République Algérienne Démocratique et PopulaireMinistère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Université d’OranFaculté des Sciences

Département de physique

M EM O IR EPour l’Obtention du Diplôme de Magister

« Science de l’Environnement et Climatologie »

ParMme RAMDANI NADIA

Thème :

Contribution à l’étude des boues urbaines de la stationd’épuration des eaux usées résiduaires. Effet sur la

fertilité d’un sol sableux

Devant les membres du jury :

Président : R. MEGHABAR, Professeur, Université d’OranExaminateurs : N. HAKIKI, Professeur, Université d’Oran Y. ZANOUN, Maître de Conférences, Université d’Oran

M. BENALI, Maître de Conférences, Université de Sidi Bel AbbesRapporteur : A. HAMOU, Professeur. Université d’Oran

Année Universitaire : 2005-2007

Résumé

Ce travail de recherche a pour objectif de faire l’étude sur l’effet de l’apport des boues

résiduaires issues de la station d’épuration de la ville de Sidi Bel Abbés (STEP), sur la

croissance végétative et la fertilité d’un sol sableux. Des doses croissantes (25%, 50% et 75%

par bac), de boues suffisamment séchées (97.40% de matière sèche) ont été expérimentées

pour la valorisation du sol. Quatre échantillons de boues ayant différentes durées de séchage

et un sol sableux ont subi des analyses sur le plan physico-chimique et microbiologique.

L’expérimentation effectuée sur une culture test (la fève :Vicia faba L.) a permis de

mettre en évidence l’effet bénéfique de l’apport des boues d’épuration au sol comme

fertilisant. En effet les résultats des mensurations des hauteurs des tiges et le comptage du

nombre de feuilles ont montré que les doses de boues séchées pendant 24 mois et utilisées à

des doses de 75% sont les meilleures formules de fertilisation du sol. Ces hauteurs ont atteint

des dimensions de l’ordre de 100 cm comparées à celles des plantes cultivées sur sable (46

cm). En outre la biomasse de la partie aérienne est aussi importante lorsque la dose de boue

enrichissante séchée pendant 24 mois est utilisée à 75% dans le sable. En effet la biomasse

aérienne a atteint 19,7 grammes de matière sèche comparée au témoin sable (12,50g).

L’évaluation de la biomasse racinaire confirme aussi l’effet fertilisant de la boue utilisée à

75% dans le sable puisque 10,9 grammes de matières sèche sont enregistrées contre seulement

3,80g seulement pour le sable.. Les qualités bénéfiques en matière de rétention d’eau

constituent une propriété intéressante apportée par ces boues au sol.

Mots clés : STEP, Boues, Analyses, Valorisation, Fertilisation, Fève.

SUMMARY

This work of research has for objective to study the effect of sewage sludges

contribution come from the station of urban waters treatment of Sidi Bel Abbés city, on the

vegetative growth and the saudy ground fertility. An increasing quantity (25%, 50% and 75%

per vat), of sufficiently dried sludges (97.40% of dry matters). Four mud’s samples of

different ages and sandy ground have been analyzed in physico-chemical and microbiology.

The experimentation done in full field on a culture test (the faba bean: Vicia faba L.),

has permitted to show the beneficial effect of sewage sludges contribution in agriculture.

In fact, the results of the measurement of the heights of the stalks and leaves counting number

have shown that the quantity of dry sewage sludge for a 24 period time with quantities of

75% are the best results of fertilizers of the soil. These heights have reached dimensions of

order of 100 cm compared to that the plants grown on sand.

In addition to that, the biomass of the upper ground part is also important when the

quantity of the sewage sludge being enriched during the 24 months period and used at 75% in

the sand. As a matter of fact, the upper biomass has reached 19,7gr of dry substance

compared to the witness – sand. (It gave 12, 50 gr).

The evaluation of the underground biomass also confirms the fertilizing fact of the

sand to 75% in the sand. Since 10,9 gr of dry substance without registering, 3,8 gr only for the

sand, the beneficial quantities of ground water’s retention constitute an interesting propriety

brought from the sewage sludge to the soil.

Key words: STEP, Sludges, Treatment, Analysis, Valorization, fertilization, Faba bean

Sommaire

Introduction générale 1

Première partie : Etude bibliographique

Chapitre I : Etat des connaissances sur les eaux résiduaires

I. Etat des connaissances sur les eaux résiduaires 3

I.1 Origine des eaux entrant en station d’épuration 4

I.2 Le prétraitement de l’eau 6

I.3 Les traitements mécaniques 7

I.4 Les traitements biologiques 7

I.5 Le traitement anaérobie de l’eau 9

I.6 Les traitements physico-chimiques 9

Chapitre II : La formation et caractéristiques des boue résiduaires

II.1 Introduction 10

II.2 Différents types des boues 12

II.3 Composition des boues résiduaires 13

II.4 Propriétés des boues 14

II.5 Propriétés chimiques 16

II.6 Caractéristiques biologiques 21

Chapitre III : Les opérations de traitement des boues

III.1 Introduction 25

III.2 Les objectifs du traitement des boues 25

III.2.1 Epaississement 28

III.3 Stabilisation 31

III.4 Le conditionnement 34

III.5 Le traitement à la chaux 36

III.6 Déshydratation 37

III.7 Destination finale des boues 38

III.8 Valorisation agricole 39

III.9 Définition de la culture hors sol et substrat de culture 40

III.9.1 Définition de la culture hors sol 40

III.9.2 Définition de substrat de culture 40

III.10 Propriétés physiques chimiques et physico-chimiques des substrats de

culture en conteneurs 40

III.11 Les propriétés physico-chimiques 42

III.12 Les propriétés chimiques 49

III.13 Les éléments essentiels pour la vie des plantes 49

III.14 Les éléments toxiques 54

III.15 Les vitamines 55

III.16 Les propriétés biologiques 56

III.17 Les caractéristiques des boues valorisables 57

III.18 Contraintes limitant l’utilisation des boues en agriculture 58

III.18.1 Les pathogènes 58

III.18.2 La toxicité 59

III.18.3 Les micros polluants organiques 59

III.19 Les autres applications agricoles 60

III.19.1 L’épandage en forêt 60

III.19.2 Valorisation des boues en milieu forestier et en milieu agricole 60

Chapitre IV : Le diagnostic de la fertilité d’un sol

IV.1 Définition 62

IV.2 Les principaux objectifs de la fertilisation 62

IV.3 La fumure 62

IV.4 L’humus et son action sur la propriété physique du sol 63

IV.5 Les principales sources de matières organiques 63

IV.5.1 Le fumier de ferme 63

IV.5.2 Les engrais verts 63

IV.5.3 Les boues résiduaires 64

IV.6 La législation concernant l’épandage des boues d’épuration 64

IV.7 Les grandes axes de la nouvelle réglementation 65

IV.8 Possibilité d’épandage agricole des boues (cas de la France) 65

IV.9 Les alternatives et solutions futures à l’épandage agricole 66

Chapitre V : Description de la STEP de la ville de Sidi Bel Abbes

V.1 Introduction générale 67

V.2 Sources de pollution hydrique 67

V.3 Assainissement 68

V.4 Présentation de la zone d’étude (STEP de la ville de Sidi Bel Abbes) 68

V.5 Données de base 68

V.6 Finalité du traitement 69

V.7 Fonctionnement de la station 71

V.8 Vis de recirculation 72

Deuxième Partie : Matériels & Méthodes

I. Origine des boues étudiées 74

I.1 Description des boues étudiées 74

II. Caractéristiques physico-chimiques 74

II.1 Mesure de l’humidité 75

II.2 Détermination de potentiel en hydrogène (pH) 75

II.3 Dosage du carbone organique et de la matière organique 75

II.4 Dosage du Calcaire actif (CaCO3, Méthode Drouineau - Galef) 76

II.5 Dosage du Calcaire total (C03Ca, Méthode de Calcimètre de Bernard) 76

II.6 Détermination des éléments majeurs 76

II.7 Dosage de l’azote (Méthode kjeldahl – annexe 6) 77

II.8 Expression du C/N 77

II.9 Dosage du phosphore (P, Méthode Colorimétrique) 77

II.10 Dosage du calcium, potassium, magnésium et sodium 78

II.11 Dosage des métaux lourds 78

II.12 Capacités de rétention (Méthode Bouyoukos) 78

II.1 3 Détermination de la densité apparente 78

II.14 Détermination de la conductivité électrique 78

II.15 Détermination de la capacité d’échange cationique (C.E.C). 78

II.16 La granulométrie 79

II.17 L’objet d’analyse granulométrique 79

II.18 Origine des sols étudiés 80

III. Etude microbiologique 81

III.1 Méthodes de prélèvement 81

III.2 Préparation du matériel destiné à l’analyse microbiologique 81

III.3 Dénombrement des germes recherchés 82

IV. Matériel végétal 84

IV.1 Description 85

IV.2 Présentation de l’espèce 85

IV.3 Préparation des substrats 85

IV.4 La germination des graines 87

IV.6 Hauteur des plantes 90

IV.7 Calcul du nombre des feuilles 90

IV.8 Biomasse aérienne et racinaire 90

IV.9 Aspect du système racinaire et de la tige 91

Troisième Partie : Résultats et discussions

I. Résultats et discussions 92

I.1 Interprétation des résultats des analyses chimique de la boue 96

I.2 Interprétation des résultats des analyses physiques de la boue 96

I.3 Résultats des analyses chimiques du sable 97

I.4 Résultats des analyses chimiques du sol 97

I.5 Teneur en métaux lourds 99

I.6 Résultats et discussions des analyses microbiologiques 100

I.6.1 Interprétation des résultats des analyses microbiologiques 100

II. Développement du végétal 101

II.2 Evolution de la biomasse aérienne et racinaire 106

II.3 Conclusion 108

Conclusion générale 109

Références bibliographiques

Annexes

LISTES DES TABLEAUX

Tableau 01 : Composition des boues d’aération prolongée 13

Tableau 02 : Caractéristiques principales des boues de diverses stations d’épurations 14

Tableau 03 : Caractéristiques agronomiques des boues résiduaires urbaines 17

Tableau 04 : Efficacité comparée boues / engrais 18

Tableau 05 : Valeurs moyennes d’oligo-éléments exportés 20

Tableau 06 : Comparaison des concentrations en éléments majeurs contenus

dans des Boues urbaines, des fumiers, et des lisiers de porcherie 21

Tableau 07: Principaux germes susceptibles d’être présents dans les boues et

principales maladies dont ils sont responsables 22

Tableau 08: Durée de survie de 20° à 30°C de quelques agents pathogènes 23

Tableau 09 : Les opérations de traitement des boues 26

Tableau 10 : Composition des boues en fonction du type de traitement 28

Tableau 11 : Exemple de pH (H2O) des principaux matériaux de base pour substrat 44

Tableau 12: Rapport C/N de différente matière organiques résultats analyses

physiques des boues 45

Tableau 13 : Classe de salinité en fonction de la conductivité électrique de l’extrait

de patte saturé et de la somme des anions 47

Tableau 14 : Sources de pollution hydrique dans la Wilaya de Sidi Bel Abbé 67

Tableau 15: Données de base de la station d’épuration 69

Tableau 16 : Classification des éléments du sol 80

Tableau 17 : Composition et dénomination des mélanges testés 86

Tableau 18 : Résultats des physico-chimiques des boues 92

Tableau 19: Résultat analyse physique de la boue 96

Tableau 20 : Résultats des analyses physiques et chimiques du sable 97

Tableau 21 : Résultats des analyses physique et chimique du sol 98

Tableau 22 : Teneur des boues en métaux lourds (Valeurs rapportées au poids initial

de la boue) 99

Tableau 23: Résultats analyses microbiologiques des boues 100

Tableau 24 : Evolution de la hauteur de la fève 102

Tableau 25 : Evolution de la biomasse de la fève

LISTES DES FIGURES

F igure 1 : Epuration des eaux usées et formation des boue 11

Figure 2 : Filière de traitement des boues – option de procéder 27

Figure 3 : Schéma de la station d’épuration des eaux usées à boues activées de la ville de

SIDI BEL ABBES 70

Figure 4 : Triangle des textures 80

Figure 5 : Dispositif du test de germination 88

Figure 6 : Evolution de la hauteur de la levée de la plante avec échantillon 1 103

Figure 7 : Evolution de la hauteur de la levée de la plante avec échantillon 2 104

Figure 8: Evolution de la hauteur de la levée de la plante avec échantillon 3 105

Figure 9: Evolution de la hauteur de la levée de la plante avec échantillon 4 105

Figure 10 : Evolution de la biomasse aérienne et racinaire 106

Figure 11 : Evolution de la biomasse partie radiculaire 107

Figure 12 : Evolution de la moyenne totale de nombre de feuille 107

Abréviations

CO : Carbone organique

DBO5 : Demande biochimique en oxygène (05 jours)

DCO : Demande chimique en oxygène

H : Humidité

MES : Matières en suspension

MF : Matières fraîche

MO : Matières Organiques

MS : Matières Sèche

MVS : Matières Volatiles en Suspension

PAMF : Partie Aérienne Matières fraîche

PAMS : Partie Aérienne Matière sèche

PRMF : Partie Radiculaire Matière Fraîche

PRMS : Partie Radiculaire Matière sèche

AFNOR : Association française de normalisation

STEP : Station de Traitement des Eaux Polluées

T.M.S / Ha : Tonne de Matière sèche par hectare

H A P : Hydrocarbures aromatique polycyclique

P C B : Polychlorés biphényles

N P P : Nombre le plus probable

INTRODUCTION GENERALE

L’homme rejette beaucoup de déchets sous forme solide, liquide ou gazeuse. Par

ailleurs, l’industrialisation galopante, l’élévation du niveau de vie, les déficits

pluviométriques enregistrés au cours de la dernière décennies, la demande en eau de qualité

qui est de plus en plus grande, fait que les rejets d’eaux augmentent aussi.

L’Algérie a consenti un effort considérable en matière de traitement des eaux usées ; il

existe actuellement plus d’une centaine de stations d’épuration. Les eaux usées issues des

diverses activités urbaines ne peuvent être rejetées telles quelles dans l’environnement, car

elles contiennent divers polluants organiques et minéraux (I.N.R.A, 1980).

Elles doivent donc subir, avant leur rejet dans le milieu naturel, un traitement

d’épuration qui conduit à la production des boues résiduaires. A l’échelle nationale, leur

production s’élève à moins d’un million de tonnes par an (BENABDELI K, 1999).

La production des boues, augmente avec le développement des stations d’épurations.

Un problème majeur consiste à trouver une solution pour éliminer ces résidus dans les

conditions les plus économiques tout en respectant les contraintes liées à la protection de

l’environnement et l’hygiène publique.

Il est à noter que l’élimination et le traitement des boues résiduaires importe

jusqu’à 50% des coûts de fonctionnement d’une usine d’épuration des eaux (LASTER et al in

GRENIER, 1989), et représente l’un des plus grands problèmes auxquels les

ingénieurs sanitaires doivent faire face aujourd’hui (GRENIER, 1989).

Cependant, voici quelques solutions qui peuvent être qualifiées de finales pour

éliminer les boues d’épuration. Au royaume uni, 67 % des boues produites sont épandues sur

les terres (2/3, en valorisation agricole et 1/3 en revalorisation des cités et en remplissage), 29

% sont larguées en mer, et 4 % incinérées (GRENIER, 1989).

Le largage en mer représente à la fois un déplacement des problèmes de pollution, et

une perte de matériel potentiellement réutilisable ou recyclé. La mise en décharge a les

mêmes inconvénients, quant à l’incinération, les coûts du combustible nécessaire

remettent en question ce mode d’élimination des boues.

Enfin, et à cet effet, on a pensé à les valoriser, car le recyclage par épandage est en

général le plus économique que l’élimination, en effet les boues doivent être considérées

comme une matière première qui peut être réutilisée. En l’utilisant comme fertilisant

forestier par exemple, et à la production de matière ligneuse.

Ces boues sont riches en matière organique, en éléments fertilisants (azote,

phosphore et potassium) et en oligo-éléments (Zinc, Fer, Cuivre, Manganèse)(I.R.N.A 1980).

L’utilisation des boues résiduaires des stations d’épuration urbaines en sylviculture

semble à priori, poser moins de problèmes qu’en agriculture, en effet, les risques de

toxicité vis à vis de l’homme par exemple, par passage de métaux lourds dans la chaîne

alimentaire n’existe pas.

Cependant, leur simple mise en décharge est un gaspillage, alors qu’on peut bénéficier

de leur valeur fertilisante, cette possibilité de valorisation se heurte en pratique à l’inquiétude

manifestée par les hygiénistes et les agriculteurs.

C’est dans cet objectif que s’inscrit notre travail sur la contribution de la valorisation

des boues résiduaires de la STEP. C’est dans ce contexte que nous avons entrepris dans un

premier temps, des analyses physico-chimiques et microbiologiques.

La caractérisation de la boues du point vue élément fertilisants.

L’appréciation de la qualité hygiénique de la boue par la recherche des

germes indicateurs de pollution.

Dans un deuxième temps des essais seront réalisés afin de pouvoir suivre l’effet des

traitements sur le développement de la végétation (fève), et nous allons enfin conclure sur la

possibilité d’utilisation des boues issues de la station d’épuration comme amendement

organique voir comme engrais intéressant à recycler en agriculture, parce que les fertilisants

chimiques coûtent très chers il serait intéressant de pouvoir donc les remplacer.

Première partie : Etude bibliographique

Chapitre I : Etat des connaissances sur les eaux résiduaires

I. Etat des connaissances sur les eaux résiduaires

Le rejet d’eaux polluées ne peut être évité, la seule issue possible est de les assainir

avant de les renvoyer dans l’environnement. Cela concerne essentiellement les eaux usées

urbaines et industrielles. La maîtrise de l’eau a été et restera constamment au centre des

préoccupations des responsables de l’aménagement du territoire et du développement

agricole (BENABDELI, 1999).

Dans les pays industrialisés, les eaux domestiques usées sont le plus souvent collectées

et acheminées vers des stations d’épuration, avant d’être rejetées, débarrassées d'une grande

partie de leur pollution, dans le milieu naturel. Afin de généraliser encore davantage ces

pratiques, la directive européenne du 21 mai 1991 impose désormais, à l'ensemble des pays de

la Communauté et dans des délais déterminés, leur extension à des villes de moindre

importance. Elle fixe en outre les conditions dans lesquelles le contrôle des rejets des stations

d’épuration doit être effectué.

Cette directive impose également aux petites collectivités ainsi qu’aux habitats

dispersés, qui utilisent en règle générale des procédés plus rustiques tels que fosses septiques

ou simples lagunages, un certain degré d’épuration des eaux usées avant leur rejet dans le

milieu naturel, dont elle fixe les valeurs limites.

Quant aux effluents industriels, ils renferment toutes sortes de polluants : non

seulement des rejets organiques, mais aussi des éléments toxiques parfois très difficiles à

éliminer, comme des métaux lourds, des poisons organiques, des détergents, des

hydrocarbures ou des solvants. Les usines peuvent être raccordées à un réseau urbain

d’égouts. Leurs eaux usées sont alors traitées dans des stations d'épuration classiques en

même temps que les eaux urbaines.

Cette épuration mixte est souvent techniquement et économiquement avantageuse.

Mais elle n’est possible que si les effluents industriels ne renferment pas de substances

toxiques pour le personnel ou susceptibles d’endommager le matériau des réseaux d’égouts,

ou encore de nuire à l’exploitation des stations d'épuration; en particulier, ils doivent être

biodégradables et ne pas contenir de substances inhibant la croissance des bactéries qui

réalisent l’épuration biologique.

Les effluents industriels sont donc souvent prétraités avant d’être mélangés aux eaux

urbaines : ils sont homogénéisés et refroidis, débarrassés des huiles, graisses et hydrocarbures

; Les effluents industriels sont donc souvent prétraités avant d’être mélangés aux eaux

urbaines : ils sont homogénéisés et refroidis, débarrassés des huiles, graisses et hydrocarbures

; Les rejets acides ou alcalins sont neutralisés, et les sulfures et les éléments métalliques

éventuellement présents éliminés.

Les usines peuvent aussi être équipées de leur propre station d'épuration ou fonctionner

en circuit fermé en recyclant leurs eaux. Enfin, se pose le problème du devenir des boues

issues de cette épuration. Elles forment des déchets volumineux, qui contiennent 95 à 99 %

d'eau, mais aussi des matières organiques et parfois, des micro-polluants organiques ou

minéraux. Ces boues sont tantôt incinérées, tantôt mises en décharge, tantôt utilisées sous

forme déshydratée comme engrais en agriculture.

Mais cette dernière utilisation n’est pas sans risque, car elle peut entraîner une

contamination des sols, notamment par des métaux lourds ou des microbes pathogènes qui

peuvent ensuite entrer dans la chaîne alimentaire.

I .1 Origine des eaux entrant en station d’épuration

Les eaux usées telles que définies dans l’introduction ont trois origines possibles :

- Les eaux domestiques ;

- Les eaux industrielles ;

- Les eaux de ruissellement.

I .1.1 Les rejets domestiques

Les eaux usées d’origine domestique sont issues de l’utilisation de l’eau (potable dans

la majorité des cas) par les particuliers pour satisfaire tous les usages ménagers. Lorsque les

habitations sont en zone d’assainissement collectif, les eaux domestiques se retrouvent dans

les égouts. On distingue généralement deux « types » d’eaux usées domestiques qui arrivent

toutes deux dans le réseau d’assainissement :

- Les eaux vannes, qui correspondent aux eaux de toilettes ;

- Les eaux grises qui correspondent à tous les autres usages : lave-linge, lave-vaisselle,

Douche/bain, etc. La composition des eaux usées d’origine domestique peut être

extrêmement variable, et dépend de trois facteurs :

- La composition originelle de l’eau potable, qui elle-même dépend de la composition

de l’eau utilisée pour produire l’eau potable, de la qualité du traitement de cette eau, des

normes sanitaires du pays concerné, de la nature des canalisations, etc.

- Les diverses utilisations par les particuliers qui peuvent apporter un nombre quasi

infini de polluants : tous les produits d’entretien, lessives mais aussi, solvants, peintures,

mercure de thermomètre, colle, etc.

- Les utilisateurs eux-mêmes qui vont rejeter de la matière organique dans les égouts

(urines et fèces) ; la matière organique est le polluant majoritaire des eaux domestiques. Ce

type de rejets apporte également des micro-organismes et des contaminants divers

(médicaments) (MAAMAR ,1986).

I .1 .2 Les rejets industriels

Tous les rejets résultant d'une utilisation de l'eau autre que domestique sont qualifiés

de rejets industriels. Cette définition concerne les rejets des usines, mais aussi les rejets

d'activités artisanales ou commerciales : blanchisserie, restaurant, laboratoire d'analyses

médicales, etc. L'article L.35-8 du Code de la santé publique précise que le déversement de

ces eaux dans les égouts publics n'est pas un droit et doit être préalablement autorisé par la

collectivité. Les rejets industriels peuvent donc suivre trois voies d’assainissement :

- soit ils sont directement rejetés dans le réseau domestique ;

- soit ils sont pré- traités puis rejetés dans le réseau domestique ;

- soit ils sont entièrement traités sur place et rejetés dans le milieu naturel.

Dans le cas d’un rejet dans le réseau domestique, avec ou sans pré-traitement, les

effluents industriels peuvent fortement modifier la composition des eaux usées. Cette

modification est très étroitement liée à l’activité industrielle concernée et peut prendre des

formes innombrables.

I .1.3 Eaux de ruissellement

Les eaux de pluie qui ruissellent sur les surfaces imperméabilisées, en général en zone

urbaine, sont collectées par un réseau qui peut-être le même que celui qui collecte les eaux

usées, ou non.

I .2 Le prétraitement de l’eau

I .2.1 Le dégrillage

Il s’agit d’éliminer les éléments de grandes dimensions qui se trouvent dans l’eau

d’égout brute (chiffons, matières plastiques, etc.) et qui pourraient perturber le

fonctionnement hydraulique de la station. Pour ce faire, on intercale une grille, dont les

barreaux ont un écartement de l’ordre du centimètre, les refus de grilles sont

généralement mélangés avec les boues, alors que, du fait de leur nature et de leur

dimensions, ils sont assimilables à des ordures ménagères, ce mélange n’a pas

d’importance lorsqu’ on prévoit une incinération des boues, mais doit être évité pour les

autres traitements et l’épandage. (BRAME, 1986).

I .2.2 Le déshuilage

Les eaux usées urbaines contiennent souvent des matières flottantes qui passent à

travers les grilles (huiles, hydrocarbures, débris de graisse, fragments de matières

plastiques , etc.). Les huiles et hydrocarbures forment une couche mince en surface et

gênent ainsi le processus d’aération, dans le cas des boues activées, quant au matières

flottantes solides elles risquent de former des bouchons qui pourraient obstruer des canaux ou

des orifices dans la station, il est donc nécessaire de piéger ces substances au niveau du pré-

traitement par un dispositif d’écrémage, comme pour les refus de grilles, les résidus de

déshuilage ne doivent être mélangés aux boues que s’il est prévu une incinération.(DUCHENE,

1990).

I .2.3 Le dessablage

Après le dégrillage, il reste encore dans l’eau des fragments solides qui peuvent

décanter facilement, mais dont la dureté et la taille relativement importante, supérieure à 0.2

mm de diamètre, pourraient conduire à l’abrasion de certains éléments de la station et

particulièrement les pompes, on élimine ces matériaux facilement décantables dans de

petits bassins rectangulaires ou circulaires, les sables ainsi séparés, prouvent être mélangé aux

autres boues sans problèmes majeurs si ce n’est qu’ils sont fermentescibles, il existe des

déssableurs aérés pour pallier cet inconvénient.

I .3 Les traitements mécaniques

I .3.1 La décantation

Pour faciliter la précipitation des matières en suspension de diamètre inférieur à

0.2mm, on fait circuler l’eau lentement dans un bassin dont on racle ou aspire

périodiquement les matériaux rassemblés au fond. Dans la plupart des stations d’épuration, on

effectue deux décantations, l’une sur les eaux usées du pré-traitement, l’autre après le

traitement biologique, les boues formées contiennent une forte proportion de matières

organiques (20 à 30 % des matières sèches), des matières graisses. (6 à 8 %) et de la

cellulose (8 à 15 %) (KORMANIK, 1990), ces boues présentent un aspect non homogène, elles

sont généralement brunes et d’odeur désagréable (BRAME, 1986).

I .3.2 La filtration

Comme pour la décantation, on peut effectuer la filtration sur les eaux brutes

prétraitées puis sur les eaux traitées par voie biologique ou chimique, néanmoins la forte

teneur en matières colloïdales et mucilage des eaux brutes rend difficile leur filtration

sauf pour des filtres dont les mailles sont assez larges, de l’ordre du dixième de

millimètre, ce qui est peu intéressant, par contre ce procédé est largement utilisé pour le

traitement des boues (DUCHENE, 1990) .

I .4 Les traitements biologiques

Ces traitements consistent en une consommation de la matière organique contenue

dans les eaux usées et d’une partie des matières nutritives (azote et phosphore) par des

microorganismes déjà présents dans ces eaux, et ce généralement en présence d’air ou

d’oxygène, la croissance de la faune et de la flore donne lieu à des flocs plus ou moins

abondants qu’on éliminera par décantation ou filtration (VEDRY, 1975).

I .4.1 Les boues activées

Les eaux usées décantées sont aérées par des turbines agissant à la surface de l’eau ou

par des rampes d’air comprimé ou d’oxygène ou d’air enrichi en oxygène au fond

d’un bassin, après ce traitement les eaux sont à nouveau décantées.

Une partie des boues est renvoyée dans les bassins d’activation pour maintenir la

population des microorganismes intervenant dans l’épuration, le reste des boues, appelé boues

en excès, est soutiré pour subir un traitement, on peut prolonger le temps d’aération de façon à

obtenir une minéralisation plus forte des boues, c’est le procédé Couramment employé de

l’aération prolongée. la quantité des boues produites et d’autant plus importante que la

charge organique (DBO en kg / m3) est plus grande, mais le rendement se trouve alors

diminué. La charge organique des eaux usées urbaines varie entre 0.15 et 0.35 kg DBO /

m3 (VEDRY, 1975).

I .4.2 Les lits bactériens

Ce procédé consiste à faire ruisseler les eaux usées décantées à travers une masse de

pierres ou de matières plastiques présentant une grande surface et sur laquelle se

développe un film bactérien (zooglée) qui consomme les matières organiques contenues dans

l’eau en présence de l’oxygène, de l’air, le film croit au fur et à mesure de la

consommation des matière organiques et s’exfolie sous l’influence des gouttes d’eaux qui

tombent sur le garnissage. L’eau épurée et décantée et une partie des boues sont recyclées

comme pour les boues activées (BRAME, 1986).

I .4.3 Le lagunage

Lorsque la topographie des lieux le permet et si le prix du terrain n’est pas

prohibitif, on envoie l’eau usée prétraitée ou non dans un étang peu profond où la matière

organique et les substances nutritifs sont consommées par des algues grâce au processus de

photosynthèse. Ce traitement extensif produit peu de boues car la charge est faible et la

surface est si importante que la collecte des boues peut n’avoir lieu que tous les cinq ans

(JAROSZ, 1985).

