analyse du pouvoir epurateur de quelques plantes macrophytes dans les regions arides

Upload: dhikrane-nafaa

Post on 25-Feb-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    1/232

    Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire

    Ministre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche Scientifique

    U!"ERS!#E M$%AMED &%!DER ' (!S&RA '

    )acult des Sciences E*actes+ des Sciences de la ature et de la "ie

    Dpartement des Sciences Agronomiques

    , dordre - ..Srie - ....

    MEMOIRE DE MAGISTER

    Spcialit : Sciences Agronomiques

    Option :Agriculture et environnement dans les rgions arides

    Prsent par -

    MANCER Halima

    Ingnieur Agronome

    #%EME

    Soutenue le -.//0.//01232

    De4ant le 5ur6 -

    Prsident -

    E*aminateur -

    E*aminateur -

    Rapporteur -

    (AR&A# D5amel

    $MAR! D5amel

    (E7%AMRA Mohamed

    DE(A(E8%E Mahmoud

    Professeur

    Professeur

    Ma9tre de 8onfrences :A

    Professeur

    Uni4ersit de (is;ra

    Uni4ersit de (is;ra

    Uni4ersit de (is;ra

    Uni4ersit de (is;ra

    ANALYSE DU POUVOIR EPURATEUR DE

    QUELQUES PLANTES MACROPHYTES

    DANS LES REGIONS ARIDES

    http://www.univ-biskra.dz/index.php?option=com_content&view=article&id=89&Itemid=104&lang=frhttp://www.univ-biskra.dz/index.php?option=com_content&view=article&id=89&Itemid=104&lang=fr
  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    2/232

    Je tien remercier toute personne ayant contribu de prs ou de loin la

    ralisation ce modeste travail.

    Il mest particulirement agrable dadresse mes sincres

    remerciements mon promoteur monsieur DEBABECE !a"moud

    pro#esseur luniversit de Bis$ra% malgr ses nombreuses c"arges il na

    &amais mnag ses e##orts pour me soutenir% mencourager et me conseiller.

    !es remerciements vont galement '

    !onsieur BA()A* D&amel +ro#esseur luniversit de Bis$ra% pour

    avoir accept de prsider mon &ury.

    !onsieur ,mari !a"moud +ro#esseur luniversit de Bis$ra% pour

    avoir bien accept de-aminer mon travail.

    !es remerciements vont galement !onsieur BEA!(A !o"amed

    /ui a accept de &uger mon travail en /ualit de-aminateur.

    Je remercie aussi !essieurs 01I!E1( )amel et !A2!,1DI Ali

    c"args de cours luniversit de Bis$ra% /ui nont pas cess de mencourager

    et de me conseiller% malgr leurs occupations.

    Jadresse galement mes remerciements tous mes enseignants du

    dpartement dAgronomie /ui mont aid dans la russite de mon travail%

    surtout !erAc"ora et !erBena3i3a.

    Je remercie vivement% monsieur Debabec"e D&amel% responsable de lastation de traitement de la socit *I4IB% pour nous avoir aid normment

    e##ectuer nos analyses e-primentales.

    !es remerciements les plus vi#s Dalila 5en bibliot"/ue6% 4atima 5au

    laboratoire6 pour lambiance et la bonne "umeur.

    7ue dire si ce nest un grand !erci toutes les personnes du laboratoire

    d8Agronomie 5a$im% inda et ayet6% ainsi /ue *are$ du C(2*(A.

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    3/232

    Les abrviations

    AFNOR : Association franais de normalisation

    ANAT :Agence National de l'Amnagement du territoire

    DBO5: Demande Biochimique en Oxygne

    DCO :Demande Chimique en Oxygne

    EUB :les eaux uses rutes

    MES: !atires "n #us$ension

    NO3-: Nitrate

    FTU: %orma&ine turidity unit

    PVC :olychlorure de (inyle

    TIFIB : "ntre$rise )issage %inissage *Bis+ra

    S/cm : micro*#iemens $ar cm,

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    4/232

    Introduction

    Leau, lment indispensable pour la vie quotidienne, joue un rle primordial aussi bien

    dans chaque communaut que dans chaque entreprise. Lapprovisionnement en eau douce devient

    de plus en plus difficile en raison de laccroissement du taux dmographique, du niveau de vie, de

    la scheresse, des techniques industrielles modernes et de la nature des produits fabriqus et le

    spectre des dangers quils prsentent. Cela rend le problme des dchets industriels de plus en plus

    complexe et grave et cest lun des aspects les plus inquitants qui ne fait que dgrader le milieu

    naturel et qui constitue un vrai danger pour lavenir de lhumanit. !t pourtant l"omme continue

    de dverser des milliers de tonnes de polluants dans les cours deau sous forme de dchets

    industriels. #"$%& 'I$(!, '$)*+, -/0

    1our une gestion durable de leau, comme pour dautres ressources, il convient de porter

    son attention sur deux paramtres 2

    3 les conomies dans lutilisation des ressources.

    3 la diminution de la pollution 4 la source.

    Les mesures que chacun peut prendre en ce sens dans sa vie quotidienne contribuent 4

    une gestion amliore de leau. %onc parmi les solutions 5 la rutilisation et le rec6clage des eaux

    uses quils sont essentiels au dveloppement de politiques solides de gestion durable de leau et

    de lenvironnement, dans les rgions arides et semi arides.

    7out le monde conna8t les stations dpuration classiques et les s6stmes

    dassainissement autonomes, t6pe pandage souterrain. 9ais il existe une troisime fa:on

    dpurer les eaux uses, base sur lutilisation des vgtaux aquatiques 2 la ph6topuration,

    connue dernirement sous le terme de ; lagunage

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    5/232

    Introduction

    Lintr>t de la ph6topuration pour les particuliers se mesure tant au niveau de la qualit

    de leau rejete que de la simplicit de mise en ?uvre et dentretien #une fauche une fois par an

    avant lhiver0. Les co@ts nergtiques nuls si la pente est suffisante, lintgration dans

    lcos6stme, la lgret et la durabilit de telles infrastructures en font des alternatives

    cologiques aux traditionnels filtres 4 sable ou champs dpandage souterrains.

    Le but de ce travail consiste 4 la dtermination du pouvoir purateur de chaque t6pe de

    plante par la ralisation dune srie danal6ses au laboratoire des eaux use avant et aprs irrigation

    des plantes. $ cet effet, nous avons expriment les plantes suivantes 2Arundo donax, Cyperus

    laevigatus , Juncus capitatus , Tamaris africana.

    1our cela, nous avons divis ce travail en deux parties 2

    La premire partie sera consacre 4 la revue bibliographique, dans laquelle nous

    abonderons trois chapitres, 4 savoir 2

    3 $per:u sur les eaux uses,

    3 !puration des eaux uses,

    3 1h6topuration.

    La deuxime partie de ce modeste travail est celle de lanal6se exprimentale, et elle sera

    ddie 4 la prsentation de trois chapitres, 4 savoir 2

    3 !tude de site,

    3 9atriels et mthodes,

    3 1rsentation et interprtation des rsultats obtenus.

    !n fin, une conclusion gnrale.

    II

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    6/232

    Chapitre 1 Aperu sur les eaux uses

    1.1. Introduction

    La population mondiale augmentera de 3 milliards d'individus l'horizon 2030 et cette

    augmentation concernera ! " les pa#s en voiede dveloppement$ %n outre& on estime ue plus d'un

    milliard de personnes n'ont pas acc(s l'eau pota)le et ue plus de 3 milliards ne disposent pasd'uipements d'vacuation des eaux uses$ *r& l'acc(s l'eau pota)le et un service d'assainissement

    +ia)le est dterminant dans la lutte contre les maladies lies l'eau$ La uasi,a)sence de traitement

    e++icace pour les dchets et les e++luents constitue actuellement l'un des pro)l(mes de sant les plus srieux$

    -*LA./%A et al& 2004

    %t selon 5%.A66A& et al& 2003& les re7ets h#driues ur)ains sont principalement constitus

    d8eaux uses domestiues et d8eaux pluviales$ Ces eaux entra9nent des su)stances minrales et

    organiues en suspension et en solution ainsi ue des mati(res ou produits de charriages plus ou

    moins volumineux& et elles contiennent aussi des micro,organismes -)actries& virus& champignons&

    insectes& parasites:etc$4$

    Ce prsent chapitre sera consacr la d+inition des sources et des caractristiues des eaux

    uses ur)aines et l8valuation de leur ualit travers les param(tres ph#sico,chimiues et

    )actriologiues$

    1.2. Sources et Caractristiques des eaux uses

    1.2.1. Les sources des eaux uses

    Les activits humaines produisent une grande varit de dchets& dont )eaucoup sont entra9ns par

    l'eau& ui doit alors ;tre traite avant d';tre re7ete dans le milieu$ L'eau charge de convo#er ces dchets

    est uali+ie d'eau use$ Les eaux uses proviennent principalement de uatre sources le plus attenti+ des uantits d'eaux pandues et de

    l'volution de la salinit du terrain de culture$ Le drainage des ter rains est alors ncessaire

    pour # viter l'accumulation de sel$ -A.6/?AH?/A6* L et al& 200!4$

    Tableau 1.1 : 6irectives concernant la ualit micro)iologiue des eaux uses utilises dans

    l'agriculture& d'apr(s *HB -1V4$

    Catgories

    Conditions de rutilisation

    roupe

    expos

    Coli+ormes

    +caux -n)re E

    100 ml4

    Relminthes

    -nom)re

    d8\u+sE l4

    =rocd de

    traitement

    A, ?rrigation de cultures

    dstines etre

    consommes crues

    *uvriers&

    agricoles

    consommat

    ]1000 ] 1 Bries de )assins

    de sta)ilisation

    5, ?rrigation de cultures

    crali(res& agricoles

    industrielles et +ourag(res&

    paturages et des plantations

    *uvriers

    norme

    aucune ] 1 /tention en

    )assins de

    sta)ilisation de V

    10 7ours

    13

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    17/232

    Chapitre 1 Aperu sur les eaux usesC, ?rrigation localise des

    cultures de la catgorie 5& si

    les ouvries agricoles et le

    .ant Bont o)7et Bont o)7et raitement

    prala)le en

    +onction de la

    1.+.1.3.2. Les ris"ues sanitaires

    6es virus& des )actries& des protozoaires et des helminthes pathog(nes passent dans les excrta

    des personnes in+ectes et se retrouvent dans les eaux uses$ ?ls peuvent ;tre transmis soit par voie orale

