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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 284 — #292
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CHAPITRE 5 – FORCES INTERMOLÉCULAIRES
de pollution d’un effluent. Une DCO importante peut provenir de la présence dans
l’eau d’huiles, de solvants, de matières phosphorées, azotées, d’ions cyanure CN −
ou encore d’ions fluorure F
– .
• DBO : demande biologique en oxygène. On utilise généralement la DBO 5 (ou
demande biologique à 5 jours). Elle est mesurée par la consommation en dioxygène à 20 °C, à l’obscurité et pendant cinq jours d’incubation d’un échantillon. Elle
mesure l’oxydation biologique de certaines matières organiques.
La DCO et la DBO sont des mesures complémentaires car la DCO renseigne sur
la totalité des matières oxydables, sans donner de renseignement sur leur biodégradabilité. La DBO permet d’évaluer la quantité de matière biodégradable d’un effluent. Le rapport DCO/DBO permet de qualifier la biodégradabilité d’un effluent.
Ainsi lorsque le rapport est inférieur à 2, l’effluent est facilement biodégradable tandis que lorsque le rapport est supérieur à 4, l’effluent est dit difficilement biodégradable. Les techniques de dépollution sélectionnées devront tenir compte de la nature
(biodégradable ou non) des éventuels polluants de l’effluent. Les normes de rejets
d’effluents en terme de DCO ou de DBO proposent des limites admissibles : DCO
inférieure à 120 mg·L −1 et DBO inférieure à 30 mg·L −1 .
• COT : carbone organique total. Cette grandeur apprécie la concentration en matières organiques. Il s’agit d’un critère de pollution mesurant les composés organiques présents dans une eau.
Mesure expérimentale du COT
Le COT est mesuré expérimentalement en routine de façon simple. Il existe plusieurs
modes de mesures. Une première méthode consiste à oxyder tous les éléments
carbonés en dioxyde de carbone CO 2 dans un four chauffé entre 900 et 1000 °C en
présence de catalyseurs. Le dioxyde de carbone formé est dosé dans un analyseur
infra-rouge (qui mesure l’intensité de l’absorption infra-rouge de l’échantillon, à une
longueur d’onde caractéristique d’une vibration du dioxyde de carbone). Le résultat
est proposé en mg de carbone par litre d’eau. Ce processus d’oxydation à chaud est
privilégié lorsque l’échantillon est riche en molécules organiques complexes.
Pour des effluents plus propres, et afin d’éviter l’utilisation d’un four, il existe un
procédé d’oxydation à froid. En effet, l’utilisation d’un four pose de problèmes techniques importants (et des soucis de maintenance des installations). Le four s’encrasse rapidement, les sels minéraux formés au cours de la dégradation sont à
l’origine de phénomènes importants de corrosion. L’oxydation à froid propose de
coupler une oxydation chimique (par le persulfate de calcium) et une irradiation
sous lumière ultra-violette. La technique d’oxydation à froid se révèle moins efficace dans le cas de molécules organiques à longue chaîne carbonée. Une dernière
méthode (optique) totalement différente est rencontrée. Elle utilise l’absorption de
radiations ultra-violettes par les molécules organiques dispersées dans une phase
aqueuse. L’irradiation des effluents aqueux a lieu pour une longueur d’onde égale
à λ = 254 nm, choisie car elle correspond à une absorption d’un grand nombre de
molécules organiques. Cette dernière méthode est qualifiée de méthode alterna284
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de pollution d’un effluent. Une DCO importante peut provenir de la présence dans
l’eau d’huiles, de solvants, de matières phosphorées, azotées, d’ions cyanure CN −
ou encore d’ions fluorure F
– .
• DBO : demande biologique en oxygène. On utilise généralement la DBO 5 (ou
demande biologique à 5 jours). Elle est mesurée par la consommation en dioxygène à 20 °C, à l’obscurité et pendant cinq jours d’incubation d’un échantillon. Elle
mesure l’oxydation biologique de certaines matières organiques.
La DCO et la DBO sont des mesures complémentaires car la DCO renseigne sur
la totalité des matières oxydables, sans donner de renseignement sur leur biodégradabilité. La DBO permet d’évaluer la quantité de matière biodégradable d’un effluent. Le rapport DCO/DBO permet de qualifier la biodégradabilité d’un effluent.
Ainsi lorsque le rapport est inférieur à 2, l’effluent est facilement biodégradable tandis que lorsque le rapport est supérieur à 4, l’effluent est dit difficilement biodégradable. Les techniques de dépollution sélectionnées devront tenir compte de la nature
(biodégradable ou non) des éventuels polluants de l’effluent. Les normes de rejets
d’effluents en terme de DCO ou de DBO proposent des limites admissibles : DCO
inférieure à 120 mg·L −1 et DBO inférieure à 30 mg·L −1 .
• COT : carbone organique total. Cette grandeur apprécie la concentration en matières organiques. Il s’agit d’un critère de pollution mesurant les composés organiques présents dans une eau.
Mesure expérimentale du COT
Le COT est mesuré expérimentalement en routine de façon simple. Il existe plusieurs
modes de mesures. Une première méthode consiste à oxyder tous les éléments
carbonés en dioxyde de carbone CO 2 dans un four chauffé entre 900 et 1000 °C en
présence de catalyseurs. Le dioxyde de carbone formé est dosé dans un analyseur
infra-rouge (qui mesure l’intensité de l’absorption infra-rouge de l’échantillon, à une
longueur d’onde caractéristique d’une vibration du dioxyde de carbone). Le résultat
est proposé en mg de carbone par litre d’eau. Ce processus d’oxydation à chaud est
privilégié lorsque l’échantillon est riche en molécules organiques complexes.
Pour des effluents plus propres, et afin d’éviter l’utilisation d’un four, il existe un
procédé d’oxydation à froid. En effet, l’utilisation d’un four pose de problèmes techniques importants (et des soucis de maintenance des installations). Le four s’encrasse rapidement, les sels minéraux formés au cours de la dégradation sont à
l’origine de phénomènes importants de corrosion. L’oxydation à froid propose de
coupler une oxydation chimique (par le persulfate de calcium) et une irradiation
sous lumière ultra-violette. La technique d’oxydation à froid se révèle moins efficace dans le cas de molécules organiques à longue chaîne carbonée. Une dernière
méthode (optique) totalement différente est rencontrée. Elle utilise l’absorption de
radiations ultra-violettes par les molécules organiques dispersées dans une phase
aqueuse. L’irradiation des effluents aqueux a lieu pour une longueur d’onde égale
à λ = 254 nm, choisie car elle correspond à une absorption d’un grand nombre de
molécules organiques. Cette dernière méthode est qualifiée de méthode alterna284