I .5 Le traitement anaérobie de l’eau

Dans le cas des eaux usées urbaines, on utilise essentiellement la fosse imhoff ou la

fosse à double étage, qui consiste en une consommation des matières organiques par les

microorganismes présents dans l’eau en absence d’air. Il se produit une

fermentation méthanique dans une première fosse et on recueille ainsi les eaux épurées dans

une seconde fosse placée sous la première pour qu’elles puissent décanter, ce

traitement est de mois en mois utilisé car il est difficile à conduire et son mauvais

fonctionnement peut avoir de graves inconvénients (odeurs nauséabondes, risques

d’explosion, formation d’une croûte en surface etc.) en outre les quantités de gaz

produites sont trop faibles pour qu’on puisse penser à les récupérer, on recueille les

boues par soutirage et écrémage. (JAROSZ, 1985).

I .6 Les traitements physico-chimiques

Les eaux usées domestiques contiennent des matières en suspension de très petite

dimension et des matières colloïdales pour les quelles la décantation et la filtration posent des

problèmes techniques difficile à Certains produits minéraux ou organiques ont la propriété

d’agglomérer ces fines particules en flocons plus facilement décantables, on utilise de plus en

plus ce procédé dans les stations dont la charge varie au cours du temps, pour faire face au

périodes de pointes (stations de sport d’hiver ou au bord de la mer).

Les sels de fer ou d’aluminium et la chaux sont couramment utilisés pour les eaux

usées urbaines à des concentrations de l’ordre du décigramme par litre alors que les poly

électrolytes naturels (alginates) ou de synthèse donnent de bons résultats pour des teneurs de

l’ordre du milligramme par litre, le coût élevé de ces derniers conduit généralement à

l’utilisation simultanée des agents de floculation organiques et minéraux.

La présence des sels minéraux dans les boues augmente le volume et le poids, ceci

aura évidemment une influence sur les traitements ultérieurs des boues (MATHIAN, 1986).

Chapitre II La formation et caractéristique des boues résiduaires

II.1 Introduction

Le recyclage en agriculture des boues résiduaires produites par des

stations d’épuration des eaux usées a fait l’objet de nombreuses investigations parmi les

quelles nous citerons ; CHAUSSOD et GERMON (1977), MOREL (1978), DOMMEL (1981),

GUIDI et HALL (1984), SBIH (1990), MAAMRIA (1991) SEBBAA (1995) et DERARDJA (2003).

Cette technique constitue le moyen le plus rationnel d’éliminer ces déchets en

valorisant leur matière organique, l’azote et le phosphore qu’ils contiennent (CHAUSSOD et al

(1981) surtout dans les régions où les conditions climatiques (température et

pluviométrie) font que le turn-over de la matière organique est rapide.

L’incorporation de ces produits aux sols et leurs aptitudes à libérer certains éléments

minéraux indispensables aux végétaux fait l’objet de plusieurs travaux (CHAUSSOD et

al. 1981, POMMEEL, 1981 , BAHRI, et HOUMANE , 1987 , SBIH (1990) et SEBAA (1995).

Les boues exercent aussi un effet favorable sur les propriété physiques de sol, ceci à

été montré par PAGLIA, et GUIDI (1981) en soulignant que les boues exercent une

action favorable sur les propriétés semblables à celle provoquée par les autres sources de

matière organique (fumier de ferme, déjection animales etc.

Toutefois les recherches effectuées montrent que l'apport de boues entraîne

généralement une accumulation des métaux lourds toxiques dans le sol (Ni, Pb, Zn, etc. Les

travaux de ZEDAK (1982), GOMER et al (1984) montrèrent que la totalité des métaux lourds

apportés par les boues est fixée dans l’horizon superficiel.

De ce fait, l’utilisation des boues comme ressources additionnelles en

agriculture et dans le domaine de la production des plants s’avère intéressante dans la

mesure où elle pourrait être utilisées comme amendements organiques (DERARDJA, 2003).

Les boues d’épuration par sédimentation dans les décanteurs au cours des opérations

précédemment décrites. Ces boues sont constituées de matières en suspension et de corps

microbiens, leur quantité et leur composition varient avec la nature de l’eau d’égout, dont

elles sont extraites et avec le traitement mis en œuvre pour leurs obtention(GLEMAS, 1980,

POMMEL, 1981 et DEBBA, 1998).

Une station d’épuration biologique (cas de la station de laquelle sont issues les boues

qui intéressent notre étude) produit en réalité des boues à deux stades du processus

d’épuration :

- au niveau du décanteur primaire ou les plus grosses particules solides se déposent au

fond et forment les boues primaires.

- au niveau du décanteur secondaire ou les particules fines et biomasse bactérienne

(Micro-organismes qui ont le proliféré au cours du traitement biologique) sont réparées et

constitues les boues secondaires ou boues biologiques.

Dégrillage : extraction des matières volumineusesDessablage : extraction des matières lourdesDéshuilage et dégraissage : émulsion et coagulation

Des matières grasses

Boues I

Recyclées

Boues II

Traitement Incinération ou décharge valorisation agricole

Et en Pépinière

Figure 1 : Epuration des eaux et formation des boues Juste (1979)

Décantation

Eau usée

Prétraitement

Traitement biologique Traitement physico-chimique

Décantation I Floculation

Décantation IIEauPurée

BouesBoues mixtes fraîches

II .2 Différents types des boues

II .2.1 Les boues primaires

Récupérées par simple décantation des eaux usées n’ayant pas subit de traitement,

elles sont très hétérogènes, riches en matières minérales (micro- sables, terres) et contiennent

de 65 % à 70 % de matières organiques putrescibles et susceptibles d’évolution (DUCHENE,

1990). Elles sont riches en eau ; environ 90 à 95 %, et présentent une odeur fétide

(POMMEL, 1981, BARIERE, 1987 in DEBBA, 1998).

II .2.2 Les boues secondaires

Ce sont les boues issues des clarificateurs ou décanteurs après traitement biologique

que se soit en culture libre (boues activées) ou en culture fixées (lits bactériens disque

biologiques).

Elles sont donc constituées essentiellement de corps bactériens et de leurs sécrétions,

elles sont de couleur sombre, très organiques (75 %) plus homogènes que les boues primaires

et ont moins d’odeur que les précédentes (DUCHENE, 1990 et DEBBA, 1998).

II .2.3 Les boues physico-chimiques

Variantes des boues primaires sont obtenues par adjonction de réactifs (sels de fer,

d’aluminium) visant à coaguler la fraction colloïdale des matières contenues dans les eaux

usées. Présentent des concentrations assez élevées, elles nécessitent une stabilisation et posent

des problèmes spécifiques de destination finale du fait des ajouts de réactifs, et plus

particulièrement de sels métalliques (DUCHENE, 1990).

II .2.4 Les boues mixtes

Telle est l’appellation du mélange des boues secondaires avec les boues primaires. Les

boues mixtes sont celles qui sont issues de la quasi-totalité des filières de traitement

complètes.

Les boues font l’objet de diverses phases de traitement visant à réduire leur volume, à

les stabiliser et à les rendre facilement manutentionnaires pour les évacuer de la station

d’épuration. Avant ces traitements, elles portent le nom de boues fraîches, terme qui recouvre

généralement l’association boues primaires – boues secondaires (MOREL, 1977).

En fonction de la qualité de l’eau à épurer, et du mode de traitement adopté, on

distingue deux grandes familles :

- Les boues à caractère minéral.

- Les boues à caractère organique.

La stabilisation conduit aux boues digérées soit aérobies soit anaérobies, (MOREL,1977).

Quantité des boues produites : l’habitude est de dimensionner les stations

d’épuration sur la base de ‹ l’équivalent – habitant › rejetant théoriquement 50g DBO5 (d

demande biochimique en oxygène en 5 jours à 20˚ C )par jour (DUCHENE, 1990).

II .3 Composition des boues résiduaires

Comme il a été signalé auparavant, la composition des boues résiduaires est fonction

de nombreux paramètres notamment de la composition des eaux usées, du caractère du réseau

d’assainissement, du type de traitement des eaux et des boues.

Après épaississement, une boue liquide d’aération prolongée à la composition

pondérale moyenne suivante (tableau 1).

Tableau 1 : Composition des boues d’aération prolongée (Documentationtechnique FNDAE, n° 09)

BOUES RESIDUAIRES Phase liquide : 95 % à 98 % Phase solide : 2 à 5 %

Eau : 950 g / l -Matières minérales : 30 à 40 % poids secSels dissous : 1à 2 g /l - Matières organiques : 60 à 70 % poids secMatières grasses : 4 à 8 % de la matière sècheAzote (N) : 4 à 7 % de la matière sèchePhosphore (P) : 2 % de la matière sèchePotassium (K) : 0,25 % de la matière sècheMétaux lourds : 0,15 % de la matières sèche

En fonction du procédé d’épuration, les variations de concentrations des boues

liquides peuvent être résumées comme suit (tableau 2).

Tableau 2 : Caractéristiques principales des boues de diverses stationsd’épurations (Documentation technique FNDEA, 1990)

Procédé Matière sèche (g / l) Matière organique (%)Boues activées en aération prolongée 20 à 50 60 à 70Lit bactérien 40 à 70 50 à 60Lagunage aéré 40 à 60 60 à 70Lagunage naturel 50 à 100 30 à 60Décanteur digesteur 70 40 à 60

Pour chacun des procédés, les principaux facteurs de variations sont :

Réseau unitaire : augmente la teneur en matière minérale de phase solide de 5 à 10

% par rapport à un réseau séparatif.

Déphosphoration : augmente la teneur en phosphore de la phase solide jusqu'à 8-

10 % (mais que l’on retrouvera en grande partie redissoute dans la phase liquide des boues)

(DUCHENE, 1990).

II .4 Propriétés des boues

II .4.1 Propriétés physiques des boues

A la sortie de la station d’épuration, les boues renferment beaucoup d’eau, par des

procédés mécaniques ou thermiques, elles peuvent perdre une partie de l’eau et prendre

l’un des états physiques suivants :

- liquide : avec un pourcentage de matière sèche de 2 à 10 %

- Pâteuse : d’une teneur en matière sèche de 15 à 25 %

- Solide : avec un pourcentage de matière sèche de 25 à 50 %

- poudre : avec un pourcentage de matière sèche de plus de 85 %

La phase liquide des boues contient ; en quantité moins d’éléments valorisables que la

phase solide. Il ne faut cependant pas la considérer comme inutile pour la valorisation

agricole. En effet, les procédés de déshydrations, entraînent des dépenses parfois importantes

qui se répercutent sur le coût de la boues mise à la disposition de l’agriculteur.

Par ailleurs, la boue liquide peut s’épandre facilement à l’aide de matériel courant

(Camion citerne) alors que l’épandage de boues pâteuses par exemple, nécessite un matériel

souvent spécialisé (GLEMAS, 1980).

La couleur de boues varie entre le brun et le gris et leur odeur et souvent très

désagréable car ce sont des produits facilement fermentescibles et il y a un début de

décomposition pour leur traitement ultérieur, on a besoin de connaître plusieurs

paramètres qui définiront leur aptitude à la déshydratation et à la filtration (JAROSZ, 1985).

II .4.2 La teneur en matière sèche

Il s’agit de mesurer le poids du résidus sec après chauffage à (105 °C)jusqu’au

poids constant, on l’exprime généralement en pourcentage, celui ci varie de 3 à 8 % de

matière sèche (JAROZ, 1985).

II .4.3 La teneur en matières volatiles

On mesure cette teneur par la différence entre le poids de boues sèches (105°C) et

celui de cette même boue après chauffage jusqu’au poids constant à 550 °C, cette teneur varie

de 60 à 85 % des matières sèches. (DJAMONET, 1987).

II .4.4 La teneur en eau interstitielle

L’eau contenue dans la boue se présente sous deux formes :

- Eau libre qui s’élimine facilement par filtration ou décantation.

- Eau liée contenue dans les molécules chimiques, les substances colloïdales et les

cellules de matières organiques qui ne peut s’éliminer que par la chaleur.

On mesures la proportion entre l’eau liée et l’eau libre par la perte de poids à

température constante en fonction du temps (DEGREMENT, 1978).

II .4.5 La viscosité

Les boues ne sont pas des liquides newtonien, on mesure leur viscosité en

fonction de la contrainte de cisaillement (viscosité de BINGHAM), cette viscosité

permet de définire leurs caractères thiscotropiques (aptitude à se prendre en masse au

repos et devenir fluide après brassage) qui est important pour leur transport (A.F.E.E , 1974).

II.4.6 La charge spécifique

Ce paramètre permet de mesurer l’aptitude à la décantation des boues, il est

exprimé en (Kg / m2 / j). C’est la quantité de la matière sèche décantée sur l’unité de surface,

cette charge dépend de la teneur en matières volatiles. (A.F.E.E, 1974).

II .4.7 La résistance spécifique

Il s’agit de mesurer l’aptitude à la filtration des boues sous une pression donnée, selon

(MATHIAN, 1986), cette résistance s’exprime en m / Kg ou en Sec² / g (A.F.E.E, 1974).

II .4.8 La compressibilité

Lorsqu’on fait croître la pression au dessus d’un filtre, on obtient un écrasement du

gâteau et une augmentation de la résistasse à la filtration, la représentation

logarithmique de la résistance spécifique en fonction de la pression donne une droite qui

permet de déterminer le coefficient S de compressibilité, lorsque la pression augmente et

atteint des valeurs de l’ordre de 10 bars, la filtration de l’eau contenue dans les boues est

pratiquement bloquée, on atteint alors la siccité limite.(DEGREMENT, 1989).

II .4.9 Les pouvoirs calorifiques

Les teneurs en matières organiques des boues leur donne une aptitude à la

combustion non négligeable qui permet de les incinérer.(A.F.E.E, 1974).

II .5 Propriétés chimiques

II .5.1 Les éléments nutritifs

Les boues contiennent certains éléments utiles à la croissance des plantes, il s’agit des

teneurs en azote total, phosphore (exprimé en P2O5 ) potassium (exprimé en K2O) et le Mg, il

s’agit des substances qui favorisent la croissance des plantes et donc qui ont une très grande

importance pour l’utilisation agricole des boues, soit par épandage directe, soit par

compostage avec les ordures ménagères.

Tableau 3: Caractéristiques agronomiques des boues résiduaires urbaine

(BOUTIN, 1982)

Eléments Azote Phosphore Potassium MatièreOrganique

Boues fraîches 3.5 / 4.5 2 / 3 0.5/ 1 60 / 80

Boues digérées 2 / 2.5 1 / 2 0.2 / 0.5 40 / 65

Les quantités variants d’une boue à l’autre selon l’origine et le mode traitement.

a) Teneur en matière organique

Par tonne de matière sèche, une boue à 6 % de matière sèche contient à peu près autant

de matière organique (carbone) qu’un fumier, mais sa nature est différente. Dans le fumier,

elle est constituée de lignine et de la cellulose, dans les boues, ce sont des corps microbiens et

des produits de métabolisme. Il s’agit donc de carbone organique contenu essentiellement

dans la phase solide qui se transforme dans le sol en matière organique stable peu ou

lentement biodégradable (GLEMAS, 1980 ; DEBBA, 1998).

Les effets de matière organique transformée en humus dans le sol sont multiples :

- Amélioration de la structure et la stabilité du sol.

- Equilibre le bilan humique du sol

- Facilité de travail du sol

- Réchauffement du sol

- Rétention d’eau

- Fourniture progressive d’éléments nutritifs

- Stimulation de l’activité biologique

La fraction humique (ou cœfficient isohumique) des boues urbaines est estimée à 20 %

de matière organique et peut atteindre 40 % ; ce qui signifie qu’une tonne de matière sèche de

boue apporte au sol 200 Kg d’humus ou plus (GLEMAS, 1980 ; VADE MECUM, 1990 ; DEBBA,

1998 ).

b) Teneur en azote (N)

L’azote est un élément auquel le rendement de la production végétale est le plus

sensible tant par excès que par défaut, ce qui fait qu’il est l’un des éléments qui permet de

valoriser le plus de boue (DEBBA, 1998). L’azote se trouve dans des boues sous différentes

formes plus ou moins rapidement assimilables par la plante. L’azote de la matière en

suspension est essentiellement organique, celui contenu dans le phase liquide est souvent sous

forme minéral représentée par l’ammonium (10 % de l’azote total) ou nitrate (GLEMAS,

1980 ; VADE MECUM, 1990).

Selon GLEMAS (1980), en moyenne une tonne de matière sèche contient de 40 à 60

Kg d’azote dont la moitié peut être minéralisée la première année et donc utilisée par les

plantes le reste diminuée de la quantité d’azote volatilisée minéralise les année suivantes.

Donc les doses d’apport seront définies en tenant compte de l’indice d’efficacité de la boue,

c’est adire de son aptitude à libérer l’azote de la première année. Le tableau 04 détermine

l’efficacité des différentes boues comparée à celle d’un engrais azoté.

Tableau 4 : Efficacité comparée boues / engrais (VADE MECUM, 1990)

Produits Indice

Ammonitrate 100Boues du type laiterie, liquide 60 à 90Boues urbaines liquide, stabilisées ou digérées 40 à 50Lisier 40 à 50Boues urbaines solides, stabilisées ou digérées 20 à 25Fumier de ferme 20 à 25

Compost urbain 5 à 10

Remarque : les boues mal digérées dans la station d’épuration, c’est à dire qui n’ont

pas été suffisamment minéralisés, dont le rapport C / N est supérieur à 20, peuvent provoquer

des blocages d’azote minéral et avoir donc un effet dépressif sur les plantes (GLEMAS, 1980).

c) Teneur en phosphore (P)

Le phosphore des boues représente de 3 à 8 % de matière sèche. Il se trouve pour

l’essentiel dans la phase solide des boues sous forme minérale et peut donc être assimilé

rapidement par les plantes, le taux d’assimilabilité est donc de l’ordre de 60 à 80 %

(GLEMAS, 1980, POMMEL, 1981 et VADE MECUM, 1990).

Le phosphore qui n’est pas utilisé immédiatement le sera ultérieurement, car il est bien

fixé par le sol.

d) Teneur en potassium (K)

En règle général, les boues sont pauvres en potassium (en valeurs moyennes de 0,5 %

des matières sèches) qui n’est pas retenu lors du traitement des eaux résiduaires et même

l’épandage de fortes doses de boues ne dispenses pas l’agriculteur d’apporter un engrais

minéral potassique.

e) Teneur en calcium et magnésium (Ca, Mg)

Les boues contiennent du calcium en quantité appréciables : 0,2 à 1,5 % de CaO de la

matière sèche dans les boues liquides et de 2 à 20 % de CaO de la matière sèche dans les

boues solides (ANRED, 1982 in DEBBA, 1998, VADE MECUM, 1990).

Les boues contiennent aussi du magnésium mais à un degré moindre de 0,4 à 1 % de

la matière sèche.

f) Teneur en sodium (Na)

Selon GUICHERD (1982) in DEBBA (1998), le sodium est présent dans les boues à

des quantités faibles (0,4 % de la matière sèche en moyenne). Cependant, les teneurs apportés

en cet élément ne seraient pas de nature à entraîner des effets préjudiciables au niveau de la

structure des sols fragiles en cas d’épandages raisonnés (MOREL et al, 1978 in DEBBA,

1998).

j) Teneur en oligo-éléments

Les éléments métalliques et métalloïdes, présents dans les boues proviennent

essentiellement des eaux d’égout. Ces éléments sont liés en totalité à la phase solide de boues

(GLEMAS, 1980).

Certain de ces éléments –les oligo-éléments sont, à de faible concentration nécessaire

à la production végétale et leur présence dans les boues est plutôt favorable. L’apport de

boues

Contenant ces éléments sera alors utile dans le cas ou le sols en seront carencés ou

pour compenser l’exportation par les végétaux.

Mais dans la mesure ou leur teneur reste inférieure à certains seuils au delà desquels

ils deviennent toxique pour les végétaux, pour les animaux et l’homme ou simultanément

pour les végétaux et les animaux. (GLEMAS, 1980 ; GUICHERD, 1982 et GEBTEN, 1988 in

DEBBA, 1998, VADE MECUM, 1990).

Le tableau 5 illustre les valeurs moyennes d’oligo-éléments exportées :

Tableau 5 : Valeurs moyennes d’oligo-éléments exportées (VADE MECUM, 1990)

Eléments considérés Ca Mg Fe Mn B Zn Cu

Valeurs moyenneExportés (Kg / Ha, an)

25 à100 25 à 35 2 0,4 à 0,5 0,2 à0.3 0,2 0,06

Quantité apportée(Kg / Ha , an)

1 à 250 1 à 20 5 à 15 0,1 à 0,5 0,2 à1,5 1 à 3 0,01 à 1,5

h) Teneur en métaux lourds

Les métaux lourds tels que le plomb, le mercure, cadmium, chrome et nickel apportés

par les eaux usées industrielles, par les eaux pluviales et dans une moindre mesure les eaux

usées domestiques (BECHAC et al in DEBBA, 1998) ne sont pas utile dans les sols et leur

concentration ne doit pas dépasser certaines limites (Norme NF-U44-041, 1985 – annexe 19),

car il contamineraient alors les sols et les plantes (DEBBA, 1998).

k) Comparaison entre boues de ferme et lisier

Le tableau 6 illustre la comparaison entre les concentrations totales en éléments

majeurs des boues résiduaires urbaines, des fumiers de ferme et des lisiers de porcherie :

Tableau 6 : Comparaison des concentrations en éléments majeurs contenus dans

des Boues urbaines, des fumiers, et des lisiers de porcherie

(VADE MECUM, 1990).

Boues urbainesStabilisée liquide

Lisier deporcherie

Boues urbainesstabilisées solides

Fumier deferme

Matière sèche 3 à 6 % 7 à 10 % 25 à 40 % 18 à 22 %

Matière organique 35 à 70 % 60 à 80 % 35 à 60 % 60 à 70 %

Azote total 4 à 7 % 5 à 7 % 2 à 4 % 1,5 à 2,5 %

Acide phosphorique 3 à 8 % 3 à 6 % 2 à 7 % 0,5 à 1,2 %

Potasse 0,4 à 1,5 % 3 à 5 % 0,5 % 1,5 à 4,0 %

Chaux 0,3 à 5,5 % 3,5 à 4 % 4 à 8 % 1,0 à 1,5 %

Manganèse 0,4 % 0,9 à 1,5 % 0,3 % 0,4 %

On peut on conclure que les boues urbaines ont des caractéristiques comparables, à

des amendements organiques tels le fumier de ferme te le lisier de porcherie.

II.6 Caractéristiques biologiques

II.6.1 Etat sanitaire

Les boues peuvent contenir des micro-organismes et des germes pathogènes et des

œufs de parasites apportés par les eaux d’égout et provenant pour l’essentiel des excréments

humaines (matières fécales et urinaires) et des déjections animales.

Ces agents pathogènes appartiennent à trois grands groupes : bactéries, virus et les

parasites. Les principaux germes de chaque groupe et les maladies dont ils sont responsables

sont présents dans le tableau 6 et la durée de survie de certain de ces agents pathogènes est

illustré dans le tableau 7.

Tableau 7: Principaux germes susceptibles d’être présents dans les boues et

Principales maladies dont ils sont responsables (VADE MECUM, 1990)

Groupe Genre Maladie causée

Bactérie

Salmonella

Shigella

Escherichia

Vibrio

Clostridium

Leptospira

Mycobacterium

Typhoïde – paratyphoïde – entérite

Dysenterie

Entérite (souche pathogène)

Choléra

Gangrène – tétanos – botulisme

Leptospirose

Tuberculose – tuberculose atypique –

Granulone de la peau.

Virus

Poliovirus

Coxsackie virus A

Coxsackie virus B

Echovirus

Rotavirus

Reovirus

Hepatitis virus A

Polyomélite – entérite

Maux tête – douleurs musculaires

Nausées – méningites

Fièvres – infections respiratoires

Entérites – conjonctivites

Affections nerveuses

Gastroentérite infantile – Grippes – Diarrhées

Hépatites – Hépatites aiguës.

Trematodes Schistosoma Schistosomiase ( bilharziose ).

Cestodes

Tænia Tænias – infection de l’homme et des

animaux

Cysticerus bovis

NématodesAscaris

Anchylostomum

Ascaridose

Anchylostomiose

Tableau 8: Durée de survie de 20° à 30°C de quelques agents pathogènes (FEACHEM et

al ,Chichester, 1983 in HALLOUCHE, 1997).

Agent pathogène Durée de survie dans lesol

Durée de survie sur plantescultivées

Virus Entérovirus Entre 100 et 20 jours Entre 60 et 15 jours

BactériesColiformes fécauxSalmonellesVibrio cholerae

Entre 70 et 20 joursEntre 70 et 20 joursEntre 20 et 10 jours

Entre 30 et 20 joursDe 30 à 15 joursDe 5 à 2 jours

Protozoaires :Kystes d’entamoeba histolytica

OEuf de téniaOEuf d’Ascaris

Entre 70 te 10 jours

De nombreux moisDe nombreux mois

De 10 à 20 jours

De 60 à 30 joursDe 60 à 30 jours

Selon GLEMAS (1980) et DUCHENE (1990), les conditions de vie bien particulières

(température, humidité, milieu riche) nécessaire au bon développement des germes

pathogènes ne se rencontrent pas lors du traitement biologiques des eaux usées, ni lors du

traitement des boues ni de l’épandage ce qui signifie que la plupart des germes sont détruit

totalement.

D’autre auteur tel que BECHAC et al (1984) confirment la survie de certains germes

pathogènes après les traitements que subissent les boues et même après épandage de celle-ci,

quant à GREEN (1982) in DEBBA (1998), il affirme que la stérilisation des boues abaisse la

teneur en germe pathogènes et qu’une stabilisation adéquate détruirait la totalité des germes.

Donc une étude analytique des boues avant traitement est bien nécessaire pour

permettre le choix du type et du degré de traitement auquel la boue doit être soumise pour

limiter tout risques épidémiologiques éventuels.

II. 6.1.1 Les odeurs

Les odeurs désagréables qui se dégagent parfois lors de l’épandage d’une boue sont le

témoignage de sa mauvaise préparation au niveau de la station d’épuration en vue de cette

valorisation. Une boue destinée à l’épandage doit être parfaitement digérée selon des

techniques que maîtrisent parfaitement les constructeurs de station d’épuration (GLEMAS,

1980).

II .6.2 Les micros polluants

Les boues contiennent, en faible quantité, de nombreux produits qui peuvent être soit

toxiques pour les plantes (le bore, par exemple), soit présenter des inconvénients ou même

des dangers pour l’homme par l’intermédiaire des plantes (le cadmium par exemple).

De nombreuses études ont été effectuées pour évaluer les risques tant au

laboratoire que sur le terrain.

II .6.2.1 Les micros polluants organiques

Sont des substances qui peuvent avoir une action néfaste pour le traitement des

boues ou pour leur utilisation en agriculture. Il s’agit généralement des produits

chimiques de synthèse qui sont utilisées dans la vie courante et qui se retrouvent dans les eaux

usées domestiques. On trouve en particulier des teneurs importantes en détergents et des

médicaments (en particulier des antibiotiques qui agissent sur la flore des boues).

II .6.2.2 Les micros polluants minéraux

Il s’agit essentiellement de ce que l’on nomme dans les littératures française et

anglo-saxonne des métaux lourds, qui ont été très largement étudiés en laboratoire et

sur le terrain pour leur rôle dans le développement des cultures irriguées par des boues

liquides ou non.

Certains de ces éléments se trouvent naturellement dans le sol comme le cuivre,

le fer, le zinc, etc. et sont indispensables à la croissance des plantes, alors que d’autres

sont apportés par l’homme et peuvent avoir des conséquences fâcheuses.

Chapitre III. Les opérations de traitement des boues

III .1 Introduction

Les boues d’épuration sont instables dans la mesure ou des fermentations s’y

développent. Ces fermentations se manifestent vis a vis du milieu extérieur par la mise en

solution d’éléments – tels les sels ammoniacaux, méthane, hydrogène sulfuré- sources de

nuisances olfactives. Celle-ci peut être aussi contaminées par les métaux lourds

(Polychlorobiphényl, polychlorotriphenyl, dioxines et des furanes) selon leurs origines.

En dehors, sans doute, d’une incinération intervenant rapidement après la

production’ les destinations finales des boues interdissent l’usage de telles boues instables

(DUCHENE, 1990, PASSAVANT, 1994).

Et parce qu’elle sont gorgées d’eau, les boues font l’objet de diverses phases de

traitements visant à réduire leur volume, à les stabiliser et à les rendre facilement

manutentionnaires pour les évacuer de la station d’épuration. Les diverses possibilités

offertes de chaque phase conduisent dons à une multiplicité de filières de traitement

(MOREL, 1977).

III .2 Les objectifs du traitement des boues

Les boues résiduaires en excès sont, au moment de leur extraction du système

d’épuration des eaux, un produit :

• Peu concentré donc occupant un grand volume.