    -par la consommation de lgumes contamins4& soit par la peau -dans le cas des anM#lostomes et des

    schistosomes4$ Les eaux uses contiennent gnralement de +ortes concentrations d'agents pathog(nes&

    en particulier dans les pa#s o[ les maladies diarrhiues et les parasites intestinaux sont rpandus$-*LA./%A et al& 2004

    A l'heure actuelle& on estime ue& pour minimiser les risues pour la sant& il serait

    7udicieux d'adopter une approche plus intgre& dans lauelle le traitement& ui reste en

    principe la meilleure mthode de protection& ne serait ue l'une des mesures envisages au

    stade de la plani+ication& les autres tant la restriction des cultures& l'application contr>le des

    eaux uses& le contr>le de l'exposition des groupes risue et la promotion de l'h#gi(ne$

    -*LA./%A et al& 2004=ar ailleurs& dans les programmes de rutilisation des eaux uses& il +aut tou7ours veiller

    ne pas crer un ha)itat pour les vecteurs de maladies& comme les moustiues ou les

    mollusues$ 6ans le pass& les champs d'pandage +avorisaient par+ois la reproduction des

    moustiues de l'esp(ce Culex pipiens dans les eaux pollues +ai)le courant et les )assins d'eau

    stagnante$ .on seulement ils constituent une nuisance& mais ils peuvent aussi transmettre la

    +ilariose )ancro+tienne -*HB& 1V4 dans la plupart des rgions o[ cette maladie est

    endmiue$ 6es mthodes classiues de lutte contre le dveloppement des vecteurs devraient

    ;tre appliues en cas de )esoin pour viter la transmission des maladies u'ils propagent$

    -*LA./%A et al& 2004

    1.+.2. 6sa'e industriel

    L'eau rsiduaire& apr(s traitement ph#siue& peut ;tre une source d'eau tout +ait adapte aux

    )esoins industriels en particulier pour le re+roidissement en cuit ouvert ou peu +erm et certains

    lavages$ Les ralisations sont mainten tr(s nom)reuses$

    1

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    18/232

    Chapitre 1 Aperu sur les eaux uses=our les autres usages une limination pousse de la pollution organiue est ncessaire et

    un traitement )iologiue avec nitri+ication,dnitri+ication recommand$ -A.6/?AH?/A6* L

    et al& 200!4

    1.+ .3 . 6sa'e destines au% loisirs

    6ivers d)ouchs s'ouvrent aux eaux uses rgnres dans le domaine des installations

    destines aux loisirs$ %lles peuvent ;tre tr(s utiles et conomiues la +ois pour arroser des terrains

    de 7eux& pour crer des tangs dans des 7ardins pu)lics& ou des lacs arti+iciels destins la p;che& la

    )aignade& aux sports nautiues$ -^A?LLA.& 14

    Apr(s une puration secondaire dans des tangs de sta)ilisation& les eaux uses su)iront une

    coagulation par le sul+ate d'aluminium& une dcantation& une +iltration sur +iltres dou)le couche et

    une chloration$ La coagulation +acilitera la prcipitation des phosphates et d'une grande partie des algues

    provenant des tangs d'ox#dation& le reste devant ;tre retenu au cours de la +iltration$ 6es tudes en

    station,pilote ont dmontr u'on peut a)aisser la teneur mo#enne de l'e++luent en phosphates

    moins 0&2 mgE1$ %n outre& des anal#ses )actriologiues et virologiues sont prvues pour s'assurer de

    l'inocuit des eaux ainsi rgnres pour la sant pu)liue$ -^A?LLA.$ 14

    1./. Conclusion

    Ce prsent chapitre a t consacr la prsentation des sources et caractristiues des eaux

    uses d8une mani(re gnrale& et la description des modes d8valuation de leur ualit$

    %n e++et& un grand nom)re d8avantage de la rutilisation et du rec#clage des eaux uses ont

    t rapports& allant de l8amlioration de l8environnement et de la sant pu)liue la valeur

    commerciale d8une production alimentaire amliore& la +ia)ilit de l8alimentation en eau et laconservation de l8eau et de l8nergie$

    1!

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    19/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    2.1. Introduction

    Dans ce chapitre nous prsenterons les principales techniques dpuration utilises dans la

    pratique, savoir : boues actives, lagunage et phytopuration.

    ob!ecti" est dutiliser une technique de traite#ent per#ettant une puration plus pousse que

    celle qui est obtenue avec les traite#ents classiques. $n va constater, en e""et, au cours des

    prochaines annes, une de#ande de plus en plus "orte en eaux uses urbaines pures pouvant

    %tre utilises pour l&irrigation, pour des usages industriels, pour l&ali#entation d&tangs ou de lacs

    destins a la p%che, aux sports nautiques ou aux baignades. '()*)+, -//0.

    2.2. Organismes aquatiques

    C&est dans l&eau que la vie a pris naissance et une grande partie des phno#1nes vitaux s&y

    droule encore. eaucoup de ces phno#1nes sont utiles : ainsi l&autopuration per#et la

    #inralisation, nota##ent par voie bactrienne, de la #asse de co#poss organiques labore par

    photosynth1se ou rsultant des activits hu#aines, assurant ainsi la rgnration des nutri#ents

    #inraux l#entaires et leur retour dans les cycles vitaux. ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.2.1. Les virus

    7yst1#es 8 sub9biologiques pour les uns, organis#es vivants pour d&autres, les virus ne sont

    en tout cas pas des cellules, #ais seule#ent des #essages gntiques ; un virus isol est incapable de

    #tabolis#e ou de #ultiplication, il ne peut que se rpliquer aux dpens d&une cellule vivante

    in"ecte : c&est un parasite absolu. a taille des virus est gnrale#ent co#prise entre -5 et

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    20/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    2.2.2. Les archo- bactries

    Ces bactries pri#itives, #od1les prcurseurs des procaryotes plus classiques, sont

    gnrale#ent les h>tes des #ilieux extr%#es; on les trouve #aintenant dans les sources acides et?ou

    tr1s chaudes, les eaux hypersales, le "ond des #ers, aussi au bien que dans le tube digesti" des

    ani#aux ou, ce qui concerne plus particuli1re#ent le traite#ent des eaux, dans les #thaniseurs. .

    ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.2.3. Rgne bactrien

    *l est co#pos d&organis#es #icroscopiques unicellulaires, isols ou coloniaux. $n a vu plus

    haut co##ent son caract1re procaryote le distinguait des deux r1gnes suivants 'vgtal et ani#al0 ;

    nan#oins, on trouve aussi che@ les bactries des a""inits pour chacun de ces deux r1gnes ; dans la

    classi"ication des bactries propose ici 'Arvot, -=-0, on trouve en e""et quatre e#branche#ents :

    c>t de celui des bactries vraies 'Eubacteria0, les trois autres prsentent certaines analogies soit avec

    les cha#pignons '4ycobactria0 soit avec les algues ')lgobacteria0, soit avec les ani#aux

    unicellulaires ou proto@oaires 'Aroto@oobacteria0. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.2.4. Rgne vgtal

    B la base de la classi"ication, on trouve les 4yxo#yc1tes 'cha#pignons in"rieurs0 et les

    Eu#yc1tes 'cha#pignons suprieurs0. Auis viennent les no#breux e#branche#ents d&algues,

    partir desquels, travers les ryophytes '#ousse0 puis les Atridophytes 'cryptoga#es

    vasculaires0, on parvient aux vgtaux suprieurs. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560

    es )lgues benthiques et les ichens, la vgtation des eaux courantes est "or#e #acrophytes9

    ryophytes d&une part, Atridophytes et 7per#aphytes d&autre part. Co##e pour la "aune benthique, le

    courant est *& organisateur du peuple#ent, directe#ent ou par l&inter#diaire du substrat ; #ais la lu#i1re a de

    plus une i#portance #a!eure. B leur tour, les #acrophytes constituent un substrat pour les )lgues et la "aune,

    et une protection contre le courant. 'EE+E, 25550.

    -/

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    21/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    2.2.4.1. Les Bryophytes

    es ryophytes des eaux courantes sont essentielle#ent des 4ousses, #ais aussi des patiques. eur

    tige est pourvue la base de rhizodes, ou de disques basaux. es rhi@oFdes sont co#parables aux poils

    absorbants des racines ; leur "onction est la "ois absorbante et "ixatrice. 'EE+E, 25550.

    2.2.4.2. Les Spermaphytes vgtation enracine

    a vgtation enracine peut %tre soit enti1re#ent i##erge, co##e certains Ranunculus ou

    Myriophyllum indig1nes 'ydrophytes0, soit partielle#ent #erge, co##e les Carex, Phragmites ou

    Menyanthes 'lophytes0, annuelle ou prenne. Ce sont des plantes au port "lexible, aux "euilles

    gnrale#ent allonges, qui o""rent le #ini#u# de rsistance au courant. Certaines supportent une

    exondation te#poraire aux basses eaux : il n&y a pas de vritable hiatus entre la "lore terrestre riveraine et la

    "lore aquatique. 'EE+E, 25550.

    7i les ryophytes sont con"ins aux substrats durs stabiliss, les Atridophytes et Ahanroga#es sont lis

    aux possibilits de pntration des racines dans le substrat; petits galets, graviers, sables et li#ons. a

    colonisation d&un #ilieu par la vgtation suit un processus dyna#ique rsultant la "ois du courant et de

    l&interaction plantes9substrat ; elle conduit la "or#ation d&un sol, analogue un sol terrestre ou un sol lacustre

    littoral. 'EE+E, 25550.

    e courant est bien l&organisateur du peuple#ent, directe#ent ou par la nature du substrat qu&il

    conditionne. )vec la pro"ondeur, la lu#i1re et les sels dissous sont gale#ent des "acteurs cologiques

    i#portants pour les vgtaux : la lu#i1re dter#ine leur rpartition en pro"ondeur ou bien leur situation 'rives

    o#brages ou ensoleilles0, et les sels dissous en slectionnant les esp1ces en "onction de la nature gologique

    du bassin9versant. *l "aut cependant souligner la plasticit cologique et co9#orphologique de certaines

    esp1ces, qui di""rencient des "or#es aquatiques ou dersion. 'EE+E, 25550.

    es herbiers constituent un habitat pour le priphyton ; )lgues et actries "Fxes sur la vgtationG

    &interaction entre courant, vgtation et substrat gn1re plusieurs types de #icrohabitats en "onction du

    niveau, dans un #%#e herbier. 'EE+E, 25550.

