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