• Fermentescible du fait de la forte teneur en matières organiques.

• Qu’il est nécessaire d’extraire régulièrement de la plupart des types de stations

dépuration.

Tableau 9 : Les opérations de traitement des boues (Duchêne, 1990).

Opération But

Stabilisation Limiter les évolutions ultérieures s’accompagnant denuisances

Concentration Eliminer une partie de l’eau interstitielle afin d’éviter sonttransport

Stockage Assurer une capacité tampon harmonisant les besoinsd’extraction et les possibilités d’évacuation à l’extérieur

Homogénéisation Donner au destinataire finale un produit connu etrelativement constant

Conditionnement Modifier les caractéristiques de la boue afin de faciliter laséparation des phases solides et liquides

Déshydratation Augmenter la siccité afin de rendre le produit solide oupâteux

Les différentes opérations de traitement des boues est représente par la figure 2suivantes.

1. Epaississement

2. Stabilisation

3. Conditionnement

4. Déshydratation mécanique et naturelle

Figure 2 : Filière de traitement des boues – option de procédé (Extrait de Colin,1975 In Morel, 1977).

Boues provenant de l’épuration des eaux

Epaississementgravitaire

Flottation Séparation Centrifuge

Digestionanaérobie

Digestion aérobie Stabilisationchimique

Pasteurisation

Congélation ConditionnementChimique parpolyélectrolyte

ConditionnementChimique parSels minéraux

ConditionnementThermique

Lits deséchage

Filtre àbande

FiltrationSou vide

FlottationCentrifugationFiltrationSous pression

Mise en déchargecontrôlée

Elimination parséchage sur sol

Incinération ValorisationAgricole

Les caractéristiques physiques et chimiques des boues permettront de définir la

filière de traitement la plus efficace du point de vue technique et économique.

Tableau 10 : Composition des boues en fonction du type de traitement(PARENT, 1976)

Naturedes boues B1 B2 B3 B4 B5

PH 12.4 6.8 5.85 14 6.5 C / N 11.2 15.3 10.4 12.3 8.7 H2O en % 75 72 95.5 61.5 5.5 M.O 38.69 63.8 57.2 - 52.1 C 22.7 38.4 38.8 121.6 30.5 Azote 2.0 2.5 3.5 1.0 3.5 P2O5 - 3.0 5.8 1.3 2.2 K2O - 0.17 - 0.09 0.2 Ca O 25.5 5.4 9.7 33.7 7.5

B1 : boues déshydratés sous vides et floculées à la chaux et aux chlorures ferriques.

B2 : boues centrifugées après au poly électrolyte cationique.

B3 : boues provenant directement des décanteurs primaires et secondaires.

B4 : boues traitées au chlorure ferrique et à la chaux puis déshydratées par filtre presse.

B5 : boues digérées déshydratées.

III .2.1 Epaississement

Selon GUERIN et THOMAZEAU (1978), DUCHENE (1990), et le VADE MECUM,

(1990), l’épaississement se situe à plusieurs niveaux, peut constituer la première étape de

la plupart des filières de traitement des boues, le premier stade est la technique la plus

simple de la réduction du volume des boues.

Deux techniques sont le plus souvent utilisées pour l’épaississement :

La décantation ou épaississement gravitaire.

La flottation (épaississement mécanique).

III .2.2 Principe de l’épaississement

L’épaississement, appelé encore concentration consiste à séparer par gravité ou

par flottation, l’eau interstitielle des particules des boues. La phase d’épaississement

permet d’enlever 50 % de l’eau interstitielle des boues (GUERIN et THOMAZEAU, 1978,

GAID, 1984, DUCHENE, 1990).

III .2.3 L’épaississement par gravitation

Cette technique consiste à introduire la suspension boueuse dans un ouvrage

appelé épaississeur de façon à permettre une concentration des boues ou fond de

l’ouvrage uniquement sous l’action des forces de gravité, la hauteur des boues doit être

telle évitera toute turbulence dans l’appareil. Le temps de séjour des boues est assez élevé

et est de l’ordre de 10 – 15 jours. Cependant, selon la nature de la boue le temps de séjour

peut descendre à 5 jours afin d’éviter les phénomènes de fermentation (GAID, 1984,

DUCHENE, 1990).

Une fois concentrées, les boues sont retirées de l’appareil et alimentent les autres

maillons de la chaîne de traitement.

L’épaississeur est une cuve équipée d’un mécanisme racleur tournant à faible

vitesse permettant le recyclage et l’agitation lente du processus. Il existe deux principaux

types d’épaississeurs ; suivant qu’ils soient mécanisés ou pas :

L’épaississeur mécanique est à fond plat, légèrement incliné par

rapport à l’horizontal (pente radier 10 à 15°) à un diamètre dépassent les 5 m

et atteint souvent 40 m.

L’épaississeur statique à fond cylindro-conique à un diamètre

inférieur à 5 m le radier fait un angle de 45 à 60° pour accélérés la

décantation.

III .2.4 Epaississement par flottation

Selon GUERIN et THOMAZEAU, (1978), VADE MECUM, (1990), l’épaississement

par flottation consiste à réduire la masse volumique apparente des particules à évacuer

par la surface par absorption des fines bulles d’air formées par dépressurisation

s’accrochent aux flocs de boues.

La mise en place de ce dispositif d’épaississement permet :

Une réduction prés du double de celles obtenues en épaississeur statique.

D’appliquer des charges spécifiques plus importantes.

De réduire les dimensions de l’ouvrage.

Il existe différents procédés pour favoriser la flottation au moyen de divers gaz

et de différentes applications. Citons la flottation à l’air dispersé, la flottation à l’air

dissous (GAID, 1984).

Remarque : l’emploi de polyélectrolyte au cours de la phase de conditionnement

augmente habituellement le rendement de capture des matières ainsi que la concentration

de la boue épaissie.

III .2.5 Epaississement avec élutriation

Il consiste à laver les boues provenant des digesteurs avec l’eau claire afin

d’améliorer les caractéristiques de la boues par :

Elimination des matières colloïdales et fines ;

Réduction de l’alcalinité de la boue par dilution.

Cette baisse de l’alcalinité aura un effet bénéfique lors du conditionnement des

boues, par une économie de réactifs.

L’élutriation peut se faire en un seul stade (la grille d’égouttage ou le tambour

d’égouttage) pour petite installation ou en deux stades à contre-courant, le surnageant du

deuxième bassin étant utilisé dans la premier pour laver les boues (GUERIN et

THOMAZEAU, 1978 ; GAID, 1984).

Il est a noté :

Temps de séjours : 04 heures.

La concentration finale des boues est voisine de celle obtenue par

épaississement gravitaire.

Le surnageant est chargé et est à recycler, de préférence en tête station

plutôt qu’a l’entrée du biologique.

III .3 Stabilisation

La stabilisation des boues vise à réduire le taux de matières organiques de manière

à empêcher ou du moins à limiter les fermentations. Les matières organiques sont

transformées en matières minérales sous l’action des bactéries.

Sur des boues secondaires ou mixtes, on vise en général une réduction des

matières organiques au niveau de 60 % des matières sèches totales, la stabilisation des

boues peut se faire de deux manières : soit aérobie, soit anaérobie.

III .3.1 Stabilisation aérobie

Placées dans un bassin d’aération séparé, appelé de stabilisation les boues

subissent une réduction de leur taux de matières volatiles du fait de l’activité des

bactéries aérobies, on parle {d’auto-oxydation bactérienne}. La minéralisation de la

matière organique aboutit au stade ultime à la formation de gaz carbonique (CO2) et

d’eau (H2O) (BECHAC et al, 1984 ; DUCHENE, 1990) comme l’indique la réaction

suivante dont la formule C5H7NO2 est la formule {symbolique} des boues urbaines

domestiques :

C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 (1)

Complétée par une importante nitrification :

NH3 + 2O2 NO3ˉ + H2O + H+ (2)

Cette élimination des matières volatiles en suspension (MVS) obéit à plusieurs

facteurs.

Tels que :

La nature des boues.

Le temps c’est à dire la durée nécessaire à la stabilisation aérobie et qui

varie en fonction de la température (10 jours à 20° C, 15 jours à 10 – 12° C).

La quantité d’air nécessaire s’effectue habituellement à l’aide de suppresseurs on

tout autre moyen d’aération, pourvu que les besoins de la stabilisation soient satisfaites.

A partir de l’équation précédente relative à l’oxydation d’une molécule (C5H7NO2), on en

déduit qu’il faut 1,41 Kg O2 par Kg de MVS sans nitrification. Avec nitrification cette

valeur s’élève à environ 2 Kg O2 / Kg MVS.

III .3.2 Stabilisation anaérobie

La stabilisation anaérobie est une fermentation bactérienne en absence d’oxygène

qui permet de stabiliser la matière organique. Les bactéries dégradent la matière

organique en deux phases successives et qui peuvent avoir lieu en même temps.

Dans la première dite (acide) [phase acidifiante], les enzyme produits

par les micro-organismes permettent la production d’acides volatiles

(CxHYCOOH) les plus importants sont l’acide acétique, l’acide propionique et

l’acide butyriques (BECHAC et al, 1984, GAID, 1984, DUCHENE, 1990). Cette

phase est assurée par

Des micro-organismes hétérogènes, soit des champignons (fungi) on encore desprotozoaires.

Les bactéries comprennent des micro-aérophiles, des aérobies facultatifs,

des anaérobies (Corynebacterium, Lactobacillus, Clostridium, etc.) (GUERIN

et THOMAZEAU, 1978).

Les fungi et les levures semblent être également actifs tout comme les

protozoaires (GUERIN et THOMAZEAU, 1978).

Dans la deuxième phase dite (méthanique) : [Gazéification]. Les micro-

organismes transforment les acides volatiles formé dans la première phase en

méthane (CH4 de 60 à 75%) et gaz carbonique (CO2 de 20 à 32%) à l’azote (N

de 1 à 5%) (en plus des CH4et CO2 il y a souvent formation d’acides

secondaires et qui subissent également une fermentation) et ramènent le pH à

la neutralité (GAID, 1984, DUCHENE, 1990, ROY RS, ROBERT et LOUIS in

MORSELI, 1998).

Cette phase est assurée par des micro-organismes de physiologie unique,

strictement anaérobie, se sont des bactéries méthanogènes (spécifiques) à croissance lente

(2 à 10 jours) et sensible aux variations de pH et à la température dans la digesteur.

III .3.2.1 Paramètres et caractéristiques d’une digestion

La digestion anaérobie est fonction de :

L’alimentation qui intervient par la composition des substrats et par la

charge appliquée.

La température agit sur la sélection de la flore active et par conséquent sur

la durée de digestion (NAKIB, 1986).

Le pH doit rester voisin de la neutralité, l’alcalinité doit être supérieure à

1.000 mg HCO3 / l et la concentration en acides volatiles doit être inférieur à

500 mg / l.

Le gaz produits peuvent être utilisé comme indicateurs de la bonne marche

des installations, en fait une bonne digestion est établie lorsque le pourcentage

de CH4 dans le gaz évacué est supérieur à 65% (GUERIN et THOMAZEAU,

1978 ; GAID, 1984).

Le gaz produits doivent être récupérés, et ne doivent pas être en contacte avec

l’air. (Mélange explosif).

III .3.2.2 Différents types de digesteur

Il existe différents types de digesteur que l’on classe suivant la charge appliquée,

suivant l’apport de chauffage ou encore suivant les différentes fonctions de l’ouvrage :

- fosse à double étage : ou fosse IMHOFF.

- Digesteur simple (ou à moyenne charge).

- Digesteur à haute charge.

III .3.3 Stabilisation chimique

Le principe de la stabilisation chimique repose sur l’idée de bloqué l’activité

bactérienne qui est à l’origine de l’évolution préjudiciable du fait des nuisances qui

l’accompagnent des boues non stabilisées. Cette stabilisation intervient sur les boues

épaissies ou sue les boues déshydratées si l’on atteint un pH supérieur à 11, il y a

désinfection des boues.

Ces pH élevées inhibent ou tuent les bactéries et donc en particulier les bactéries

pathogènes qui y subsistent (DUCHENE, 1990).

Parmi les nombreux produits susceptibles d’inhibes le développement bactérien :la chaux.

On note que dans le cas de digesteur à forte charge est suivi d’un deuxième

ouvrage permettent : décantation et épaississement.

III .3.4 Pasteurisation

Elle a pour but unique d’assurer l’aseptisation de la boue de façon à rendre sans

risque son emploi à l’état liquide à des fins agricoles, même en cultures fourragères ou

légumières (BECHAUX, 1978).

Elle consiste à maintenir les boues par injection de vapeur à une température de

l’ordre de 80° C pendant une demi-heure environ, les boues sont ainsi désinfectées mais

pas stérilisées.

Ce traitement est réalise sur les boues brute liquide épaissie ou non, il semble

détruire également les virus alors que la stabilisation n’est pas parfaite (BECHAUX, 1978,

GAMRASNI, 1981 in DEBBA, 1998).

III .3.5 Irradiation

C’est un traitement beaucoup moins courant qui consiste à l’irradiation des boues

aux rayons {y} (action ionisante des déchets radioactifs) est aussi essentiellement un

procédé de décontamination (BECHAUX, 1978).

Les résultats varient sensiblement suivant la dose de rayonnement, l’addition

d’oxygène semble améliorer les résultats, et des températures de 45°C augmente la

sensibilité des bactéries et des virus aux rayonnements (BECHAUX, 1978, LASSE, 1985 in

DEBBA, 1998).

III .4 Le conditionnement

Selon LEVESQUE (1982), BECHAC et al, 1984, GAID (1984), le but du

conditionnement est de modifier les forces de cohésion internes de la boue afin de libérer

l’eau liée aux particules et donc augmenter leur aptitude à la déshydratation. Le

conditionnement des boues peut être obtenue par l’application de plusieurs procédés de

nature physique, chimique ou thermique ou de la combinaison de ces procédés.

III .4.1 Le conditionnement chimique

Le conditionnement chimique est réalisé à l’aide de réactifs minéraux ou

organiques tels que :

Les sels d’aluminium : sulfate d’aluminium (Al2 (SO4)3,18H2O), le chlorure

d’aluminium (AlCl3, 6H2O), l’aluminate de soude (AIPO2Na), l’hypochlorite

d’aluminium (AION2).

Les sels de fer : chlorure ferrique (FeCl3, 6H2O), sulfate ferreux (Fe SO4,

7H2O), sulfate ferrique (Fe2 (SO4)3).

Ces réactifs servent à coaguler les particules, c’est à dire forment des hydrates

susceptibles de décharger les colloïdes électronégatifs, si les pH sont satisfaisants (le pH

doit être contrôlé par adjonction de chaux).

Ce type de conditionnement, d’une pratique délicate et exigeant un appareillage

important, n’existe que rarement sur de petites stations d’épuration.

Pourquoi il est préférable le conditionnement à l’aide de [polyélectrolyte]

(DUCHEN, 1990)

Principe du conditionnement par polyélectrolyte

Les polymères de synthèse efficace déstabilisent les charges des particules des

boues et permettent par leurs longues molécules, une floculation en grains de taille

importante présentant une stabilité accrue (neutralisation des charges des colloïdes et

réticulation) (GUERIN et THOMAZEAU, 1978, DUCHENE, 1990).

On distingue : Les polymères non ioniques

Les polymères anioniques

Les polymères cationiques, etc.

Le choix du type de polymère à utiliser est en fonction du rapport MVS / MES.

III .4.2 Conditionnement thermique

III .4.2.1 A température élevée

Le conditionnement thermique a pour but de rompre la structure colloïdale par

cracking et hydrolyse, et d’accélérer la formation des flocs (GUERIN et THOMAZEAU,

1978).

Il consiste à maintenir les boues à une température élevée (170°C – 200°C)

pendant un temps déterminé. Le processus est réalisé sous une pression légèrement

supérieur à la pression de vapeur saturante correspondant à la température de chauffage.

Ceci est fait pour éviter l’émission d’odeurs nauséabondes et une vaporisation de l’eau de

constitution on obtient une boues encore plus dense, bien floculé pourrait être facilement

épaissie en cédant plus de 50% de son eau. La siccité des gâteaux atteints 45 - 55% après

filtration (MAAMRIA, 1991).

Il existe trois grands types de conditionnement thermique, caractérisés suivant que

l’on travail en l’absence ou en présence d’air et qui sont :

Le procédé porteus (absence d’air).

Le procédé Zimpro (présence d’air).

Le procédé Forrer ou Dorr olive – Farrer (absence d’air).

III .4.2.2 Par congélation

Il consiste en un abaissement de la température des boues au dessous de 20°C et

se traduit par une réduction du volume d’eau associée aux particules de boues et de les

regrouper.

Selon GUERIN et THOMAZEAU, 1978, cette technique est plus avantageuse pour

des boues minérales. En présence des boues organiques, ils ont remarqué, lors du gel et

du dégel, une libération de particules qui présentent le risque de colmatage des filtres.

III .5 Le traitement à la chaux

La chaux est un hydroxyde de métal bivalent, elle a des propriétés floculants

pour les boues, mais en outre, elle permet une désinfection de celle ci pour un

pH de 11 environ. L’intérêt de cette stabilisation réside dans le fait que l’on

apporte au moment de l’épandage un appoint en calcium qui peut être bénéfique pour

la culture .

L’inconvénient majeur est le coût de ce traitement, il faut en effet environ

100 g de CaO par Kg de matière sèche, pour diminuer les frais, on ajoute souvent du

chlorure ferrique qui améliore la floculation des boues et par conséquent, leur aptitude à

la décantation ou à la filtration (WEBB L.J, 1984).

III .6 Déshydratation

Après l’étape de digestion et de post épaississement, les boues produites sur les

stations d’épuration reste toujours liquide. La réduction du coût de leur évacuation passe

alors par une réduction de cette humidité, c’est à dire obtenir les taux de siccité les plus

élevées afin de rendre le produit solide ou pâteux, cette réduction est réalisé à l’aide de

procédés de déshydratation qui différent selon les principe de fonctionnement :

(DUCHENE, 1990, VADE MECUM, 1990, PASSAVANT, 1994).

Soit en faisant appelle aux éléments naturels : lits de séchage.

Soit par des procédés mécaniques :

- Egouttage à travers un support filtrant (système drainant).

- Filtration sous vide (filtration sous dépression).

- Filtration sous pression (filtre presse, filtre à bandes presseuses, presse

continue).

- Décantation accélérée (centrifugeuse).

Selon LEVESQUE (1982), il est pratiquement indispensable d’assurer un

conditionnement préalable concernant les procédés mécaniques. Le choix entre ces

techniques, sera fonction des principaux paramètres suivants :

- Destination ultérieure de la boue.

- Siccité finale et consistance de la boue déshydratée.

- Production et taux de capture.

- Aussi : l’autonomie, l’encombrement et le coût.

III .6.1 La déshydratation naturelle (lits de séchage)

La déshydratation sur lits est régie dans un premier temps par un phénomène de

filtration gravitaire et de drainage jusqu'à une teneur en eau de 80% durant un temps de 1

à 5 jours selon la nature de la boue. Dans un deuxième temps un séchage atmosphérique

par évaporation se produit et termine la déshydratation des boues.

Cette deuxième phase dépend directement des conditions dont le paramètre

essentiel est l’humidité relative de l’air au contact de la boue, puis à chimiques (GAID,

1984 ; BECHAC et al, 1984).

III .6.1.1 Constitution des lits de séchage

L’air de séchage est composée d’une supérieure de 10 cm de sable lavé (calibre de

0.5 à 1.5 mm) d’une couche intermédiaire de gravier fin (calibre de 5 à 15 mm) et d’une

couche inférieure de gros graviers (10 à 40 mm) reposant sur le sol imperméabilisé et

soigneusement nivelé. Des drains sont disposés, avec une légère pente de 3 à 4% dans la

couche de base (BECHAC et al, 1984, GAID, 1984, VADE MECUM, 1990) les lits de

séchage sont délimités par des murettes préfabriquées amovibles et les boues sont

épandues en coches de 15 à 30 cm.

III .7 Destination finale des boues

Après avoir subi les différents traitements, les boues doivent être éliminées sans

nuire à l’environnement. L’élimination est réalisable selon deux grandes voies :

l’incinération qui aboutit à une destruction complète de la boue et la mise en décharge

contrôlée. Mais ces deux modes d’élimination ne devront être utilisés qu’en derniers

recours, lorsque aucune valorisation agronomique (dans certaines conditions) ou

énergétique (par exemple : Récupération de gaz méthane produit au cours de la digestion

anaérobie) ou aucun recyclage des déchets (récupération des produits tels que la chaux ou

le carbonate de calcium) est envisageable.

III .7.1 L’incinération

Elle consiste à transformer par oxydation, les constituants organiques des boues

en composés stables et simples (CO2, H2O, NO2, SO2, etc.) et également de vaporiser

l’eau que les boues contiennent, il ne reste, après passage au four, que des cendres

inertes ne contenant que les matières minérales présentes dans les boues au départ (GAID,

1984, BECHAC, 1984, VADE MECUM, 1990).

Selon BECHAUX, 1978, ces cendres peuvent être utilisées dans la constitution de

revêtements routiers, de produits stabilisateurs de sol ou de ciment.

III .7.2 La mise en décharge contrôlée

Permet par la mise en place des déchets dans le sol en tenant compte des principes

d’hygiène et d’esthétique, de (maîtriser) en quelque sorte les phénomènes de fermentation

et par conséquent d’éviter les nuisances.

La technique est dite l’avancement : c’est la décharge (feuilletée) ou les dépôts

des couches successives sont compactées et nivelées avant couverture par des matériaux

intercalaires inertes (appropriés) ou de la terre d’une épaisseur de 10 à 30 cm suivant la

cohésion des matériaux et le soin apporté à leurs tassement, de sorte qu’il n’y a aucune

pollution des eaux souterraines et de surface (TABASARAN, 1974, VADE MECUM, 1990).

III .8 Valorisation agricole

Les boues sont plus intéressantes par les matières humiques qu’elles apportent et

par l’amélioration du pouvoir de rétention de l’eau dans le sol que par le seul apport de

matières nutritives (riche en éléments fertilisants : N, P, K, Mg). Elles peuvent être

réutilisé en agriculture en remplacement ou en complément d’autres produits

d’amendements ou de fertilisation : épandage de gadoues, de lisiers, de fumiers ou

d’engrais minéraux par exemple.

L’épandage peut se faire : soit sous forme liquide, soit sous forme pelletable ou

encore sous forme pulvérulentes (BECHAUX, 1978, VADE MECUM, 1990).

Mais la valorisation agricole de ces boues comporte des limites liées à la

concentration en éléments toxiques et / ou en germes pathogènes. Une bonne étude

agronomique permet dans chaque cas de déterminer les quantités optimales des boues à

épandre.

III.9 Définition de la culture hors sol et substrat de culture

III.9.1 Définition de la culture hors sol

Au sens strict, la culture hors sol est la culture dans un milieux racinaire qui n’est

pas le sol naturel, mais un milieu reconstituer et isolé du sol, on parle souvent

des cultures sur substrat, car se milieu reconstitué repose sur l’adoption d’un

matériau physique stable. Le substrat parfois d’origine manufacturé et industriel, parfois

d’origine naturelle.

III .9.2 Définition de substrat de culture

D’après (BLANC, 1987), le terme substrat désigne tout matériau naturel ou

artificiel qui, placé en conteneur pur ou en mélange, permet l’ancrage du système

racinaire et joue vis à vis de la plante le rôle de support. Il doit présenter

des caractéristiques compatibles avec l’activité métabolique des racines. Il intervient

à des degrés divers dans l’alimentation hydrique ou minérale de la plante.

Le substrat est un support physique de la plante, constitué d’une partie

solide (aérateur + rétenteur) et d’une partie liquide, air et eau, les composants de la partie

solide combinés à des proportions étudiées, permettent d’avoir les propriétés physiques

idéales, compatibles avec un bon développement racinaire (ARGILIE, 1991).

D’après (FELLAH, 1979) le mélange utilisé le plus souvent dans nos pépinières

forestières est formé à partir de la terre végétale prise sur place (50%) sable d’oued

(30%) et terreaux (20%), ces substrats locaux sont plus économiques certes, mais

présentent des propriétés physiques et chimiques peu intéressantes à savoir :

• Une capacité de rétention en eau faible.

• Une porosité faible.

• Une perméabilité faible qui entrave l’aération du substrat.

• Une diminution en éléments nutritifs.

• Une mauvaise cohésion de la motte due à une mauvaise stabilité radiculaire.

III .10 Propriétés physiques chimiques et physico-chimiques des substrats de cultureen conteneurs

III .10.1 Propriétés physiquesLes qualités physiques sont très importantes, un substrat doit être perméable tout

en ayant une bonne rétention en eau, doit conserver sa structure dans le temps (HENRY

1973). Un milieu physique favorable constitue un des facteurs essentiels de la

valeur d’un mélange, car il conditionne la plus ou moins grande facilité de

développement de l’enracinement et de la cadence des arrosages surtout dans les

régions où l’eau est un facteur limitant, si le milieu chimique peut être corrigé par

l’apport des fertilisants pour satisfaire les besoins de la plante, le milieu physique,

ne peut l’être, car il s’agit d’un caractère déterminé lors de la fabrication d’un

mélange (CHOLLET, 1997).

Pour définir les propriétés physiques d’un mélange il est nécessaire de

définir deux notions fondamentales à savoir la texture, (composition élémentaire

lorsque les agrégats sont détruits), la structure (manière dont ces éléments sont

groupés en agrégats).

III .10.1.1 La structure

La structure d’un sol est le mode d’assemblage, à un moment donné, de

ses constituants solides (SOLTNER), aussi, on peut définir la structure d’un horizon

comme étant la façon selon laquelle s’arrangent naturellement et durablement les

particules élémentaires (sables, limons, argiles ) matières organiques, en formant ou

non des volumes élémentaires macroscopiques, appelés agrégats « éléments

structuraux » ou « unités structura ».

La stabilité structurale dépend de la teneur en argile et de la matière organique des

sols. le complexe argilo –humique joue un rôle structural, ce rôle est plus ou

moins important selon les teneurs en eau du sol et varie en fonction du

type d’argile minéralogique (HENESAL, 1980).

La matière organique augmente la stabilité des agrégats (RUELLON et al, 1993).

Une valeur seuil est définie par le rapport matière organique sur argile (sens

granulométrique) (MONIER et STINGEL, 1982) .

Une mauvaise structure peut donc empêché l’écoulement des eaux dans le sol, les

échanges gazeux entre le sol et l’atmosphère.

Une bonne perméabilité et une bonne porosité assurent une bonne circulation de

l’air et de l’eau (échanges gazeux) donc une bonne alimentation de la plante.

Une bonne structure (structure grumeleuse) va assuré une grande facilité de

circulation d’eau, donc laisser s’écouler l’excès .

Assurer une bonne aération des racines, aux microbes aérobies. Une bonne

germination, pénétration bonne et profonde des racines. et une bonne exploration

maximale par les racines des ressources nutritives du sol. (SOLTNER, 2000).

III .10.2 Les conséquences de la structure

III.10.2.1 La porosité

Elle représente l’ensemble des vides aménagés entre les particules du sol.

Elle peut être calculé à partir des valeurs de la densité réelle et de la densité apparente par

la formule :

P % = (1 - densité apparente) x 100 (DENIS BAIZE, 2000).

Densité réelle Selon, (DENIS BAIZE, 2000) une faible porosité signifie une

forte densité apparente, sera un indice de tassement artificiel, un horizon à faible porosité

et surtout à faible macro porosité, aura toutes les chances d’être un obstacle à la

percolation de l’eau dans le sol et constituer un plancher responsable d’un engorgement.

III .10.2.2 La texture

Elle est déterminée par une analyse granulométrique, la résistance à la pénétration

(à l’aide d’un pénétromètre) car la croissance des végétaux est très influencé par

la résistance mécanique que les particules solides du substrat opposent à la pénétration

des racines (CHOLLET, 1972).

Des récentes études menées au Québec ont révélés que les concentrations

des éléments traces métalliques dans le sol varient selon la texture de ce dernier :

Elles sont les plus élevées dans les argiles, puis dans les limons argileux,

les limons et les sables (WEBBER et SING, 1999), de petites quantités de cadmium on été

prélevées par les plantes beaucoup plus au niveau des sols à texture légère que dans les

sols à texture lourde.

III .11 Les propriétés physico-chimiques

Pour avoir des indications très utiles sur les propriétés physico-

chimiques, plusieurs indices sont à considérés, dont les plus importants sont :

Le pH, le rapport C/N, qui est la seule valeur bien connue jusqu’à ce jour, et

reflète à la fois l’azote disponible dans le sol et surtout l’activité biologique de ce sol,

c’est à dire l’intensité du cycle de l’Azote.

III .11.1 Le pH

La concentration en ions hydrogène H+ du milieu détermine sa réaction mesurée

par le pH.

Le pH eau s’obtient en mesurant la concentration en ions H+ dans la phase liquide

du sol ou du substrat.