    2.2.4.3. Rgne animal

    es organis#es les plus si#ples sont les ani#aux unicellulaires 'proto@oaires0 qui co#portent

    de no#breuses "or#es parasites 'che@ les "lagells, seules les Aoly#astigines et les Diplo#onadines

    co#portent des "or#es libres ; les 7poro@oaires sont tous parasites0.

    -H

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    22/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    Dans le plancton et dans la "aune des boues actives, on trouve de no#breux proto@oaires dont

    la signi"ication et le r>le sont tr1s i#portants. es spongiaires sont le ter#e de passage du

    proto@oaire au #ta@oaire, l&ponge pri#itive se prsentant co##e une colonie de proto@oaires

    di""rencis. Auis, #esure qu&on progresse vers les ani#aux suprieurs, on rencontre des

    e#branche#ents i#portants au point de vue planctonique, en particulier che@ les vers, les (er#idiens

    '3oti"1res0 et les )rthropodes 'crustacs et larves d&insectes0. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560

    2.3. iomasse !uratrice des eau" rsiduaires

    es bio#asses puratrices qui se dveloppent dans une boue active ou sur un support

    quelconque 'ex. : biolite, support des lits bactriens...0 sont co#poses d&un #lange inti#e de :

    #icro9organis#es vivants ou #orts : bactries 8 vraies et )ctino#yc1tes 'ex. :Nocardia);

    dbris vgtaux et?ou #inraux ;

    colloFdes ; peuple#ent biologique d&esp1ces ani#ales de petite taille : #icro"aune.

    ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560

    2.3.1. Les bactries !uratrices

    Dans les bio#asses puratrices, les bactries constituent le groupe le plus i#portant, qui est en

    #%#e te#ps l&acteur principal de l&li#ination de la pollution '#tabolisation0 et celui de la "or#ation

    des "locs 'exopoly#1res0.es genres les plus "rquents de bactries "loculantes sont :

    Pseudomonas ;

    Actrobacter ;

    Arthrobacter ;

    Alcaligenes ;

    ooglea ;

    Citromonas ;

    !la"iobacterium ;

    Achromobacter#

    Et la nature du substrat "avorise un genre au dtri#ent des autres. De #%#e la prsence de

    certains co#poss et surtout les para#1tres de l&environne#ent peuvent "avoriser le

    dveloppe#ent de bactries "ila#enteuses et? ou actino#yc1tesqui entravent la dcantation et?ou

    crent des 8 dsordres biologiques . . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560

    -

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    23/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    2.3.2. La micro#aune

    )u contraire des bactries, la #icro"aune des boues actives et des bio"il#s des

    cultures "ixes, constitue de proto@oaires et de #ta@oaires, elle est particuli1re#ent sensible

    aux variations du #ilieu, elle renseigne sur le niveau d&adaptation de la bio#asse et estrvlatrice des 8 stress auxquels elle a t sou#ise.

    &e""icacit d&une installation par boues actives, en particulier, est en troite corrlation

    avec la densit de sa #icro"aune. ne densit suprieure -5 / individus par litre 'hors petit

    "lagells0 est s igne d&un bon traite#ent. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.3.3. La micro#lore

    Des algues benthiques se dveloppent la priphrie des installations et des cellulessont entraInes dans les boues ou partir des "iltres nitri"iants par abrasion du bio"il#.

    oute"ois, elles ne !ouent pas de r>le en puration par les procds de boues actives ou de

    bio"iltration, contraire#ent au cas du lagunage. Et dans ce dernier cas, le "onctionne#ent

    de l&cosyst1#e est bas, entre autres, sur une sy#biose entre les bactries arobies et les

    #icroalgues; par#i ces derni1res, les plus courantes sont des esp1ces planctoniques

    unicellulaires ou en tout cas de petite taille, dont des algues vertes, des algues bleues, des

    phyto"lagells et des diato#es. ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.4. $i##rents t%!es de lagunages

    ne station d&puration par lagunage est en gnral prcde d&un prtraite#ent #canique ou

    d&un traite#ent co#plet de type boues actives '5n parle alors de lagunage tertiaire0. ne "ili1re de

    lagunage se co#pose d&une succession de bassins oJ l&on privilgie un type d&cosyst1#e puratoire

    spci"ique. ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.4.1. Lagunage #acultati# &naturel'

    Cette appellation tient au "ait que ces lagunes places en tage pri#aire ou

    secondaire "ont appel des processus puratoires arobies dans la "range liquide et des

    processus anarobies au voisinage du "ond oJ les boues sdi#entent. . ')+D3*)4*3)D$

    et al, 25560.

    25

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    24/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    e lagunage naturel repose sur une culture bactrienne principale#ent de type arobie. Celle9

    ci est ensuite spare par un #canis#e de sdi#entation. puration est assure par un long te#ps

    de s!our dans plusieurs bassins en srie. Et le #canis#e de base est la photosynth1se, la tranche

    deau suprieure est expose la lu#i1re et cela per#et lapparition dalgues qui produisent

    loxyg1ne ncessaire au dveloppe#ent des bactries arobies. ')gence de leau, 255/0

    Ces derni1res sont responsables de la dgradation de la #ati1re organique. e ga@ carbonique

    "or# par les bactries ainsi que les sels #inraux contenus dans les eaux uses per#ettent aux algues

    'les #icrophytes0 de se #ultiplier. En "ond de bassin, il ny a pas de lu#i1re, ce sont donc les bactries

    anarobies qui dgradent les sdi#ents issus de la dcantation de la #ati1re organique. Cette

    dgradation entraIne un dgage#ent de ga@ carbonique et de #thane. ')gence de leau, 255/0

    e dveloppe#ent de #acrophytes 'lentilles, roseaux...0 n&est pas recherch car il

    a""ecte la pntration de la lu#i1re. . ')ndria#irado et al, 25560

    e lagunage "acultati" est le type de lagunage le plus rpandu et s&utilise pour des

    e""luents "aible#ent concentrs et sous des cli#ats te#prs tropicaux. . ')ndria#irado

    et al, 25560

    En "ait, lpuration repose sur la prsence quilibre de bactries arobies en culture libre et

    dalgues. a lagune reprsente un cosyst1#e :

    es producteurs pri#aires : les vgtaux #icroscopiques 'phytoplancton0 et

    #acroscopiques 'algues, roseaux0 utilisent la lu#i1re du soleil, le dioxyde de carbone ainsi quune

    partie de la pollution apporte par les eaux uses pour "abriquer leur propre bio#asse, *ls lib1rent de

    loxyg1ne par ce processus, ce qui autorise lactivit puratrice des organis#es arobies.

    es herbivores '@ooplancton et ani#aux suprieurs0 qui endiguent la proli"ration des

    vgtaux.

    es conso##ateurs pri#aires 'bactries0 qui pro"itent de loxygnation du #ilieu pour

    dgrader la quasi9totalit de la pollution organique. puration sacco#pagne de la libration de

    co#poses #inraux et de dioxyde de carbone, conso##s par les vgtaux.

    es carnivores '@ooplancton et ani#aux0 et les prdateurs qui participent lpuration par

    la conso##ation des herbivores et des conso##ateurs pri#aires, voire dautres carnivores.

    es dtrivores : 'cha#pignons et bactries0 qui sali#entent des #ati1res organiques et

    participent ainsi la #inralisation des sdi#ents.

    2-

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    25/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    Figure 2.1. :es principaux cycles biologiques se dveloppant dans lalagune

    2.4.2. Rle e la !aune et e la !lore a"uati"ue

    a "aune a plusieurs r>les : lpuration de leau directe#ent, la conso##ation de vgtaux, la

    prdation qui rgule la "lore #icroscopique et #acroscopique. ')gence de leau, 255/0

    La micro!loreest co#pose de :

    actries arobies ou anarobies, sous deux "or#es : libres 'plus gnrale#ent en "loc0 ou

    "ixes. es bactries "ixes 'sur des vgtaux suprieurs0 ont un #eilleur rende#ent que les bactries

    libres. Aar contre, la prsence de vgtaux suprieurs ncessite un "aucardage de pr"rence annuel.Cette opration sav1re souvent longue et relative#ent "astidieuse.

    )lgues #icroscopiques. eur activit photosynthtique entraIne une conso##ation de dioxyde

    carbone et une production doxyg1ne. Elles per#ettent dassurer une partie de lpuration des #ati1res

    a@otes et phosphores. De plus, elles rgulent le p en absorbant le dioxyde de carbone. De #%#e

    que pour les bactries, elles peuvent %tre libres ou "ixes.

    La macro!lore constitue dalgues #acroscopiques et de vgtaux suprieurs est le support

    dune partie de la #icro"lore. Elle sert gale#ent absorber une partie de la pollution contenue dansleau, "iltrer le #ilieu, librer de loxyg1ne, et o""rir un re"uge au @ooplancton, aux larves

    dinsectes, aux invertbrs et autres ani#aux 'canards, rats #usqus, etc.0 . ')gence de leau, 255/0

    22

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    26/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    2.4.2. Lagunage anarobieEn lagunage anarobie, la pollution dcantable "or#e des boues qui sont peu peu digres

    par voie anarobie '#inralisation de la #ati1re organique et dgage#ent de C$2, CKet 270. *l est

    utilis en traite#ent pri#aire pour li#iner la partie organique dcantable des e""luents.

    Du "ait des processus de "er#entation anarobie #is en !eu, ce procd n&est applicable que pour dese""luents relative#ent concentrs 'do#estique et industriels0 et n&est e""icace qu& partir d&une

    te#prature de -6 LC et opti#ale au9del de 26 LC. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560

    es risques de nuisances ol"actives existent d1s que les concentrations en sul"ates dpassent

    quelques di@aines de #g M 9-'une concentration de -55 #g.9- doit %tre considre co##e haute0.

