Anne CAUCHI – SAS Rapport n° R2016xxxx-xxx-xx 6 juillet 2016

OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES DE BIOMASSE EPURATRICE

Station d’épuration INDUSTRIEL X, IAA

Commanditaire ---

Expertise et rapport Anne CAUCHI

Destinataires ---

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Contexte

L’objet de la présente observation microscopique doit déterminer l’état biologique de la station en raison de mauvais résultats épuratoires sur l’azote, et sur la décantation des boues entraînant des départs de boues.

Mode Opératoire

Réception le …. d’un échantillon prélevé le …, traitement de l’échantillon dans l’heure qui a suivi.

Il a été procédé à :

1. Une observation macroscopique

2. Une observation microscopique à l’état frais d’une goutte d’échantillon entre lame et lamelle, grossissements x100 à x400

3. Au séchage d’une goutte d’échantillon, puis coloration de Gram et observation au microscope jusqu’au grossissement x1000

Remarque : Il est systématiquement procédé à l’examen de 2 à 3 lames par échantillon, pour s’assurer de la représentativité de la goutte étalée entre lame et lamelle.

Constatations macroscopiques

Les boues ne décantent pas dans le flacon, même après une longue période de repos.

Après repos,

o Aspect du surnageant : Il est impossible d’apprécier visuellement la qualité de l’eau décantée car les boues ne décantent pas.

o Flottants : pour la même raison, on ne distingue pas de flottants par rapport aux boues, ce qui ne veut pas dire qu’il n’y a pas de flottants dans la station.

Après agitation

o Mousses : pas de mousse particulière après agitation

o Aspect du floc : en masse

o Odeur : odeur organique

o Couleur : marron foncée

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Constatations microscopiques

Le tableau ci-dessous décrit les espèces observées qui se sont développées en quantité significative dans l’ouvrage biologique. L’appréciation de l’abondance est notée de + (très peu abondant) à +++ très abondant.

OBSERVATION MICROSCOPIQUE

Caractéristiques du floc

Densité Taille

Forme Croissance particulière

Débris

Champignons - algues Filaments*

Quelques petits flocs très compacts, d’autres plus jeunes moins compacts Plutôt faible (<150µ) Ronde et régulière pour les petits compacts, forme irrégulière pour les autres Quelques micro-colonies bien rondes, souvent attribuées à une flore autotrophe nitrifiante Présence de débris (essentiellement minéraux) Absence Présence très abondante

Micro-faune

Protozoaires

Zooflagellés Ciliés Holotriches Péritriches Hypothriches Rhizopodes Suctoriens

(abondance : - nulle ; + très faible ; + faible ; ++ moyenne ; +++ forte)

bodo + - Opercularia + à très courts pédoncules - petits Thécamébiens type chlamydophrys ++ -

Métazoaires Rotifères

Nématodes + -

Bactéries libres Spirilles Autres

Absence : pas de septicité interne dans la station Présence, mais à faible abondance.

*Filaments Présence Type

Indice Eikelboom (échelle de 0 à 6) : 6 dans les boues : dominant = 914 ; secondaire : microthrix en quantité significative dans les mousses : dominant = microthrix ; secondaire = 914 puis haliscomenobacter

Interprétation

Oxygène dissous Degré de stabilisation des boues

Charge Décantabilité

Rendement d’épuration Particularité de l’effluent

Probablement insuffisant ou limite Boues stabilisées Proche d’une charge d’aération prolongée très mauvaise dans le flacon mauvais car conséquences de la turbidité (sur DCO notamment) industriel agroalimentaire caractère toxique non présent (du moins au jour de l’observation)

Commentaires

Les flocs sont petits et peu structurés. Quelques flocs ont une relative densité, mais majoritairement la densité est faible et la croissance diffuse. On observe de nombreux filaments bactériens qui, vu leur abondance, créent physiquement des liens entre les flocs de faible consistance. D’autres libres dans l’eau interstitielle.

La faune est peu abondante, représentative d’une faible charge sans doute à la limite de l’aération prolongée, avec essentiellement quelques rotifères, de rares ciliés Péritriches (petites opercularia) et de petits Thécamébiens. Ces deux dernières familles témoignent d’une épuration médiocre, avec des résiduels NH4 pouvant être conséquent, ainsi que des résiduels DCO potentiels.

Peu de zooflagellés sont recensés, la station ne subit pas de surcharges organiques.

Un fort foisonnement filamenteux est constaté. Le type dominant est un 0914 qui se développent sans conditions précises de charge organique, malgré qu’il soit plutôt recensé dans des conditions de faible charge. Son développement peut être favorisé par la présence de soufre réduit (sulfites sulfures), il faut donc vérifier la présence d’une source de soufre réduit dans l’effluent. Il n’est en général pas

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associé à des défauts de décantation car il est de faible longueur. Cependant, avec un fort foisonnement et des flocs de faible densité la décantation peut être altérée.

