L'EAU

1. L'EAU

2. Le cycle de l'eau • L'évapotranspiration • Les précipitations • - Les flux continentaux

3. L'évapotranspiration

4. Les précipitations

5. Les flux continentaux

6. Répartition de l'eau douce et de l'eau salée sur terre

7. LE TRAITEMENT DES EAUX USÉES

8. Les étapes et procédés de traitement des eaux usées La dépollution des eaux usées nécessite une succession d'étapes faisant appel à des traitements physiques, physico-chimiques et biologiques. En dehors des plus gros déchets présents dans les eaux usées, l'épuration doit permettre, au minimum, d'éliminer la majeure partie de la pollution carbonée.

9. Le transport des eaux usées dans les collecteurs se fait généralement par gravité, sous l'effet de leur poids. Une station de relèvement permet d'acheminer les eaux usées dans la station d'épuration lorsque ces dernières arrivent à un niveau plus bas que les installations de dépollution. Cette opération de relèvement des eaux s'effectue grâce à des pompes ou à des vis d'Archimède. Relevage

10. Au cours du dégrillage, les eaux usées passent au travers d'une grille dont les barreaux, plus ou moins espacés, retiennent les matières les plus volumineuses. Ces éléments sont ensuite éliminés avec les ordures ménagères. Le tamisage, qui utilise des grilles dont l'espacement est plus réduit, peut compléter cette phase de prétraitement. Le dessablage débarrasse les eaux usées des sables et des graviers par sédimentation. Ces particules sont ensuite aspirées par une pompe. Les sables récupérés sont essorés, puis lavés avant d'être soit envoyés en décharge, soit réutilisés, selon la qualité du lavage. Dégrillage

11. Le dégraissage vise à éliminer la présence de graisses dans les eaux usées, graisses qui peuvent gêner l'efficacité des traitements biologiques qui interviennent ensuite. Le dégraissage s'effectue par flottation. L'injection d'air au fond de l'ouvrage permet la remontée en surface des corps gras. Les graisses sont raclées à la surface, puis stockées avant d'être éliminées (mise en décharge ou incinération). Elles peuvent aussi faire l'objet d'un traitement biologique spécifique au sein de la station d'épuration.De nombreuses stations utilisent des dessableurs- dégraisseurs combinés. Déssablage Déshuilage

12. Le traitement "primaire" fait appel à des procédés physiques, avec décantation plus ou moins aboutie, éventuellement assortie de procédés physico-chimiques, tels que la coagulation- floculation.Ces traitements éliminent 50 à 60 % des matières en suspension. Avec coagulation et floculation dans des décanteurs lamellaires, on peut éliminer jusqu'à 90 % des MES. Décantation

13. Traitement biologique Dans la grande majorité des cas, l'élimination des pollutions carbonée et azotée s'appuie sur des procédés de nature biologique. Les procédés membranaires combinent quant à eux des procédés biologiques et physiques. Certaines installations de dépollution des eaux usées ont toutefois recours à des filières de traitements physico-chimiques, qui peuvent, dans différents cas s'avérer plus opportunes.

14.                                   À l'issue des traitements, une ultime décantation permet de séparer l'eau épurée et les boues ou résidus secondaires issus de la dégradation des matières organiques. Cette décantation est opérée dans des bassins spéciaux, les clarificateurs. L'eau épurée peut alors être rejetée dans le milieu naturel. Clarification

15. Sortie en rivière Les boues récupérées en fond d'ouvrage sont pour partie renvoyées vers le bassin d'aération pour y maintenir la concentration voulue en micro-organismes épuratoires et, pour partie, extraites et envoyées sur la ligne de traitement des boues.

16. La qualité des eaux du robinet

17. Une exigence première : la qualité sanitaire C'est le principe qu'énonce le code de la santé publique (art. 19) : "Quiconque offre au public de l'eau en vue de l'alimentation humaine, à titre onéreux ou gratuit, est tenu de s'assurer que cette eau est propre à la consommation". La lutte contre les maladies et les épidémies liées à la consommation d'eau (le choléra et la typhoïde, notamment) a été au cœur des préoccupations des hygiénistes à la fin du XIXe siècle. Elle a inspiré les premiers programmes de modernisation des installations de distribution d'eau. La qualité sanitaire de l'eau des Français est aujourd'hui l'une des meilleures du monde.

18. Les contrôles Tout dysfonctionnement dans la distribution d'un bien aussi essentiel que l'eau, que ce soit en quantité ou en qualité, peut avoir des conséquences fâcheuses. C'est pourquoi l'eau fait l'objet d'une surveillance permanente. Savez-vous que l'eau, en France, est un des produits alimentaire les plus étroitement surveillés, un de ceux dont la qualité est la plus rigoureusement réglementée et contrôlée ?