    Des solutions de couverture des bassins avec ou sans rcupration du bioga@ sont dveloppes pour

    li#iner ces nuisance. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.4.3. Lagunage de maturationCes lagunes sont gale#ent des lagunes #icrophytes dont le "onctionne#ent est proche

    des lagunes "acultatives #ais oJ les conditions sont essentielle#ent arobies co#pte tenu des "aibles

    charges organiques appliques ce niveau de traite#ent. . ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560

    tilis en traite#ent secondaire et surtout tertiaire, ces lagunes assurent une "inition?polissage

    des e""luents avant re!et et surtout sont e#ployes l&abatte#ent des ger#es de conta#ination "cale

    dans une "ili1re lagunage ou apr1s un traite#ent co#pact 'lagunage tertiaire0. 7i1ge d&un

    dveloppe#ent algal i#portant nota##ent en priode chaude. ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2.4.4. Lagunage ar(ersion intensive du lagunage, ncessitant une e#prise nette#ent #oindre que le lagunage

    naturel, le lagunage ar consiste intensi"ier l&activit arobie par un brassage et une aration

    arti"icielle par des arateurs #caniques "lottants ou "ixes ou une insu""lation d&air. es quilibres

    biologiques sont voisins de ceux du procd classique par boues actives. 4ais en l&absence de

    recirculation bio#asse dans le syst1#e, la concentration en #icro9organis#es est "aible et la dcantationlente. ')+D3*)4*3)D$ et al, 25560.

    2

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    27/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    *l existe deux "or#es de lagunage ar :

    le lagunage ar stricte#ent arobie : il "aut une aration su""isante pour

    #aintenir le bassin en arobiose et l&ense#ble des particules en suspension

    le lagunage ar arobie?anarobie "acultati" : il y a "or#ation de dp>t qui volueen #ilieu anarobie

    e pre#ier cas est tr1s peu utilis car il est grand conso##ateur d&nergie. a seconde solution

    est rencontre plus "rque##ent : elle s&apparente au lagunage naturel par l&puration des eaux uses

    par change eau?sdi#ent. ')gence de leau, 255/0

    es per"or#ances puratoires sont tr1s correctes en ce qui concerne l&li#ination de la DC$ et de la

    D$6. )vec ce type de traite#ent, l&li#ination des 4E7 est surveiller avec attention car les re!ets ont

    par"ois,, des concentrations en 4E7 un peu leves par rapport aux nor#es de re!et gnrale#ent i#poses.

    '3E+E, 25520.

    2.4.(. Lagunage ) macro!h%tes &ou !h%to!uration'

    Cette "ois, l&cosyst1#e co#prend des #acrophytes ou vgtaux #acroscopiques qui

    co#prennent des "or#es libres 'ex. : lentilles d&eau, !acinthes d&eau laitues d&eau...0 ou "ixes 'ex. :

    roseaux0. . ')ndria#irado et al, 25560

    2.(. *limination de l+a,ote et du !hos!hore dans les !rocds arobies

    2.(.1. raitement de l+a,ote

    Dans les re!ets des industries agroali#entaires, l&a@ote est le plus souvent soluble et prsent sous "or#e

    organique ou sous "or#e d&ion a##oniu# '+KN0.

    Dans certains e""luents, la concentration en a@ote est relative#ent "aible par rapport la concentration en

    #ati1re organique et le rapport D$6?a@ote proche de -55?6, valeur en9dessous de laquelle un e""luent sera

    considr co##e carenc en a@ote. Ceci sugg1re que pour ces e""luents, une "raction relative#ent i#portante del&a@ote est incorpore dans les #icro9organis#es et donc li#ine par assi#ilation pour la croissance bactrienne.

    '3E+E, 25520

    2K

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    28/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    Dans les processus biologiques d&li#ination de l&a@ote, l&a@ote organique est dans un pre#ier te#ps

    hydrolys en a@ote a##oniacal qui est ensuite li#in sous "or#e d&a@ote #olculaire au cours de ractions en

    deux tapes. Dans la pre#i1re tape arobie appele nitri"ication, l&ion a##oniu# est oxyd en nitrate '+$

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    29/232

    Chapitre 2 Epuration des eaux uses

    es procds biologiques utilisent la capacit de certaines bactries accu#uler le phosphore

    sous "or#e de polyphosphates intracellulaires lorsqu&ils sont sou#is successive#ent une phase anarobie

    puis une phase arobie. )u cours de la phase anarobie, les acides gras volatils prsents dans l&eau use

    traiter sont accu#uls par les #icro9organis#es dphosphatants sous la "or#e de polyhydroxyalcanoates

    'A)0. '3E+E, 25520

    En prsence d&oxyg1ne, le polyhydroxyalcanoates A) est utilis co##e substrat carbon par

    les #icro9organis#es dphosphatants qui se #ultiplient et reconstituent leurs rserves de glycog1ne et

    de polyphosphates. Cela conduit une accu#ulation de phosphate intracellulaire en quantit suprieure

    celle relargue durant la phase anarobie et donc un bilan positi" en ter#e d&li#ination de phosphore

    dans l&e""luent traiter. *l est noter que l&oxyg1ne peut %tre re#plac par du nitrate, l&accu#ulation de

    phosphate dans la bio#asse #icrobienne s&acco#pagnant d&une dnitri"ication. 7i la dphosphatation

    biologique a par"ois t attribue des genres bactriens spci"iques, et nota##entAcinetobacter. '3E+E,

    25520.

    2.. /onclusion

    ) travers cette recherche bibliographique sur les di""rentes techniques dpuration, on retient

    quactuelle#ent on se penche de plus en plus vers les techniques dpuration quasi9naturelles et

    durable. En e""et, une station d&puration par lagunage est en gnral prcde d&un prtraite#ent

    #canique. ne "ili1re de lagunage se co#pose d&une succession de bassins oJ l&on privilgie un type

    d&cosyst1#e puratoire spci"ique. ien que, les lagunes prsentent linconvnient doccuper des

    sur"aces plus i#portantes, #ais elles ont lavantage d%tre rustiques et peu coQteuses en

    "onctionne#ent, et de sintgrer har#onieuse#ent dans le paysage sans probl1#es di#pact sur le

    paysage. es bassins de lagunage peuvent gale#ent constituer un re"uge pour la "lore et la "aune

    aquatiques

    2=

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    30/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    3.1. Introduction

    Dans ce chapitre nous dvelopperons une technique dpuration par lagunage, la fois rcente

    et importante, savoir le lagunage macrophytes ou PHY!"P#$%&!'(

    )a phytopuration est effectue dans des *assins tanches en sries dans lesquelles on cultive

    des plantes aquatiques +macrophytes( )es *assins sont en gnral totalement couverts de plantes qui

    maintiennent ainsi des conditions anaro*ies de dgradation de la mati-re organique initie dans

    le dcanteur.digesteur( )a fourniture d/o0yg-ne au milieu se fait par l/intermdiaire des racines des

    plantes +1!'", 22(

    3.2. Historique de la Phytopuration

    )a technologie de traitement des eau0 uses en utilisant des plantes est apparue en "urope

    d!uest *ase sur une recherche de 4"&D") qui a commenc durant les annes soi0ante +567s, et

    par 1&C1#H la fin des annes soi0ante.di0 +568s et derni-rement durant les annes quatre.vingt

    +569s( Des travau0 avancs ont commenc au0 "tats #nies au d*ut des annes quatre.vingt

    +569s avec la recherche de :!);"$!',

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    31/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    Dans le nord d%mrique, des o*servations de la capacit assimilatives des terres merges

    naturellement m-ne le0primentation avec diffrents mod-les de marcages construits durant les

    annes soi0ante.di0 8s( +"P%, 5663

    CommenBant en 569>, un nom*re de syst-mes de ? lits de phragmite @ a t construit en

    %ngleterre *ass sur les concepts de 1&C1#H, mais plusieurs cas utilisaient le gravier au lieu des

    sols cohsifs dus la conductivit hydraulique +leve +"P%, 5663

    )a technologie des filtres plants de macrophytes pour le traitement des eau0 uses

    domestiques est une technique au dveloppement rcent( %pparue en rance dans les annes quatre.

    vingt 9s, cette technique de traitement a vu son dveloppement saccrotre depuis 5668( )a forte

    demande actuelle pour ce type de station dpuration de la part des lus est relle( &l sagit dunetechnologie fia*le, simple de0ploitation, facilitant grandement la gestion des *oues dpuration et qui,

    de surcrot, est *ien accepte par les ha*itants en raison de sa *onne aptitude lintgration paysag-re(

    %insi, elle sav-re fortement recommande pour les petites collectivits et les pays fai*les ressources

    financi-res( +P!#)" et al, 2E(

    3.3. Principales caractristiques de lpuration par lits plants

    )es lits plants de macrophytes peuvent assurer un traitement satisfaisant pour un

    investissement moyen, ses rsultats puratoires dpendent de plusieurs param-tres, parmi lesquels on

    peut citer

    )aration du su*strat F qui se prsente comme le plus important de ces param-tres car il est

    limitant( "n effet, llimination des mati-res organiques et la nitrification sont deu0 ractions qui

    demandent *eaucoup do0yg-ne(

    )a temprature F #ne temprature leve augmente lactivit des micro.organismes dgradeurs(

    )a solu*ilit de lo0yg-ne dans leau est amoindrie et sa consommation par les *actries est accrue(

    )a composition du su*strat F #n sol fin permet un plus grand contact de leffluent avec les

    micro.organismes fi0s sur la surface des granulats et un temps de rtention plus important( #n sol

    grossier permet quant lui une meilleure aration du su*strat et permet dviter au ma0imum le

    colmatage des pores ou de la surface du su*strat( #ne nouvelle mthode consiste superposer deu0

    couches distinctes du mGme type et ainsi tirer profit de toute la granulomtrie du su*strat, tout en

    amliorant lapport dair par convection dans le su*strat(

    29

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    32/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    )e type de macrophytes F )efficacit des macrophytes incom*e au0 racines qui ont un

    e0cellent support pour les micro.organismes et qui par leur dveloppement permettent un *rassage et

    un certain dcolmatage du su*strat( +P!#)", et al, 23(

    %ussi la prsence des macrophytes assure une protection contre le gel dans la mesure o les

    massifs en hiver sont couverts par la vgtation( +%gence de leau, 28

    3.3.1. Rle des macrophytes

    )a prsence de plantes puratrices contri*ue F

    empGcher la formation d/une couche comatante en surface lie l/accumulation des mati-res

    organiques retenues par filtration mcanique(

    favoriser le dveloppement de micro.organismes cellulolytiques lesquels contri*uent au mGme titre que

    les rhiIomes, racines, radicelles mais aussi lom*rics une minralisation pousse de la mati-re

    organique avec formation d/une sorte de terreau parfaitement ar et de perma*ilit leve(

    assurer une protection contre le gel dans la mesure o les massifs en hiver sont couverts par la

    vgtation(

    Crer de l/om*re et donc maintenir une hygromtrie contri*uant la formation d/une*iomasse *actrienne

    accrotre la surface de fi0ation des microorganismes par le dveloppement racinaire( De plus, il

    sem*lerait que les tissus racinaires et leurs e0sudats constituent des niches plus accueillantes que des

    su*strats inertes car un sol plant est *iologiquement plus riche et actif qu/un sol nu(

    participer l/intgration paysag-re des dispositifs( +%gence de leau, 28

    3.3.2. Filtres plants de roseaux

    )es filtres plants de roseau0 ou rhiIosph-res sont des e0cavations tanches au sol remplies

    de couches successives de gravier ou de sa*les de granulomtrie varia*le, et leur fonctionnement

    alterne des phases d/alimentation et de repos( +%gence de leau, 28

    26

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    33/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    3.3.2.1. Filtres plants de roseaux coulement !ertical

