EVALUATION DE LA PERFORMANCE EPURATOIRE DE LA STATION D’EPURATION DE NOUAKCHOTT (MAURITANIE)
Les helminthes
Les helminthes sont des vers multicellulaires. Tout comme les protozoaires, ce sont majoritairement des organismes parasites. Les œufs d’helminthes sont très résistants et peuvent notamment survivre plusieurs semaines, voire plusieurs mois sur les sols ou les plantes cultivées. La concentration en œufs d’helminthes dans les eaux usées est souvent de l’ordre de 10 à 103 œufs/l (Schwartzbrod et al., 1987; Firadi, 1996 ; Faby et Brissaud, 1997).
Pathogénicité et épidémiologie
La pathogénicité des helminthes est souvent très significative et correspond à un impact socioéconomique important. Dans l’optique d’évaluer l’impact de la réutilisation des eaux usées en agriculture sur la distribution des parasitoses intestinales chez les enfants de la zone d’épandage des eaux usées à Nouakchott, une enquête épidémiologique a été effectuée par le Centre National d’Hygiène a été effectuée chez les enfants de la zone d’épandage et dans une zone témoin (dont la population est non exposée au facteur de risque et doit présenter les mêmes conditions socioéconomiques que la population de la zone d’épandage).
Surveillance et prophylaxie
L’infestation par les helminthes est un phénomène relativement très rapide dans le contexte du péril fécal. Cette problématique se trouve aggravée par la diversité des espèces pathogènes de cette classe de parasites ainsi que leur cycle assez court. Les principales helminthiases que l’on trouve dans les eaux usées sont généralement l’ascaridiose, la hydatidose, l’ankylostomiase et l’oxyurose. La Prophylaxie passe par le contrôle des eaux, la lutte contre le péril fécal et le traitement efficace des sujets infestés.
Paramètres physicochimiques
Les principaux paramètres physicochimiques ayant une importance dans le monitoring de l’épuration des eaux usées par boues activées ont été étudiés. Ce sont :
Le pH
Le pH qui représente la mesure du caractère acide ou basique des eaux usées est un paramètre important dans le processus d’épuration des eaux usées. En général, l’activité biologique au niveau des boues activées se situe entre des valeurs de pH de 6.5 à 8. En dehors de cet intervalle, le pH affecte la vie aquatique et par conséquent influence l’autoépuration du milieu naturel. Le chaulage des boues entraînent une grande hausse du pH qui impacte la qualité et la quantité de la flore microbienne. Les différentes corrélations pertinentes peuvent être recherchées entre le pH et les autres principaux paramètres physico-chimiques.
La demande biochimique en oxygène (DBO5)
Les phénomènes d’autoépuration dans les eaux superficielles résultent de la dégradation des charges organiques polluantes par les micro-organismes. La demande biologique en oxygène est, par définition, la quantité d’oxygène nécessaire aux microorganismes vivants pour assurer l’oxydation et la stabilisation des matières organiques présentes dans l’eau usée. C’est un paramètre qui permet d’évaluer la fraction de la pollution organique biodégradable. Par convention, la DBO5 est la valeur obtenue après cinq jours d’incubation (Cadillon et al., 1993). La gamme de la DBO5 des eaux usées urbaines en Afrique de l’ouest est estimée entre 200 et 400mg/L (Himmi et al., 2005).
La demande chimique en oxygène (DCO)
La DCO est la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder les matières organiques y compris les matières biodégradables et non biodégradables par voie chimique. Vu la simplicité de mesure de la DCO et sa précision, il s’est avéré nécessaire de développer des corrélations entre la DBO5 et la DCO, ainsi le rapport DCO/ DBO5 des eaux usées urbaines. Ce rapport est proche de 2 (Gomella et Guerree, 1978). Le rapport DCO/ DBO5 des effluents domestiques est situé entre 1,9 et 2,5. (Hamdani, 2004).
Les matières azotées
Les formes de l’azote dans les eaux usées sont l’azote total (NTK), les nitrates (NO3-) et les nitrites (NO2 -). En plus de la toxicité de la forme ammoniacale et nitrique, l’azote intervient dans le phénomène de l’eutrophisation. Donc, sa caractérisation et sa quantification sont primordiales pour les rejets liquides dans le milieu naturel (Deronzier et al., 2001).
Matières phosphatées
C’est la quantité de phosphore total contenu dans l’eau sous diverses formes : polyphosphates, organophosphates et orthophosphates. Le phosphore est aussi responsable de l’eutrophisation du milieu aquatique, d’où l’obligation de sa détermination (Martin, 1987).
