Anne CAUCHI – SAS Rapport n° R2016xxxx-xxx-xx 6 juillet 2016
OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES DE BIOMASSE EPURATRICE
Station d’épuration INDUSTRIEL X, IAA
Commanditaire ---
Expertise et rapport Anne CAUCHI
Destinataires ---
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Contexte
L’objet de la présente observation microscopique doit déterminer l’état biologique de la station en raison de mauvais résultats épuratoires sur l’azote, et sur la décantation des boues entraînant des départs de boues.
Mode Opératoire
Réception le …. d’un échantillon prélevé le …, traitement de l’échantillon dans l’heure qui a suivi.
Il a été procédé à :
1. Une observation macroscopique
2. Une observation microscopique à l’état frais d’une goutte d’échantillon entre lame et lamelle, grossissements x100 à x400
3. Au séchage d’une goutte d’échantillon, puis coloration de Gram et observation au microscope jusqu’au grossissement x1000
Remarque : Il est systématiquement procédé à l’examen de 2 à 3 lames par échantillon, pour s’assurer de la représentativité de la goutte étalée entre lame et lamelle.
Constatations macroscopiques
Les boues ne décantent pas dans le flacon, même après une longue période de repos.
Après repos,
o Aspect du surnageant : Il est impossible d’apprécier visuellement la qualité de l’eau décantée car les boues ne décantent pas.
o Flottants : pour la même raison, on ne distingue pas de flottants par rapport aux boues, ce qui ne veut pas dire qu’il n’y a pas de flottants dans la station.
Après agitation
o Mousses : pas de mousse particulière après agitation
o Aspect du floc : en masse
o Odeur : odeur organique
o Couleur : marron foncée
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Constatations microscopiques
Le tableau ci-dessous décrit les espèces observées qui se sont développées en quantité significative dans l’ouvrage biologique. L’appréciation de l’abondance est notée de + (très peu abondant) à +++ très abondant.
OBSERVATION MICROSCOPIQUE
Caractéristiques du floc
Densité Taille
Forme Croissance particulière
Débris
Champignons - algues Filaments*
Quelques petits flocs très compacts, d’autres plus jeunes moins compacts Plutôt faible (<150µ) Ronde et régulière pour les petits compacts, forme irrégulière pour les autres Quelques micro-colonies bien rondes, souvent attribuées à une flore autotrophe nitrifiante Présence de débris (essentiellement minéraux) Absence Présence très abondante
Micro-faune
Protozoaires
Zooflagellés Ciliés Holotriches Péritriches Hypothriches Rhizopodes Suctoriens
(abondance : - nulle ; + très faible ; + faible ; ++ moyenne ; +++ forte)
bodo + - Opercularia + à très courts pédoncules - petits Thécamébiens type chlamydophrys ++ -
Métazoaires Rotifères
Nématodes + -
Bactéries libres Spirilles Autres
Absence : pas de septicité interne dans la station Présence, mais à faible abondance.
*Filaments Présence Type
Indice Eikelboom (échelle de 0 à 6) : 6 dans les boues : dominant = 914 ; secondaire : microthrix en quantité significative dans les mousses : dominant = microthrix ; secondaire = 914 puis haliscomenobacter
Interprétation
Oxygène dissous Degré de stabilisation des boues
Charge Décantabilité
Rendement d’épuration Particularité de l’effluent
Probablement insuffisant ou limite Boues stabilisées Proche d’une charge d’aération prolongée très mauvaise dans le flacon mauvais car conséquences de la turbidité (sur DCO notamment) industriel agroalimentaire caractère toxique non présent (du moins au jour de l’observation)
Commentaires
Les flocs sont petits et peu structurés. Quelques flocs ont une relative densité, mais majoritairement la densité est faible et la croissance diffuse. On observe de nombreux filaments bactériens qui, vu leur abondance, créent physiquement des liens entre les flocs de faible consistance. D’autres libres dans l’eau interstitielle.
La faune est peu abondante, représentative d’une faible charge sans doute à la limite de l’aération prolongée, avec essentiellement quelques rotifères, de rares ciliés Péritriches (petites opercularia) et de petits Thécamébiens. Ces deux dernières familles témoignent d’une épuration médiocre, avec des résiduels NH4 pouvant être conséquent, ainsi que des résiduels DCO potentiels.
Peu de zooflagellés sont recensés, la station ne subit pas de surcharges organiques.
Un fort foisonnement filamenteux est constaté. Le type dominant est un 0914 qui se développent sans conditions précises de charge organique, malgré qu’il soit plutôt recensé dans des conditions de faible charge. Son développement peut être favorisé par la présence de soufre réduit (sulfites sulfures), il faut donc vérifier la présence d’une source de soufre réduit dans l’effluent. Il n’est en général pas
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associé à des défauts de décantation car il est de faible longueur. Cependant, avec un fort foisonnement et des flocs de faible densité la décantation peut être altérée.