    )e traitement est effectu sur plusieurs tages en srie +en gnral deu0 constitus en

    gnral de trois surfaces lmentaires en parall-le et fonctionnant en alternance( ! ils sont

    aliments par *Jches et par immersion temporaire de la surface permettent un renouvell ement

    de l/atmosph-re du massif par convectionK ils fonctionnent ainsi en conditions insatures,

    aro*ies( +%gence de leau, 28

    )a caractristique principale de ce type d/puration rside dans le fait que les filtres du

    premier tage de traitement, dont le massif actif est constitu de graviers fins, peuvent Gtre aliments

    directement avec les eau0 uses *rutes dgrilles +sans dcantation prala*le( Cela vite la

    commune de grer les *oues primaires qui prsentent une sta*ilisation imparfaite(

    Chaque filtre du premier tage reBoit la totalit de la charge pendant la phase d/alimentation, d/une

    dure de 3 E Aours, avant d/Gtre mis au repos pendant une priode dou*le( +%gence de leau, 28

    Figure 3.1. F 4chma dun filtre plant de ro se au 0 a c ou le me nt vertical

    Ces phases d/alimentation et de repos sont fondamentales pour contrLler la croissance

    de la *iomasse au sein des filtres, maintenir des conditions aro*ies l/intrieur des filtres et minraliser le

    dpLt de mati-res organiques issu de la rtention des mati-res en suspension la surface( )/effluent

    est dirig vers un deu0i-me tage de traitement pour affiner l/puration particuli-rement en ce qui

    concerne le traitement de l/aIote( +%gence de leau, 28

    3

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    34/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    )es processus puratoires sont assurs par des microorganismes fi0s, prsents dans le massif

    filtrant mais aussi dans la couche superficielle de *oues retenues sur la plage d/infiltration( "t le

    massif filtrant dans le deu0i-me tage de traitement est maAoritairement constitu de sa*les, compl-te

    le traitement de la fraction car*one de la mati-re organique, essentiellement dissoute, ainsi

    que de l/o0ydation des composs aIots( +%gence de leau, 28

    )/o0ydation de la mati-re organique s/accompagne d/un dveloppement *actrien qui doit Gtre

    rgul pour viter un colmatage *iologique interne( )/autorgulation de la *iomasse est o*tenue grJce

    la mise en place de plus ieurs massi fs indpendan ts aliments en alternance( Pendant les

    phases de repos, le dveloppement des *actries, places en disette, est rduit par la prdation et la

    dessiccation( +%gence de leau, 28

    3.3.2.2. Filtres plants de roseaux coulement hori"ontal

    Ce procd puratoire consiste infiltrer des eau0 uses prtraites dans un milieu granulaire

    insatur sur lequel est fi0e la *iomasse puratoire, ce prtraitement a pour rLle la rtention des graisses

    t la dcantation des mati-res en suspension contenues dans l/effluent, et ce dernier est rparti sur toute la

    largeur et la hauteur du lit par un syst-me rpartiteur, il s/coule ensuite en dplacement horiIontal( (

    +%gence de leau, 28

    )/vacuation est o*tenue par un drain, au fond, enterr dans une tranche de pierres

    drainantes( Ce tuyau est reli un siphon, pour rgler la hauteur de surverse pour assurer la saturation de

    l/alimentation, et le niveau d/eau doit Gtre maintenu > cm sous la surface du matriau( Comme il n/y a

    pas d/eau li*re, il n/y a pas de risque de prolifration d/insectes(

    )/aration est limite par l/a*sence d/un mouvement de la ligne de saturation et se fait de

    mani-re tr-s fai*le par une diffusion gaIeuse( )/apport d/o0yg-ne est fai*le par rapport la demande

    totale( +%gence de leau, 28

    35

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    35/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    Figure 3.2.F 4chma dun filtre plant de ro se au0 a c ou le me nt horiIontal

    )a pnurie en o0yg-ne limite la dgradation de la pollution car*one et aIote, l/o0ydation du

    car*one organique et de l/ammonium et par voie de consquence limite la croissance

    *actrienne htrotrophe et autotrophe( )a filtration sur sa*le en milieu insatur permet

    principalement une o0ydation de la mati-re organiqueK une nitrification de l/aIote ammoniacal et une

    rduction des germes pathog-nes( +%gence de leau, 28

    3.3.3. #hoix entre les deux $iltres plants de roseaux

    )a maAorit des filtres plants de roseau0 construits sont de type coulement vertical sur

    deu0 tages, car ils prsentent l/avantage F

    d/Gtre aliments en eau0 *rutes sans traitement primaire

    de constituer un dispositif rustique suscepti*le de fournir un *on niveau de traitement par rduction

    de la pollution dissoute et particulaire et par l/o0ydation de la pollution aIote(

    )a fili-re coulement horiIontal en premier tage de traitement est d/un moindre intrGt, elle

    ncessite en particulier un dimensionnement suprieur et la prsence d/un traitement primaire( (

    +%gence de leau, 28

    32

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    36/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    3.%. &es plantes utilises

    3.%.1. 'rundo

    Croissent dans la plupart des rgions su*tropicales et tempres chaudes, les trois esp-ces quicomposent ce genre de gramines rhiIomateuses vivaces forment de fortes tiges feuilles, rappelant

    celles du *am*ou, mais sans ramules latrales( "lles portent de minces et plates feuilles au0 e0trmits

    tom*antes, places en position alterne distique sur les tiges, termines en t, par de grandes panicules

    plumeuses de minuscules fleurs te0ture de paille(

    Culture F Contrairement la plupart des roseau0 et des Aoncs, ces plantes ne0igent pas un sol

    hydromorphe, quoiquelles le tol-rent *ien( 'importe quel sol ne schant Aamais tout fait leur

    convient( "lles apprcient le plein soleil ou la mi.om*re( Multiplier par semis ou division( +=#$'&"

    et al, 27

    Lespce utilise

    Arundo donax: Cette gramine gante de la mditerrane atteint 7 m en tous sens( %vec son

    magnifique feuillage estival, cest une ornementale parfaite pour grand Aardin( "lle porte des feuilles

    tom*antes, de 7 cm de longueur pour 7 cm de largeur( "n climat dou0, la plante peut se rvler si

    vigoureuse quil faut contrLler sa croissance( "n hiver, son feuillage devient dsordonn, et il faut le

    couper ras, !n o*tient ainsi une *onne repousse, N;ersicolor est un cultivar panach apprci dont

    les feuilles sornent de *andes cr-me( )es tuyau0 de certains instruments de musique, orgue ou

    clarinette, proviennent des tiges soigneusement slectionnes et vides de la canne de Provence,

    comme Aadis ceu0 des flOtes de pan( +=#$'&" et al, 27(

    Figure 3.3. :Arundo donax

    33

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    37/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    3.%.2. #yperus

    Ce genre compte plus de si0 cents esp-ces de laches, dont des annuelles et des vivaces

    persistantes, rpandues surtout dans les ha*itats humides de presque toutes les rgions du glo*e, sauf

    les plus froides( )es larges touffes dpaisses tiges cylindriques ou triangulaires portent des feuilles

    graminiformes issues de la *ase et sont coiffes dinflorescences compactes ou de grandes om*elles de

    petits pis florau0 paliformes(

    Culture : )a plupart des esp-ces ornementales se plaisent au *ord de leau ou en sol

    marcageu0( Cultivar dans un compost riche, et *ien arroser( "lle tol-rent les rayons directs du soleil(

    Multiplier par semis ou division( +=#$'&" et al, 27

    Lespce utilise

    Cyperus laevigatus: "pillets peu nom*reu0 +2 3, plus petits +7 52 cm K plantes *asses,

    de 5 3 dm, souche traBante K tige termine par une seule feuille +!"'D%, 5665

    Figure 3.4. : Cyperus laevigatussur terrain +photo original

    3.%.3. (uncus

    Ce genre compte quelques deu0 cent vingt.cinq esp-ces de plantes gramini.formes, originaires

    des rgions humides dtrempes du glo*e, cependant rares sous les tropiques( )a plupart sont peu

    dcoratives, et certaines deviennent des mauvaises her*es envahissantes en dehors de leur ha*itat

    dorigine( =ien contrLles, elles semploient pour garnir les *erges de plans deau ou dtangs(

    Culture F )a plupart des esp-ces prosp-rent, parfois trop *ien, dans tout sol argileu0, humides

    dtrempes( Multiplier en particulier les cultivars, par division( +=#$'&" et al, 27

    3E

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    38/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    Lespce utilise

    Juncus capitatus: plantes annuelles, de 5 2> cm, racine grGles, sarrachant facilement K

    division de prianthe touAours aigues et plus longues que la capsule mOre( euilles toutes la *ase,

    courtes K tiges nues termines par un seul groupe de > 52 fleurs *runes, divisions ingales, les

    e0trieures termines par une pointe recour*e en dehors K trois tamines( +!"'D%, 5665

    Figure 3.5. :Juncus capitatus +photo original

    3.%.%. )amarix

    Dans leur ha*itat naturel du sud de l"urope, d%frique du 'ord et d%sie tempre, les

    quelques cinquante.quatre esp-ces dar*ustes et petits ar*res composant ce genre croissent le long des

    cLtes ou des cours deau, mGme souterrains, souvent en sol salin( )a plupart sont caduques, quelques.