Le pH optimal en pépinière dépendra bien sur des végétaux cultivés, la réaction

du sol ayant une grande influence sur la disponibilité des divers ions minéraux, dont la

plante à besoin pour sa croissance. (FOUCARD, 1994).

Un pH bas, inférieur à 5, limite la croissance de la majorité des plantes de

pépinières, induisant les symptômes de carences en Calcium, à l’exception des

plantes calcifuges dites « de terre bruyère» qui exigent un milieu acide sans calcaire .

Un pH élevé supérieur à 8, est également préjudiciable à la croissance d’un grand

nombre de végétaux entraînant une mauvaise assimilation de certains éléments (dont le

Magnésium) et surtout le fer, avec comme conséquence, les symptômes bien connus de

La chlorose ferrique (FOUCARD, 1994).

D’après (BENSEGHIR, 1996), le substrat doit présenté un pH compris entre 5 et 8,

en dehors de ces limites, le plant sera confronté à des problèmes de nutrition minérale. Le

pH à une incidence sur la facilité du plant à se nourrir, il influe aussi sur la

contamination par divers champignons (à l’origine de la fente de semis par exemple) trop

Acide, il peut être à l’origine de brûlures des racines (FALCONNET et al, 1992).

Le pH peut influencer d’une façon très marquée l’assimilabilité et par suite,

l’absorption des éléments traces par les plantes (LOUE, 1986).

Ces métaux lourds sont d’autant plus solidement liés et par conséquent

moins mobiles et disponibles que le pH est élevé .

Un pH voisin de 7 est souhaitable, est peut convenir à toutes espèces (NETRO,1951).

L’augmentation du pH réduit la solubilité et l’absorption de l’Aluminium, le

Cuivre, le Cobalt, le Zinc, le fer et plus particulièrement le Manganèse.

Tableau 11 : Exemple de pH (H2O) des principaux matériaux de base poursubstrat (LEMAIRE et al, 1990).

Substrats pH H2O Matériaux organiques - Tourbe blonde 4.5 Fibres végétales 4.5 Tourbe brune 5 Ecorce de pin fraîche 5.1 Composts urbains 6.5 Ecorces des feuillus compostées 7.5 Matériaux minéraux 5 à 7.5 Terre argilo limoneuse 6 à 8 Sable 6.9 Perlite 7.5 Laine de roche 7.5 Argile expansée 8 Vermiculite fine 8.7 Matières plastique 2.8 à 7.9

L’élévation du pH (calcaire) diminue l’assimilabilité du phosphore (Devient

insoluble), de même le calcaire bloque la minéralisation de la matière organique et donc

diminue la disponibilité en éléments nutritifs pour les plantes.

Dans les sols acides, il peut y avoir une libération de l’Aluminium qui est toxique

pour les plantes. Les symptômes de carences ou excès en éléments minéraux, la non

satisfaction de la plante vis à vis de sa nutrition, va ralentir sa croissance

ou perturbe son développement. A l’extrême, tout excès ou carence peut provoquer

des symptômes parfaitement visibles utiles pour le diagnostic.

III .11.2 Le rapport C/N

Ce rapport entre le carbone totale et l’Azote totale, mesuré sur un matériau

organique, indique le degré d’évolution de la matière organique et son degré de résistance

à la dégradation microbienne.

Ce rapport donne une idée très juste de la vie biologique du sol et permet

en conséquence d’en apprécier les propriétés physiques.

Utilisé, depuis longtemps, par les forestiers pour caractériser les matières

organiques présentes dans le sol, mais également les apports et restitutions organiques, tel

que fumier, paille, composte, boues d’épuration.

D’après BONNEAU (1995), il est admis qu’à partir du moment où les produits de

transformation de litières ont atteint un rapport C / N de 25 environ, il y a équilibre entre

la libération de l’azote par minéralisation et la consommation par les

microorganismes transformateurs de l’azote libéré (réorganisation), lorsque le rapport

C/N devient inférieur à 25, la libération d’ammonium et de nitrates l’emporte sur

la réorganisation, et l’alimentation azotée des arbres devient possible.

Un rapport C / N bas de l’ensemble de l’épisolum humifère traduit à la fois une

évolution rapide des litières « turn-over » rapide et de bonne possibilité d’alimentation

des arbres en azote.

Tableau 12 : Rapport C/N de différente matière organiques (D’aprèsLEMAIRE, 1990).

Matière organique C / N

Boue de station d’épuration 11Compost urbain 14Fumier de championniére 19Tourbe brune 20 à 25Fumier d’ovin 23Fumier de bovin 28Tourbe blonde 40 à 60Ecorec de pin maritime fraîche 92Ecorce de pin sylvestre compostée 300

III .11.3 La capacité d’échange cationique (C.E.C)

Elle est déterminée comme le degré ou la possibilité d’un substrat de stocker des

éléments nutritifs (DUCHAUFOUR, 1977), ces éléments sont une réserve minérale pour la

plante, la CEC s’exprime en milliéquivalents par litre pour les substrats (meq /L).

D’où l’intérêt d’utiliser en culture hors sol un substrat ayant une C.E.C élevée, qui

pourra ainsi mettre à la disposition de la plante les éléments au fur et à mesure de ses

besoins notamment, tant que l’on ne connaîtra pas parfaitement les rythmes d’absorption

des éléments minéraux (FOUCARD, 1994).

On peut dire q’un matériau est chimiquement actif si sa C.E.C est supérieure à

100meq /L (FOUCARD, 1994).

Un substrat à faible C.E.C (tourbe, terre, etc.) pourra en revanche stocker

les éléments fertilisants qu’on lui apporte, en effet, les substrats à forte C.E.C

perdent peu d’éléments par lessivage, les risques d’excès de salinité sont donc plus

limités .

On estime qu’un sol ayant une C.E.C élevée aura tendance à immobiliserles métaux lourds et à diminuer ainsi leur disponibilité .

Selon (CONTENIE et al, 1976), le contact de la solution d’équilibre avec les

particules colloïdales du sol, donne lieux aux phénomènes connus d’adsorption et

d’échange d’ions ainsi qu’à la formation de complexes par liaison d’ions libres avec des

groupements actifs des colloïdes. Il s’en suit, que les activités ioniques régnant dans

la zone d’influence des colloïdes peuvent être supérieures à celles dans la solution non

influencée. L’adsorption représente une possibilité de stockage des éléments.

La concentration maximale d’éléments traces métalliques qu’un sol peut contenir

devrait être fonction de sa capacité d’échange cationique, c’est à dire sa capacité

de retenir les ions de métaux lourds (WEBER et SING, 1999).

Selon le même auteur, la capacité d’échange cationique augmente avec la teneur

en argile du sol, il est logique donc que les concentrations maximales des métaux soient

plus élevées dans le cas des sols à texture fine (comme l’argile et le limon argileux) que

dans celui des sols à texture grossière comme le sable.

La capacité d’échange cationique est déterminé par la méthode internationale

à l’acétate d’Ammonium.

III .11.4 La conductivité électrique (C.E, salinité)

Lorsque la concentration saline de la solution aqueuse d’un sol ou d’un substrat

est trop élevée, les racines se développent mal et la croissance de la plante est ralentie, on

aboutit même dans les cas graves, au dépérissement des plantes.

DENISE BAIZE, (2000) propose une échelle couvrant le domaine des sols

très salés comme On rencontre le long du littoral Méditerranéen, cette échelle est

exprimée en fonction de la C.E et de la somme des anions.

Tableau 13 : Classe de salinité en fonction de la conductivité électrique del’extrait de patte saturé et de la somme des anions (BAIZE, 2000)

Classe Désignation C.E en mmhos / cm à 25C° Somme des anions(mé / L)

0 Non salé < 2.5 < 251 Faiblement salé 2.5-5 25-50

2 Moyennement salé 5-10 50-105

3 Salé 10-15 105- 1654 Fortement salé 15-20 165- 2255 Très fortement salé 20-27.5 225- 3156 Excessivement salé 27.5-40 315- 6207 Hyper salé > 40 > 620

III .11.5 La matière organique

La matière organique contribue et facilite l’obtention d’un état structural

stable (MOREL, 1996) par conséquent, il y’aurait une meilleure porosité, une bonne

perméabilité, une meilleure aération et un meilleur réchauffement du sol (MUSTIN,

1987) comme elle joue un rôle important dans la rétention de l’eau (JAUNES et

JACOBSEN, 2001), et sous l’action des microorganismes du sol, elle libère les éléments

minéraux qui sont indispensables à la nutrition et au développement des plants

(BOLLAG et al, 1998) .

Elle joue un rôle dans l’adsorption et la rétention de l’eau. La matière organique

joue un rôle important dans la mobilité et la disponibilité des métaux lourds dans le

sol (SING et al, 1997), dans la fraction organique vivante, on trouve des polymères de

type hydrates de carbone bien caractérisés, amidon, cellulose, lignine, dans la fraction

organique morte, on trouve un ensemble de polymères beaucoup plus complexe et moins

bien défini, les composés humiques, qui se distinguent par leur structure et leur

persistance, sont une partie de l’humus (SPOTIO, 1989) la matière organique des sols

se caractérise, comme les argiles, par une grande surface spécifique et par son pouvoir

gonflant, permettant la pénétration de l’eau et la diffusion de molécules de petites tailles

qui peuvent ainsi se lier avec les substances humiques (CHOUDHRY, 1994).

La liaison métallique à la matière organique peut être vue comme un processus

d’échange ionique entre H+ et les ions métalliques sur les groupes fonctionnels acides.

(MCBRIDE, 1989). La présence de la matière organique dans un sol, joue un rôle

considérable sur la structure de ce sol, en améliorant l’aération, la mouillabilité

des sols argileux (LEMAIRE, 1990).

III .11.6 La température et l’humidité du sol

Elles jouent un rôle indirecte en favorisant l’activité biologique du sol et la

production des substances acides ou complexant, issues de la biodégradation de la

matière organique, l’élévation de la température agit directement sur la dissolution

de composés fixant un élément trace métallique, facilitant ainsi son absorption par la

flore, l’humidité agit également directement dans le processus de précipitation

et de solubilisation, par ailleurs, un excès d’hygrométrie peut conduire à un défaut

d’aération du sol.

III .12 Les propriétés chimiques

III .12.1 Rôles des éléments nutritifs

Tous les éléments nutritifs nécessaires aux développement des plantes sont

absorbés sous forme minérale (y compris l’Azote).

III .13 Les éléments essentiels pour la vie des plantes

Environ 16 éléments chimiques sont reconnus indispensables au

développement des plantes vertes, parmi ces éléments certains sont puisés dans

l’atmosphère et dans l’eau (Carbone, oxygène, hydrogène) les autres, dans le sol.

Ces éléments, tous indispensables à la croissance des plantes, sont subdivisés en

deux groupes :

• Les éléments majeurs (macro éléments/absorbés en grandes quantités par la

plante

• Les oligo-éléments (micro-éléments) absorbés en quantités infimes.

• Les éléments majeurs forment environ 99 % de la matière sèche végétale

(en poids).

- Carbone (C) 40 à 50 %

- Oxygène (O) 42 à 44 %

- Hydrogène (H) 6 à 7 %

- Azote (N) 1 à 3 %

- Phosphore (P) 0.05 à 1 %

- Potassium (K) 0.3 à 3 %

- Calcium (Ca) 0.5 à 3.5 %

- Soufre (S) 0.1 à 0.5 %

- Magnésium (Mg) 0.03 à 0.8 %

Les oligo-éléments ne représentent que 1% environ du poids de la plante mais la plupart

d’entre eux sont indispensables à la croissance de la plante : Fer, Mn, Zn, Mo, B, Cu, etc.

En effet, l’insuffisance d’un élément assimilable dans le sol réduit l’efficacité autres

éléments, et par suite le rendement (LEIBIG, 1990).

De même, l’excès d’un élément assimilable dans le sol réduit l’efficacité des

autres éléments et par suite diminue les rendements des récoltes Cependant, l’excès ou le

déficit du sol en certains éléments nutritifs, et particulièrement les oligo-éléments,

peut se manifester par des phénomènes de toxicité ou de carence des végétaux (Mn, Cu).

Les symptômes de carences ou excès en éléments minéraux, la non satisfaction de la

plante vis à vis de sa nutrition va ralentir sa croissance ou perturbe sont

développement a l’extrême, tout excès ou carence peut provoquer des symptômes

parfaitement visibles utiles pour le diagnostic.

a) L’Azote

L’Azote se trouve dans le sol sous trois formes : organique, ammoniacale et

nitrique, représentant trois stades de décomposition biologique des matières organiques

(VILLAIN, 1989) il provient des sources suivantes :

Atmosphérique, (entraîné par les pluies ou fixé par les bactéries), organique

(incorporé dans la matière organique) et l’Azote des engrais (SOLTNER, 2000)

l’insuffisance d’azote va donner à la plante un feuillage jaunissant de façon uniforme, une tige

mince est une végétation insuffisante,des racines très longues, peu ramifiées,blanches

.L’excès d’Azote va provoquer une stimulation de la croissance des feuilles au dépend

des fleurs, tissus tendres à parois minces, dans les cas graves, chlorose des feuilles

jusqu’à entre les nervures, tendant vers sa nécrose et dessèchement, excès de pression

osmotique, flétrissement nécrose racinaire, faible croissance.

b) Le phosphore

Le phosphore dissous dans la solution du sol et le phosphore adsorbé sur le

complexe adsorbant, constituent la réserve rapidement assimilable par la plante

(SOLTNER, 2000, et JONES, et JACOBSEN, 2000).

b) 1 Rôles du phosphore

- Division cellulaire.

- Formation des fleurs, fruits et graines.

- Développement racinaire et la maturation.

Une insuffisance en phosphore provoque un rougissement de la tige et du

pétiole des feuilles, angle des nervures très aigu, nanisme générale de la plante, un

excès en phosphore donne un jaunissement générale, brunissement des extrémités et des

bords des feuilles, suivi de nécrose et une faible croissance des racines.

c) Le potassium

(MOREL, 1996) signale que l’estimation de l’aptitude d’un sol à assurer

l’alimentation des cultures en potassium doit être associé au taux d’argile et à la valeur de La

CEC. Il joue un rôle important dans les mécanismes de la photosynthèse, lors de la

migration des sucres, la synthèse des matières Azotées, l’économie d’eau, la résistance au

froids, la résistance aux maladies cryptogamiques ,Une insuffisance en potassium provoque

des chloroses puis brunissement des bords du limbe des feuilles de base, pouvant s’étendre

entre les nervures et évoluant vers la nécrose, feuilles jaunes plus ou moins roulées .

Croissance diminuée, racines jaunes pâles, peu ramifiés.

L’excès du potassium provoque des nécroses au niveau de la racine et une faible

croissance, antagonisme potassium / magnésium ou potassium / calcium flétrissement

provoqué par excès de pression osmotique.

d) Le calcium

Dans le sol, le calcium représente le principale élément de saturation du complexe

absorbant, il contribue puissamment à floculer les argiles et les complexes argilo-

humiques, renforçant ainsi la stabilité structurale du sol (GAUTIER, 1987).

Par contre un excès de calcium peut provoquer surtout l’insolubilisation des

composés phosphatés et le blocage éventuel des oligo-éléments (Fe, Zn, Cu, et Mn)

(MOREL, 1996).

Chlorose internervaire, croissance diminuée, plante molle, une insuffisance en Ca

donne des feuilles d’une couleur vert sombre tendant vers la chlorose des pointes et les

bordures des feuilles jeunes, puis internervaire, nécrose possible, croissance faible, parois

cellulaires fragiles, malformation des feuilles, bourgeons terminaux brunissant, racines

courtes, très ramifiées.

e) le Magnésium

L’insuffisance en Mg provoque une chlorose sur les feuilles du bas,

principalement des tâches internervaire irrégulières, élaboration entravée de la

chlorophylle, le reste du limbe reste vert, le sommet des feuilles à parfois tendance à

s’enrouler.

L’excès du Mg provoque un déséquilibre par absorption insuffisante du

potassium, croissance des tiges exagérée, floraison diminuée, dans le cas grave, feuilles vert

sombre, plus petites, jeunes feuilles enroulées, les extrémités des tiges se flétrissent,

forte croissance des racines.

f) le Soufre

Une insuffisance en soufre donne une plante entièrement chlorotique, surtout les

jeunes feuilles, feuilles épaisses et dures, tiges courtes, ligneuses, et de nombreuses

racines blanches et ramifiées un excès en soufre donne des feuilles petites se courbent en

dedans, brunissement marginale, tiges dures, jaunissement de l’extrémité.

g) Le Fer

L’insuffisance provoque des chloroses internervaires évoluant vers un jaunissement

général du limbe des jeunes feuilles, tiges minces.

h) Manganèse

L’insuffisance en Manganèse provoque une chlorose internervaire des jeunes

feuilles évoluant vers des tâches nécrotiques brunes, les nervures restent vertes et l’excès

provoque des feuilles tordues.

i) Le Cuivre

L’insuffisance en Cuivre provoque des chloroses aux jeunes feuilles, plantes

molles séchant facilement et l’excès donne des chloroses aux feuilles avec des tâches

brunes.

j) Le Zinc

L’insuffisance en zinc donne une chlorose mouchetée des feuilles, suivie de

nécrose et chute des feuilles, raccourcissement des entre-nœuds.

L’excès en zinc provoque la chlorose surtout des jeunes feuilles, y compris les

nervures, les feuilles ont des nervures rouges ou noires, puis se dessèchent.

k) Le Bore

Une insuffisance en Bore donne des feuilles avec une couleur vert clair, souvent des

tâches brunes sur les tiges, l’apex dépérit, les pousses inférieures se développent.

Racines jaunes ou brunes, ridées, pourrissant au collet et un excès en Bore

provoque un jaunissement du bord des feuilles, gagnant toute la surface, laissant de

grandes tâches brunes sur les bords puis chute des feuilles.

e) Le molybdène

Est nécessaire aux plantes en faibles doses (0.1 à 1 ppm) mais des que les

plantes contiennent 5 ppm de molybdène, elles deviennent toxiques pour les ruminants, on

assiste à une carence des animaux en cuivre.

III .14 Les éléments toxiques

Ces éléments ne sont pas utilisés par la plante pour son développement mais

peuvent s’y retrouver par accumulation.

a) L’aluminium

Est peu soluble au pH proche de la neutralité et sa teneur dans les plantes est

très variable, elle devient importante pour les plantes qui poussent en milieu humide. La

toxicité de l’aluminium n’a pas été mise en évidence ni pour les mammifères ni pour

l’homme.

b) L’arsenic

Est aussi toxique pour les plantes que pour les animaux et les hommes à l’état de sels

(arséniates) mais il semble que sous forme organique il soit moins dangereux, les apports

de cet élément proviennent surtout des pesticides et très peu de boues.

c) Le cadmium

Est apporté dans le sol par l’atmosphère (pluie), le lessivage des routes et les eaux

usées, où les boues contenant des effluents de galvanoplastie. C’est certainement le micro

polluant le plus étudié dans le cas de l’épandage des boues, car il est assimilé par les

plantes et accumulé par les mammifères et par l’homme (la quantité tolérable pour

l’homme et de 0.3 ppm par jours) le cadmium n’a pas une toxicité importante pour

les plantes mais il s’accumule généralement dans les parties vertes (surtout les feuilles)

et les quantités emmagasinées dépendent du pH du sol.

e) Le chrome

Est considéré comme un toxique pour l’homme et les animaux supérieurs, mais

pour ces derniers, la carence en chrome peut avoir des effets désastreux. On trouve souvent

du chrome dans les boues mais il semble qu’il se transforme dans le sol en éléments peu

solubles donc peu assimilables, des essais d’addition de fortes quantités de chrome sur

le sol ont permis de constater que celui ci ne présentait pas d’inconvénients pour le

rendement des plantes.

f) Le mercure

Est un toxique important pour l’homme et les animaux, on le retrouve dans le sol

provenant d’application d’insecticides ou de fongicides ou par l’intermédiaire des eaux

de pluies; de ruissellement et par l’épandage des boues sur le sol, lorsque le

pH est supérieur à 6.5 le mercure apparaît sous forme d’hydroxydes ou de carbonates

peu solubles, le mercure peut amener des perturbations au développement de la plante mais

le principale danger est son introduction dans la chaîne alimentaire de l’homme, car il est

bio accumulé par les animaux, or il ne semble pas qu’il ait d’accumulation préférentielle

dans une partie de la plante comme on la vue pour le cadmium.

.

g) Le Nickel

Présent dans les fumées industrielles et dans les eaux usées de galvanoplastie, se

retrouve dans le sol par les eaux de pluie ou par l’épandage des eaux usées ou de

boues, l’action du nickel seul sur les plantes est connue, il semble qu’il suffie d’une

concentration de 1 ppm pour perturber la croissance de la plante, par contre la toxicité du

nickel vis à vis des mammifères se révèle être relativement faible par rapport à d’autres

micro polluants.

h) Le plomb

Est un toxique pour les animaux et son introduction dans la chaîne alimentaire, avec le

risque d’accumulation, représente un danger, par contre la présence du plomb dans le sol

conduit à une accumulation sur la couche superficielle.

En résumé, on peut indiquer que certains micro polluants sont nocifs pour les plantes

soit qu’il fassent baisser le rendement et que par bioaccumulation, ils peuvent être dangereux

pour l’homme, leur présence dans les boues constitue rarement la seule source mais

c’est un risque supplémentaire pour l’homme au niveau de la production agricole.

III. 15 Les vitamines

l’homme consomme de nombreuses vitamines qui sont contenues dans ses aliments ou

dans ces médicaments qu’il absorbe mais l’organisme humain n’en utilise qu’une partie,

le reste est alors éliminé dans les urines et matières fécales et se retrouve dans les eaux usées.

III .16 Les propriétés biologiques

Les eaux usées contiennent une flore et une faune variée qu’on retrouve en partie

dans les boues. Le traitement biologique des eaux usées en modifie la composition biologique

par la multiplication de certaines espèces au dépend d’autres.

III .16.1 Les bactéries

On dénombre de très nombreux types de bactéries dans les boues, une partie de

celle – ci est d’origine fécale et certaines proviennent de porteurs de germe, elles peuvent

donc être pathogènes. On peut les classé en quatre classes.

- Aérobies strictes qui ne se développent qu’en présence d’air, elles sont nombreuses

dans les boues activées.

- Aérobie facultatives qui peuvent se développer en anaérobiose par consommation de

l’oxygène contenue dans la matière organique (exemple Aéromonas).

- Anaérobie facultatives qui peuvent supporter la présence de l’air mais ne se

développent que grâce à des processus anaérobies (exemple Lactobacillus).

- Anaérobie stricte dont le développement ne s’effectue qu’en anaérobiose (exemple :Clostridum).

Le traitement biologique des boues favorise le développement de certaines

bactéries au détriment des autres, et leur mise en dépôt permet aux organismes anaérobies de

se développer. Les microorganismes pathogènes se retrouvent dans les boues et dans les

effluents, il faut donc veiller à les éliminer de ces deux éléments.

III .16.2 Les virus

On trouve des entérovirus, des adénovirus, et des réovirus adsorbés sur les

matières organiques solides des boues dans une proportion non négligeable sur environ 30%

des échantillons de boues, leur élimination n’est pas facile à mener à bien mais selon

l’utilisation ultérieure des boues, il faut s’en préoccuper.

III .16.3 Les parasites

On trouve de très nombreux parasites dans les boues d’origine fécale ou

tellurique. Ce sont des œufs d’ascaris ou de trichocéphales, de ténia, ou des formes

enkystées de Gardia ou Trichomonas, leur élimination est d’autant plus difficile que

ces parasites prennent une forme végétative dans des conditions qui leurs sont hostiles,

alors qu’ils se développent lorsqu’ ils se retrouvent dans les animaux à sang chaud ou

chez l’homme.

III .16.4 Les champignons

Ce sont essentiellement les levures et les saprophytes normalement présents dans

l’air, ils ne sont généralement pas pathogènes pour les animaux et les hommes sauf pour

certains qui peuvent le devenir lorsque les conditions sont défavorables, en particulier

opportunistic fungi, par contre, certaines moisissures sont phytopathogènes et doivent

être éliminées avant l’utilisation des boues en agriculture. Comme par exemple le fusarium ou

les dématiés.

III .16.5 Les algues

On en trouve peu dans les boues primaires et secondaires, par contre dans le

lagunage naturel, une grande partie de boues est constituée de détritus d’algues.

III .16.6 La macro faune

On trouve dans les boues activées des vers, des larves, d’insectes, des crustacés et

même par fois de petites araignées.

III. 17 Les caractéristiques des boues valorisantes

L’analyse des boues obtenues à la sortie des stations d’épurations montre que l’un des

constituants majeurs est l’eau (94 à 98%) par tonne de matière sèche une boue contient

à peu près autant de matières organiques (carbone) qu’un fumier.

En dehors de l’introduction de matière organique, substances humiques, ou humifères,

L’intérêt de l’utilisation des boues réside également dans l’apport de fertilisants, bien

qu’elles soient assez pauvres en potasse.

Il est à noter que le mode de traitement des eaux et des boues influera nettement sur

l’ensemble de ces paramètres et que les teneurs en éléments fertilisants et en matières

organiques sont extrêmement variables.

III.18 Contraintes limitant l’utilisation des boues en agriculture

Afin d’éviter les problèmes pédologies et agronomiques entraînant une baisse de

rendement, le domaine d’emploi d’une boue est déterminé en fonction des risques

qu’elle peut présenté.

III.18.1 Les pathogènes

Les principale maladies transmises par les effluents sont les suivantes :

schistosomiase, ankylostomiase, ascaridiose, toeniadysenterie, choléra, dysenterie bacillaire,

poliomyélite, hépatite infectieuse.

La plupart des traitements que subissent les boues provoquent simplement une

chute des populations pathogènes mais très rarement leur disparition complète. Il résulte de

ceci que les boues, même après digestion, ne doivent pas être remise en contact direct avec les

végétaux susceptible d’être consommés crus.

Les organismes pathogènes qui ont résisté à l’épuration n’ont pas toute la faculté de

survivre sur ou dans le sol. Dans le sol les germes sont dans un milieu qui leur est très

favorable (car froid et sec; de plus ils y sont exposées aux radiations solaires).

En outre, ils sont en compétition avec les microorganismes qui s’adaptent bien au

milieu et se développent rapidement. Le problème des pathogènes est en effet difficile a

résoudre. Certains parasites par exemple restent plusieurs années dans le sol. Ils sont d’autant

plus difficiles à éliminer qu’ils prennent une forme enkystée dans les conditions défavorables

alors qu’ils se développent lorsqu’ils se retrouvent dans les animaux à sang chaud ou chez

l’homme.

III.18.2 La toxicité

La toxicité se manifeste dans le végétale lui - même comme résultat de

l’absorption et de l’accumulation de certaines substances contenue dans l’eau d’irrigation ou

dans la boues. La présence de métaux lourds dans les boues peut également constituer un

danger qui pourrait provenir de l’accumulation de ces derniers dans les cultures (effet de

concentration) et leur transmission aux consommateurs.

III.18.3 Les micros polluants organiques

Ce sont des substances qui peuvent avoir une action néfaste pour le traitement des

boues, ou pour leur utilisation en agriculture. il s’agit généralement, de produits

organiques de synthèse qui sont utilisés dans la vie courante et qui se trouve dans des

eaux usées domestiques, les détergents, largement utilisés dans les ménages, présentent

plusieurs inconvénients pour la boue:

La présence de tensioactifs perturbe la digestion anaérobie des boues. Ils

influent sur les propriétés d’échange d’ions du sol.

Ils ont enfin une action néfaste sur les microorganismes et sur les plantes.

Les poly électrolytes, fréquemment utilisées pour la déshydratation des boues,

présentent des propriétés électrochimiques qui pourraient influer sur la physico-chimie

du sol et des plantes.

D’autres éléments tels que le plomb, le mercure, le cadmium, le chrome,

l’aluminium, le nickel, et l’arsenic ne sont pas utiles dans le sol et leur concentration

ne doit pas dépasser certaines limites, car ils contamineraient les plantes. Le cadmium,

le plomb et le mercure sont également tous toxiques pour les organismes animaux

qu’ils affectent à travers la chaîne alimentaire.

III.19 Les autres applications agricoles

III.19.1 L’épandage en forêt

Les forêts ne sont pas des cultures à proprement parler et leurs produits (bois,

feuillage) ne sont généralement pas introduit dans la chaîne alimentaire des mammifères et de

l’homme et les besoins en eau sont différents de ceux des plantes. De nombreux

documents très généraux sur les boues indiquent l’utilisation pour l’irrigation et

l’amendement des forêts sans donner des résultats.

Les besoins en Azote et en phosphore des plantes varient de l’une à l’autre et

l’utilisation des boues parfois pauvres en phosphore peut ne pas convenir, de même que la

teneur en certains oligo-éléments aura des effets bénéfiques ou non selon les plantes

considérées.

L’utilisation des plantes présente aussi une grande importance, l’apport métaux

lourds ou la présence de microorganismes pathogènes ne sont pas gênants pour

l’épandage des boues en forêt mais ils devient dangereux pour les cultures vivrières. Il faut

prévoir les phénomènes d’accumulation et penser par exemple que la pâture est un maillon de

la chaîne alimentaire et qu’il peut y avoir concentration de certains micro polluants à

chaque stade.

