sciences et techniques - Siaap, la cité de l'eau et de l'assainissement
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C. TRAITEMENTS SECONDAIRES<br />
Ils ont pour fonction d’éliminer les matières dissoutes, c’est-à-dire les composés organiques ou<br />
minéraux solubles dans l’eau. Ils sont basés sur <strong>de</strong>s mécanismes biologiques développés par<br />
certains micro-organismes. Ces <strong>de</strong>rniers peuplent tous les milieux <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nète <strong>et</strong> participent<br />
activement à l’équilibre <strong>de</strong>s écosystèmes. Ils assurent notamment <strong>la</strong> dégradation <strong>de</strong> <strong>la</strong> matière<br />
organique en matière minérale, assimi<strong>la</strong>ble par les végétaux. Ainsi, lors d’une pollution, les microorganismes<br />
présents naturellement dans les rivières prolifèrent <strong>et</strong> sont capables <strong>de</strong> dégra<strong>de</strong>r<br />
les différentes pollutions dissoutes en les utilisant pour leur propre croissance. C’est le principe<br />
d’autoépuration d’un cours d’eau, reproduit à gran<strong>de</strong> échelle par les hommes dans le cadre <strong>de</strong><br />
l’épuration biologique <strong>de</strong>s eaux usées.<br />
Pour aller plus loin :<br />
SCIENCES DE LA VIE<br />
> L’autoépuration<br />
• Les micro-organismes <strong>et</strong> l’épuration <strong>de</strong>s eaux usées<br />
Regroupant une très gran<strong>de</strong> diversité d’espèces, les micro-organismes possè<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>s spécificités<br />
propres <strong>et</strong>, corré<strong>la</strong>tivement, <strong>de</strong>s capacités distinctes d’épuration <strong>de</strong>s eaux. Quatre groupes sont<br />
impliqués dans l’épuration <strong>de</strong>s eaux usées.<br />
Les bactéries<br />
Organismes unicellu<strong>la</strong>ires dont <strong>la</strong> taille est <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 1 µm, les bactéries consomment les matières<br />
minérales <strong>et</strong> organiques constituant <strong>la</strong> pollution. Elles se reproduisent par division binaire. Chaque<br />
cellule mère se divise en <strong>de</strong>ux cellules filles strictement i<strong>de</strong>ntiques (clones). Dans <strong>de</strong>s conditions<br />
optimales, <strong>la</strong> croissance d’une culture est exponentielle. À titre d’exemple, <strong>la</strong> popu<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>la</strong> bactérie<br />
Escherichia coli peut doubler toutes les vingt minutes. Au<br />
bout <strong>de</strong> huit heures, elle compte 2 24 cellules (16 777 216),<br />
Bactérie fi<strong>la</strong>menteuse<br />
soit le nombre d’habitants <strong>de</strong> <strong>la</strong> mégapole Osaka-Kyoto-<br />
Kobé. Le temps que m<strong>et</strong> une popu<strong>la</strong>tion pour doubler, le<br />
Liqui<strong>de</strong> interstitiel<br />
temps <strong>de</strong> génération, est un paramètre important pour le<br />
traitement <strong>de</strong>s eaux. Il varie en fonction <strong>de</strong>s espèces <strong>et</strong> <strong>de</strong>s<br />
Bactéries libres<br />
conditions environnementales considérées. Les bactéries<br />
(figure 12) constituent le principal groupe impliqué dans<br />
l’épuration <strong>de</strong>s eaux, à <strong>la</strong> fois du fait <strong>de</strong> leur forte présence<br />
dans les eaux usées <strong>et</strong> les matières fécales (un gramme<br />
<strong>de</strong> fèces contient 10 12 bactéries) 27 <strong>et</strong> <strong>de</strong> leur capacité à<br />
dégra<strong>de</strong>r les pollutions.<br />
Figure 12 : Bactéries (Boue activée observée au microscope optique<br />
à contraste <strong>de</strong> phase (x 200))<br />
Les protozoaires<br />
Ce sont <strong>de</strong>s organismes unicellu<strong>la</strong>ires <strong>de</strong> taille plus<br />
importante que celle <strong>de</strong>s bactéries (entre 10 <strong>et</strong> 300 µm).<br />
Leur croissance est plus lente. Leur morphologie est plus<br />
différenciée : certains possè<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>s cils (ciliés), d’autres<br />
<strong>de</strong>s f<strong>la</strong>gelles (f<strong>la</strong>gellés), ou encore <strong>de</strong>s pseudo-pieds<br />
(rhizopo<strong>de</strong>s). Les protozoaires (figure 13) se nourrissent<br />
<strong>de</strong> matière organique (ils sont organotrophes) <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
bactéries libres ou fixées. Ils vont donc participer à <strong>la</strong><br />
dépollution <strong>de</strong> l’eau <strong>et</strong> à sa c<strong>la</strong>rification.<br />
Figure 13 : Protozoaires ciliés – bouqu<strong>et</strong> <strong>de</strong> Péritriches<br />
(Vorticel<strong>la</strong> sp.) (Eau <strong>de</strong> <strong>la</strong>vage <strong>de</strong>s biofiltres <strong>de</strong> <strong>la</strong> Nit <strong>de</strong> Seine aval<br />
observée au microscope optique à contraste <strong>de</strong> phase (x 200))<br />
Ciliature apicale<br />
Nucleus<br />
(noyau)<br />
Zoï<strong>de</strong><br />
(corps cellu<strong>la</strong>ire)<br />
Pédoncule<br />
(pied)<br />
27/ Agence française <strong>de</strong> sécurité sanitaire <strong>et</strong> alimentaire (AFSSA), intervention sur <strong>la</strong> microbiologie dans le cadre du séminaire Sur<strong>et</strong>é, innovation <strong>et</strong> maîtrise <strong>de</strong> l’énergie dans les procédés <strong>et</strong><br />
les équipements frigorifiques (Simfri), O. Firmesse, 2007.<br />
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SCIENCES ET TECHNIQUES / COLLÈGE ET LYCÉE