Les matières en suspension (MES)
C’est la quantité de pollution organique et minérale non dissoute dans l’eau (Gomella et Guerree, 1978). Les matières en suspension sont responsables d’ensablement et de baisse de pénétration de la lumière dans l’eau, ce qui entraîne une diminution de l’activité photosynthétique et une chute de la productivité du phytoplancton.
Le carbone organique total (COT)
Le carbone organique total (COT) est la quantité de carbone lié dans un composant organique. Il est souvent utilisé comme indicateur non spécifique de la qualité de l’eau. La méthode rapide de détermination du COT par méthode colorimétrique constitue une méthode facile pour garantir des résultats satisfaisants. Cet indicateur donne une très bonne idée de la charge polluante organique des eaux usées.
L’azote total Kjeldahl (NTK)
L’azote total Kjeldahl (NTK) est une appellation qui désigne la somme de l’azote ammoniacal et de l’azote organique. L’azote qui se retrouve sous forme oxydée, tel que les nitrites ou les nitrates par exemple, n’est pas mesuré par cette technique. Il représente la charge azotée des eaux résiduaires d’origine urbaine, et dont la source principale est l’urine. Il se trouve principalement sous formes ammoniacale et organique. L’industrie peut également être une source de pollution azotée: azote ammoniacale, azote nitrique, azote organique. Il est rejeté environ 13 à 15 grammes d’azote par habitant et par jour dont 1/3 sous forme ammoniacale et 2/3 sous forme organique. Dans le réseau d’égout et selon sa longueur, les formes organiques se transforment en ammoniaque selon la filière 2 du cycle de l’azote (ammonification). En fin de réseau, les proportions en azote sont généralement de 1/3 organique et 2/3 ammoniacal. Dans le cas de la station d’épuration de Nouakchott, ce paramètre devrait représenter un moyen, important d’appréciation.
La conductivité
La conductivité est la mesure de la capacité d’une eau à conduire un courant électrique. La conductivité varie en fonction de la température. Elle est reliée à la concentration et à la nature des substances dissoutes. En général, les sels minéraux sont de bons conducteurs par opposition à la matière organique et colloïdale, qui conduit peu. Par conséquent, dans le cas des eaux usées fortement chargées en matière organique, la conductivité ne donnera pas forcément une idée immédiate de la charge du milieu. Dans les autres cas, elle permet d’évaluer rapidement le degré de minéralisation d’une eau et d’estimer le volume d’échantillon nécessaire pour certaines déterminations chimiques.
Evaluation de la performance épuratoire de la station d’épuration et analyse des abattements
Introduction Le rendement épuratoire de la station d’épuration étudiée a été évalué en termes d’abattements microbien et chimique. Pour ce faire, un suivi spatio-temporel a été conduit sur une période de 15 mois allant du 17 janvier 2005 au 27 mars 2006. Ce suivi qui s’est fait sur une échelle de quinze jours, a concerné cinq paramètres bactériologiques et six paramètres physico-chimiques.
Paramètres considérés dans l’évaluation du rendement épuratoire
Le suivi spatiotemporel des abondances a concerné les principaux paramètres bactériologiques et physicochimiques considérés d’usage, dans l’évaluation des rendements épuratoires des stations d’épuration. Les paramètres ont été choisis sur la base de critères bibliographiques, comparatifs ainsi que sur la base de leur faisabilité en termes de modes opératoires et de coûts dans les conditions expérimentales de l’étude.
Paramètres bactériologiques
Les paramètres bactériologiques considérés dans l’étude sont :
Les bactéries hétérotrophes aérobies (flore mésophile aérobie totale) L’évaluation de l’abondance des bactéries hétérotrophes aérobies représente un critère valable pour l’appréciation du niveau de la performance épuratoire. D’une part, cette flore mésophile aérobie totale renseigne sur la charge microbienne totale dans l’eau usée et d’autre part, elle témoigne des risques inhérents à la réutilisation ultérieure de cette eau usée, notamment dans le contexte de l’irrigation des produits maraîchers. La FMAT renseigne aussi bien sur la microflore autochtone que sur la microflore allochtone apportée par la pollution des eaux.
