Analyse sommaire d’une eau industrielle usée

Aspect quantitatif (traitement)

Lors de cette analyse sommaire d’une eau industrielle usée, nous avons eu la chance d’effectuer nos analyses sur un échantillon d’eau industrielle fourni par la coopérative Agropur de Notre-Dame du Bon Conseil, qui se spécialise dans l’industrie laitière depuis plusieurs années.

Leur effluent d’eau usée provient d’une valorisation du lactosérum, issue d’un procédé membranaire. Cette valorisation leur donne un mélange crémeux qui leur est utile afin de préparer le fromage tel le cheddar.

Ce procédé est à toute fin utile afin de créer le fromage, mais il crée beaucoup de déchet industriel qui risque de se retrouver dans l’eau si l’on n’effectue pas un traitement adéquat afin de purifier l’eau de cet effluent car ils doivent respecter les normes environnementales. À tous les jours, ils doivent traiter 2100 m3/d d’eau, ce qui n’est pas peu.

Le traitement débute donc par un tamissage (5 mm). Le pH de l’effluent doit absolument être abaissé (il est d’environ 11,4) vers un pH de 6 ou 7 avec l’addition de HCl durant 10h (il va de même pour le contrôle du chlore). Ensuite, il y a le traitement anaérobie qui hydrolyse les protéines (N-ORGA en N-NH3). Cette partie du traitement prend normalement 12h à s’effectuer pour continuer sa purification dans les RBS (traitement aérobie). Cette étape est séparée en 2 temps : 6h d’aération suivi de 6h d’anoxie qui permettra la dénitrification. (N-NH3 en NO3). Ils ont besoin d’effectuer 2 cycles/d sur les RBS. Ils ont notamment 2 étangs tampons de polissage pour la déphosphatation. Celle-ci est obligatoire après le 15 mai, en vue d’amoindrir le risque de prolifération de cyanobactéries. Il y a ajout de sulfate ferrique dans les étangs, ce qui entraînera une précipitation (agglomération des particules de phosphates et autres colloïdes en sus), ce qui permettra de collecter le surnageant clarifié et de le rejeter à la rivière ou dans tout autre milieu récepteur.

La coopérative Agropur effectue régulièrement des bio-essais sur des poissons « Têtes de boules » afin de vérifier la toxicité de leur effluent.

Aspect qualitatif (laboratoire)

-pH

Lorsque l’on mesure le pH, on mesure l’activité des ions H+ dans l’eau. On définit la formule suivante : pH = -log(H+) . Le pH est aussi relié à la teneur en ion OH-, mais nous allons nous concentrer d’avantage sur le pH. Il faut bien faire attention de ne pas confondre pH et acidité car le pH mesure l’intensité des ions H+ présents dans la solution tandis que l’acidité tient compte de tout les ions H+ ainsi que de ceux pouvant être libérés par la suite.

**Le pH est directement relié à l’alcalinité d’un échantillon**

Sachant que le pH est important vis à vis des propriétés physico-chimiques telles que l’acidité et l’agressivité, dans les processus biologiques et dans l’efficacité d’un traitement d’usine concernant la clarification et la chloration de la réserve. Il est donc important de prendre compte de la mesure du pH le plus fréquemment possible dans ses installations et d’effectuer un étalonnage efficace afin d’obtenir une bonne mesure.

On mesure le pH à l’aide d’un pH-mètre, l’appareil le plus couramment utilisé pour ce type de mesure. Ici, pour l’analyse sommaire, afin de mesurer le pH, nous avons utilisé un pH-mètre avec une électrode combinée et aussi des papiers indicateurs (pour l’azote Kjeldahl total).

Étalonnage d’un pH-mètre :

On allume le pH-mètre. On place l’électrode dans un liquide. On débute l’étalonnage par la solution de pH 4,00 ou de pH 10,00. On laisse l’électrode donner une mesure de pH pour cette solution (si la lecture n’est pas exact, ajuster à l’aide du clavier). Ensuite, on place notre 2e solution (pH 7,00) et on plonge l’électrode dedans. On ajuste avec le clavier si l’on n’arrive pas à un pH de 7,00. Finalement, on peut procéder à la mesure d’un échantillon, en prenant bien soin de toujours faire agiter l’échantillon ainsi que d’assécher et rincer l’électrode entre chaque lecture.

-Conductivité

La conductivité, c’est le passage d’un courant entre deux électrodes de pôles différents (anode-cathode). La loi d’ohm est normalement utilisée dans le cas des métaux mais dans le cas des solutions, on utilise le terme de la conductance, ce qui représente l’inverse de la résistance. Ces deux valeurs dépendent de la nature du conducteur.

On mesure la conductivité en μS/cm.

On doit étalonner un conductimètre : on prend la conductance d’un échantillon connu (en conductance) car l’on doit être en mesure de définir le facteur k. Par exemple, nous avons un échantillon de 1413 μS/cm et lorsque l’on fait la lecture au conductimètre, on obtient 1300, alors pour trouver la valeur de k on divise la valeur que l’on aurait dû obtenir par celle obtenue. Ici, k = 1,09. Grâce à ce facteur k, on peut déduire n’importe quelle conductance par la formule suivante : Klecture= k C. (On doit noter la température de la solution lorsque l’on en mesure une!)

La conductivité se mesure donc très facilement et il est facile d’obtenir de nombreux résultant de cette mesure.

La valeur de la conductance est influencée par 3 facteurs : la force des électrolytes, la mobilité ionique et la température. La conductance sera forte si nous sommes en présence d’acides ou bases fortes ou de sels complètement dissociés. Le contraire pour les solutions contenant des bases et acides faibles.

Les ions H+ et OH- augmentent considérablement la conductance d’une solution car ils sont les 2 ions les plus mobiles. Normalement, les ions les plus petits et les plus légers possèdent les plus faibles mobilités, donc ils conduisent moins.

Pour ce qui est de la température, elle joue un rôle vraiment très important sur la valeur d’une conductance d’une solution. En effet, plus que la température est élevée et plus que la conductance sera élevée. Cela s’explique par le fait que plus la température augmente et plus les ions sont libres (élimination de la viscosité par la chaleur), ce qui fait irrémédiablement augmenter la conductance d’une solution.

La conductance de l’eau pure est de 3,6 x 10-2

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