Boues herbe animal homme

III.19.2 Valorisation des boues en milieu forestier et en milieu agricole

Ces dernières années, un intérêt particulier à été marquer pour les études

concernant la revalorisation des sous produits issus des stations d’épuration urbaines.

L’aspect positif d’épandage des boues résiduaires à été démontré dans des nombreuses

études notamment en France et au Canada. Ainsi au Québec. (COUILLARD, 1986), en utilisant

de la boue anaérobie liquide, à constater que des semis de Mélèze se comporte d’ une

manière satisfaisante sur un substrat pauvre que du sable et que la production de la

biomasse croit de 1140 %.après quatre mois d’essais en serre.

Au Canada, (GAGNON, 1972), en appliquant une dose de 560 Kg / Ha d’une

boue digérée, à montré qu’une plantation d’épinette blanche (Picea gluca) présentait, six ans

après épandage, un gain de croissance en hauteur de prés de 40 %, (COUILLAD et GRENIER,

1988). ont pu noter que la production de biomasse augmentait avec des applications de

boues répétées (comparativement à une application massive), et que , pour un même

nombre d’applications, les doses plus grandes produisant le meilleur résultat, ils ont, en

outre, pu mettre en évidence qu’un grand nombre d’applications de petites doses est

préférable à un plus petit nombre d’application de doses plus grandes, les quantités utilisées

durant l’expérience varient de 605 Kg / Ha à 10890 Kg / Ha en boue sèche.

(LETACON et al, 1978) rapportent que l’élimination de la phase maturation

diminue le taux de survie de plantation. Les plants survivants souffrent de nécrose,

chloroses et autres symptômes de toxicité : les taux de survie variant de 60% avec une boue

non stabilisée à 100% après six mois d’épandage de la boue à l’air libre. Les auteurs on

également relever la nette augmentation de la biomasse produite et l’amélioration

sensible de la nutrition minérale suite à des apports élevées (1000 t/ ha).

(LETACON et al, 1988) ont également mis en relief l’augmentation de croissance

du frêne, plante en intercalaire avec l’aulne blanc, suite à l’épandage de boues résiduaires.

Chapitre IV : Le diagnostic de la fertilité d’un solIV.1 Définition

La fertilité d’un sol c’est sa capacité à supporter des plantes dans le cadre d’une

exploitation rationnelle de ses potentialités. Pour améliorer cette fertilité la mise en valeur

permet d’améliorer ses capacités de production en agissant sur ses caractéristiques physico-

chimiques. Ce sont des actes de préservation de l’environnement en protégeant un facteur

écologique important qui est le sol.

Un diagnostic est nécessaire est basé sur divers éléments dont l’analyse est la plus

déterminante (les engrais et leurs applications).

IV.2 Les principaux objectifs de la fertilisation

Les principes de diagnostic d’un sol sont dans un ordre logique et chronologique :

Examen des caractéristiques physiques apparentes.

Examen pédologie (portrait parlé du sol).

Examen du profil cultural (partie du sol travaillée par l’homme).

Dosage physique et chimique des constituants du sol.

Dosage de l’argile et du calcaire totale et actif.

Dosage de la matière organique.

Dosage de l’azote total.

Détermination du pH.

Dosage de phosphore et de la potasse.

Testage colorimétrique des oligo-éléments.

Détermination de taux de salinité et de la conductivité (BENABDELI, 2001).

IV.3 La fumure

L’apport d’engrais à pour but de composer l’exploitation d’éléments biogène lors des

récoltes, la fumure peur être :

a. Une fumure organique : la matière organique à été définie comme l’ensemble

des substances carbonés (la minéralisation des éléments se fait alors dans le

sol).

b. une fumure minérale : c’est une façon intermédiaire, une fumure organo-

minérale d’usage courant on horticulture.

Les engrais organique sont précieux, non seulement parce qu’il apportent aux

éléments nutritifs, la matière organique améliore le structure, diminue l’érosion do sol à un

effet régulateur sur sa température, et l’aide à emmagasiner d’avantage d’eau (matière

organique amendement calcique).

IV.4 L’humus et son action sur la propriété physique du sol

On le nomme également matière organique du sol et essentiellement constituée de

substance humique au sens strict se sont des matériaux très sables.

La capacité pour l’eau est en effet liée à la teneur matière organique en raison de

l’hydrophile extrême des colloïdes qui la composent, un sol humique peut atteindre 15 fois

son volume d’eau.

La matière organique crée un milieu réducteur dans un sol gorgé d’humidité et

favorise la dispersion des ciments colloïdaux, des oxydes de fer en particulier (JEAN DUTHIL,

1970 et OUILLET, 1981).

IV.5 Les principales sources de matières organiques

IV.5.1 Le fumier de ferme

Le fumier favorise la germination des semences des plantes adventices. 30 tonnes de

fumier apportent en moyenne 15 Kg d’acide phosphorique est 180 Kg de potasse.

IV.5.2 Les engrais verts

Il correspond à l’enfouissement d’une récolte sur place, il remontée de certains

éléments fertilisants des couches profondes (cycle biologique) et généralement formation

d’humus phosphate (JAKIN, 1978).

IV.5.3 Les boues résiduaires

Un sou produit de l’épuration des eaux usées, constituées de matière organique et des

éléments majeurs et des corps microbiens.

Les boues d’épuration produites par les installations de traitement des eaux usées

urbaines sont utilisées en agriculture du fait de leur contenu en matières fertilisantes et

organique.

Les engrais chimique on emporte avec récolte une certaine quantité d’éléments

nutritifs des plantes : Azote, phosphore, potassium et dans une moindre mesure soufre,

calcium, magnésium et autres oligo- éléments sous forme de phosphates, nitrate.

Les boues d’épuration contiennent précisément ces matières fertilisantes. Les milieux

scientifiques et agricoles signalent plus fréquemment des problèmes soulevés par la présence

de certains produits toxiques notamment des métaux lourds.

Un contrôle sanitaire des boues devant être recyclées dans l’agriculture évitera

l’apparition des troubles physiologiques découlant d’une forte concentration de produits

nocifs pour les végétaux et le sol.

IV.6 La législation concernant l’épandage des boues d’épuration

Dans les pays de l’union européen l’épandage est la solution privilégiée dans la

logique et la politique européen de gestion de déchets. La directive n°86/278/clé du 12 juin

1986 définie les pratiques d’utilisation agricole des boues d’épuration municipales.

La discussion préliminaire pour une refonte de la directive européenne sur l’épandage

a été lancée fin 1999, les méthodes de caractérisation des boues et produits depuis 1993 au

sein du CENTC 308, le programme de travail du TC 308 comprennent l’axe suivant :

IV.7 Les grandes axes de la nouvelle réglementation

Le suivi agronomique des boues est confié par le préfet au producteur de boues ou à

un organisme indépendant en accord avec la chambre d’agriculture, il comprend :

Un avis préalable sur le programme annuel d’épandage ainsi que sur les modalités

de suivi.

La surveillance de la bonne exécution du plan d’épandage.

La collecte de référence sur la base d’analyse du sol et des récoltes.

Les teneurs limités en éléments traces métalliques des boues sont diminuées de

moitié rapport à la norme NFU 44-095.

Méthode d’analyses.

Guides de bonne pratique.

Perspectives sur la production et l’élimination des boues.

IV.8 Possibilité d’épandage agricole des boues (cas de la France)

Dernièrement en France, lors d’un colloque national organisé le 5 Juillet 2000,

l’épandage des boues d’épuration en agriculture a reçu un soutien politique important.

En effet Dominique VOYNET (ministre de l’environnement en France) et Jean GLAVANY

(ministre de l’agriculture en France) ce sont accordés pour dire que l’épandage des boues

d’épuration représente un risque d’environnement minime et constitue la solution

d’élimination la plus économique.

Certains pays européen tel que l’Allemagne, le Danemark et la Suède affichent des

politiques favorables à l’épandage sous réserve de critères de quantité strictes, il considèrent

le recyclage biologique comme la voie optimal dans la mesure ou sont peut contaminées, ils

ont finalement Conclu que l’utilisation raisonnée des boues d’épuration posaient des risques

négligeables pour les cultures, les consommateurs et l’environnement.

IV.9 Les alternatives et solutions futures à l’épandage agricole

L’utilisation des boues en reconstitution du sol et végétalisation a la suite de gros

travaux d’aménagements comme les talus routiers, la réhabilitation de friches industriels, la

création des pistes de ski, permet un apport de matière organique en grande quantité

nécessaire a la réinstallation du couvert végétale et a la cicatrisation du paysage.

Il permet aussi d’utiliser les propriétés fertilisantes des boues pour la production de

biomasse ligneuses, et fabriquer les matières fertilisantes commerciaux à partir de la matière

sèches de bois d’épuration.

Les boues mélangées à des bois fermentant l’épandage agricole des boues d’épuration

sera nécessaire d’adapter des technologies nouvelles a l’épuration des eaux usées pour réduire

les quantités des boues produites.

Chapitre V : Description de la STEP de la ville de Sidi Bel Abbes

V.1 Introduction générale

Les eaux usées urbaines sont faciles à traites et des techniques ont été mises aux points

depuis 1930, C’est la station d’épuration qui est une usine chargée d’améliorer la qualité des

eaux usées récupérées des rivières ou avant leur déversement. Son fonctionnement repose sur

des processus physique chimique et biologique. Il faut notre que les eaux rejetées par les

stations d’épuration ne sont pas potables, mais les rivières sont de véritables laboratoires

naturels disposant d’un pouvoir d’auto-épuration qui complète parfaitement le travail des

stations d’épuration. Le but de station d’épuration preuve par la ville de Sidi Bel Abbes est

destiné à traiter les eaux usées domestiques avant leur rejet dans l’oued MEKERRA.

V.2 Sources de pollution hydrique

Toutes les catégories de pollution hydrique, existent dans la wilaya de Sidi Bel Abbés,

a causse de rejets agro-alimentaires industriels, domestiques et agricoles, et utilisent un

volume considérable, d’eau rejetée dans les réseaux domestique, à plus de 80%. Le volume

journalier de l’ensemble des rejets d’eau usées, est estimé à 98.000 m3/ jour. (HYDRAULIQUE,

2006).

Tableau 14 : Sources de pollution hydrique dans la Wilaya de Sidi Bel Abbés (DIRECTIONDE L’ENVIRONNEMENT, 2006)

Sources Volume estimém3 / jour

Rejet annuelen m3

Observations

Fromagerie 15 547 LactosérumAbattoir (2600ovins, 950 bovins /jour)

12 156 Sang

Abattage clandestin 30 312 Sang

Réseauxassainissement

1350 13500 17000 consommés

Oued Mekerra 1500 15000 47 rejets

Orolait 250 50000 Lactosérum

Stations de services 1200 120006600L delubrifiant

Eaux de la Zoneindustrielle

1540 15400 -

Rejets eaux usées 78000 780000 -

V.3 Assainissement

Le taux de raccordement moyen des habitations, aux réseaux d’assainissement, est

estimé à 80%, totalisant une longueur de 620 Km. Ce taux semble assez élevé, au regard de

déversement dans la nature des eaux usées. L’Oued Mekerra qui traverse le chef lieu de la

Wilaya, reçoit des eaux usées de 47 rejets, répartis sur toute sa longueur. (DIRECTION DE

L’ENVIRONNEMENT, 2005).

Tous les réseaux, connaissent des problèmes d’évacuation, engendrés par le faible

débit, et la faiblesse de diamètre utilisé. Toutes les petites agglomérations dont le nombre

d’habitation n’excède pas 200 individus, continuent d’utiliser les fosses septiques

traditionnelles. (DIRECTION DE L’ENVIRONNEMEN, 2005).

V.4 Présentation de la zone d’étude (STEP de la ville de Sidi Bel Abbes)

La station d’épuration prévue pour la ville Sidi Bel Abbés, est destinée à traiter les

eaux domestiques, avant le rejet dans l’oued Mekerra, se trouve à la sortie de la ville ,suivant

l’écoulement Nord-Est de l’oued Mekerra .

La station d’épuration est d’une capacité de 300.000 équivalents / habitants, devait

traiter un volume de 28.000 m3/ jour, des différents rejet de la ville, cette station réceptionnée

en 1995, n’a pas connu l’évolution attendue, destinée à tester sa capacité réelle d’épuration, et

la qualité des eaux traitées. (HYDRAULIQUE, 2005).

V.5 Données de base

Les données de base de la station d’épuration de la ville de sidi bel abbes sont Lessuivantes dans le tableau 15.

Tableau 15 : Données de base de la station d’épuration (HYDRAULIQUE, 2005).

Etat 1 Etat 2

Type de réseaux Unitaire UnitaireNature des eaux brutes Domestique DomestiqueLa population raccorder 220.000

Equivalant / habitant333.000Equivalant / habitant

Débit :- journalière- Moyen- Point temps sec- Diurne sur 14 h- Pointe temps de

pluie.

- 28.000 m3 / j- 1167 m3 / j- 1910 m3 / h- 2000 m3 / h- 2920 m3 / h

- 42.000 m3 / j- 1750 m3 / j- 2820 m3 / h- 3000 m3 / h- 4375 m3 / h

Caractéristiques des eauxbrutes.- DBO5 - 15.400 Kg / j

- 424 mg / L- 54 g / L / hab / j

- 17.820 kg / j- 424 mg / L- 54 g /L / hab / j

MES - 15.400 Kg- 550 mg / L- 70 g /

Equi.hab.j.

- 23.100 Kg- 550 mg / L- 70 g/ Equi.hab.j.

V .6 Finalité du traitement

Après traitement, les eaux épurées seront déversées dans le l’Oued MEKKERA. Lescaractéristiques de l’effluent déterminé sur une période moyenne de 24 heures seront lessuivantes :

DBO5 : ≤ à 30 mg / lMES : ≤ à 30 mg / lDCO : ≤ à 90 mg / lPH : 5.5 < pH < 9

La boue issue de la station d’épuration des eaux usées de la ville de sidi bel abbes a

été produite selon les étapes suivantes : (figure 3).

Figure 03 : Schéma de la Station D’épuration Des eaux usées à Boues Activées De la Ville de SIDI BEL ABBES

V.7 Fonctionnement de la station

V.7.1 Ligne des eaux

Pour épurer l’eau, il faut généralement combiner plusieurs traitements élémentaires

dont les bases peuvent être physiques, chimiques ou biologiques.

L’effet est d’éliminer tout d’abord les matières en suspension, ensuite les substances

colloïdales puis les substances dissoutes.

V.7.1.1 Le prétraitement des eaux usées

Cette première étape comprend une série d’opération qui sont :

Le dégrillage

Il s’agit d’éliminer les éléments de grandes dimensions qui se trouvent dans l’eaud’égout.

Le déshuilage

Consiste à éliminer les matières flottantes qui passent à travers les grilles (huiles,

hydrocarbures, débris de graisse) qui peuvent gêner le processus d’aération.

Le dessablage

Consiste à éliminer les fragments solides qui peuvent décanter facilement, de dureté

et de taille relativement importante supérieure à 0.2mm de diamètre (GUERIN et

THOMAZEAU, 1978, POMMEL, 1981).

V.7.2 Traitement des eaux usées

Les eaux usées prétraitées subissent ensuite un traitement biologique.

V.7.2.1 Traitement primaire

Il s’agit de la décantation primaire qui consiste par la sédimentation des particules les

plus grosse.

Ces dernières sont «éliminées jusqu’à un taux de 75% à 80% (IGOUD, 1991 in DEBB,

1998), le dépôt résultant les boues primaires.

V.7.2.2 Traitement secondaire

Composé de deux traitements essentiels qui sont :

- Les traitements biologiques

Après la décantation primaire, l’eau partiellement épurée est ensuite traitée par une

opération dite « à boues activées », qui consiste à insuffler de l’air ou à brasser de l’eau usée,

afin de fournir l’oxygène nécessaire aux micro-organismes responsables de la consommation

de la matière organique et une partie des matières nutritives (Azote et phosphore) de

l’effluent. Il faut noter que d’autre techniques, telle que l’épuration par lit bactérien peuvent

être utilisées pour ce type de traitement.

- La décantation secondaire

L’eau provenant du bassin d’aération subit une deuxième décantation après passage

dans le clarificateur formant ainsi les boues secondaires dont une partie est recyclée.

Les boues primaires et secondaires sont en général mélangées pour donner les boues

mixtes fraîches qui doivent être ultérieurement traitées pour réduire les nuisances

(PASSAVANT, 1994).

Ces boues en excès également prélevées au niveau des décanteurs secondaires sont

envoyées vers la stabilisation.

V.8 Vis de recirculation

Quatre vis de recirculation au débit unitaire nominal de 500 m³/h remontent les boues

à une hauteur telle que leur retour vers les bassins d’aération via la tour de répartition puisse

se faire gravitationnel.

V.8.1 Pompage des boues stabilisées

Les boues stabilisées passent en surverse d’un déversoir situé à chaque extrémité des

bassins de stabilisation dans un puisard de pompage équipé de mêmes pompes que celles

équipant le puisard à boues fraîches.

V.8.2 Epaississement

Les boues stabilisées sont pompées vers l’épaississeur ou elles sont introduites au

centre de l’ouvrage dans une jupe de répartition.

Les boues s’épaississent par l’action de la pesanteur et du mécanisme racleur équipé

de herses facilitant le dégagement de l’eau en créant des « chemins » dans la masse de boue.

L’eau ainsi séparée passe en surverse dans une goulotte périphérique et retourne en

tête de station pour y être réincorporée aux eaux brutes.

V.8.3 Pompage des boues épaissies

Les boues épaissies sont pompées de l’épaississeur vers les lits de séchage en vue de

leur déshydratation.

V.8.4 Lits de séchage

La déshydratation des boues sur lits de séchage est la plus vieille technique de

déshydratation. Le principe en est : la filtration naturelle de la boues se déroule en deux phase.

a) dans une première phase, la plus grosse partie de l’eau interstitielle filtre rapidement

sans entrave vers le fond du lit. Cette phase est estimée à un jour.

b) la seconde phase est le séchage à l’air par évaporation ce qui peut être estimé à une

ou deux semaines.

Le fond d’un lit de séchage est constitué de diverses couches de matériaux avec une

granulométrie de plus fine au fur et à mesure que l’on se rapproche de la surface.

Ces matériaux vont depuis les pierres et les cailloux jusqu’au sable sur une épaisseur

de 40-50cm. Ces matériaux sont protégés par un treillis du type treillis pour béton armé.

Dans le fond du lit, des tuyaux de drainage évacuent l’eau filtrée vers le réseau de

drainage et donc en tête de station. L’épaisseur de la couche de boue peut atteindre 20-30 cm

avant que l’on ne doive vider le lit de séchage.

Deuxième Partie : Matériels & Méthodes

I. Origine des boues étudiées

L ‘ensemble des boues étudiées ici provient d’un échantillonnage à partir de la même

station d’épuration des eaux usées urbaines (STEP) de la ville de sidi bel abbés. La

description sommaire de cette station est présentée dans le chapitre V.

Cet échantillonnage représente quatre boues résiduaires de même station, cependant,

avec des durées de stockage différentes.

Les boues qui intéressent notre étude ont subi un traitement dont les étapes successives

sont les suivantes :

- Epaississement par gravitation.

- Stabilisation aérobie.

- Déshydratation naturelle (lits de séchage).

I.I Description des boues étudiées

En général, c’est le produit final (boue digérée aérobie) donc les boues à éliminer ou à

valoriser qui a fait l’objet de notre étude.

Elles sont de couleur sombre apparentant à celle d’un sol riche en matière organique,

leur aspect physique est lié à leur teneur en eau :

- 1er Echantillon : solide (six mois)

- 2ème Echantillon : solide (neuf mois)

- 3ème Echantillon : solide (une année)

- 4ème Echantillon : solide (deux années)

En ce qui concerne leur qualité olfactive, on a remarqué que le séchage s’accompagne

D’une diminution notable de l’odeur.

II. Caractéristiques physico-chimiques

Plusieurs analyses ont été entreprises pour établir différentes caractéristiques des

échantillons étudiés. (Dans certain cas il est conseiller de procéder à un broyage pour avoir

une fraction fine).

Les analyses chimique de la boue et des substrats testés dans cette expérimentation ont

été réalisées au niveau des laboratoire de l’université de sidi bel abbes (laboratoire de chimie

des sols et laboratoire d’environnement).

II.1 Mesure de l’humidité

L’humidité est obtenue après séchage de l’échantillon à 105°C jusqu’à un poids

constant dont il est rapporté à la masse de la boue.

II.2 Détermination de potentiel en hydrogène (pH)

Il indique l’acidité ou l’alcalinité des milieux. Il n’a pas de signification hygiénique, sa

mesure a été effectué par la méthode électromètrique à l’aide d’une ph-mètre, après dilution

de la boue dans de l’eau (Annexe 1).

II.3. Dosage du carbone organique et de la matière organique

la méthode utilisée est celle de Anne (1945) (Annexe 2), c’est la méthode par voie

humide basée sur l’oxydation de la matière organique en gaz carbonique (CO2) par le

bichromate de potassium (K2Gr2O7) en milieu sulfurique (H2SO4).

L’excès de bichromate de potassium est titré par une solution de sel de Mohr, en présence

d’indicateur coloré le déphenylamine dont la couleur passe du bleu foncé au bleu vert.

Calcul : % C =200

100.6,0).'( VV [1]

Où:

V = volume de la solution de sel de Mohr nécessaire pour faire disparaître l’excès de

bichromate de la suspension.

V’ = volume de la solution de sel de Mohr nécessaire pour faire disparaître l’excès de

bichromate de la solution témoin.

On admet que la matière organique représente deux fois la masse de carbone. Alors le

pourcentage en matière organique est :

% M.O = (V’ - V). 0,6 = % C. 2

II.4 Dosage du Calcaire actif (CaCO3, Méthode Drouineau - Galef)

Pour le dosage du calcaire actif, on utilise la propriété de calcium de se combiner aux

oxalates pour donner de l’oxalate de calcium insoluble. L’excès de solution d’oxalate

d’ammonium est ensuite dosé par une solution de permanganate de potassium (KmnO4) en

milieu sulfurique (Annexe 4).

Calcul : Calcaire actif = (N - n) x 1,25 (en gr / 1000 gr de terre).

II.5 Dosage du Calcaire total (C03Ca, Méthode de Calcimètre de Bernard)

Cette méthode consiste à mesurer le pourcentage de calcaire total contenu dans

l’échantillon afin d’apprécier leur activité.

CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2

Le calcul :

Calcaire total ═PV

V

'.

100..3.0[2]

Où : V = le teneur en calcaire totale pour le témoin.

V′ = le teneur en calcaire totale pour la boue.

P = pois choisi de la boue d’après la réaction avec Hcl.

II.6 Détermination des éléments majeurs

Les éléments fertilisants majeurs (N, P, K, Mg) présents dans la boues confèrent à

cette dernière une valeur agronomique qui fait qu’elle peut être utilisée comme amendement

du sol, c’est pour cela qu’il nous ait paru indispensable d’évaluer les teneurs en ces éléments

fertilisants.

II.7 Dosage de l’azote (Méthode kjeldahl)

l’azote des composés organiques contenue dans la boues est transformé en Azote

ammoniacal sous l’action de l’acide sulfurique (H2SO4) concentré qui porté à ébullition se

comporte comme un oxydant, pour accroître cette action, on élève la température d’ébullition

en ajoutant du sulfate de cuivre et du sulfate de potassium.

Lorsque la matière organique à été totalement oxydée, la solution contenant le sulfate

d’ammonium est récupérer. Puis on procède au dosage de l’azote ammoniacal par distillation,

après l’avoir déplacé de sa combinaison par une solution de soude en excès (Annexe 6).

II.8 Expression du C/N

Ce rapport entre le carbone totale et l’Azote totale, mesuré sur un matériau

organique, indique le degré d’évolution de la matière organique et son degré de résistance à la

dégradation microbienne.

Ce rapport donne une idée très juste de la vie biologique du sol et permet en

conséquence d’en apprécier les propriétés physiques.

Utilisé, depuis longtemps, par les forestiers pour caractériser les matières

organiques présentes dans le sol, mais également les apports et restitutions organiques, tel que

fumier, paille, composte, boues d’épuration.

Permet d’évalué le taux de minéralisation, donc l’aptitude de la boue a libérée l’azote.

Si ce rapport C/N est supérieur à 20, il y aura un blocage d’azote minéral et par conséquence

un effet dépressif sur les plantes.

II.9 Dosage du phosphore (P, Méthode Colorimétrique)

Le dosage de cet élément est fait par colorimétrie après minéralisation à chaud et en

milieu acide, il représente l’ensemble du phosphore organique et inorganique (Annexe 7).

II.10 Dosage du calcium, potassium, magnésium et sodium

La teneur en ces éléments a été dosée en spectrophotométrie d’absorption atomique

après minéralisation de la boue en milieu acide (HCI).

II.11 Dosage des métaux lourds

Dosés par spectrophotométrie d’absorption atomique après séchage, mise en solution

acide et minéralisation, sauf pour le fer et Cr , qui ont été dosés par colorimétrie (Annexe 8,

9).

II.12 Capacités de rétention (Méthode Bouyoukos)

Déterminé par la méthode de laboratoire qui consiste à mettre dans un bêcher du sol

Jusqu’à une hauteur de 1 cm puis on complète jusqu’à la surface par l’eau. Après 24 heures,

faire pesé à l’état humide puis mettre l’échantillon à l’étuve à 105 °C et peser à l’état sec. La

différence de poids correspond au poids d’eau retenue par le sol.

II.13 Détermination de la densité apparente

La méthode de mesure de la densité apparente utilisée est la méthode au cylindre, cette

technique consiste à prélever un échantillon du substrat de volume connue dont on

déterminera la masse sèche après passage du substrat dans le four à 105 C° ,et donc la densité

apparente.

Da = poids sec (g /cm3) /V cm3

II.14 Détermination de la conductivité électrique

La mesure de la conductivité électrique à une température fixée fournit un moyen

rapide d’apprécier la salinité des substrats organique (GUY, 1978).

Elle à été déterminée à l’aide d’un conductimètre Methrom, sur un extrait aqueux.

II.15 Détermination de la capacité d’échange cationique (C.E.C)

La capacité d’échange cationique est déterminée par la méthode internationale àl’acétate d’Ammonium.

II.16 La granulométrie

La granulométrie a servi à déterminer la texture du sol et sa composition, il s’agit donc

d’évaluer le pourcentage pondérale des différentes fractions texturales par méthode de

tamisage.

La granulométrie permet d’apprécier la perméabilité, la rétention en eau,

l’aération et la capacité d’échange cationique (BAIZE, 1988).

II.17 L’objet d’analyse granulométriqueElle consiste à classer les particules élémentaires minérales selon leur dimension cette

séparation permet de différencier la nature de la terre et la grosseur des particules à mesure.

Le triangle des textures de HENIN (1969) permet de classer les différents sols, (figure4, tableau 16).

Figure 4 : Triangle des texture

Tableau 16 : Classification des éléments du sol

II.18 Origine des sols étudiés

On a utilisé le sable saharien et un sol ordinaire. Les mêmes procéder d’analyses ont

été entreprises pour établir différentes caractéristiques des sol étudiés. (Dans certain cas il est

conseiller de procéder à un broyage pour avoir une fraction fine).

Taille mm Fraction Méthodeutilisée

> 20 Caillaux Mesuremacroscopiquedirecte

2 à 20 Gravier> 10

Tamisage

0.2 à 2 Gras

0.05 à 0.2 Sable Fins0.05mm à 10mm

Tamisage etmesuremicroscopique

0.05 à 0.02 Gras

0.002 à 0.2limons

Fins0.01mm à0.5mm

Sédimentationpar méthode à lapipetéeMéthode dedensimétrique

< 0.002 Argile < 0.01mm

III. Etude micro biologique

III.1 Méthodes de prélèvement

L’analyse microbiologique des prélèvements effectués sur la boue se base

essentiellement sur la recherche et l’identification de certains germes pathogènes

susceptibles d’y être décelé.

L’échantillon est prélevé directement des lits de séchage de la station. Mis dans un

bocal hermétiquement fermé ; puis emporté jusqu’au laboratoire d’analyse.

La verrerie utilisée pendant les analyses doit être bien lavée par un détergent autorisé

puis rincée plusieurs fois par l’eau et séchée Chaque verrerie séchée est emballée

individuellement dans un papier filtre Les tubes et les fioles à ouverture étroite est bouchée au

coton cadre La stérilisation se fait dans un stérilisateur (Four pasteur) à une température

180°C pendant 30 mn.

III.2 Préparation du matériel destiné à l’analyse microbiologique

La boue : elle est liquéfiée par le procédé de la méthode d’homogénéisation ; c’est à

dire un gramme de boue additionnée à 9 ml d’eau pour en avoir une solution mère.

Les dilutions : elles sont généralement faite, soit à l’aide d’eau distillé stérile, soit de

solution de ranger diluée au quart, une dilution progressive géométrique à raison 10 est

effectué en série, le flacon doit être agité de façon prolongée pour mettre en suspension et

d’une façon homogène les bactéries.