    unes persistantes(

    "lles forment un petit tronc et un houppier lger au0 rameau0 retom*ants et portent des

    feuilles, pareilles de menues cailles, quipes de glandes secrtant de sel( )es fleurs tenues *lanches

    ou roses sont groupes en rac-mes effils( )es fruits sont des capsules(

    Culture F plants en *rise vent ou pour lornement, ces ar*res sadaptent quantit de situations et de

    climats, tolrant mGme laridit et les em*runs( De rusticit varia*le, ils apprcient un sol profond et

    sa*leu0 et peuvent Gtre taills apr-s la floraison( Multiplier par semis, ou par *outures aoOtes en hiver

    ou semi. aoOtes en automne et en fin de printemps( +=#$'&" et al, 27

    Lespce utilise

    Tamaris africanaF euille nettement translucides au0 *ords et la pointe aiguQ , dun vert

    un peu glauque K fleurs dpassant 3 mm de diam-tre, ovoRdes en *outon, tamines non saillantes,

    disposes en pis cylindriques pais, denses, nom*reu0 et plus ou moins serrs le long des rameau0 K

    capsule courte K 2 3 m( +)&"#%

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    39/232

    Chapitre 3 Phytopuration

    Figure 3.6. : Tamaris africana +photo original

    Conclusion

    Ce chapitre montre la simplicit et lefficacit des procds naturels par filtres plants par

    rapport la comple0it dune station dpuration classique qui fractionne les oprations de traitement

    de leau(

    )a conception de filtres plants de macrophytes poss-de rellement de nom*reu0 avantages K

    cest une technique simple, conomique, efficace, fia*le, adapta*le au lieu, demandant peu dentretien

    et qui sins-re *ien du paysage local(

    37

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    40/232

    Chapitre 1 Etude du site

    1.1. Introduction

    Les Zibans na jamais connu lenclavement des autres parties du territoire saharien. Elle a

    toujours t une zone dchanges et de passage et a constamment profit des complmentarits de

    llevage pastoral et de la culture irrigue. Elle occupe une situation privilgie sur le plan bioclimatique

    en bnficiant dhivers dou et des apports h!drographique des reliefs de l"tlas saharien qui la

    surplombent. Ces atouts permettent lemblavement de plusieurs milliers dha de crales# la production

    de dattes de qualit et dune quantit importante de produits maraichers. La principale contrainte au

    dveloppement rside dans linsuffisance des ressources en eau que doivent se partager des habitants

    sans cesse plus nombreu.

    La $ila!a de %is&ra# capitale des Zibans# elle est appele autrefois ' lpoque romaine (escera.

    %is&ra est la porte du grand )ud# appel aussi la ville au deu millions de palmiers# elle est situe 'environ *+, -m au )udEst d"lger# elle se trouve ' une altitude de 1/* -m# sa latitude est de 0*.* 234

    est sa longitude est 5.** 2E4.( ".3.".6.# /,,/4

    Figure 1.1. : Carte administrative de %is&ra (A.N.A.T, 2002)

    1.2. Donnes climatiques

    0+

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    41/232

    Chapitre 1 Etude du site

    1.2.1. Temprature

    Les plantes ont des eigences thermiques diffrentes et quen gros il ! a des plantes qui sont

    adaptes et se dveloppent bien dans les pa!s plut7t froids ou temprs et que dautres dorigine

    tropicale prf8rent les rgions mditerranennes ou chaudes# la m9me fa:on que certaines plantes se

    dveloppent en hiver et au printemps et que dautres prf8rent le printemps et lt. 2;

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    42/232

    Chapitre 1 Etude du site

    l est important de remarquer que la pluviosit et la temprature ne sont pas# du point de vue de

    leur action sur la vgtation# deu facteurs indpendants. En effet une temprature# en accroissent la

    s8cheresse de lair# et par consquent lvaporation# agit dans le m9me sens quune diminution de la

    pluie B en dautres termes les deu facteurs B eau# et temprature agissent en sens inverse lun de

    lautre. 2=ZE3;"# /,,*4

    Tableau 1.2 F Grcipitations mo!ennes mensuelles en 2mm4 ' %is&ra pour la priode 21@*/,,@4

    Moi+ Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juill Aou Sep Oct Nov ec

    (--) 1,' ,1 1',& 12,& 11,% ',1 0,& %, 1%, 10, 1&,* 11,'

    Figure 1.%. :Grcipitations annuel total en 2mm4 ' %is&ra pour la priode 21@*/,,@4

    ;apr8s la figure 1.0 la rgion de %is&ra est caractrise par des prcipitations avec une

    mo!enne annuelle de 21,.+@ mm4. Ce param8tre couvre une grande alternance durant cette priode B

    les prcipitations les plus lev sont enregistres au mois de anvier 21@.* mm4# et les plus faibles au

    mois de uillet 2,.+mm4.

    1.2.3. Humidit relative

    Lhumidit de lair est dfinie comme la quantit de vapeur deau contenue dans un certain

    volume dair# eprime en grammes par m0. Cette quantit est fonction de la temprature# on eprime

    0@

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    43/232

    Chapitre 1 Etude du site

    souvent lhumidit de lair en H par rapport ' lhumidit ' saturation F on parle alors dhumidit

    relative. 2 LE(E>

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    44/232

    Chapitre 1 Etude du site

    Tableau 1.' : La vitesse du vent enregistre en mJs pendant la priode 21@*/,,@4

    Moi+ Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juill Aou Sep Oct Nov ec

    ent (-3+) ',% ',$ ', $ *,$ ',* ' ' ',2 ' ',% ',2

    Figure 1.*. :La vitesse du (ent enregistre en mJs pendant la priode 21@*/,,@4

    ;apr8s la figure 1.5 on remarque que la vitesse maimum du vent a t enregistre dans le mois

    d"vril avec une mo!enne de D mJs et le minimum est enregistr en mois de uillet# "out et =ctobre

    avec une vitesse de * mJs.

    ;ans la rgion de %is&ra B les vents soufflent durant toute lanne# le maimum de force des

    vents est enregistr en fin dhiver et au printemps. Les vents de sable sont frquents en ?ars et "vril.

    Kigure1.5.

    1.2.5. Insolation

    Lune des caractristiques du climat saharien est limportance dheure dinsolation# latmosph8re

    prsente grande puret durant toute lanne 26=

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    45/232

    Chapitre 1 Etude du site

    Moi+ Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juill Aou Sep Oct Nov ec

    4n+olation 22% 2%$ 2&0 2 %20 %%* %$1 %%1 2&1 2** 22' 21$

    Le nombre mo!en annuel dheures dinsolation est 2/[email protected] heures4 par an# ce qui correspond

    environ ,.+1 heures dinsolation par jour. Le phnom8ne est rgulier# passant dun minimum en

    ;cembre 2/1D heures4 ' un maimum en juillet 20D1 heures4. Kigure 1.D.

    Figure 1.$. :Le nombre dheures dinsolation pour la priode 21@*/,,@4.

    1.3. Snt!"se climatique

    1.3.1. #lima$ramme D%&'(&)*&)

    )elon la formule tablie par (Ste5art, 1$)# le quotient pluviomtrique de la rgion

    mditerranenne est eprim par la formule suivante F

    QF quotient pluviomtrique

    G F pluviomtrie annuelle 2mm4

    ? F mo!enne maimale du mois le plus chaud 2AC4

    m F mo!enne minimale du mois le plus froid 2AC4.

    */

    mM

    PQ

    = *0#0

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    46/232

    Chapitre 1 Etude du site

    Te-prature et pluvio-trie 6 7i+8ra pour la prioe (1*9200)

    Tableau 1.$ : 6empratures 2?o!# ?in# ?a4 en 2AC4 et prcipitations mo!ennes 2mm4 mensuelles '

    %is&ra pour la priode 21@@5/,,4

    Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juill Aou Sep Oct Nov ec

    Tp Ma ("#) 1/. 15.5 /1 /0./ /@.1 0* 0D.* 0D./ 0,.0 0/.1 1+.0 1+.0

    Tp Min ("#) @.0 1,.+ 1D.0 [email protected] /0 0,.D 00.0 00.1 /+.0 /1. 1,.@ 1,.@

    Tp Mo! ("#) 11.1@ 10./0 1+.+ /1.5/ /D.@+ 0/.,/ 0*. 0*.1+ /.@5 /*.@* 15.@5 1/.,

    (--) /*.1+ 15.* 11./ 11.0 11.,/ 1.50 ,.50 /.+* 1/.+* 10./ 1D.55 1D.,D

    ;apr8s les donnes climatiques de %is&ra# pour la priode qui stale de 1@@5 ' /,, nous

    avons F

    G M 10+#D+ m Q ; %.'%

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    47/232

    Chapitre 1 Etude du site

    Figure 1.& : #li-agra--e =>M7?>@>? (7i+8ra 1*9200)

    Lobservation du Climagramme ;E?%ENOEN# nous permet de situer la rgion de %is&ra dans

    ltage bioclimatique aride infrieur ou saharien ' hiver chaud 2Kigure 1.+4.

