Bonjour et bienvenue à la troisième semaine de ce cours consacré à la planification et au design des systèmes et technologies d'assainissement. Malheureusement, dans le monde, d'énormes quantités d'eaux usées et de boues non traitées finissent dans les rivières, les lacs et les mers. Comment les traiter? Après avoir passé en revue la semaine dernière les différents systèmes de transport des eaux usées et des boues jusqu'à leur mise en décharge, je vais à présent vous initier aux technologies de traitement centralisé et semi-centralisé. Le processus de traitement peut être divisé en plusieurs étapes : le pré-traitement, le traitement primaire, le traitement secondaire et le traitement tertiaire ou post-traitement. Au sein de ces catégories, certaines technologies sont basées sur des processus biologiques, aérobies, anaérobies ou les deux, d'autres sont basées sur des processus physiques et chimiques. Dans ce module nous examinerons les différentes étapes de traitement, puis nous nous concentrerons sur les pré-traitements et le post-traitement qui peuvent être implémentés dans n'importe dans quel système. Plus tard, dans les prochains modules, nous passerons en revue les technologies anaérobies, puis les technologies aérobies et finalement les technologies de traitement des boues. Les objectifs d'apprentissage de cette série de modules concernant les technologies de traitement sont les suivants : connaître les différentes technologies de traitement, distinguer les différentes étapes et processus de traitement et comprendre les différentes fonctions des technologies de traitement. Commençons. Premièrement, passons en revue les différentes étapes de traitement. Les deux étapes de traitement principales sont appelées primaire et secondaire. Le traitement primaire consiste à séparer les liquides des solides, par exemple par sédimentation. Le traitement secondaire, lui, consiste à éliminer la matière organique et les solides en suspension. Le pré-traitement est l'élimination préalable de certains constituants des eaux usées tels que les huiles, les graisses ou divers solides comme le sable ou les ordures. Le pré-traitement est indispensable. Pour finir, le traitement tertiaire ou post-traitement consiste à éliminer certains éléments restants comme les pathogènes, les nutriments tels que l'azote et le phosphore ou les micropolluants provenant des effluents. Le traitement tertiaire couvre un large spectre de technologies dont la plupart ne sont pas implémentées dans les pays à faible et moyen revenu, trop coûteuses et trop complexes. Voyons quelques technologies de pré-traitement. Le pré-traitement est l'élimination préalable de certains constituants des eaux usées ou des boues, soit avant leur transport, soit avant l'entrée au système de traitement. Il est destiné à empêcher l'accumulation des solides dans les étapes ultérieures et éviter les obstructions. Il peut aussi engendrer l'abrasion des certaines parties mécaniques des infrastructures d'assainissement et ainsi étendre leur durée de vie. Les technologies de pré-traitement utilisent des mécaniques physiques d'élimination telles que le dégrillage, la flottation, la décantation et la filtration. Le dégrillage est par exemple utilisé au niveau des grilles pour empêcher les ordures et les solides de grandes tailles d'entrer dans les réseaux d'égouts ou dans l'usine de traitement. La flottation est par exemple utilisée au niveau des séparateurs de graisses pour ainsi enlever les huiles et les graisses. Enfin, la décantation est par exemple utilisée dans les dessableurs pour éliminer les solides les plus lourds. Comme vous pouvez le voir sur cette image, dégraisseurs et dessableurs peuvent être combinés dans une même technologie. À l'autre extrémité du processus de traitement, la qualité de l'effluent peut être améliorée de différentes manières grâce aux technologies dites de post-traitement. Selon le design et l'utilisation de l'effluent ou selon les standards nationaux concernant le déversement des eaux résiduelles, l'étape de post-traitement peut être requise afin de retirer les pathogènes, les solides en suspension résiduels ou certains constituants de sol. Cela peut être principalement accompli par des techniques tertiaires de filtration ou de désinfection. Les processus de filtration peuvent être classés en deux catégories. D'un côté, la filtration en profondeur ou colonne de filtration, comme figurant sur cette image, où l'effluent passe à travers un matériau filtrant comme du sable ou du charbon actif. De l'autre côté, la filtration de surface où les éléments indésirables sont supprimés par tamisage par exemple à travers des membranes. Concernant la désinfection, son objectif est l'élimination des micro-organismes pathogènes. L'ajout de chlore est l'une des techniques les plus répandues. Le chlore est mélangé à l'effluent à l'entrée de la station de traitement grâce à un diffuseur et un mélangeur de chlore comme montré sur cette image. La désinfection peut également se faire par rayons UV ou par ozonation, bien que ces techniques soient plus coûteuses en énergie. Cependant, il faut être prudent lors de la désinfection. Par exemple, le chlore et la matière organique peuvent former des coproduits toxiques et dangereux pour l'environnement. Elle doit être appliquée uniquement en cas de stricte nécessité. Nous ne voulons pas créer plus de problème que nous en résolvons. Pour résumer, nous avons vu que le traitement est une succession d'étapes. Les principales sont le traitement primaire et secondaire. Le pré-traitement est indispensable et a le rôle de mesure préventive au niveau du domicile, de la rue ou à l'entrée de la station de traitement. Le post-traitement n'est pas toujours nécessaire et une approche pragmatique est recommandée. La qualité de l'effluent doit correspondre à l'utilisation finale prévue ou à la qualité du plan d'eau récepteur. Dans les prochains modules, nous allons davantage creuser les notions relatives au traitement et passer en revue les différentes technologies de traitement anaérobies et aérobies. Je vous y attends avec impatience!