Le filament secondaire est un microthrix qui est présent en quantité significative. Il se concentre fortement dans les flottants ou il devient le type largement dominant. A l’examen microscopique, microthrix s’est collé sur la lamelle, en raison de son caractère hydrophobe. La raison de sa présence est à mettre en relation avec des corps gras (source de carbone préférentiel) et des sous aérations chroniques.

La faible abondance de la faune et les trois filaments identifiés témoignent de conditions d’oxygénation limites.

Le foisonnement filamenteux est très abondant. Une augmentation de l’aération est souhaitable, mais pourra s’avérer insuffisante pour retrouver un fonctionnement normal de l’installation dans des délais raisonnables. Il est possible de procéder à des traitements permettant d’éradiquer les filaments présents (chlore ou sels d’aluminium)

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Illustration photographique des examens microscopiques

Boue activée

Grossissement x100

Etat frais

Lumière naturelle

Aspect général des flocs : très diffus, de petite taille. On observe quelques flocs de densité plus élevée (parties foncées), les autres sont particulièrement peu denses

Nombreux filaments formant des pontages entre ces petits flocs, créant ainsi un frein à la décantation.

Boue activée

Grossissement x100

Etat frais

Lumière naturelle

Flocs peu structurés, peu denses, diffus, avec pontages filamenteux.

Petit rotifère

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Boue activée

Grossissement x250

Etat frais

Lumière naturelle

Petit thécamébien, type chlamydoprhys

Cette espèce est ici la plus abondante

Cilié péritriche type opercularia. Deux zoïdes seulement, et très court pédoncule

Boue activée

Grossissement x250

Etat frais

Lumière naturelle

A ce niveau de zoom on voit bien la faible consistance des flocs bactériens.

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Boue activée

Grossissement x100

Etat frais

Lumière naturelle

Quelques rares flocs bactériens plus denses, mais qui sont de petite taille.

Autre rotifère

Boue activée

Grossissement x250

Etat frais

Lumière naturelle

On distingue des formes de croissance bactériennes très peu denses mais bien régulières, à contours nets, formant des colonies régulières.

Ces croissances sont de formation récente, et très probablement lié a la présence de composés carbonés fortement biodégradables.

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Boue activée

Grossissement x100

Etat frais

Fond noir

Le fond noir met bien en évidence l‘abondant développement de filaments bactériens

Boue activée

Grossissement x100

Etat frais

Fond noir

Même remarque.

Les flocs élémentaires sont reliés par les filaments.

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Boue activée

Grossissement x100

Etat sec

Coloration de Gram

Le séchage met en évidence les différences de densité des flocs (du pus foncé au plus clair) : ils sont majoritairement de très faible voire très faible densité

Boue activée

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

Le filament largement dominant est un type 0914. Ici sous sa forme Gram négatif

Filament secondaire Gram positif : microthrix

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Boue activée

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

Boue activée

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

Formation de flocs très uniforme avec probablement une souche bactérienne unique, densité plutôt faible.

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Boue activée

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

Idem

Boue activée

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

Autre filament secondaire G+, une forme de nostocoida.

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Flottants

Grossissement x100

Etat frais

Lumière naturelle

Remarque : forte dilution pour permettre l’observation

On observe de nombreux filaments collés à la paroi de la lamelle

Flottants

Grossissement x100

Etat frais

Lumière naturelle

Remarque : forte dilution pour permettre l’observation

Les filaments sont moins visibles lorsque la mise au point est faite au niveau des flocs bactériens

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Flottants

Grossissement x100

Etat frais

Fond noir

Remarque : forte dilution pour permettre l’observation

Abondance de filaments

Flottants

Grossissement x100

Etat frais

Fond noir

Même remarque.

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Flottants

Grossissement x100

Etat sec

Coloration de Gram

Remarque : forte dilution pour permettre l’observation

Très nette concentration de filaments Gram positif dans ces flottants par rapport à la boue activée.

Flottants

Grossissement x100

Etat sec

Coloration de Gram

Remarque : forte dilution pour permettre l’observation

Filament Gram positif dominant dans les flottants: microthrix

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Flottants

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

Microthrix dominant

0914 secondaire

Haliscomenobacter secondaire

Flottants

Grossissement x1000

Etat sec

Coloration de Gram

De nombreuses cellules vides dans la longueur du filament microthix. Ces cellules vides constituent des zones de fragilité du filament (cassures attendues). C’est en général l’image d’un filament en partie détruit sous l’action d’un traitement, au chlore par exemple.