    **

    7i+8ra

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    48/232

    Chapitre 1 Etude du site

    1.4. Dia$ramme +m,rot!ermique

    Le diagramme =mbrothermique de O"

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    49/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    2.1. Introduction

    La rutilisation et le recyclage des eaux uses sont essentiels au dveloement de

    oliti!ues solides de gestion dura"le de l#eau et de l#environnement$ %ans les rgions arides et

    semi&arides' la rutilisation des eaux uses est un lment essentiel de dveloent' car elleassure une ressource alternative dura"le en eau' la rduction de la ollution de

    l#environnement et la rotection de la sant u"li!ue$ (%E)A) et *HELLA%I ' 2++,-

    L#uration des eaux uses doit actuellement .ranchir une tae imortante du .ait des

    rcentes directives environnementales de lus en lus rigoureuses$ Pour rondre aux "esoins

    des etites collectivits ayant des contraintes techni!ues et .inanci/res leur interdisant les

    syst/mes techni!ues d#uration classi!ues' il y a l#aarition des syst/mes d#uration

    rusti!ues' techni!ues alternatives aux rocds arti.iciels' tels !ue le lagunage' l#andage ou

    encore les lits .iltrants lants de macrohytes$ (P01LET' TER013' %AP et 4HE5AIM'

    2++,- mais le monde entier ce enche actuellement sur l#utilisation des macrohyte ou

    microhyte (ael aussi la Phytouration- comme moyen e..icace et conomi!ue$

    Le "ut de ce volet de notre mmoire consiste en l#analyse exrimentale du ouvoir

    urateur de !uel!ues lantes macrohytes dans les rgions arides$ dans ce cadre' s6inscrit

    notre travail !ui vise 7 tudier le ouvoir urateur de cha!ue tye de lante (Arundo

    donax, Cyperus laevigatus , Juncus capitatus , Tamarix africana- ar laralisation d#une srie d#analyses au la"oratoire' des eaux uses avant et ar/s irrigation des

    lantes$

    2.2. Matriels d'tude

    5otre tude exrimentale a t e..ectue au dartement d#hydrauli!ue (1niversit de

    )is8ra-$ %ans cette exrience nous avons utilis le matriel suivant 9

    2.2.1. Matriels de lessai

    Bassines

    5ous avons utilis :, "assines identi!ues de .orme ronde en lasti!ue' d6une hauteur

    de 2; cm' de "ase surieure de C de

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    50/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    Robinets

    Ro"inet en lasti!ue 7 = cm du .ond des "assines our l#vacuation de l#eau ure$

    Tuyau transparent

    Pour dterminer le niveau d#eau dans les "assines$

    Substrat

    0n utilise le gravier roul de la rivi/re de 0ued Laara" de *hanguet 3idi 5ad@i' de

    di..rentes tailles (= tailles- ar/s leur tamisage$

    Galet Gravier grossier Gravier moyen Gravier fin

    Figure 2.1. : Matriels utiliss (hoto original-

    =

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    51/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    2.2.2. Matriels Vgtales

    2.2.2.1. !Arundo donax:

    5om commun 9 Arundo

    amille 9 Poaces

    Es/ce 9 Arundo donax

    %ate de rl/vement hors sol 9 +2 B:2 B2++;

    La date de l#imlantation dans les "assines 9 ,+ B:2 B 2++;

    0rigine 9 *hanguet sidi nad@i ()is8ra-

    Figure 2.2 :Racine delArundo donax

    avant l#imlantation

    Figure 2."9 Racine de l#Arundo donax

    ar/s , mois dans les eaux uses

    Figure 2.# : %es nouvelles tiges de

    !Arundo donax

    Figure 2.$ : Les tiges de

    !Arundo donax

    %bservation :

    =;

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    52/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    L#aarition des ucerons aux lantes de l#Arundo donax("loc 2-' nous ont conduit 7

    rocder 7 un traitement 7 l#insecticide de Cyperm&t'rine ( amille 9 Pyrethrinoides de

    synth/se-' our cela' ce "loc a t isol et on a vit de .aire des rl/vements de ce dernier$

    2.2.2.2 Cyperus laevigatus

    amille 9 Cyeraces

    Es/ce 9Cyperus laevigatus

    %ate de rl/vement hors sol 9 +2 B:2 B 2++;

    La date de l#imlantation dans les "assines 9 ,+ B :2 B 2++;

    0rigine 9 *hanguet sidi nad@i ()is8ra-

    Figure 2.(. 9 Les tiges deCyperus

    laevigatus

    Figure 2.). : L#in.lorescence de Cyperus

    laevigatus 9 :, Avril 2++

    2.2.2.".Juncus capitatus

    5om commun 9 Donc

    amille 9 Doncaces

    Es/ce 9 Juncus capitatus

    %ate de rel/vement hors sol 9 2 B :2 B 2++;

    La date de l#imlantation dans les "assines 9 +; B +2 B 2++

    0rigine 9 %@amoura ()is8ra-

    =

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    53/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    Figure 2.* : Les racines deJuncus

    capitatus avant l#imlantation

    Figure 2.+ : Les racines deJuncus capitatus

    ar/s , mois et :< @ours dans les eaux uses

    Figure 2.1, : L#in.lorescence de Juncus capitatus$

    2.2.2.#. Tamarix africana

    5om commun 9 Tamaris

    amille 9 Tamaricaces

    Es/ce 9 Tamarix africana

    %ate de rel/vement hors sol 9 2; B :+ B 2++;

    La date de l#imlantation dans les "assines 9 ,+ B:2 B2++;

    0rigine 9 *hanguet sidi nad@i ()is8ra-

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    54/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    Figure 2.1, : Les racines de Tamarix

    africanaavant l#imlantation

    Figure 2.11 : La tige de Tamarix africana

    $

    2.2.3. Les eaux uses

    Les eaux uses utilises dans cette exrimentation roviennent du re@et au Chetma

    d#origine domesti!ue de la ville de )is8ra (dit Cha"et Rou"a-$

    Tableau 2.1 : Les rsultats d#analyses hysico&chimi!ues des eaux uses

    EAUBRUT

    E

    p

    H

    C

    E

    (ms/cm)

    Couleur

    Turbidit(FTU)

    O2dissous

    (mg/l) P

    osp!te

    (mg/l)

    A"ote(mg/l)

    #E$(mg/l)

    %CO(mg/l)

    %BO

    (mg/l)

    #&

    Org('

    )

    $ul!te(mg/l)

    itr!te(mg/l)

    2*/*+/

    2**,

    -.+ 2+* 02

    0

    1.+ 2.+ *.-, *.+ 20- 2** 1.2

    1,.

    2

    *.*2

    *1/*/

    2**,

    -.0 10** 103 3* 0., *. +. 0 2,1.

    ,

    , 2.1 -3., *.+0

    03/*/2**,

    -.0 100* 213

    .- 33. 30 0.0

    2++.,

    3* 0.

    1+.- 2+.1

    1*/*/

    2**,

    -.0 100* 21

    3

    .- 33. 30 0.0

    2++.

    ,

    3* 0.

    1+.- 02.

    *3/*3/

    2**,

    - 1-3* 22

    3

    3 23.1 , *.0 1.

    2

    1* .2 1 0.,+

    01/*3/

    2**,

    -.1

    1

    12* +,- , 2.- 03.2 32 *.3 2*.

    +

    3* +1.* 2.-

    2*/*3/

    2**,

    -.2

    +3** +- ,0 2. 01.- 0*.

    2.- .+ 2* 0 0.+ 0.2-

    2.3. Mthode d'tude

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    55/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    2.3.1. Dispositif exprimental

    Le disositi. utilis our les essais est une srie de "assines groues en en , )locs'

    comortant !uatre lantes (Arundo donax, Cyperus laevigatus,Juncus capitatus, Tamarix

    africana- avec , rtitions et le tmoin (.iltre nu- (igure 2$::-$

    Figure 2.11 : %isositi. exrimental (hoto original-

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    56/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    2.3.2. rocdure exprimentale

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    57/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    2.".2.1. Pr&paration -es bassines

    Les ro"inets en olythyl/ne sont lacs sur les "assines 7 = cm 7 artir du .ond$ 1n

    tu"e en P>C er.or est introduit verticalement dans ces "assines$

    2.".2.2. Pr&paration -e gravier

    Le gravier roul est lav 7 lusieurs rerises avec de l#eau du ro"inet et tamis en

    !uatre tailles de diam/tre !uasi&uni.orme$

    2.".2.". Remplissage -es bassines

    0n remlis la "assine ar le massi. .iltrant' celui&ci est comos d#une succession de

    couches de gravier de diam/tre dcroissant de "as en haut' avec l#imlantation des lantes au

    niveau de la deuxi/me et la troisi/me couche$

    Tableau 2.2. : La taille des di..rents tyes du su"strat

    Substrats Taille Profon-eur -ans les bassines

    Galet 2 $ /m # /m

    Gravier grossier ,0) 2 /m * Cm

    Gravier moyen ,0$ ,0) /m $ Cm

    Gravier fin ,02 ,0$ /m ( Cm

    Figure 2.1" : Remlissage des "assines (hoto original-

    2.".2.#. nstallation -e tuyau pour la mesurer -u niveau -!eau

    0n lace +$< m d#un tuyau transarent reliant le ro"inet 7 la sur.ace li"re de la

    "assine$ A.in de ouvoir lire directement la valeur du volume d#eau 7 artir du niveau du

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    58/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    mnis!ue du iFomtrie' on a rocd 7 l#talonnage d#une r/gle gradue colle sur la

    "assine$ Ainsi' le Fro corresond au niveau du ro"inet et cha!ue graduation de la r/gle

    rersente un demi&litre d#eau$

    2.".2.$. ntretien au niveau -es bassins

    L#entretien au niveau des "assins' comrenant des gestes simles' doit Gtre assur de

    .aon rguli/re 9

    0n a a@out l#eau douce ar/s cha!ue mois our lessiver toutes les sels et les mati/res

    organi!ues rests dans les "assins$

    0n a emort les .euilles s/ches des lantes !ui existent au niveau des "assins$

    2.!. aram"tres tudis et anal#ses2.!.1. Les prl"$ements des eaux traites

    Trois riodes de rl/vements des eaux traites ont t .aites' et entre cha!ue deux

    riodes on a rcur toutes les !uantits d#eau restes dans les "assines' et en suite on

    a@oute l#eau douce our lessiver toutes les sels et les mati/res organi!ues restes dans les

    "assines$

    2.#.1.2. P&rio-e -u mois -!3VR0n a commenc les rl/vements des eaux stagnes ar/s une semaine de l#a@out de

    l#eau use$ Ces rl/vement sont .aites cha!ue @our' et our une riode de six @ours sans

    aort de l#eau use$

    2.#.1.". P&rio-e -u mois -e 43

    Les rl/vements des eaux stagnes sont e..ectus sur toutes les "assines' ar/s une

    semaine our une riode de 2: @ours donc il y a trois rl/vements' et ar/s cha!ue

    rl/vement on a a@out les eaux uses "rutes

    2.#.1.#. P&rio-e -u mois -e 567

    Les rl/vements des eaux stagnes sont e..ectus sur toutes les "assines' ar/s une

    semaine our une riode de un mois' avec donc !uatre rl/vements$ Le remlissage avec

    les eaux uses "rutes est e..ectu deux .ois la remi/re ar/s cha!ue rl/vement et la

    deuxi/me ar/s trois @ours suite 7 l#vaoration intense en riode d#t' sachant !ue les

    analyses des rl/vements ont t ralises avec rtition$

    2.!.2. Les anal#ses effectues

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    59/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    Les analyses e..ectues sur les eaux sont 9 %)0' %C0' 0rtho&Phoshate' Tur"idit'

    couleur' Mati/re en susension' H' conductivit lectri!ue' oxyg/ne dissous' AFote

    Ammoniacal (5H,-' 3ul.ate (30=-' 5itrate (50,-$

    2.#.". Mthodes d'anal#se

    Les analyses hysico chimi!ues des eaux uses (%)0' %C0' 0rtho&Phoshate'