19. Les normes s'appuient en général sur les travaux médicaux établissant les doses maximales admissibles (DMA), c'est-à-dire la quantité de telle ou telle substance qu'un individu peut absorber sans danger quotidiennement. Tout dépassement de la norme ne comporte pas nécessairement un risque pour le consommateur. Une eau qui ne respecterait pas tous les critères de qualité requis pourrait cependant être potable. Étant donné la marge de sécurité que les normes intègrent, un dépassement temporaire et modéré est la plupart du temps sans conséquences. En revanche, la qualité bactériologique doit être assurée en toutes circonstances et faire l'objet d'une surveillance de tous les instants. Les normes

20. Schéma du traitement de l'eau potable 3 4 6 9 2 1 5 7 8

21. 1 Pompage : L'eau est pompée dans le fleuve ou dans la nappe souterraine. 2 Dégrillage : Le filtrage de l'eau à travers des grilles arrête les corps flottants et les gros déchets. 3 Tamisage : L'eau traverse des tamis fins qui retiennent les déchets les plus petits 4 Tour d'eau brute : L'eau arrive dans des bassins où un ou plusieurs réactifs sont injectés : 5 Décantation-Floculation : Les particules agglomérées (floc) sont entraînées par leur poids au fond des bassins appelés décanteurs. 6 Filtration sur sable : L'eau traverse un lit de sable qui retient les dernières particules en suspension et élimine l'ammoniaque grâce aux bactéries nitrifiantes dans le sable. 7 Ozonation : L'ozone à forte dose a une action bactéricide et antivirus. Elle rend une partie de la matière organique biodégradable. 8 Chloration: L'ajout de chlore détruit les dernières bactéries et maintient une bonne qualité de l'eau tout au long de son parcours dans les canalisations. 9 Stockage : L'eau rendue potable est stockée dans des réservoirs avant d'être distribuée. • Un floculant qui permet aux particules de s'agglomérer en floc, - Des réactifs sont ajoutés si nécessaire pour ajuster le pH, - La désinfection est assurée par du bioxyde de chlore.

22. La pollution de l'eau La pollution de l'eau est essentiellement due aux rejets domestiques, industriels et agricoles.

23. Halte à la pollution ! Les polluants industriels et les produits chimiques qui se sont progressivement accumulés dans les eaux des fleuves au cours de ces 40 dernières années, ont traversés toute la chaîne alimentaire pou venir s'accumuler dans les tissus des bélougas. Le corps de ces baleines est tellement pollué, qu'un bélougas mort doit être traité avec les mêmes précautions qu'une cargaison de déchets toxiques.

24. La pollution domestique Elle provient des eaux vannes (WC) et des eaux ménagères (eaux de lavage). Les rejets sont surtout constitués de graisses mais aussi de produits chimiques (poudre à laver, détergents… ) qui se retrouvent dans les rivières lorsqu'ils n'ont pas été traités. Détergents à la surface d'un cours d'eau.

25. La pollution industrielle Elle représente 60 % de la pollution totale en France. Les rejets des industries sont surtout de nature chimique. Malgré tout, les industriels ont consenti de gros efforts financiers, ces dernières années, pour réduire la pollution. Certaines usines déversent d'énormes quantités d'eau polluée dans les rivières.

26. La pollution agricole Elle s'intensifie depuis que l'agriculture est entrée dans une phase d'industrialisation. La concentration des élevages entraîne un excédent des déjections animales et une source de pollution bactériologique. Les engrais chimiques: nitrates et phosphates sont massivement employés. Les herbicides et les pesticides sont de plus en plus utilisés par les agriculteurs. Tous ces produits s'accumulent dans les sols et finissent par polluer les nappes phréatiques : l'eau ne peut plus être consommée. Il existe aussi des pollutions accidentelles de l'eau (marées noires, station de traitement en panne, produits toxiques qui s'échappent des usines…). La pollution peut être aussi due à l'ignorance de certains usagers qui déversent des produits dangereux dans les égouts (huiles de vidange, trichloréthylène…). Les agriculteurs utilisent de grandes quantités d'engrais chimiques pour développer les cultures.

27. Quelques chiffres • La température de solidification de l'eau est 0° C, • Sa température d'ébullition est 100° C. • Fabriquer une voiture demande 30 000 litres d'eau, • une douche n'en demande que 35. • Pour faire 1 litre de limonade, il faut 8 litres d'eau. • 13 000 000 m3 d'eau sont consommés tous les jours en France pour les besoins domestiques. L'eau est un liquide incolore, inodore et sans saveur.

28. FESTIVAL DES LYCÉENS 2004 Lycée Professionnel A. Lomet 1re année Bac Pro secrétariat • Mes sources : • http://www.cieau.com • http://www.inrs-eau.uquebec.ca/ • - Sciences physiques, tout simplement HACHETTE éducation, p. 141 • Sciences physiques, technologique, HACHETTE éducation, p.100