des eaux usées domestique se révèle être un moyen performant pour éliminer les oeufs d'helminthes et les kystes de protozoaires.
En ce qui concerne la concentration en oeufs d'helminthes la technique de Janeckso-Urbayl a donné le meilleur recouvrement avec une concentration de 47 oeufs/1.
La caractérisation parasitologique des eaux usées de Rabat en période Printemps-Eté montre que le pourcentage d'échantillons positifs est supérieur à celui observé en période Autonme-Hiver.
Le traitement germicide tertiaire par les ultraviolets est efficace en ce qui concerne les germes de contamination fécale, les radiations ultraviolettes par leur action photochimiques entraînent la mortalité de ces germes ; ainsi le taux d'abattement des CT. CF et SF en ulog est de 3,4 ; 3,5 et 3,6 respectivement.
Lefficacité du traitement est limité par la présence dans le milieu des particules en suspension, en effet au fur et à mesure que la turbidité du milieu augmente, le délai nécessaire à l'élimination de plus de 99,98% des bactéries est prolongée.
Le suivi en continu et la maîtrise de cette essaie a nécessité beaucoup de rigueur en vue de la réalisation des objectifs souhités dont un effluent de bonne qualité bactériologique, parasitologique et physico-chimique.
- Le suivi Hydraulique
Le colmatage supérieur commence à se manifester dès le 3ème jour, une accentuation de la charge hydraulique et un amortissement des débits restitués ont été observés.
- Le suivi Analytique
Les différents traitements n'ont pas la même efficacité dans l'élimination des germes.
En effet, la désinfection aux UV opère l'abattement le plus important ; 99% pour les CF et SF des échantillons de la période chaude, 99,80% pour le CF et 99,89% SF des échantillons de la période froide.
Le traitement des eaux usées de Rabat dans notre unité expérimentale permet une élimination totale des oeufs d'helminthes, cependant les oeufs sont récupérées au niveau du filtrat.
On a essayé de définir le degré de responsabilité des vaiations saisonnières, l'altitude du soleil dans le procédé de désinfection des échantillons d'eau par concentration des rayons solaires.
L'abattement des germes s'accélère pour les échantillons d'eau exposés au cours du matin car au bout d'une heure et trente minutes (1h30 mn) d'action des radiations solaires plus de 96% des CF y sont éliminés traduisant une réduction de 4,5 ulog de germes/100ml.
Comparé au mois de décembre le mois d'août permet une meilleure désinfection solaire.
Les CF et CT lors des journées claires sont totalement inactivés après 8h d'exposition, bien que les SF et les ST soient réduits de 87,9% en 8 heures d'action.
Au cours des journées nuageuses la sensibilité des germes est modifié par les nuages. On peut conclure donc que par ciel clair la désinfection solaire s'opère plus rapidement que lorsque le ciel est nuageux.
Pour la commodité de nos essai, nous avons dû travailler à faible débit, mais le même principe peut naturellement être appliquer à des débits beaucoup plus importants.
Ces résultats obtenus démontrent que l'efficacité de la désinfection des eaux usées par exposition aux radiations solaires est directement influencée par la qualité de cette eau, la nature du matériel biologique et ses particularités, ainsi que par les conditions météorologiques.
L'étude expérimentale que nous avons réalisée indique que les radiations UV parviennent à réduire plus de 99% de la population des Coliformes totaux contenue dans les échantillons d'eau exposés circulant dans les récipients en pyrex préconisés pour ce type de traitement.
La qualité de l'eau joue aussi un rôle indiscutable dans la disparition des CT par le soleil. En effet sa turbidité ne doit pas être maximale en NTU, sinon une préfiltration est nécessaire. les PH extrêmes (5,8 et 8,7) combinés aux radiations UV procurent un taux de mortalité des CT supérieur à celui induit uniquement par les radiations solaires.
Les délais nécessaires à l'élimination de la totalité de CT augmentent au fur et à mesure que les volumes d'eau exposés sont élevés (grands débits).
L'effet bactéricide des radiations solaires est également régi par les conditions météorologiques. Le traitement de l'eau par cette technique est réalisable même en saison d'hiver bien que la pluie constitue un obstacle à la transmission des radiations ultraviolettes diffuses : l'essai de l'exposition des échantillons à 12 heures a conduit à une plus rapide élimination des germes, par rapport au matin et à l'après midi.
Dans le cadre des expériences menées, en vue de l'épuration des eaux usées et leur réutilisation en irrigation, nous avons testé les performances de l'unité pilote dans l'élimination des germes de la contamination fécale d'une part et avons évalué la contamination du produit récolté et du sol d'autre part.
L'analyse bactériologique du sol, irrigué avec l'au usée épurée, a montré que le traitement de l'eau permet de diminuer le degré de contamination au sol aussi bien en surface qu'en profondeur, et ce, par comparaison au sol irrigué par une eau usée brute, cette diminution du degré de contamination permettrait donc une diminution du degré de contamination permettrait donc une diminution du risque de la contamination du fruit.
L'analyse bactériologique du fruit, a révélé que le produit végétal récolté après irrigation avec les eaux usées épurées, et de qualité bactériologique acceptable, son degré de contamination est situé dans les normes préconisées par les organisations internationales (OMS/FAO) malgré que le nombre de Coliformes fécaux dans l'effluent reste supérieur aux normes établies pour les eaux d'irrigations.
ABREVIATIONS UTILISEES
- M.E.S. : Matières en suspensions.
- CT : Coliformes totaux
- CF : Coliformes fécaux
- UV : Ultraviolets
- NTU : Unité de la Turbidité.