Une série de tubes stériles correspondant au nombre de dilution avec 9 ml d’H2O

stérile.

Prélever stérilement 1ml de la suspension bactérienne à l’aide d’une pipette stérile, et

l’ajouter au premier tube.

Agiter le tube de dilution au 1/10 préparé, puis prélever à l’aide d’une pipette stérile 1

ml et la déposé dans le deuxième tube, c’est à dire 1/100 et ainsi de suite jusqu’à 10.

III.3 Dénombrement des germes recherchés

III.3.1 La flore totale (flores aérobies mésophiles)

Elle englobe tout les germes pathogènes et non pathogènes capable de se multiplier en

aérobie ou en aérobie. Les colonies apparues sont d’une couleur blanche et une forme

lenticulaire le dénombrement de la flore totale, nous renseigne sur la charge microbienne du

produit analyser (PILET, 1983).

III.3.2 Streptocoques fécaux

Ce sont des bactéries de la famille {streptococaceae} gram positif, non sporulées,

forme chaînette, il sont présent dans l’air, le sol, l’eau. Ce sont des germes. Aéro-anaérobie,

leur présence est un indice de contamination fécale, plus ou, moins récente. (PILET, 1983).

Certaines espèces sont occasionnellement pathogènes

1. Streptocoque A, B et D pour l’homme

2. Streptocoque B pour les bovidés

3. Streptocoque C pour les équidés.

III.3.3 Clostridium sulfito-réducteur

Ce sont des bactéries anaérobies strictes, sporulée Gram positif. Il est à l’origine des

toxi-infections alimentaires, ce type est caractérisé par la thermorésistance (les spores résiste à

une température de 100°C pendant 30mn) et par un équipement enzymatique réduisant les

sulfate en sulfure sur la gélose viande foie et en présence de sulfates de sodium et de alun de

fer, ils donnent après 24 heures à 48 heures des coloration facilite leur dénombrement.

(DOMMERGUES, MANGENOT, 1970, PILET, 1983).

III.3.4 Les coliformes

Ce sont des bactéries de la famille (Enterobactéréaceae) Gram négatif, de forme de

bâtonnets non sporogènes, capable de croître en aérobies à 37°C, fermentent le lactose avec

production de gaz. (PILET, 1983).

Les coliformes fécaux regroupent les germes ayant les mêmes propriétés ci-dessus à

44°C. La présence d’Escherichia Coli est un indice de contamination fécale. Ces germes sont

des témoins de l’hygiène apportée au cours des étapes de fabrication du produit et nous

permet d’apprécier l’importance de contamination dans le produit à examiner.

III.3.5 Les staphylocoques

Ce sont des coques Gram positif, non capsulés, en général groupés en amas plan

irréguliers (sur plan solide), catalase+, aérobie facultatif donc faisant fermenter les glucides.

Les staphylocoques sont très répandus dans la nature ainsi dans l’air, que dans le sol ou dans

l’eau. Ce sont des commensaux : extrêmement fréquent de la peau et des cavités naturelles de

l’homme et des animaux. Certains espèces sont opportunistes (Staphylocoque epidermidis,

staphylocoque saprohyteus), d’autre peuvent être occasionnellement pathogène

(Staphylocoque aureus). (PILET, 1983).

III.3.6 Vibrions cholérique

Comprend des bacilles habituellement fin, légèrement incurvés, très mobiles grâce à

un cil polaire. Le vibrion cholérique est exclu de la famille des entérobactéries à cause de

l’oxydase+.

Vibrion. Cholérique sont des agents des choléras, maladie humaine généralement

mortelle caractérisée par une diarrhée avec vomissement et déshydratation. On retrouve la

bactérie pathogène dans l’intestin des malades, des convalescents, des porteurs de germes. De

la va polluer l’eau, la terre et certains aliments qui seront à l’origine de l’épidémie. (PILET,

1983).

III.3.7 Shigella

La bactérie est Gram négatif non sporulé en bâtonnet de 02 à 03 micro de long sur 0.5

micron de large, elle réduit les nitrates en nitrites et en ammoniac, elle non mobile, ne

possède pas la capsule et ne produit pas de SH2, elle a une sensibilité à la chaleur identique à

celle de salmonella, Sa destruction commence à 46,6°C. L’infection se fait à travers les

produits alimentaires (le lait, les produits laitiers et l’eau), la présence du Shigella est souvent

une indication de contamination fécale. (OTENG, YANG, 1984).

III.3.8 Salmonellas

La recherche des Salmonellas à pour but, l’identification de cette souche qui est à

l’origine de toxi-infection alimentaire.

Le genre Salmonella appartient à la famille des Enterobactériaceae, il regroupe des

bacilles à Gram positif. Les Salmonelles sont pathogènes soit exclusivement pour l’homme

(S. typhi) soit exclusivement pour l’animal (S.abortus ovis), soit le plus souvent à la fois pour

l’homme et pour l’animal. Chez l’homme, les salmonelles peuvent être responsable de la

fièvre typhoïde due à S.typhi, ou de fièvre paratyphoïdes généralement provoquées par S. para

A, S, para et plus rarement para C. (PILET, 1983).

IV. Matériel végétal

En Algérie, la culture des légumineuses alimentaires revêt une grande importance en

agriculture et dans l’alimentation humaine. Elle constitue une composante non négligeable

dans la régulation du système agraire et joue un rôle appréciable dans les systèmes de

production.

La fève (Vicia faba L) occupe une place de choix, elle reste parmi les cultures

traditionnelles Par excellence ; elle est destinée aussi bien à l’alimentation humaine

qu’animale. Les superficies de la fève n’ont cessé d’augmenter, elles sont passées de 23 000

ha en 1962, 27 000 ha en 1972, 43 000 ha en 1982 jusqu’à 48 000 ha en 1992. Près de 50 000

ha sont consacrés depuis 1992 à la culture de la fève, qui représentent prés de 45 % de la

superficie totale des légumineuses alimentaires (MAATOUGUI, 1996).

L’espèce utilisée dans notre expérimentation est La fève (vicia faba L.), nous avons

choisi cette espèce pour les raisons suivantes :

C’est l’espèce la plus importante du point de vue économique et de la production

agricole.

IV.1 Description

Son aire d'origine serait comprise entre le sud-est de l'Asie et les régions

méditerranéennes. En Europe, on la cultive depuis la préhistoire. Au 16es, avant la venue

des haricots et des haricots d’Espagne, sa culture était extrêmement importante. Dans les

régions de montagne, elle est estimée pour sa résistance au froid (cas par exemple du gros

haricot du Lötschental).

IV.2 Présentation de l’espèce

La fève : Vicia faba L. appartient à : Famille : légumineuses Sous famille : Papillonacées Tribu : viciées Genre : vicia Espèce : vicia faba L.

La fève est une plante herbacée d’environ 70cm de hauteur, à feuille alternées

composées penuées de 2 à 7 folioles ovales. Des tiges improprement nommées talles

apparaissent le plus souvent à partir des bourgeons axillaires situés à la base de la tige. Le

tallage est variable. L’inflorescence est une grappe de 2 à 9 fleurs hermaphrodites. Le fruit est

une gousse allongée noir à maturité. Elle contient 4 à 5 graines provenant du développement

d’ovules campylotropes. Le nombre de chromosomes est de (2 n = 12).

IV.3 Préparation des substrats

IV.3.1 Tamisage

Le sable à été tamisés à 3 mm, afin d’éliminer les résidus non broyés et avoir un

matériau homogène.

IV.3.2 Mélange et choix des substrats

Les boues contiennent un certain nombre d’éléments fertilisants mais en concentration

variable et elles présentent une matière organique capable d’être métabolisées par la

microflore du sol.

Les mélanges utilisés sont composés d’un élément rétenteur d’eau. Durant notre

expérimentation les éléments rétenteurs d’eau sont les boues résiduaires à différent d’age,

incorporé au sable à raison de 75 %, 50%, 25% par bac d’expérimentation, plus le sol 100 %

et sable 100 % comme témoin. Par cet essai, on cherche à faire une caractérisation physico-

chimique de la boue et de voir quel sera le comportement des grains de La fève dans ces

mélanges.

La même profondeur de l’ensemencement et la même quantité d’eau d’irrigation ont

été respectées pour les bacs.

Pour pouvoir juger l’efficacité de la boue deux facteurs ont été retenus :

La hauteur de la tige.

La biomasse.

N. B : Selon MOREL (1977), l’incubation se fait à une période de 21 jours avant

l’ensemencement.

Le tableau suivant donne la composition et la dénomination des différents mélanges

testés :

Tableau 17 : Composition et dénomination des mélanges testés

Mélange

Substrats Élément rétenteur Eléments

Boue 75% Sable 25%

Boue 50% Sable 25%

1er E

chan

till

on

2éme E

chan

till

on

3éme E

chan

till

on

4éme E

chan

till

on

Boue 25% Sable 25%

Sable 100%Témoin

Sol 100%

IV.4 La germination des graines

Les graines fertiles ainsi imbibées sont mises à germer par lots de 50 graines dans des

bacs en plastique (germoir).

IV.4.1 Le germoir

Le germoir que nous avons utilisé est un bac en plastique de forme rectangulaire de

longueur 20 cm sur 10 cm de largeur (fig. 6) dans le quel est mis du coton imbibé d’eau

distillée, plus quelques gouttes de formol à 5 % pour empêcher le développement éventuel des

champignons.

8.5 cm 8 cm

5. cm

6.5 cm Rondin en plastique

Papier filtre forme allongée

Papier filtre forme arrondie

Constituants d’un Germoir

Graines

Eau distillée

Figure 5 : Dispositif du test de germination

IV.4.2 Types de conteneur

Différents types de conteneurs sont utilisés dans le monde (pots en terre cuite,

sachets en polyéthylène, godets, fertile pot etc.).

Dans notre cas, nous avons utilisé au cours de nos essais des pots en plastique dont les

dimensions sont les suivants :

- Profondeur : 21.5 cm

- Diamètre en haut : 22.8 cm

- Diamètre en bas : 13 cm

- Contenance substrat : 5 kg.

Le fond de ces pots est troué (un trou au milieu) pour permettre le drainage de l’eau et

éviter ainsi les conditions d’asphyxie des racines.

IV.5 Le pourcentage et la vitesse de germination des graines

Le taux et le temps moyen de germination sont déterminés selon les formules

suivantes (MAZLIAK, 1982).

T.G % =grainesdesnbre

100 xgerméegrainesdeNbre [3]

Les résultats de la germination dans les différents systèmes expérimentaux sont

reportés dans le tableau 20 ; L’évolution de la germination est représentée

graphiquement par les courbes (fig. 6,7,8 et9).

IV.6 Hauteur des plantes

A l’aide d’une règle graduée, on a mesuré la hauteur des plantes depuis le ras du sol

jusqu’à l’apex (tableau 20).

IV.7 Calcul du nombre des feuilles

L’estimation du nombre de feuilles est un bon indicateur des capacités assimilatrices

de la plante est de sa production en biomasse (FISCCHESSER ET DUPUIS TATE, 1996).

IV.8 Biomasse aérienne et racinaire

En fin d’expérimentation nous avons mesuré les biomasses, et le nombre des

ramifications racinaires sur les mêmes plantes utilisées pour la mesure des hauteurs de la

manière suivante :

Le conteneur est d’abord séparé, la plante est ensuite démoté soigneusement pour

garder le maximum de masse racinaire, on lave la partie racinaire pour éliminer toutes les

particules susceptibles de fausser les résultats.

La partie aérienne est séparée du système racinaire à l’aide d’une lame au niveau du

collet. Pour la mesure de la biomasse, nous avons utilisé une balance de précision de

1/100 .

a) Poids frais de la partie aérienne

Avant le passage de la partie aérienne dans le four, on pèse son poids frais à l’aide

d’une balance de précision de 1/100.

b) Poids sec de la partie aérienne

Cette opération nécessite le passage de la partie aérienne à l’étuve à 10

C°pendant 3 heures puis pesée.

c) Poids frais partie racinaire

Après la séparation de la partie racinaire, on la pèse à l’aide d’une balance de

précision et cela avant son passage à l’étuve, et on note son poids frais.

d) Poids sec de la partie racinaire :

La partie racinaire des plants est placée dans une étuve à 105 C° pendant 3

heures, puis pesée à l’aide d’une balance de précision.

IV.9 Aspect du système racinaire et de la tige

Dans le but de voir l’influence des différents substrats de cultures sur l’aspect du

système racinaire des plantes, On se référant au tableau cité par HENIN (1969), on peut classer

notre boue dans la classe des textures moyennes (Sablo-limoneux).

D’après CONTENIE (1976), les textures moyennes ne provoquent pas l’asphyxie du

système racinaire et permettent un bon développement des racines, une texture lourde par

contre peut entraîner les phénomènes d’asphyxie radiculaire.

Troisième Partie : Résultats et discussions

I. Résultats et discussions

I.1 Interprétation des résultats des analyses chimique de la boue

Les résultats des analyses des boues issues de la station d’épuration des effluents

urbains de la ville de Sidi Bel Abbés, ont montré que ces dernières sont très riches en matière

organique avec des valeurs de 80 %. Selon les normes AFNOR citées par Lacée (1985), nous

avons remarqué dans les résultats obtenus une variation de plusieurs paramètres comme

illustré par le tableau 18.

Le tableau 18 : Résultats des analyses physico-chimiques des boues

Eléments 1er

Echantillon2eme

Echantillon3eme

Echantillon4eme

EchantillonNormesAFNOR

Age des boues 06 mois 09 mois 12 mois 24 moisHumidité % (1) 7,11 8,12 8,69 8,85Matière sèche % (1) 92,89 91,88 91,31 91,15PH 7,29 7,25 6,83 6,89Conductivité (mmhos /cm) 2.3 2.4 2.4 2.7C.E.C ( meq /100g ) 32 32 32 32Salinité mg /L 495 470 350 240Calcaire total % (2) 31,70 31,48 31,80 31,90Calcaire actif % (2) 4.12 4,18 4,25 4, 37Carbone total % (2) 37,25 37,66 39,97 40.05Matière organique % 74,50 75,32 79,94 80.10 40-65(%)Azote total N % (2) 2,23 2,27 2,50 2,9 2-2,5(%)Rapport C/N 15,35 16,59 15,98 14,15Nitrate NO3

- % 0,20 0,14 0,19 0,20Phosphore assimilable % 0.20 0,25 0,28 0.30Phosphore total P205 % 0,75 0,65 0,80 0,9 0,43-0,87(%)Calcium % 6,55 7,80 9, 32 9,87Magnésium % (2) 0.10 0,19 0,18 0.28Potassium total K2O% (2) 0,15 0,17 0,30 0,43 0,16-0,40(%)Sodium % 0,98 0,82 0,86 0,1

- (1) valeurs rapportées au poids initial de la boue.

- (2) valeurs rapportées à la matière sèche.

I .1.1 Humidité

L’humidité contenue dans les boues est fonction du type de station d’épuration ;

certaines mettent en œuvre des moyens importants pour les opérations de déshydratation des

boues. Pour notre station, le système de déshydratation est rudimentaire (lits de séchage) cela

conduit à une variable, selon le temps de séjour sur lits et les conditions météorologiques.

I .1.2 PH

Généralement le pH des boues résiduaires est situé dans un intervalle de valeurs bien

précis : 6 < pH < 8, pour nos échantillons, la moyenne se situe à 7,06.

Ces deux cas mis à part, le pH de la boues ne semble pas être, à priori, un facteur

limitant pour son utilisation en agriculture ; au contraire il représente une condition favorable

au développement de l’activité des micro-organisme dans le sol.

I .1.3 Teneur en carbone organique

Cette méthode simple est intéressantes (Méthode Anne), elle permet d’évaluer le taux

de matière organique de la boue connaissant sa teneur en carbone organique, c’est à dire la

fraction de la boue susceptible d’être facilement biodégradée dans le sol.

Selon MOREL (1977), l’aptitude d’une boue à la minéralisation est en relation avec sa

teneur en matière organique totale, plus elle sera riche en carbone organique total, plus sa

minéralisation dans le sol sera intense.

Les résultats (tableau 18) montrent la richesse de la boue étudiée en matière organique

(carbone organique en moyenne de 38,23). Cela nous permet de dire que l’utilisation de cette

boue est bénéficiaire pour les terres agricoles, par effet de sa matière organique sur les

propriétés physico-chimiques des sols. A titre d’exemple :

Les bous améliorent l’agrégation des sols sableux et constituent un bon liant contre

l’érosion éolienne. Aussi, elle crée une capacité d’échange dans des sols sableux (KIAKHLAN,

1974 in POMMEL, 1981).

Les boues résiduaires sont des fertilisants organiques et libèrent leurs élément nutritif

(N, P, K) lentement (GERNIER, 1989).

I .1.4 Teneur en calcaire actif (CaCO3)

Les résultats obtenus (tableau 18) montrent que notre échantillonnage est pauvre en

calcaire actif (< 5), ceci permet de dire que les boues ne représentent aucun effet dépressif en

cet élément sur la croissance des plantes.

I .1.5 Teneur en azote total

La teneur en azote total des boues résiduaires représente également un des éléments

qui constituent leur intérêt agricole. En effet, pour tous les échantillons étudiés les résultats

montrent que celle-ci est tés riche en azote total, et que sa concentration se situe au tour des

normes citées par lacée, 1985) (2 à 2,50 %). En ce qui concerne la forme de l’azote présent

dans la boue, (BRATT, 1965 in MOREL, 1977) indique que 30à50% se trouvent sous forme

minérale et principalement ammoniacal, la forme nitrique est restreinte, le reste étant

constitué par l’azote organique. L’azote se transforme en combinaison d’ammonium si les

conditions sont favorables, il s’oxyde en nitrite puis en nitrate ; ces transformations est causé

par des groupes de bactéries.

La majeure partie de l’azote utilisé par les plantes est absorbée sous forme

d’ammonium et de nitrate.

Azote organique Sel d’ammonium Nitrite Nitrate

Protéine, aminoacide NH+4 NH-2 NO- 3

Décomposition et ammonification Nitrification

I .1.6 Etude du C/N

Le rapport C/N présente des valeurs qui indique une bonne minéralisation de la

matière organique et une disponibilité en azote pour la plante.

Il apparaît donc essentiel, ainsi que le signalent RYAN et al (1973), KING et al (1972,

1973, 1974) in MOREL (1977) de connaître le devenir de l’azote total apporté par les boues

au sol. Il permet de prévoir les doses limites de boues à appliquer pour les cultures, limites au

delà desquelles, on risque de créer un enrichissement des eaux de drainage en nitrates. De ce

fait, MOREL (1977) propose que l’épandage des boues soit calculé en fonction de la quantité

de l’azote total apporté.

I .1.7 Phosphore (P)

Le phosphore, dont la plupart des sols sont mal pourvus, compte pour 0.1 à 0.4% de la

matière sèche (DONAHUE, 1980), un épandage des boues peut combler ce déficit puisqu’elles

contiennent une teneur en cet élément, sa teneur se situe au tour des normes citée par le même

auteur (0,43 à 0,87 %) qui joue un rôle déterminant dans le transfert d’énergie.

Ceci a été prouvé par les travaux de CHAWLA, BRYANT et LIUN (1974) in

POMMEL (1981) qui ont observé que la teneur en phosphore de Dactyle Pelotonné est un peu

élevée sur les parcelles ayant reçu des boues que sur des parcelles témoins ou ayant reçu une

fertilisation minérale.

I .1.8 Potassium et sodium

Les boues sont très pauvres en potassium car cet élément reste en solution dans les

eaux quittent la station d’épuration (JUSTE, 1978), il faut donc compléter l’apport des boues

par une fertilisation potassique, si l’on ne veut pas voir diminuer les concentrations de cet

élément dans le sol et dans les plantes.

Le sodium : la encore, il s’agit d’un élément dont les sels sont très solubles et par

conséquent sa teneur dans les boues, et liée à l’humidité de celles-ci.

I .1.9 Calcium et Magnésium

Le calcium est indispensable pour la croissance des racines. Mais la plupart des sols

sont abondamment pourvus en calcium assimilable par les plantes. Un apport de boues peut

corriger cette pauvreté puisqu’elles contiennent une teneur élevée en cet élément qui s’y

trouve probablement sous une forme relativement mobile puis plusieurs auteurs signalent

avoir observé un accroissement significatif de la teneur en calcium des végétaux après une

application de boue (HINESLY, JONES, ZIEGLER, 1973), SABEY et HART, 1975 in POMMEL,

1981).

Les teneurs en Magnésium total pour les quatre échantillons sont relativement faible.

Selon BAZI (1992), l’évolution du niveau du calcium et du magnésium dans le sol est des

facteurs à considérer dans des sols recevant des rapports répétés de boues.

Pour la porosité totale, la boue présente une porosité assez importante, elle est de

l’ordre de 61,5% et pour la salinité notre boue est salée, elle présente une valeur de C.E.C

élevée.

I .2 Interprétation des résultats des analyses physiques de la boue

L’analyse granulométrique consiste à classer les éléments du sol d’après leurs

grosseurs et de déterminer le pourcentage de chaque fraction. La comparaison de ces

différentes fractions avec un triangle de texture définit le type de sol (BONNEAU et

SOUCHIER, 1979, MOREL, 1996, SOLTNER, 2000).

La granulométrie permet d’apprécier la perméabilité, la rétention en eau, l’aération et

la capacité d’échange cationique (BAIZE, 1988).

D’après HENIN (1969), les textures obtenues ont été regroupées dans le tableau

suivant.

Tableau 19: résultat analyse physique de la boue

Eléments ( % )Limon fin 0,27Limon grossier 6,28Sable fin 11,42Sable grossier 65,10Cailloux 16,93Classe texturale Sablo limoneuxDensité apparente (g / cm3) 1Capacité de rétention 42

On peut classer notre boue dans la classe des textures moyennes (Sablo limoneux).

D’après CONTENIE (1976), les textures moyennes ne provoquent pas l’asphyxie du système

racinaire et permettent un bon développement des racines, une texture lourde par contre peut

entraîner les phénomènes d’asphyxie radiculaire.

I.3 Résultats des analyses chimiques du sable

Les analyses physico-chimiques effectuées sur le sable saharien (tableau 20) ont révélé

sa grande légèreté.

Tableau 20 : résultats des analyses physiques et chimiques du sable

Paramètres TeneurspH (eau)C.E (mmhos /cm à 25°)Azote total N (%)Humidité %Carbone C (%)Matière organique (%)Calcaire total CaCO3 (%)Calcaire actif (%)

GranulométrieSable grossier (%)Sable moyen (%)Sable fin (%)Limon fin (%)Limon grossier (%)Argile (%)

9.450.060.222.870.520.869.580.25

1.6658.8336.203.46

10

Sa structure est caractérisée par une prédominance de sable fin et grossier (96.69 %)

avec des proportions infimes de limon d’argile. Sa fertilité est trop limitée puisqu’il présente

des teneurs faibles en azote et en matière organique.

I.4 Résultats des analyses chimiques du sol

D’après (KAOURI TCHEV et COL, 1980) un pH voisin de la neutralité donne un sol

favorable à la culture, et quand il s’écarte de cette neutralité il y a un blocage des échanges

nutritionnels. Quand la réaction du sol est basique, elle peut être considérée comme assez

élevée et défavorable aussi bien pour le développement des plantes que pour la structure du

sol (SIGMOND, 1977). Pour notre échantillon le pH est compris entre 8 et 8,5 (tableau 21).

Tableau 21 : Résultats des analyses physique et chimique du sol

Paramètres TeneurspH (eau)C.E (mmhos /cm à 25°)Humidité (%)Carbone C (%)Matière organique (%)Calcaire total CaCO3 (%)Calcaire actif (%)GranulométrieSable fin (%)Sable grossier (%)Limon fin (%)Limon grossier (%)Argile (%)

8.470.162.550.831.66

21.564.87

18.509.45

16.8523.1532.05

Le dosage de calcaire actif est très faible et inférieure à la norme (< 5) donc le sol est

très pauvre en calcaire ce qui influe sur le taux d’humidité du profil et de l’utilisation des

réserves nutritives pour les plantes. C’est un sol modérément alcalin, moyennement riche en

matières organique avec un taux inférieur à la norme (> 4) d’après (CHAPMAN, 1961).

La matière organique joue un rôle de réservoir très important pour la plante, elle

favorise la dispersion des ciments colloïdaux des oxydes de fer en particulier (DUTHIL, 1970

et QUILLET, 1983).

I .5 Teneur en métaux lourds

Le tableau 22 rapporte les résultats obtenus concernant la teneur en métaux lourds desboues.

Tableau 22 : Teneur des boues en métaux lourds (Valeurs rapportées au poids initialde la boue)

Eléments 1er

Echantillon2eme

Echantillon3eme

Echantillon4eme

EchantillonNormes

Fe (ppm) 15000 15500 15800 16000

CN- (%) 00 00 00 00

Cu (ppm) 550 580 580 580 1000

Cr (ppm) 0.007 0 ,012 0 ,012 0.01 1000

Mn (ppm) 305 270 210 150 800

Zn (ppm) 2090 1700 1740 1680 3000

Cd (ppm) traces* traces traces traces 20

Ni (ppm) 0 ,017 0,055 0,01 0,01 50

* Teneur en cd inférieur à 13 ppm.

Selon les résultats récapitulés dans le tableau 18, les quatre échantillons des boues

étudiées présentent des teneurs en métaux lourds inférieures aux normes AFNOR (NF U 44 -

095).

Selon POMMEL (1981), le cadmium est apporté dans les boues presque exclusivement

par des effluents d’origine industrielle et que c’est leur contenu en cadmium qui limitera à

terme les doses d’apport d’un certain nombre de boues sur les végétaux consommables. En

effet, ce métal se caractérise par sa mobilité et sa toxicité vis à vis de la chaîne alimentaire ;

cette toxicité serait atténuée par la présence de Zinc.

I.6. Résultats et discussions des analyses microbiologiques

I.6.1 Interprétation des résultats des analyses microbiologiques

Les résultats obtenus dans le tableau 23 montrent que les boues étudiées contiennent

certaines concentrations en germes pathogènes ; ceci confirme bien les résultats de DUCHENE

(1990). On constate une survie des micro-organismes après les traitements que subissent ces

boues malgré un important abattement qui pourrait atteindre un taux de 99% signalé par

SCHWARTZBROI et STRAUSS (1985) in DEBBA (1998).

Tableau 23: Résultats des analyses microbiologiques des boues

Micro-organismesrecherchés

1er

Echantillon2eme

Echantillon3eme

Echantillon4eme

Echantillon

Germes totaux(germes/ml)

1,27 .106 1,3 .106 1,76 .106 1,84.106

Coliformes Fécaux(coliformes /100 ml)

1,40 .106 1,6 .106 1,8 .106 1,9 .106

Escherichia Coli(germes /100 ml)

90 91 94 102

Streptocoques fécaux(germes /100 ml)

110 120 120 132

Clostridium sulfito-réducteur

ind ind ind ind

Staphylocoque pathogène _ _ _ _

Salmonella _ _ _ _

Shigella _ _ _ _

Vibrio _ _ _ _

Remarque :ind = indénombrable( - ) = absence de bactéries

En cas d’incorporation au sol, ces boues ne présenteraient pas de grands risques de

contamination car les germes subsistants se trouvent dans un milieu ou les conditions de vie

bien particulières tels que la température et l’humidité, leur sont défavorables. Par conséquent

leur survie dans la nature se trouve limitée (FEACHEM et al (1983) in HALLOUCHE (1997).

La survivance des micro-organismes pathogènes après épandage est variable suivant

les espèces. Ceci à été prouvé par HESS et BREER, 1975 et ARGENT, 1978 in POMMEL,

1981.

A titre d’exemple, les salmonelles et les coliformes fécaux peuvent survivre de 20 à 70

jours, les vibrions peuvent survivre de 10 à 20 jours.

Cependant, avant l’épandage de cette boue, il est recommandé de faire des analyses

microbiologiques complètes afin d’éviter tout risque (qualité hygiénique), vis à vis du

producteur et du consommateur (plante- homme).

II. Développement du végétal

Après avoir fait les analyses physico-chimiques et biologiques de la boue issue de la

STEP de la ville de Sidi Bel Abbes, le protocole d’expérimentation suivant a été retenu pour

évaluer l’impact de l’incorporation de la boue sur une espèce végétale élevée dans un sol

sableux.

Ce bio indicateur végétal est capital pour apprécier l’apport de la boue selon sa durée

de stockage. La plante retenue est la fève qui est une légumineuse à croissance rapide

permettant d’avoir des résultats sur une période assez courte.

Une durée de 54 jours a été jugée suffisante pour mener à bien l’expérimentation

d’autant plus que la fève a un cycle biologique relativement court.

Pour atteindre l’objectif fixé, les éléments suivants ont été retenus pour une évaluation

chiffrée de l’impact de l’apport de différents pourcentages de boue dans un sol sableux.

- taux de germination des semences

- nombre de feuilles

- accroissement moyen en hauteur

- biomasse verte et biomasse sèche aérienne

- biomasse racinaire.