    Tur"idit' couleur' Mati/re en susension' H' conductivit lectri!ue' oxyg/ne dissous'

    AFote Ammoniacal- ont t ralises au la"oratoire de TII) J Entrrise tissage&.inissage&

    )is8ra K mais les autres analyses (3ul.ate' 5itrate' - ont t e..ectues au la"oratoire de

    l#agronomie (1niversit de )is8ra-$

    %ans cet essai on a e..ectu deux analyses 9 une analyse des eaux "rutes avant

    traitement et une autre analyse des eaux rcures ar/s uration 7 la sortie de cha!ue

    "assine$

    Tableau 2.2.9 Mthodes d#analyses

    4&t'o-e$3nalyse

    & Conductim/tre

    & Mthode lectromtri!ue avec H m/tre$

    & %)0 m/tre

    & %osage et titration avec ermanganate de

    otassium ( * Mn0=-

    & Mthode tur"idimtri!ue au colorim/tre

    (sectrohotom/tre-$

    & Mthode tur"idimtri!ue au colorim/tre

    & iltration et schage avec l#tuve$

    & Conductivit Electri!ue CE (dsBcm-

    & H

    & %)0 (mg d#oxyg/neBl-

    & %C0 (mg d#oxyg/neBl-

    & 5itrate' sul.ate' hoshate' AFote

    ammoniacal (mgBl-

    & Tur"idit (5T1-' Couleur'

    0xyg/ne dissous (mgBl-$

    & Mati/re en susension (mgBl-

    2.%. &onclusion

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    60/232

    CHAPITRE 2 Matriels et mthodes

    %ans ce chaitre il a t rsent les matriels et mthodes ermettant l#analyse

    exrimentale du ouvoir urateur des !uatre lantes macrohytes choisies' 7 savoir 9$

    Arundo donax, Cyperus laevigatus, Juncus capitatu , Tamaris africana$ Ces

    lantes ont t imlantes dans :, "assines identi!ues' remlies de gravier roulrala"lement lav$ L#tude a t e..ectue our trois riodes 9 le mois d#avril' le mois de

    mai et le mois de Duin$ Il a t rocd 7 l#analyse au la"oratoire' des aram/tres hisico&

    chimi!ues des eaux uses avant et ar/s irrigation de ces lantes$ Les aram/tres tests sont 9

    %)0' %C0' 0rtho&Phoshate' Tur"idit' couleur' Mati/re en susension' H' conductivit

    lectri!ue' oxyg/ne dissous et aFote Ammoniacal$ Les exrimentations ont t ralises dans

    la station exrimentale du dartement d#hydrauli!ue$ 1ne artie des analyses a t e..ectue

    au la"oratoire de TII) J Entrrise tissage&.inissage&)is8ra K et l#autre artie au la"oratoire

    du dartement d#agronomie de l#1niversit de )is8ra$

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    61/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.1. Introduction

    Lexprience est ralise dans laire exprimentale du dpartement dhydraulique de

    luniversit de Biskra, caractrise par un climat aride, o durant les six mois de lexprience la

    temprature moyenne t de !!"# $C %&anvier', !( $C %)vrier', !*"# $C %+ars', !"* $C %-vril',

    (."($C %+ai' et 3( $C pour le mois de &uin"

    Linterprtation des rsultats a t essentiellement base sur le rendement puratoire des

    param/tres physico0chimiques, calculs par la relation suivante

    Rendement % = 100 ( XERU X f ) / XERU1els que

    245 Concentration du param/tre considr dans leau rsiduaire urbaine %eaux uses brutes'

    applique sur le lit 6iltrant"

    2 6 Concentration du param/tre considr dans le 6iltrat" %P1+-7-87-7, (99'

    3.2. Rsultats des analyses de la priode du mois dAvril

    9n adoptera dans tout ce qui va suivre la notation suivante

    P1 : le prl/vement concernant la date du (9:9;:(99#

    P2 : le prl/vement concernant la date du (!:9;:(99#

    P3 : le prl/vement concernant la date du ((:9;:(99#

    P4 : le prl/vement concernant la date du (3:9;:(99#

    P5 : le prl/vement concernant la date du (;:9;:(99#

    P6 : le prl/vement concernant la date du (*:9;:(99#

    3.2.1. emande !ioc"imi#ue en o$y%&ne

    Figuer 3.1 La demande biochimique en oxy

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    62/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6iB?*dans les eaux uses rcupres apr/s 6iltration

    sont presque tou=ours in6rieures @ celles des eaux uses brutes, @ lexception de Cyperus" Les

    moyennes des rendements dlimination sont 0(9 A%Cyperus', ("*A %-rundo', "*A %6iltre nu',

    9A %&uncus' et "*A %1amarix'

    3.2.2. emande c"imi#ue en o$y%&ne

    Figure 3.2 La >emande chimique en oxyC? dans les eaux uses rcupres %avec une moyenne de !!9"(3mC? indique la minralisation de la mati/re

    or

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    63/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.2.3. '$y%&ne dissous

    Figure 3.3 L?xyapr/s la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    64/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    65/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.2.6. )e p*

    Figure 3.6 Le pG

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    66/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.2.+. ,onductivit lectri#ue

    Figure 3.7 La conductivit lectrique

    La conductivit lectrique des eaux uses rcupres des bassines illustre par la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    67/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    ?n constate selon la 6iurant la

    rcupration des eaux traites apr/s s=ours, on a remarqu que leau rcupre de Cyperus est trouble

    et dune couleur =aune, ceci peut Ktre dD @ une densit importante des racines ce qui traduit la

    dcantation des tissus morts de ces racines dans les bassines"

    3.2.. /ur!idit

    Figure 3.! La turbidit

    Felon la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    68/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.2.10. 'rt"o p"osp"ate

    Figure 3.10 L?rtho phosphate

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    69/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.2.11. Aote ammoniacal *3

    Figure 3.11. Laote ammoniacal

    Felon la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    70/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.2.12. itrates

    Figure 3.12 Les 7itrates

    La variation de la teneur en nitrates dans la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    71/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    >ans la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    72/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.2. emande c"imi#ue en o$y%&ne

    Figure 3.15. " La demande chimique en oxyapr/s la 6iC? par le 6ait que les 6ractions di66icilement d

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    73/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.3. '$y%&ne dissous

    Figure 3.16. " Loxy

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    74/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    75/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.6 ,onductivit lectri#ue

    Figure 3.1! La conductivit lectrique

    >apr/s la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    76/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    77/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    78/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.11. )es ulates

    Figure 3.24 " Les sul6ates

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    79/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.1. uantits deau restes dans les !assines

    Figure 3.25 " Les quantits deau restes dans les bassines

    >Eapr/s la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    80/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.3. emande c"imi#ue en o$y%&ne

    Figure 3.27. " La demande chimique en oxyans la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    81/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.4. '$y%&ne dissous

    Figure 3.2. Loxyapr/s la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    82/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    83/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.+. )e p*

    Figure 3.31 Le pG

    La 6ieux

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    84/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    1ableau 3"!" 1est statistique de 7eNman0Jeuls"

    Les 6iltrats Les moyennes Les

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    85/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    1ableau 3"(" 1est statistique de 7eNman0Jeuls

    Les 6iltrats Les moyennes Les apr/s la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    86/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.10. )a /ur!idit

    Figure 3.34 La turbidit

    Felon la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    87/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.11. 'rt"o p"osp"ate

    Figure 3.35 L?rtho phosphate

    Felon la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    88/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6iapr/s la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    89/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.3.14. ulate

    Figure 3.3 Les Ful6ates

    La 6iemande biochimique en oxy

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    90/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    La 6iB?* auemande chimique en oxyapr/s la 6iC? est enre

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    91/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    Felon la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    92/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.4.5. ;volution de la mati&re or%ani#ue

    Figure 3.43 Lvolution de la mati/re or

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    93/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.4.+. ;volution de la conductivit lectri#ue

    Figure 3.45 Lvolution de la conductivit lectrique

    Felon la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    94/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.4.. ;volution de la /ur!idit

    Figure 3.47 Lvolution de la turbidit

    Lanalyse de la 6i

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    95/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    3.4.11. ;volution de laote ammoniacal

    Figure 3.4! Lvolution de laote ammoniacal

    Felon la 6ionc ce phnom/ne est accentu en priode estivale et la valeur

    la plus 6aible est enreetay, !##'"

    3.4.12. ;volution du itrate

    Figure 3.50 Lvolution du 7itrate

    #(

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    96/232

    Chapitre 3 Prsentation et interprtation des rsultats obtenus

    n -vril et &uin on remarque que la teneur en nitrates dans les eaux uses rcupres est

    suprieur @ celle des eaux uses brutes, mais linverse en +ai" Cette au

  • 7/25/2019 Analyse Du Pouvoir Epurateur de Quelques Plantes Macrophytes Dans Les Regions Arides

    97/232

    Conclusion

    Au terme de ce travail dont lobjectif t la dtermination du pouvoir purateur de

    quelques plantes macrophytes dans les rgions arides, on peut conclure que lutilisation des

    macrophytes pour le traitement des eaux uses a donn des rsultats remarquables,

    satisfaisants et encourageants surtout vis--vis du dveloppement et de lentretien ais de ces

    plantes

    Concernant llimination de la mati!re organique et leur relation avec la

    consommation de loxyg!ne dissous "

    #limination de la mati!re organique dans les bassins macrophytes est base sur une

    relation symbiotique plantes-bactries, dans laquelle les bactries utilisent loxyg!ne fourni au

    milieu par les plantes pendant la photosynth!se pour dgrader le carbone organique, en retour

    les sous-produits de cette raction sont utiliss par la plante $ont les rendements

    dlimination pouvant atteindre %&' ()amarix*, +' (Arundo* et %' ()amarix*

    respectivement sur la