Les coliformes thermo tolérants
L’importance des coliformes thermo tolérants ou fécaux dans les eaux usées domestiques est due à la nature de ce groupe qui est considéré comme bio indicateur ou témoin de la pollution fécale récente et par conséquent, de la probabilité de contenir des bactéries pathogènes ou pathogènes opportunistes. Les méthodes d’évaluation de l’abondance des principales espèces E. coli, Citrobacter freundi, Enterobacter cloacae et Klebsiella pneumoniae sont donc utilisées dans le contexte de l’épuration des eaux usées municipales. 30
Les entérocoques
Les entérocoques témoignent d’une contamination d’origine fécale ancienne tandis que les coliformes thermo tolérants témoignent d’une contamination d’origine fécale relativement récente. Ces microorganismes sont des témoins de contamination fécale assez résistants, y compris dans les milieux salés (Gaujous, 1995). Ils peuvent aussi se multiplier dans les milieux présentant des pH allant jusqu’à 9,6. On peut par conséquent les utiliser comme indicateurs d’organismes pathogènes qui ont une résistance similaire au pH élevé. Le groupe des Aeromonas mobiles La présence des espèces d’Aeromonas mobiles dans les effluents épurés est parfois associée aux concentrations des coliformes thermotolérants et pose un problème d’intérêt sanitaire. Le groupe des Aeromonas mobiles est devenu ces dernières années un paramètre pertinent pour l’évaluation du potentiel bactérien pathogène des eaux usées. A cela, les espèces d’Aeromonas mobiles ont été de plus en plus reportées dans les étiologies liées aux maladies d’origine hydrique. Les Pseudomonas aeruginosa On attribue la capacité de la P. aeruginosa, d’être à l’origine d’une pathogénicité significative chez l’homme. Un certain nombre de facteurs de virulence contribue à la pathogénicité des Aeromonas. À côté d’hémolysines et d’enzymes favorisant l’infection comme les protéases, lipases et DNases. Les Aeromonas mobiles présentent une capacité d’adhésion significative et produisent diverses toxines (Kuhn et al., 1997).
Paramètres physico-chimiques
Les paramètres physicochimiques étudiés sont : Le pH Le pH qui représente la mesure du caractère acide ou basique des eaux usées est un paramètre important dans le processus d’épuration des eaux usées. En général, l’activité biologique au niveau des boues activées se situe entre des valeurs de pH de 6.5 à 8. En dehors de cet intervalle, le pH affecte la vie aquatique et par conséquent influence l’autoépuration du milieu naturel. En plus de cette importance, les différentes corrélations pertinentes peuvent être recherchées entre le pH et les autres principaux paramètres physico-chimiques et bactériologiques témoignant de l’efficacité du traitement par boues activées.
La demande biochimique en oxygène (DBO5)
La demande biologique en oxygène (DBO5) est un paramètre fondamental dans l’exercice de l’évaluation du rendement d’une station d’épuration. C’est par définition, la quantité d’oxygène nécessaire aux microorganismes vivants pour assurer l’oxydation et la stabilisation des matières organiques présentes dans l’eau usée. La DBO5 est un paramètre qui permet d’évaluer la fraction de la pollution organique biodégradable. La DBO5 décrit également une demande en oxygène d’un effluent, mais il ne s’agit que des besoins des micro-organismes présents dans l’effluent, qui vont consommer l’oxygène pour leurs réactions métaboliques. Par définition, la DBO5 est incluse dans la DCO et son taux devrait nécessairement lui être inférieur. Elle est représentative de la capacité d’un milieu à s’auto-épurer.
La demande chimique en oxygène (DCO)
La DCO est la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder les matières organiques y compris les matières biodégradables et non biodégradables par voie chimique. Vu la simplicité de mesure de la DCO et sa précision, il s’est avéré nécessaire de développer des corrélations entre la DBO5 et la DCO ainsi le rapport DCO/ DBO5 des eaux usées urbaines est souvent proche de 2 (Gomella et Guerree, 1978), le rapport DCO/ DBO5 des effluents domestiques est de 1,9 à 2,5. (Hamdani et al., 2002). La DCO décrit les besoins en oxygène des matières oxydables présentes dans l’eau d’un effluent. Il s’agit en grande partie de matières organiques qui seront oxydées lors de réactions enzymatiques, ou d’ions oxydables fer ferreux, chlorures, sulfures et nitrites. Appliquée aux effluents traités par une station d’épuration, la mesure de la DCO permet d’apprécier l’efficacité du traitement appliqué et d’évaluer l’impact des rejets sur l’environnement quant au risque d’asphyxie par une trop grande consommation d’oxygène lors des réactions de dégradation et d’oxydation.
Le carbone organique total (COT)
Le carbone organique total (COT) est la quantité de carbone lié dans un composant organique. Il est souvent utilisé comme indicateur non spécifique de la qualité de l’eau. Cet indicateur donne une très bonne idée de la charge polluante organique des eaux usées et renseigne valablement sur l’efficacité de d’épuration des eaux usées municipales.
L’azote total Kjeldahl (NTK)
L’azote total Kjeldahl (NTK) est une appellation qui désigne la somme de l’azote ammoniacal et de l’azote organique. L’azote qui se retrouve sous forme oxydée, tel que les nitrites ou les nitrates par exemple, n’est pas mesuré par cette technique..
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