Les données correspondantes à l’évolution de la croissance de l’espèce utilisée sont

mentionnées dans le tableau 24.

Tableau 24 : Evolution de la hauteur (H) de la fève (en cm)

Echantillon P.S.G M.N.FH

après09 j

Haprès18j

Haprès27j

Haprès36 j

Haprès45 j

Haprès54 j

P1-1 33.3 % 9.77 6.5 24 48 60 65 71

P1-2 66.6 % 10.08 6 40 51,5 64 70 741er

Ech

anti

llon

P1-3 66.6 % 11.08 0.5 29 52 63.7 68.3 75.6

P2-1 66.6 % 12.16 0 14 44.5 56 56 60

P2-2 66,6 % 12.75 6 38 53 68 73,7 822eme

Ech

anti

llon

P2-3 100 % 14.41 5 26.5 50 72 75 86

P3-1 66,6 % 13.41 1 26,5 42,3 47 50 50

P3-2 100 % 14.2 4 34 64.5 51 58 643eme

Ech

anti

llon

P3-3 100 % 16.9 4.7 38 53.6 63.5 67 75

P4-1 83,6 % 18.5 4 34 45 50 53 54

P4-2 100 % 19 6.5 42 46.5 56 60 784eme

Ech

anti

llon

P4-3 100 % 22.5 6 46 56.5 65 69 100

Sol(Témoin) 88 % 10.5 3 29 47 57 66.3 71

Sable(Témoin) 86 % 9.5 1.5 28 43 45 46 46

P.S.G : pourcentage des semences germé par rapport au nombre total des semences.M.N.F : moyenne de nombre de feuille de la plante.P1 = 25 % boue + 75 % sable.P2 = 50 % boue + 50 % sable.P3 = 75 % boue + 25 % sable.

Au cours du cycle végétatif, la levée des plantes a été pratiquement homogène pour

tous les échantillons après quinze jours de plantation. La quasi- totalité des fèves plantées ont

été levées. L’effet de l’apport des différentes doses de boues sur la croissance végétative des

plantes n’a été mis en évidence que pour le sol et le sable (croissance lente) comme le

représentent les figures 6, 7,8 et 9. Des mensurations effectuées sur la hauteur des tiges des

plantes ont été faites tous les neuf jours à partir de la mise dans le sol de la graine germée. Les

résultats montrent qu’au début de la croissance des plantes, les différents échantillons

expérimentés enregistrent une croissance faible en hauteur (0,5 à 6,5 cm). Il s’agit du début de

la minéralisation des substances organiques dans le sol associée au début de la formation des

racines.

La figure 6 représentant la croissance mensuelle en hauteur de la plante montre que les

courbes de croissances ont une allure presque identique avec des différences très importantes

entre les substrats et le témoin.

La croissance en hauteur augmente mieux avec les proportions 75% de boue et 25% de

sable (P3) après six mois d’expérimentation (échantillon 1). Ce phénomène s’explique par la

forte dose en boue utilisée dans cet échantillon. La stérilité du sable entraîne un ralentissement

de la croissance en hauteur de la plante qui ne dépasse pas 45 cm.

10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

70

80

P1-1 P1-2 P1-3 SOL SABLE

Hauteur des tiges (cm)

Durée de la levée des plantes (jours)

Figure 6: Evolution de la hauteur de la tige de la plante avecéchantillon 1

Figure 7: Evolution de la hauteur de la tige de la plante avec échantillon 2.

Les 4 échantillons avec des doses 25% et 50% ont des hauteurs de tiges légèrement

grandes par rapport à celles des échantillons sol et sable, mais la différence entre eux apparaît

faible. Dans la phase de plein développement des plantes les tiges des échantillons sol, sable

et les bacs avec la boue avec des doses 25% et 50% ont connu un développement progressif

lent puis se sont stabilisées à 45 et 46 cm. La croissance des tiges était plus marquée (86 et

100 cm) dans les échantillons 3 et 4 avec la dose 75% de boue qui ont connu un

développement foliaire important.

Ce phénomène peut être expliqué par le fait que les plantes ont reçu des apports

appréciables d’azote, élément favorisant le développement foliaire. Cet azote provient

essentiellement des boues après son passage de la forme organique à la forme minérale (forme

assimilée par les végétaux). Une hétérogénéité est relevée quant à la hauteur des tiges et le

nombre de feuilles en fonction de l’âge et la proportion de boue contenue dans le sol.

10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

70

80

90

P2-1 P2-2 P2-3 Sol Sable

Hauteur des tiges (cm)

Durée de la levée des plantes (jours)

Figure 8: Evolution de la hauteur de la tige de la plante avec échantillon 3.

Avant tout épandage de la boue une analyse complète concernant sa composition

(physico-chimiques et microbiologique) est obligatoire pour pouvoir estimer la dose optimale

pouvant assurer une bonne productivité de notre sol. Selon AIT HAMOU et BOULEHBAL

(1998) la dose optimale de boue à épandre au niveau du substrat pour une bonne récolte est de

5 tonnes de matières sèche par hectare.

Figure 9: Evolution de la hauteur de la tige de la plante avec échantillon 4.

10 20 30 40 50 600

102030405060708090

100110

P4-1 P4-2 P4-3 Sol Sable

Durée de la levée des plantes (jours)

Hauteur des tiges (cm)

10 20 30 40 50 600

10

20

30

40

50

60

70

80

P3-1 P3-2 P3-3 Sol Sable

Hauteur des tiges (cm)

Durée de la levée des plantes (jours)

II.2 Evolution de la biomasse aérienne et racinaire

La figure 10 montre que le poids sec et frais de la partie aérienne est variable en

fonction des échantillons. Les quantités de biomasse sont importantes. La valeur la plus

élevée est enregistrée par l’échantillon 2 avec la dose de 75% de boue. Elle est de 21,14 g

pour la partie fraîche. L’échantillon 4 a enregistré 2,8g pour la partie sèche. Le témoin

représenté par le sable n’en a enregistré que 0,95g.

P1-1

P1-2

P1-3

P2-1

P2-2

P2-3

P3-1

P3-2

P3-3

P4-1

P4-2

P4-3

SOL

SAB

LE

PAMS0

5

10

15

20

25

biom

asse

(g)

Figure 10: Evolution de la biomasse de la partie aérienne (g)

PAMSPAMF

La figure 11. montre que le poids sec et frais de la partie radiculaire est variable en

fonction des échantillons, les résultats des analyses de la biomasse sont significatifs pour ce

paramètre, la valeur la plus élevée est enregistrée par l’échantillon 4 avec 10,9g frais et 3,01g

sec et la valeur la plus faible est enregistrée par le témoin sable avec 0,42g.

P1-1P1-2P1-3P2-1P2-2P2-3

P3-1

P3-2

P3-3

P4-1

P4-2

P4-3

SOL

SABLEPR

MS

0

2

4

6

8

10

12bi

omas

se (g

)Figure 11: Evolution de la biomasse de la partie radiculaire (g)

PRMSPRMF

La figure 12 montre que le nombre moyen total de feuilles est variable en fonction des

substrats. Les résultats montrent une différence significative entre les substrats ; la valeur la

plus élevée est enregistrée par l’échantillon 4 avec la dose de 75% de boue avec 22,5 feuilles,

et la valeur la plus faible est enregistrée par le témoin avec 9,5 feuilles.

P1-1

P1-2

P1-3

P2-1

P2-2

P2-3

P3-1

P3-2

P3-3

P4-1

P4-2

P4-3

Sol

Sable

MTNF0

5

10

15

20

25

biom

asse

(g)

Figure 12: Evolution de la moyenne totale de nombre de feuille

MTNF

II .3 Conclusion

Les boues obtenues à partir des eaux résiduaires de la STEP de Sidi Bel Abbés

semblent appréciables lorsqu’elles sont utilisées à des fins de fertilisation des sols. Les

résultats obtenus dans notre expérimentation et qui ont concerné l’enrichissement d’un

substrat aussi inerte et stérile que le sable, sont en faveur d’une bonne qualité de ces boues.

Les paramètres bioindicateurs utilisés sont rationnels et expriment l’importance de

l’utilisation d’un tel rejet dans le domaine agricole. Il reste à confirmer l’innocuité de la fève

obtenue par rapport à d’éventuels métaux lourd ou autres toxiques pouvant la contaminer.

Conclusion générale

L’installation de systèmes d’épuration constitue une solution non négligeable pour

récupérer un volume d’eau appréciable d’eau usée rejetée avec une capacité polluante

remarquable. Il perdrait toute sa signification si le résidu du traitement « les boues » n’était

pas éliminé de façon non polluante et éventuellement valorisante. A travers cette étude

préliminaire, les résultats d’analyse des échantillons retenus montrent que la boue issue de la

station d’épuration des eaux usées de la ville de Sidi Bel Abbés présente des qualités

et des caractéristiques permettant de la valoriser en agriculture. Son utilisation, en mélange

pour la confection d’un substrat de culture, pour ses éléments fertilisants, azote,

phosphore, et la matière organique qu’elle apporte.

L’emploi des boues, pourra être recommandé chaque fois que le respect des normes en

métaux lourds aura été vérifié. C’est un critère primordial dans le choix de l’utilisation des

différentes boues. L’emploi des échantillons à base de boues donnent, des taux de

germinations très satisfaisants ; le témoin à donné le taux le plus faible.

Concernant les paramètres biométriques exprimés, les échantillons à base de boues

présentent un matériau fertilisant permettant d’obtenir une croissance satisfaisante. La

croissance en hauteur, le nombre de feuilles et le nombre de ramifications racinaires sont

autant de paramètres en faveur d’une utilisation positive des boues comparativement au

témoin (sable).

Il faut impérativement orienter les chercheurs sur les moyens efficaces de

diminution d’agents jugés polluants et toxiques, tels que les métaux lourds, et les germes

pathogènes, ces recherches s’inscrivent dans un cadre bien établi à court et à long terme.

Il faut noter que les boues sont des fertilisants organiques, et que leur valorisation est très

importante, puisque elles donnent un plus à la production ligneuse, et qu’avant leur

utilisation, il faut qu’elles subissent des traitements de stabilisation .

Il est essentiel de garantir la régularité de la composition de boues pour répondre

parfaitement aux besoins des cultures. Quelque soit le type de boues, les problèmes de

fermentéscibilité, doivent être rigoureusement maîtrisés, afin d’éviter la gène

occasionnée par les odeurs.

Le compostage de la boue donne un produit de grande valeur agronomique, dont

l’innocuité microbiologique est garantie, et dégage peut de nuisances olfactives. Il est à retenir

que chaque station d’épuration est un cas particulier, dont l’étude approfondie des éléments

qui la compose est indispensable. Etablir une réglementation algérienne, spécifique à la nature

chimique des boues, définissant le seuil maximal, en éléments traces admissibles dans les

boues. Vulgarisation de l’intérêt d’utilisation des boues résiduaires, tout en respectant les

normes permettant leur utilisation en milieu forestier ou agricole.

La possibilité de valoriser certaines boues en agriculture se confirme donc

progressivement et doit être prise en charge dans la conception de l’assainissement. Une

station d’épuration urbaine a certes pour premier objectif d’épurer une eau résiduaire en vue

de rejeter un effluent de qualité convenable pour le milieu récepteur, mais il faut ajouter, le

cas échéant, une deuxième finalité : la fabrication d’un sous produit, les boues, qui soit apte

par ses caractéristiques physiques, chimiques et biologiques à une valorisation agricole. Il faut

enfin établir une collaboration harmonieuse entre les producteurs de boues (Collectivités

locales, constructeurs et exploitant de station d’épuration et les utilisateurs en agriculture et

foresterie).

Annexes

Annexe 01 : Mesure de pH(AUBERT G, 1978, méthode d’analyses des sols)

La mesure du pH s’effectue sur une pâte de sol saturée d’eau distillée, en utilisant laméthode électrométrique à électrode de verre.

Mode opératoire

Peser 20g de terre fine séchée à l’air (éléments ≤ 2 mm) et les introduire dans un

bêcher de 100ml

Ajouter 50ml d’eau distillée bouillie

Brasser énergiquement la terre de manière à obtenir une suspension, soit avec un

agitateur en verre, soit avec un agitateur magnétique durant quelques minutes.

Avant de procéder à la mesure du pH, procéder à l’étalonnage du pH mètre.

Juste avant d’introduire l’électrode dans la solution, remettre en suspension toute la

terre à l’aide d’un agitateur.

La lecture du pH se fait lorsque l’aiguille de l’appareil s’est stabilisée. En général la

stabilisation est acquise au bout d’une minute, parfois elle ne se fait qu’au bout de 2.3

ou 4 minutes.

Après chaque mesure, rincer les électrodes avec de l’eau distillée et les essayer avec

du papier Joseph.

Annexe 02 Dosage du carbone organique (Méthode Anne)(AUBERT G. 1978, méthode d’analyse des sols)

Mode opératoire

Placer une prise d’essai de 0.25g à 1g dans un ballon en verre pyrex de 150 ou 250 ml,à col rodé adaptable sur une colonne réfrigérante.

Ajouter 10ml de solution aqueuse de bichromate de potassium à 8% et 15ml de H2SO4

concentré pur. Porter le ballon sur un chauffe ballon électrique, le raccorder au réfrigérant ascendant. Obtenir une ébullition modérée. Poursuivre l’ébullition durant 5mn après la chute de la

première goutte de condensation. Laisser refroidir lentement. Transvaser le contenu du ballon dans une fiole jaugée de 100 ml. Ajuster à 100ml avec de l’eau de rinçage du ballon et laisser reposé pendant 30mn Prélever à l’aide d’une pipette, 20ml du contenu de la fiole, et les verser dans un

bêcher en verre ordinaire de 400ml. Ajuster à 200ml avec de l’eau distillée. Ajouter dans le bêcher :

- 1.5g de NaF- 3 à 4 gouttes de diphénylamine.

Placer le bêcher sur un agitateur magnétique surmonté d’une burette graduée au 1/20de ml.

Agiter et doser l’excès de bichromate à l’aide d’une solution de Mohr à 0.2N.Au cours du titrage de solution passe successivement par les couleurs suivantes : brunenoirâtre, violette puis verte.

Soit (X) le nombre de ml de solution de Mohr versée. Pour chaque série d’analyses, procéder à un témoin soit (Y) le nombre de ml de

solution de Mohr versée.Calcul :

Le poids de C contenue dans la prise d’essai est égale à :( Y – X ). 0,615. 5 = … mgLe pourcentage de C est obtenu comme suite :

(Y – X) . 0,615. 5 . 100 % C = ——————————— Poids de la prise d’essai

A partir du pourcentage de C, le taux de matière organique peut être obtenu par laformule : M.O % = % C x 2.

Annexe 03Dosage du Calcaire total (Calcimètre de Bernared)

Mode opératoire

Prendre une fiole pour calcimètre de Bernard (Erlenmeyer muni d’une expansion

latérale en doigt).

Introduire dans le doigt 5ml de Hcl au ½ ou 2.5ml de Hcl concentré (utiliser soit une

pipette coudée, soit une pipette droite selon la forme et l’emplacement du doigt).

Suivant la teneur présumée en carbonate de calcium, peser de 0.2g à 10g de terre

finement broyée.

Introduire la prise d’essai de poids P dans la fiole.

Humidifier la terre avec de l’eau déminéraliser sans excès.

Fermer la fiole en la raccordant au calcimètre.

Avant de fermer le robinet « R » du calcimètre, s’assurer que le niveau du liquide

arrive à la hauteur repère zéro.

Fermer le robinet, puis incliner la fiole pour faire couler l’acide sur la terre.

Si la terre contient du carbonate de calcium, il se produit un dégagement rapide de gaz

carbonique refoulant l’eau dans la colonne du calcimètre.

Lorsque le dégagement de CO2 est terminé, on attend quelques instants pour que

l’équilibre thermique entre l’appareil et l’atmosphère soit réalisé.

Abaisser ensuite l’ampoule du calcimètre jusqu’à ce que le niveau de l’eau dans cette

dernière soit dans un même plan horizontal que celui de l’eau située dans la colonne. Lire le

volume « V » de gaz carbonique dégagé à la pression atmosphérique et à la température du

moment de l’expérience.

Connaissant le volume « V », procéder immédiatement à un étalonnage de l’appareil

afin d’éviter les corrections de température et de pression.

Prendre un poids « p » de CaCO3pur et anhydre, tel qu’il provoque un dégagement

gazeux dont le volume «v » sera voisin de «V ».

Pour la prise d’essai de CaCO3, opérer de la même manière que précédemment

La teneur du carbonate de calcium est exprimée en % et obtenue à partir de laformule suivante :

p x V CaCO3 % = ——— x 100. P x v

Annexe 04Dosage du calcaire actif (Méthode Drouineau –Galef)

Mode opératoire

Peser 10g de sol (boue) séché à l’air, les introduire dans un flacon de 500ml.

Ajouter 250ml d’oxalate d’ammonium à 0.2N.

Agiter durant 02 heures à l’agitateur magnétique.

Filtrer la suspension en rejetant les premiers ml du filtrat.

A l’aide d’une pipette, prélever 10 ml de filtrat que l’on versera dans un bêcher de

100ml.

Ajouter dans ce dernier 10ml de H2SO4 au 1/10.

Porter le contenu du bêcher à une température de 60°C.

Placer le bêcher sur un agitateur magnétique surmonté d’une burette graduée au 1/20

de ml et contenant du permanganate de potassium en solution decinormale.

Titrer par le permanganate jusqu'à l’obtention d’une couleur rose persistante. Soit n le

nombre de ml de KMnO4 versé.

Titrer de la même façon, 10ml de la solution d’oxalate d’ammonium utilisé. Soit N le

nombre de ml de KMnO4 versé pour le témoin.

Calcul :

La quantité de calcaire actif dans la prise d’essai (10g) est égale :

(N – n) x 0.005 x 25 x 100 (en gramme).

Dans 1000g de terre, elle est alors égale à :

(N – n) x 0.005 x 25 x 100 (en gramme ).

Annexe 05Extraction des bases échangeables : (Méthode Schollenberger et Dreidelbis).

Mode opératoire

Sols non calcaires ou peu calcaires (CaCO3 ≤ 5%)

Peser 10g de terre séchée à l’air et passée au tamis de 2mm.

Verser la prise d’essai dans un tube à percolation en mélangeant la terre à une quantité

définie de billes de verre de diamètre 1 à 2mm

Remplir l’ampoule surmontant le tube à percolation de 250ml d’acétate d’ammonium.

Raccorder l’ampoule au tube à percolation.

Ouvrir le robinet de l’ampoule.

Régler le débit au bas du tube à percolation à l’aide d’un robinet, soit à l’aide d’une

pince à lames parallèles fixée sur un tuyau en caoutchouc souple. Le débit devra être

de 10 gouttes environ par minute pour que la percolation se fasse durant 8 heures

environ.

Recueillir le percolat dans une fiole jaugée de 250 ml.

A la fin de la percolation compléter à 250ml avec la solution d’acétate d’ammonium.

Homogénéiser et transvaser dans un flacon en plastique à fermeture hermétique.

Ajouter 3 gouttes de formol si le dosage des cations ne sera fait qu’au bout de

quelques jours, sinon des microorganismes risquent de se développer dans la solution

d’extraction.

Effectuer un témoin dans la même conditions, en présence de billes de verre.

Annexe 06Dosage du l’azote total (Méthode Kjeldahl)

(AUBERT G. 1978-méthode d’analyses des sols)

Mode opératoire

Introduire dans un matras Kjeldahl de 750ml :* 5g de terre fine* 20ml de H2SO4 concentré* 5 g de K2SO4

* 5g de CuSO4 anhydre* 0.25 de sélénium

Chauffer d’abord doucement, puis augmenter progressivement l’intensité du chauffagejusqu'à ébullition

Lorsque le mélange prend une teinte légèrement verdâtre, noter l’heure et poursuivrel’attaque à ébullition durant une heure.

Laisser ensuite refroidir progressivement le matras. Lorsque la température du mélange est voisine de celle du laboratoire, ajouter de l’eau

déminéralisée (pas plus de 50 ml) pour diluer la suspension Après refroidissement du matras qui s’est réchauffé au moment de la dilution

transvaser la solution obtenue dans un tube à centrifuger de 100ml et centrifuge durant5 à 10mn à 2500 ou 300 tours- mn de façon à obtenu un surnageant limpide .

Récupérer le surnageant dans une fiole jaugée de 100ml et compléter avec de l’eaudéminéralisée jusqu’au trait de jauge puis homogénéiser par retournement.

A l’aide d’une pipette de 20ml, prélever 20ml de la solution, verser ce prélèvementdans un matras de 100ml s’adaptant sur l’appareil de Bouat conçu pour distiller etdoser l’ammoniaque.

Ajouter dans le matras 12g de soude en pastilles et raccorder immédiatement la matrasà l’appareil de Bouat.

Chauffer fortement la matas . Le dosage s’effectue à l’aide d’acide sulfurique à N/70 et en présence d’un indicateur

de pH ( rouge et méthyle ) soit ( X ) le nombre de ml de H2SO4 nécessaire pourneutraliser.

Effectuer un témoin sous terre, soit ( Y ) le nombre de ml d’H2SO4 nécessaires pourneutraliser les éventuelles traces dans les produits utilisés.

Calcul : Le poids d’azote total de la prise de terre est égale à :

(x – y) . 0 ,2 . 5 mg d’azote

Annexe 07Phosphate total (Méthode colorimétrique)

(HACH, 1978, spectrophotomètre : mode d’emploi mallette laboratoire DRE / 2, USA)

Mode opératoire

Peser 0.5g de boue, l’introduire dans un flacon puis ajouter 500ml d’eau distillée.

Brasser énergiquement la boue de manière à obtenir une suspension, soit avec un

agitateur en verre, soit avec un agitateur magnétique durant quelques minutes.

Filtrer la suspension.

Prélever 25ml du filtrat que l’on versera dans un bêcher de 100ml.

Ajouter dans ce dernier une gélule de persulfate de potassium et 2ml d’acide

sulfurique.

Laisser chauffer pendant une demi-heure.

Laisser refroidir lentement.

Transvaser le contenu du bêcher dans un flacon colorimétrique (25ml de la solution)

Ajouter dans un flacon 2ml d’hydroxyde de sodium à 0.5N puis bien mélanger.

Introduire l’échelle graduée (phosphore) dans le galvanomètre et régler la longueur

d’onde.

Placer l’échantillon préparer dans la cellule de mesure.

Lire la concentration de phosphate en mg / l.

Annexe 08Fer total (Méthode colorimétrique)

(HACH, 1978, Spectrophotométrie : mode d’emploi mallette laboratoire DRE / 2, USA)

Mode d’emploi

Mesurer 25ml du filtrat de la suspension déjà préparer pour la dosage du phosphore.

Verser cet échantillon dans un flacon colorimétrique propre.

Ajouter le contenu d’une gélule (Ferrover) et agiter pour mélanger. Laisser reposer

pendant 02 minute, une coloration oranger se développer en présence de fer.

Placer le flacon colorimétrique contenant l’échantillon brut dans la cellule de mesure.

Introduire l’échelle graduée ( fer ) dans le galvanomètre et régler la longueur d’onde à

510mn.

Placer l’échantillon préparer dans la cellule de mesure.

Lire la concentration de fer en mg / l.

Annexe 09Chrome (Méthode colorimétrique)

(HACH, 1978 Spectrophotométrie : mode d’emploi mallette laboratoire DRE / 2,USA)Mode d’emploi

Mesurer 25ml de l’échantillon à analyser, verser cet échantillon dans un flacon

colorimétrique propre.

Ajouter le contenu d’une gélule (chromaver) et agiter pour mélanger puis laisser

reposer pendant 01 minute, une coloration rose signifie la présence de chrome.

Remplir un flacon colorimétrique avec 25 ml d’échantillon brut, le placer dans la

cellule de mesure.

Introduire l’échelle graduée (chrome) dans le galvanomètre et régler la longueur

d’onde à 540mn.

Placer l’échantillon préparer dans la cellule de mesure.

Lire la concentration de chrome en mg / l.

Annexe 10Cyanure (méthode colorimétrique)

(HACH, 1978 spectrophotomètre Mode d’emploi mallette laboratoire DRE/2 USA)

Réactifs :- Cyaniver III en gélule- Cyaniver IV en gélule- Cyaniver V en gélule

Mode opératoire :

Mesure 25ml de l’échantillon à analyser, verser cet échantillon dans un flacon

colorimétrique propre.

Ajouter le contenu d’une gélule de réactif " Cyaniver III " et agité pour mélanger puis

laisser reposé pendant 30 secondes.

Ajouter le contenu d’une gélule de réactif " Cyaniver IV " et agité pour mélanger puis

laisser reposé pendant 10 minutes.

Ajouter le contenu d’une gélule de réactif " Cyaniver V " et agité pour mélanger puis

laisser reposé pendant 30 minutes.

Remplir un autre flacon colorimétrique avec 25ml d’eau distillé, le placer dans la

cellule de mesure.

Introduire l’échelle graduée " Cyanide " dans le galvanomètre et régler la longueur

d’onde à 612 mn

Placer l’échantillon préparer dans la cellule de mesure.

Lire la concentration de Cyanure en mg/l.

Annexe 11Recherche et dénombrement des germes totaux

Milieu de culture : TGEA = Gélose Tryptonné à l’extrait de levure

A partir des dilutions décimales , prendre aseptiquement 01ml et

le mettre dans une boite de pétri vide stérile, compléter ensuite

avec 19ml du gélose TGEA préalablement fondue puis refroidie à

45°C, puis agiter lentement par un mouvement circulaire et de va

et vient.

Incubation : Incuber à 30°C pendant 72 heures avec la lecture à 24 heure, 48 heures, 72

heures.

Lecture : Dénombrer toutes les colonies lenticulaires.

Remarque : Ne dénombrer que les boites contenant plus de 30 colonies et moins de 300

colonies.

Annexe 12Recherche et dénombrement des coliformes fécaux

Milieu de culture : BCPL (D / C et S / C) pour les teste de présomption,SCHUBERT pour la confirmation

a. Teste de présomption : (Milieu de culture BCPL) Préparer trois série de 03 tube de BCPL + cloche et les numéroter de la façon

suivantes :

1. 03 tubes de BCPL D/C + cloche.

2. 03 tubes de BCPL S/C + cloche.

3. 03 tubes de BCPL S/C + cloche.

La première série de tube de BCPL D/C sera ensemencée avec 10ml de la solution

mère.

La deuxième série de tubes de BCPL S/C sera ensemencée avec 01ml de la solution

mère.

La troisième série de tubes de BCPL S/C sera ensemencée avec 0.1ml de la solution

mère.

Incubation : Incuber à 37°C pendant 24 heures

Lecture : Après la période d’incubation, les tubes présentant :

- D’une part un dégagement de gaz dans la cloche.

- D’autre part un trouble microbien, sera considéré comme positifs.

Il y a donc présence de coliformes totaux, et le résultat sera exprimé par le NPP selon la table

de Mac Grady.

b. Teste de confirmation

Coliformes fécaux (E. Coli) chaque tube de BCPL positif, sera repiqué (03 à 04

gouttes) sur milieu Shubert.

Cette deuxième série de tubes sera incubée à 44°C pendant 24 heures.

Après cela, ajouter 02 à 03 gouttes du réactif de Kovacs pour voir l’apparition d’un anneau

rouge qui témoigne de la production d’indole par les coliformes fécaux (E. Coli).

Les résultats sont exprimés selon la table de Mac Grady.

Annexe 13Recherche et dénombrement des Streptocoques fécaux

Milieu de culture : Rothe pour le test présomption :Litsky pour le teste de confirmation

A . Teste de présomption : Préparer trois séries de 03 tubes de Rothe + cloche et les numéroter de la façon suivante :

- 03 tubes de Rothe D/C + cloche.

- 03 tubes de Rothe S/C + cloche.

- 03 tubes de Rothe S/C + cloche.

- La première série du tubes de Rothe D/C sera ensemencés avec 01ml de la solution

mère

- La deuxième série de tube de Rothe S/C sera ensemencés avec 01ml de la solution

mère.

- La troisième série de tube de Rothe S/C sera ensemencés avec 0,1ml de la solution

mère.

Incubation : Incuber à 37°C pendant 24 heures à 48 heures.

Lecture : Après la période d’incubation les tubes de Rothe présentant 01 trouble microbien

seront considérés comme positif.

B. Teste de confirmationChaque tube trouvé positif sera repiqué (03 gouttes) sur 01 tubes de Litsky ( EVA ). Après 24

heures d’incubation à 37°C seront considérés comme positif, les tubes d’EVA présentant :

- D’une part un trouble microbien.

- D’autre part une pastille violette (blanche) au fond du tube.

Il y a donc présence de Streptocoques fécaux, et le résultat sera exprimé par le NPP selon la

table de Mac Grady.

Annexe 14Recherche et dénombrement de Clostridium sulfito-réducteur

Milieu de culture : viande foie (solide)

Mode opératoire

- Chauffer 25ml de la solution mère à 80°C pendant 5 à 8mn au bain marié. Afin de ne

laisser viable que les spores de Clostridium, puis refroidir immédiatement le tube à

l’eau de robinet.