Le filament secondaire est un microthrix qui est présent en quantité significative. Il se concentre fortement dans les flottants ou il devient le type largement dominant. A l’examen microscopique, microthrix s’est collé sur la lamelle, en raison de son caractère hydrophobe. La raison de sa présence est à mettre en relation avec des corps gras (source de carbone préférentiel) et des sous aérations chroniques.
La faible abondance de la faune et les trois filaments identifiés témoignent de conditions d’oxygénation limites.
Le foisonnement filamenteux est très abondant. Une augmentation de l’aération est souhaitable, mais pourra s’avérer insuffisante pour retrouver un fonctionnement normal de l’installation dans des délais raisonnables. Il est possible de procéder à des traitements permettant d’éradiquer les filaments présents (chlore ou sels d’aluminium)
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Illustration photographique des examens microscopiques
Boue activée
Grossissement x100
Etat frais
Lumière naturelle
Aspect général des flocs : très diffus, de petite taille. On observe quelques flocs de densité plus élevée (parties foncées), les autres sont particulièrement peu denses
Nombreux filaments formant des pontages entre ces petits flocs, créant ainsi un frein à la décantation.
Boue activée
Grossissement x100
Etat frais
Lumière naturelle
Flocs peu structurés, peu denses, diffus, avec pontages filamenteux.
Petit rotifère
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Boue activée
Grossissement x250
Etat frais
Lumière naturelle
Petit thécamébien, type chlamydoprhys
Cette espèce est ici la plus abondante
Cilié péritriche type opercularia. Deux zoïdes seulement, et très court pédoncule
Boue activée
Grossissement x250
Etat frais
Lumière naturelle
A ce niveau de zoom on voit bien la faible consistance des flocs bactériens.
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Boue activée
Grossissement x100
Etat frais
Lumière naturelle
Quelques rares flocs bactériens plus denses, mais qui sont de petite taille.
Autre rotifère
Boue activée
Grossissement x250
Etat frais
Lumière naturelle
On distingue des formes de croissance bactériennes très peu denses mais bien régulières, à contours nets, formant des colonies régulières.
Ces croissances sont de formation récente, et très probablement lié a la présence de composés carbonés fortement biodégradables.
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Boue activée
Grossissement x100
Etat frais
Fond noir
Le fond noir met bien en évidence l‘abondant développement de filaments bactériens
Boue activée
Grossissement x100
Etat frais
Fond noir
Même remarque.
Les flocs élémentaires sont reliés par les filaments.
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Boue activée
Grossissement x100
Etat sec
Coloration de Gram
Le séchage met en évidence les différences de densité des flocs (du pus foncé au plus clair) : ils sont majoritairement de très faible voire très faible densité
Boue activée
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
Le filament largement dominant est un type 0914. Ici sous sa forme Gram négatif
Filament secondaire Gram positif : microthrix
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Boue activée
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
Boue activée
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
Formation de flocs très uniforme avec probablement une souche bactérienne unique, densité plutôt faible.
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Boue activée
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
Idem
Boue activée
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
Autre filament secondaire G+, une forme de nostocoida.
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Flottants
Grossissement x100
Etat frais
Lumière naturelle
Remarque : forte dilution pour permettre l’observation
On observe de nombreux filaments collés à la paroi de la lamelle
Flottants
Grossissement x100
Etat frais
Lumière naturelle
Remarque : forte dilution pour permettre l’observation
Les filaments sont moins visibles lorsque la mise au point est faite au niveau des flocs bactériens
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Flottants
Grossissement x100
Etat frais
Fond noir
Remarque : forte dilution pour permettre l’observation
Abondance de filaments
Flottants
Grossissement x100
Etat frais
Fond noir
Même remarque.
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Flottants
Grossissement x100
Etat sec
Coloration de Gram
Remarque : forte dilution pour permettre l’observation
Très nette concentration de filaments Gram positif dans ces flottants par rapport à la boue activée.
Flottants
Grossissement x100
Etat sec
Coloration de Gram
Remarque : forte dilution pour permettre l’observation
Filament Gram positif dominant dans les flottants: microthrix
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Flottants
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
Microthrix dominant
0914 secondaire
Haliscomenobacter secondaire
Flottants
Grossissement x1000
Etat sec
Coloration de Gram
De nombreuses cellules vides dans la longueur du filament microthix. Ces cellules vides constituent des zones de fragilité du filament (cassures attendues). C’est en général l’image d’un filament en partie détruit sous l’action d’un traitement, au chlore par exemple.