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traitement des eaux usées | Histoire, méthodes, systèmes et technologies


Traitement des eaux usées, aussi appelé traitement des eaux usées, l’élimination des impuretés des eaux usées ou des eaux usées avant qu’elles n’atteignent les aquifères ou les plans d’eau naturels tels que les rivières, les lacs, les estuaires et les océans. Étant donné que l’eau pure ne se trouve pas dans la nature (c’est-à-dire en dehors des laboratoires chimiques), toute distinction entre l’eau propre et l’eau polluée dépend du type et de la concentration des impuretés présentes dans l’eau ainsi que de son utilisation prévue. En termes généraux, l’eau est dite polluée lorsqu’elle contient suffisamment d’impuretés pour la rendre impropre à une utilisation particulière, comme la boisson, la natation ou la pêche. Bien que la qualité de l’eau soit affectée par les conditions naturelles, le mot la pollution implique généralement l’activité humaine comme source de contamination. La pollution de l’eau est donc principalement causée par le drainage des eaux usées contaminées dans les eaux de surface ou les eaux souterraines, et le traitement des eaux usées est un élément majeur du contrôle de la pollution de l’eau.

Questions les plus fréquentes

Qu’est-ce que les eaux usées?

Comment les eaux usées sont-elles générées?

Quels sont les polluants courants présents dans les eaux usées?

Comment les eaux usées sont-elles traitées dans une installation de traitement des eaux usées?

Pourquoi la récupération des ressources en eaux usées est-elle importante?

Contexte historique

Rejet direct des eaux usées

De nombreuses villes anciennes avaient des systèmes de drainage, mais elles étaient principalement destinées à évacuer l’eau de pluie des toits et des trottoirs. Un exemple notable est le système de drainage de Rome antique. Il comprenait de nombreux conduits de surface qui étaient connectés à un grand canal voûté appelé Cloaca Maxima («grand égout»), qui transportait les eaux de drainage vers le Tibre. Construit en pierre et à grande échelle, le Cloaca Maxima est l’un des plus anciens monuments existants de l’ingénierie romaine.

Il y a eu peu de progrès dans le drainage urbain ou l’assainissement au Moyen Âge. Des voûtes privées et des puisards ont été utilisés, mais la plupart des déchets ont été simplement déversés dans des gouttières pour être évacués à travers les drains par les inondations. Des toilettes (toilettes) ont été installées dans les maisons au début du XIXe siècle, mais elles étaient généralement des puisards, pas aux égouts. Dans les zones densément peuplées, les conditions locales sont rapidement devenues intolérables car les puisards étaient rarement vidés et souvent débordés. La menace pour la santé publique est devenue apparente. En Angleterre, au milieu du XIXe siècle, des épidémies de choléra ont été directement attribuées à des sources d’eau de puits contaminées par des déchets humains provenant de voûtes privées et de puisards. Il est rapidement devenu nécessaire que tous les water-closets des grandes villes soient directement raccordés aux égouts pluviaux. Cela a transféré les eaux usées du sol près des maisons aux plans d’eau voisins. Ainsi, un nouveau problème est apparu: la pollution des eaux de surface.

On disait autrefois que «la solution à la pollution est la dilution». Lorsque de petites quantités d’eaux usées sont rejetées dans un plan d’eau qui coule, un processus naturel d’auto-épuration des cours d’eau se produit. Cependant, les communautés densément peuplées génèrent de si grandes quantités d’eaux usées que la dilution à elle seule ne prévient pas la pollution. Cela nécessite de traiter ou de purifier les eaux usées dans une certaine mesure avant l’élimination.

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La construction de stations d’épuration centralisées a commencé à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, principalement au Royaume-Uni et États Unis. Au lieu de rejeter les eaux usées directement dans un plan d’eau voisin, elles ont d’abord été soumises à une combinaison de processus physiques, biologiques et chimiques qui ont éliminé une partie ou la plupart des polluants. À partir des années 1900, de nouveaux systèmes de collecte des eaux usées ont été conçus pour séparer les eaux pluviales des eaux usées domestiques, afin que les stations d’épuration ne soient pas surchargées pendant les périodes de temps humide.

Après le milieu du 20e siècle, la préoccupation croissante du public pour la qualité de l’environnement a conduit à une réglementation plus large et plus stricte des pratiques d’élimination des eaux usées. Des niveaux de traitement plus élevés étaient nécessaires. Par exemple, le prétraitement des eaux usées industrielles, dans le but d’empêcher les produits chimiques toxiques d’interférer avec les processus biologiques utilisés dans les stations d’épuration, est souvent devenu une nécessité. En fait, la technologie de traitement des eaux usées a progressé au point où il est devenu possible d’éliminer pratiquement tous les polluants des eaux usées. Cependant, cela était si cher que des niveaux de traitement aussi élevés n’étaient généralement pas justifiés.

Les usines de traitement des eaux usées sont devenues de grandes installations complexes qui nécessitaient des quantités considérables d’énergie pour leur fonctionnement. Après la hausse des prix du pétrole dans les années 1970, le souci de la conservation de l’énergie est devenu un facteur plus important dans la conception de nouveaux systèmes de contrôle de la pollution. Par conséquent, l’élimination des terres et l’élimination souterraine des eaux usées ont commencé à recevoir une attention accrue lorsque cela était possible. De telles méthodes de lutte contre la pollution «à faible technologie» pourraient non seulement aider à économiser l’énergie, mais aussi à recycler les nutriments et à reconstituer les réserves d’eau souterraine.



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