- Répartir ensuite le contenu du tube dans 04 tubes à raison de 05ml par tube.

- Ajouter ensuite 20ml de gélose viande foie préalablement fondue puis refroidie à

45°C, additionnée d’une ampoule d’alun de fer et d’une ampoule de sulfite de sodium.

- Laisser solidifier sur la paillasse, puis incuber à 37°C pendant 48 heures avec une

première lecture à 24 heures.

Après la période d’incubation, seront considérés comme positifs, les tubes contenant des

colonies noires de spores de Clostridium sulfito-réducteur.

Annexe 15Recherche et dénombrement de Staphylocoques pathogènes

Cette recherche nécessite d’abord la préparation du milieu d’enrichissement à savoir

15ml de Tellurite de potassium dans un flacon de Giolitti cantoni.

Prendre aseptiquement 01ml des dilutions 1, 10‾1, 10‾2…dans des tubes secs stériles, puis

ajouter dans chaque tube 15ml du milieu d’enrichissement (Giollité Cantoni).

- Incuber à 37°C pendant 24 heures à 48 heures.

- Après la période d’incubation les tubes ayant virés au noir seront considérés comme

positifs. A partir de ces tubes, effectuer des isolements sur le milieu de Chapman

(Préalablement fondu puis coulé en boite stériles).

Les boites de Chapman ainsi ensemencées seront incubés à 37°C pendant 24 à 48

heures. Après le délai d’incubation, repérer les colonies suspectes : le Staphylocoque se

présente sur milieu de Chapman sous forme de colonies de taille moyenne lisse et

pigmentée en jaune.

Effectuer une réaction catalase sur ce type de colonies à l’aide d’eau oxygénée ; en

tenant compte du fait que le Staphylocoque est catalase +.

Le caractère de pathogénicité est effectué ensuite par le test de Staphylocoagulase à

l’aide du plasma du lapin.

Les caractères d’identification des différentes espèces de Staphylocoques sont

représentés dans le tableau ci-après :

Aureus intermédius Saprophyticus Epidemitis

Coagulase+ + - -

Mannitol enanaérobies + - - -

Résistance à lanovabiocine Sensible Sensible Résistance Sensible

Annexe 16 Recherche et dénombrement des Salmonella et des Shigella

Jour 01 On effectue un premier enrichissement sur SFB D/C et S/C soit :

Ajouter 100ml de la solution mère dans un flacon de 100ml de SFB D/C additionnéde 04ml d’additif SFB.

Ajouter 10ml de la solution mère dans un flacon de 100ml de SFB S/C additionnéede 02ml d’additif SFB.

Incubation : à 37°C pendant 24 heures

Jour 02 : à partir de SFB ( D/C et S/C ) on effectue : D’une part un premier isolement sur Hektoen + additifs. D’autre part un deuxième enrichissement sur SFB en tubes.

N.B : Le milieu de culture Hektoene doit être préalablement fondu puis coulé en boitesstériles.Incubation : à 37°C pendant 24 heures.

Jour 03 : A partir de la boite d’Hektoen, repérer les colonies ( vert ) lactose ( - ) puisensemencer sur un TSI tube.

A partir du deuxième enrichissement, on effectue :- D’une part un deuxième isolement sur Hektoen.- D’autre part un troisième enrichissement sur SFB en tubes incubation à 37°C pendant

24 heures.

Jour 04 Répéter les caractères du TSI, puis procéder à : Une identification biochimique.

- Oxydase, ONPG, UREE, INDOLE, TDA, ADH , LDC, ODC, Témoin.Incubation : à 37°C pendant 24 heures.

Et une identification antigénique à l’aide de sérum OMA et OMB.- A partir du deuxième isolement sur Hektoen, repérer les colonies latose ( - ) ( vert )

puis ensemencer sur un TSI. Tube.- A partir du troisième enrichissement effectuer un troisième isolement sur Hektoen.

Remarque : La confirmation se fait à partir des tubes TSI. * Présence de Salmonella est indiqué par :

- Glucose : jaune- Lactose : rose- Gaz ( - ) ( absence )- H2S + ( sous forme point noir )

* Présence de la Shigella est indiqué par :- Glucose : jaune- Lactose : rouge- Gaz ( - ) ( absence )- H2S ( - ) ( absence )

Annexe 17Recherche et dénombrement des vibrions

1. Cette recherche nécessite une pesé de 50g du produit à analyser qu’on doit diluer dans

500ml d’eau stérile puis on incube à 37°C pendant 24 heures.

2 . Après la période d’incubation, on effectue un premier enrichissement sur EPA 10xC ( eau

peptonée alcaline ), on verse le contenue du premier flacon d’EPA 10xC jusqu’au trait de

500ml.

Incubation : à 37°C pendant 24 heures.

3 . A partir du flacon D’EPA 10xC, on effectue :- D’une part un deuxième enrichissement sur EPA tube

- D’autre part un premier isolement sur GNAB.

Incubation : à 37°C pendant 24 heures.

4 . Après la période d’incubation :- A partir de la boite de GNAB, repérer les colonies transparente ( sous forme de

goutte d’eau ) puis effectue l’oxydase de la moitié de la colonie et l’autre moitié

ensemencer sur TSI ( ou KIA ) tube.

- A partir du deuxième enrichissement isolement sur EPA tube, on effectue :

D’une part un deuxième isolement sur GNAB.

D’autre part un troisième enrichissement sur EPA, tube.

Incubation : à 37°C pendant 24 heures

Remarque : oxydase violet indique le suspension du vibrio la confirmation est fait à l’aide de

la lecture du tube KIA (ou TSI).

Glucose (+) (jaune) , lactose (-) (rouge) , gaz (-) (absence) , H2S (-) (absence du

noircissement).

Annexe 18

Norme d’interprétation des analyses du sol (CHAPMAN, 1961 )

ElémentTrès pauvre Pauvre moyen Riche Très riche

CaCO3 < 5 5 – 10 10 – 25 25 – 30 > 50

P assimilable0 – 0.03 0.03 – 0.05 0.05 – 0.1 0.1 – 0.2 > 0.2

N< 0.5 0.5 – 1 1.0 – 1.5 1.5 – 2.5 > 2.5

Ca++

< 1 1 – 2.3 2.3 – 3.5 3.5 – 7 > 7

Mg++

< 0.4 0.4 – 1 1 – 1.5 1.5 – 3 > 3

K+

< 0.1 0.1 – 0.2 0.2 – 0.4 0.4 – 0.8 > 0.8

M. organique< 1 1 - 2 2 - 4 _ > 4

> 9.1 très fortement alcalin 8.5 – 9 fortement alcalin

pH 7.9 – 8.4 modérément alcalin 7.4 – 7.6 légèrement alcalin

6.6 – 7.3 neutre 6.1 – 6.5 faiblement alcalin

Annexe 19Valeur limites concernant les métaux lourds et les germes pathogènes

(Norme NF U 44-095, 2004)

Eléments traces métalliques (mg/Kg Ms) Composés traces organique (mg/kgMs)

CadmiumChromeCuivreMercureNickelPlombZincCu+Cr+Ni+Zn+

15 et 10 à partir 1/01/04100010001020080030004000

HAP (3 Composés)- Fluoranthène- Benzo (b) Fluoranthène- Benzo (a)pyrène

PCB (7 Composés)

52 ,520,8

Germes pathogènes pour boues hygiènisées

SalmonellesEntérovirusŒufs d’helminthesE. coli

< 8NPP/10g MS< 3PFU/10g MS< 3 oeufs viables/10g MSQuantité E.coli suivie périodiquement après détermination d’unseuil lors de la caractérisation du procédé

Les prescriptions d’utilisation, mentionnées la norme française NF U44-095 (J.O.26 mars2004)Permettant d’évaluer la quantité maximal d’application sur une période de 10 ans : elle estfixée à (30xK) tonnes par hectare : K étant la valeur du plus petit rapport.

Valeurs de références——————————

Teneur déclarée

Pour un facteur K inférieur à 0.5, la boue sera considérée hors norme et devra, pour êtreutilisée en agriculture, être soumise à une homologation préalable qui définira éventuellementles doses et les fréquences d’apports.

Annexe 20Origine probable des éléments traces contenus en quantité anormale dans certaines

boues, d’après C. juste (1976) in POMMEL, 1981.

CuivreCanalisation d’eau :Fabrication de fils électriques, radiateurs d’automobiles, bains-marie, appareils de cuisson …

PlombCanalisation d’eau : fabrication de bacs de batteries, peinturesadditifs pour l’essence, lavage des rues (dans le cas des réseauxunitaires).

ZincProduits pharmaceutiques ou cosmétiques, conduites d’eau, lavagedes toits par l’eau de pluie (dans le cas des réseaux unitaires).

BoreDétergents et lessives, industries de verre, des ciments, faïences,porcelaines, émaux, des semi-conducteurs et lubrifiants.

Mercure

Produits pharmaceutiques ou cosmétiques, production et utilisationd’antifongiques, fabrication d’appareils électriques, productionélectrolytique du chlore et de la soude, fabrication de peinture, pâte àpapier, fabrication de chlorure de vinyle et d’uréthane.

Cadmium

Industries et traitement de surface des métaux et de la stabilisationdes matières plastiques, fabrication des accumulateurs et desradiateurs d’automobiles, fabrication du caoutchouc,électrophorèses.

Nickel

Fabrication d’aciers et d’alliages spéciaux de recouvrement desurfaces métalliques par électrolyse, hydrogénation des huiles etsubstances organiques, fabrication de peintures, laques, produitscosmétiques.

ChromeTannerie, fabrication d’alliages spéciaux, industries de traitement desurface.

Annexe 21Tableaux 25 : Evolution de la biomasse de la fève

R E N D E M E N T

En g M.F / bac En g M.S / bacEchantillon

Partieaérienne

Partie radiculaire

Partie aérienne

Partieradiculaire

P1-1 8 3.16 0.96 0.70

P1-2 13.58 3.42 1.28 1.171er

Ech

anti

llon

P1-3 13.82 8.02 1.50 1.69

P2-1 9.72 4.75 0.86 0.63

P2-2 15.64 5.45 1.44 1.422eme

Ech

anti

llon

P2-3 21.14 6.57 2.01 1.70

P3-1 14.36 3.77 1.82 0.78

P3-2 17.12 6.25 1.82 1.503eme

Ech

anti

llon

P3-3 18.05 10.51 2.06 2.82

P4-1 14.80 3.80 1.90 0.95

P4-2 18.5 7.25 1.96 2.24eme

Ech

anti

llon

P4-3 19.7 10.9 2.8 3.01

Sol 13.67 5.61 1.48 1.41

Sable 12.50 3.80 0.95 0.42M.F= matière fraîcheM S = matière sèche

BIBLIOGRAPHIE

AIT HAMOU R, BOULAHABAL O., (1998) – « Etude de l’effet dose des bouesrésiduaires sur un sol agricole ». Essai en vases de végétations sur une culture test trifoliumalexandium L . Mémoire. Ing .en science agronomique, 90p.

A N D R ED., (1982) - La valorisation agricole des boues de la station d’épuration.Cahier technique, 63 p.

A N D R ED., (1988) - La valorisation agricole des boues de la station d’épurationurbaine. Université Claude Bernard, Lyon I, 328 p.

A NO N Y M E., (2003) - La lettre de l’environnement. Edition. D.E.P.C. USA, 10 p.

AUBERT G., (1978 ) - Méthode d’analyses des sols. Contre nationale dedocumentation pédagogique. Marseille, 198p.

ALEXANDRE D., (1979) - Valorisation des boues, utilisation en agriculture.thése dedoctorat d’état, Université de Provence Aix – Marseille I ,402p.

ASSOCIATION FRANCAISE POUR L’ETUDE DES EAUX ., (1974) -Utilisation agricole des boues d’origine urbaine, synthèse bibliographique. Centrenationale de documentation et d’information sur l’eau, 2 rue de Madrid, 75008 Paris.

BENABDELI K ., et M O H AM M DI H ., (1999) - Contribution à l’étude du coût durecyclage des eaux domestique usées : Cas de la ville de SIDI BEL ABBES Séminairenational sur les ressources en eaux, Mascara 23 et 24 novembre.7 p .

BENABDLI K ., (1999) -Elément de réflexions sur une politique de choixtechnologique et écologique de mobilisation des eaux de surface dans la wilaya de SIDI BELABBES. Colloque maghrébin sur les eaux et le choix technologique. Université DjillaiLiabés. De SIDI BEL ABBES. le 24 et 25 mai .9p .

BENSEGHIR L .A., (1996) – Amélioration des techniques de production hors-sol duchêne-liège : conteur- substrats- nutrition minérale. Master en sciences forestièresCEMAGREF (Aix en Provence),26p.

BECHAC J.P. et al, 1984 : Traitement des eaux usées. Paris, France, EditionEyrolles, 281 p.

BECH AUX J ., (1978) - Mémento technique. De l'eau.- DEGREMONT, 1100 p.

B R A M E V., et LE FE VRE G ., (1977) - Aspects qualitatifs de l’utilisationagronomique des boues résiduaires des stations d’équations. Bulletin. D’AFES n° 3, pp :125 – 140.

BAIZE D., (1988) - Guide des analyses courantes en pédologie I.N.R.A, Franceimprimé par Jouve, Paris 172 p.

BAIZE D., (2000) - Guide des analyses en pédologie, 2ème Edition I.N.R.A, Paris,France.

BAIZE D. et JABIOL B., (1995) - Guide pour la description des sols. INRA, Paris375 p.

BLANC D., (1987) - Les cultures hors sol. Deuxième édition INRA (Paris), 409 p.

B L A N C P., (1985) - Les cultures hors sol INRA, Edition Louis, Paris, 409 p.

B L A N C P., (1987) - Les cultures hors sol. 2ème édition Louis, Paris, pp : 15 –123.

BLONDEAU F., (1985) - Le traitement centralisé des boues T.S.M. l’eau, n° 6, juin p231 – 242.

BOLLAG et al., (1998) - Interaction entre les minéraux des sols, les composésorganiques et les microorganismes Edit Scientifique, Registre N° 404, symposium n° 41

BONNEAU M, SOUCHIER., (1979) - Constituants et propriétés du sol. Masson,Deuxième édition, 495 p.

BONNEAU M., (1995) – Fertilisation des forets dans les pays tempérés,E.N.G.R.E.F.Nancy 367p.

BOUTIN P., (1975) - Elimination des boues issues des stations de traitementsd’eaux résiduaires : risques sanitaires provenant de la mise en décharge et de l’épandage.Ecole nationale de la santé publique, Rennes.

BOUTIN P., (1982) - Risques sanitaires provenant de l’utilisation d’eau polluée oude boues de stations d’épuration en agriculture. T.S.M, n° 12, pp 547- 555.

BRAME V., (1986) - Les procédés physico-chimiques d’épuration des eauxusées urbaines. Série documents techniques A.F.E.E France.

BRIDEAU L., (1986) - Les boues d’épuration, menaces pour l’environnement,ou matière première pour l’agriculture. Bulletin. Recherche. Agronomiques, pp 369-382.

BELHACHOUF R ., (2003) - Etude expérimentale de l’influence destourbes, écorce et boues sur le comportement des jeunes plantules de pin d’Alep (Pinushalepensis) Mémoire. Ing. Département. Agronomique. Batna, 57 p.

COPE P., (1970) - Les obstacles à la germination. Coll. Monographie et physiologievégétale. Edit. Masson, Paris, 162 p.

CHABOUNI Z., (1986) - Caractéristiques physiques des sols et leur évolution sousl’effet d’apport d’eaux usées traitées et de boues résiduaires, cas des stations de la Soukara et

Oued Souhli, séminaire magrébin sur la réutilisation des eaux usées après traitement enagriculture, 23-26 avril, Tunis 28 p.

CHA V SSO D R et G E R M O N J C , CA T R O UX G ., (1981) - Essai de déterminationau laboratoire de l’aptitude à la minéralisation d’Azote des boues résiduaires urbaines, C.RAcad. Agri, 67, n° 9 P 762-771.

CHAUSSOD R. et GERMON J.C ., (1977) - Minéralisation dans le sol del’azote de différentes boues de stations d’épuration (1ère observation). C. R. Acad. Afric. Fr.63 (8), pp : 525 – 532.

CH AUSSO D R ., (1979) - Comment déterminer l’azote ‘’minéralisation’’ desboues résiduaires. FIRST. European symposium, treatement and use of SEWAGE SLUDGECADAR A C H E , p p : 2 5 3 -2 6 0

CHAUSSOD R ., (1980) - Valeur fertilisante azotée des boues résiduaires secondeEuropean symposium treatement and use of SEWAGE sludge. VIENNA. pp : 449 – 465.

CHAUSSOD R., et Coll - Essai de détermination au laboratoire de l’aptitude à laminéralisation de l’azote des boues résiduaires Urbaines. C.R. Acad. Agri. Fr. 67 (9), pp :762-771

CHAUVEAU L ., (2002) - L’eau. Revu. Sc. Et vie n° 1020, pp : 134 – 143, revueSuisse

CHAR H et COLIN F., (1999) - Impact of late frost on leight growth in yong sessileoak regenerations Ann. For. Sci. 56: 417-429.

CHAVSSOD R et GERMON J C, CATROUX G., (1981) - Essai de déterminationau laboratoire de l’aptitude à la minéralisation d’Azote des boues résiduaires urbaines, C.RAcad. Agri, 67, n° 9 P 762-771.

CONTTENIE A , GABRIELS., (1976) – La dynamique des éléments minéraux dansle sol . Med fac Landbourn, Rijksuniv, Gent, 37/4 pp 1-4.

COUILLARD C., (1986) - Etude de quelques indices de croissance de Larixlaricina fertilisés par des boues anaérobies – pub. Div. Selper LTD, 1986, pp.191 -206.

COUILLARD C et GRENIER Y., (1988) - Alternative à la gestion des bouesrésiduaires municipales, recyclage en sylviculture, sci, techn, de l’eau, vol, 20, n°3 pp, 215-220.

DUCHENE P., (1990) - Les systèmes de traitement des boues des stationsd’épuration des petites collectivités. Documentation technique du FNDAE. n° 09,p 8-9 .

DOMMEL. , (1981) - Le phosphore et la plante. Série que sais-je, pp : 19 – 39.

DEBBA MB., (1998) : Contribution à l’étude des boues résiduaires : intérêtagronomique et effet des polluants dans le sol et le végétal. Mémoire de magistère en scienceagronomique université de mostaghanem. 180p.

DEGREMENT., (1978) - Mémento technique de l’eau, 9ème Edition, technique etdocumentation, Paris, 1167 p.

DEGREMENT., (1989) -Mémento technique de l’eau, 8ème Edition, technique etdocumentation, tome II ,1459p.

DERARDJA A. (2003) - Contribution à l’étude de l’influence de certains facteursbio édaphiques (litière, écorce et tourbe) sur le comportement des plants de pin d’Alep. Mem.Ing. Dépt. Agro, Batna, 66 p.

F A O., (1980) - les engrais et leurs application : mise en valeur des terres et des eauxn° 8 .Rome .

FALCONNET G., (1992) – La production des plants forestiers hors-solENGREF ( Nancy ) 18 p .

FOUCARD J., (1994) – Filière pépinière de la production et de la plantationTechnique et documentations, édition Lavoisier Paris 428 p.

FE LLA H A ., (1979) - Problème de mélange en pépinière forestière et les effetsde l’utilisation d’un compost . Thèse ing agronome I.N.A ELHARACHE , Alger.

GAID A.K., (1984) – L’épuration biologique des eaux usées urbaines. Edition OPU,Alger, Tome 1 ,261p.

GAGNON JD., (1972) - Les égouts domestiques, un engrais valable enforesterie environnement Canada. Centre de recherches forestières des Laurentides. Québec.Rapport Q – F – X – 38, 24 p.

GAMRASNI MA., (1981) - Utilisation agricole des boues d’origines urbaines.Source Paris ( F.R) A.F.E.E, 128 p.

GAUTIER M., (1979) – L’arboriculture fruitière ED Hachette 253 p .

GAUTIER M ., (1987) – Les cultures fruitières, vol 1, l’arbre fruitier . BD BaillièreParis 492p.

GRENIER Y., (1989) - La valorisation des boues d’usine d’épuration des eaux pourla fertilisation des forêts. Thèse ing Canada, rech, Forest, 189 p.

GROS A., (1979) - Engrais, guide pratique de la fertilisation, 7ème Ed : MaisonRustique, 382 p.

CUETTIER P., MAGNAN J., (1994) - L’assainissement des agglomérations :techniques d’épuration actuelles et évolution .études inter-agences, 27, 176p.

GUY A., (1978) - Méthodes d’analyses des sols. Edition CRDP (Marseille), 191 p.

GUIDI G. et HALL J.E. (1984) - Effects of sewage in the physical andchemical proprieties of soils in prcessing and ase of sewage sludge. Edit. L’HERMITTEOTT and REIDEL, pp : 295 – 305.

G UERIN M .M et TH O M AZEAU, 1987 - E nv iron nem en t T 0 1 .E d ition d o in .

G LEM AS. P ., (1980) - F ertilisa tio n B ou e , gado ue , com p osts de fin itio nfab ricatio n e t caractéris tiqu e . R evu e cu ltiv ar n° 132 : 44 -5 1 .

H ACH , 1978 : S pectrop ho tom étrie : m o d e d ’em p lo i m alle tte labo ra to ire D RE 1 /2 ,U S A .( A n alyse S O N E L E C ) .

H EN IN S, G R A S R , M O NN IE R., (1969) - Le profil cultural, l’état physique du sol etses conséquences agronomiques. Masson, Paris 332 p.

HALLOUCHE N ., 1997 : impact des eaux résiduaires d’amélioration des sitesindustriels de la ville de sidi bel abbes , Mémoire de magistère en biologie appliquée : Eco-toxicologie .Université de sidi bel abbes, 105 p .

JAMONET B., (1987) - Le traitement des boues résiduaires .Université des scienceset techniques du Languedoc. Montpellier.

JAROZ J., (1985) - Le traitement des boues des stations d’épuration, centre deformation et de documentation sur l’environnement industriel, Paris 06 – France.

JUSTE G., (1979) - Valorisation agricole des boues issues du traitement des eauxusées urbaines Cebedeau. N° 432, pp 461-467.

JUSTE G et SOLDA P., (1979) - Effet de l’application massive des bouesriches en cadmium et en nickel sur une monoculture intensive de Mais Mnist, de l’Evir,France, pp 372 –382.

JUSTE C. et CATRO UX G ., (1980) - Intérêt agronomique des bouesrésiduaires et conditions préalable à leur utilisation. C.R. séminaire E.A.S. Bale, pp : 1-24.

JUSTE C ., (1978) : valorisation agricole des boues résiduaires de station d’épurationurbaines et industrielles .E .N .S .A .I .A- Nancy .

KORMANIK R.A., (1990) – Technologie transfer seminar on suldge handling anddisposal .

LACEE C., (1985) - Analyses des boues – AFEE– tome 1, 135 p tome 2, 127 p.

LEMAIRE .F DARTIGUE et RIVIERE L.M., (1990) – Les substrats : problèmesparticuliers posés par les cultures de plantes ornementales en pots et conteneurs, les relationsentres les systèmes racinaires des végétaux et les sols ou substrats artificiels Compte rendudes séminaires du groupe d’étude des racines. (Aix en Provence) 55- 71.

LETACON F., (1978) -Valorisation des boues résiduaires de la stationd’épuration urbaine en sylviculture, conséquences sur l’environnement – INP – Loraine, 44 p.

LETA C O N F., (1988) - Augmentation de la croissance initiale du Frêne parépandage des boues des stations d’épurations urbaines et plantation intercalaire d’Aulneblanc – revue forestière Française, vol. XL, n°2, pp 117 – 125.

LEVESQUE L., (1982) – Traitement des boues de station de production d’eaupotable. Association française pour l’étude des eaux ,68p .

LO U E A ., (1986) - Les oligo-éléments en agriculture, Ed. Agr – Nathan Paris 336 p.

PASSAVANT ., (1994) – « Traitement des eaux et des boues » . Technique pourl’homme et la nature. 31p.LEMEE G ., 1986 –Précis d’écologie végétale. Edition MassonParis.

MAAMAR N., (1986) - Contribution à l’étude des possibilités d’utilisation des eauxet boues d’épuration dans l’agriculture ; cas des effluents urbains et de laiteries.ThèseMagister, option aménagement et mise en valeur I.N.A Alger. ELHARACHE.

MAATOUGI .M.E .. (1996) - céréaliculture; numéro spécial fèves : revue techniqueet scientifique de l’institut technique des grandes cultures, numéro spécial fève, co-éditée parl’institut technique des grandes cultures et le réseau maghrébin de recherche sur fève, 37 p.

MATHIAN R., (1986) - Les procédés physico-chimiques d’épuration des eauxusées urbaines. I.R.C.H.A, documents techniques.

M A ZLIA K P., (1982) - Physiologie végétale croissance et développement.vol 2.Ed.Hermann, 461p.

METRO A., VIDAL P et SAUVAGE C ., (1951) - Etude des subéraies portugaises.Compte rendu de mission au Portugal du 18 au 28 mai. Ann. Rech. Fores. Maroc, pp 59-89.

MONNIER G et SINTENGEL P., (1982) - La composition granulométrique dessols : un moyen de prévoir leur fertilité physique. BT1, 370-372, 503-512.

MOREL J.L ., (1977) - Contribution à l’étude des boues résiduaires dans le sol .Thèse de docteur université NANCY .122 p.

MOREL R., (1996) - Les sols cultivés 2 éme édition Lavoisier, Paris 399p.

M O R EL ., G U C K ER T.A. et SED EG O M ., (1978) - Effet de l’épandagedes boues urbaines sur l’état physique des sols. Comm. XIème cong. De l’AISS Edmontin,pp : 13 -19.

MULDER EG., LIE T.A. et WOLDENDORP J.W ; (1981) -Biologie et fertilité des sols dans l’ouvrage biologie des sols. Comptes rendus de recherche.UNISCO, pp : 44 – 58.

M A A M R IA A ., (1991) - Etude expérimentale de la biodégradation des bouesrésiduaires dans certains sols des zones semi-arides. Interactions microflores – boues

résiduaires Mém. Ing. INES Agro. Batna, 59 p.

NAK IB M ., (1986) - Contribution à l’étude des possibilités d’utilisation des eauxusées et des boues d’épuration dans l’agriculture. Thèse Magister, INA, Alger, 81 p.

PARENT B., (1976) - Etude de compostage commun de boues résiduairesfraîches et d’ordure ménagères. T.M.S n° 10 ; 425 - 433.

POMMEL B., (1979) - La valorisation agricole des déchets : les bouesrésiduaires urbaines INRA, 70 p .

PAGLIAI M. et GUIDI G. (1981) - Porosity and pore size distribution and afield test following sludge and compost Application. In caracterisation, treatment and use ofSEWAGE SLUDGE. Edit. OH H. pp : 545 – 552.

PILET C ., (1983) – Bactériologie médicale et vétérinaire, systématique bactérienne

RAMADE F , (1989)- Elément d’écologie, écologie appliquée,Edition Mc GawHILL ,Paris,446p.

RUELLAN A et DOSSO M (1993) – Manuel de morphologie des sols « Regards surle sol » Edition Foncher et Anplef, 192 pages.

SBIH M. (1989) - Etude de la biodégradation des boues résiduaires de stationd’épuration : Effet sur la bio-disponibilité du P pour le végétal. Mém. DEA, INAPG etINRA, Grignon, 39 p.

SOLTNER D., (2000) – Les bases de la production végétale T1 : le sol .22 émeédition science et technique agricole Maine et Loire France 457p.

SEBAA A. (1996) - Influence de quelques amendements organiques sur la fertilitéchimique d’un sol salé saharien sous une culture de blé dur (Var. Mexicali) Mém. Ing. INESAgro. Batna, 64 p.

SGETEC. SBIH M ; (1989) - Etude de la biodégradation des boues résiduairesde station d’épuration : Effet sur la bio-disponibilité du P pour le végétal. Mém. DEA,INAPG et INRA, Grignon, 39 p.

THOMAN NC., (1983) - Les possibilités d’utilisation des eaux usées enagriculture. Techniques et documentation .pp 10-16.9.

VALIRON F., (1983) – La réutilisation des eaux usées Edition BRGM.

VADE MICUM ., 1990 – Références à l’usage des inspecteurs chargés de laprotection du l’environnement .Edition ministère de l’intérieur .

VEDRY B., (1975) - L’analyse écologique des boues activées. SGETEC.

WEBB L.J (1984) – A study of conditioning sewage suldeges with lime. waterpollution control ,n° 2 vol , 73, p 192- 206.

WEBBER MD, SINGH SS., (1991) – Contamination des sols agricoles. Centre derecherches de l’est sur les céréales et les oléagineux (CRECO), Canada, chapitre 9.

ZEDAK M., (1982) - Etude de la dynamique de la teneur en métaux lourdsdans un sol brun lessivé après addition des résidus urbains. Thème Doc. Ing. , Grenoble, pp: 31 – 66.