Etude comparative de l'efficacité des traitements ... - Mémoires IGEAT

7.2.4.1 Azote
Dans les eaux usées, l'azote est essentiellement présent sous forme organique et ammoniacale. Outre
l'assimilation de l’azote par les bactéries qui n’agit que faiblement sur sa réduction, l’abattement de
l’azote se réalise en deux phases successives :
1. Nitrification : en milieu oxygéné
La nitrification 6 consiste en la transformation de l’ammoniaque en nitrate, elle est réalisée de façon
biologique par les bactéries nitrifiantes. Or, ces bactéries ont une faible croissance, le temps de
rétention des eaux dans le bassin d’aération doit donc être assez long. La nitrification ne se produit
donc pas dans le traitement secondaire, mais bien par un traitement aérobie tertiaire, plus long.
2. Dénitrification : en milieu pauvre en oxygène
Le nitrate ainsi produit est éliminé par la dénitrification 7 biologique. La dénitrification est le
processus par lequel les bactéries dénitrifiantes anaérobies convertissent le nitrate en azote gazeux
(N2). Cette relation est réalisée par le fait que, en absence d’oxygène, ces bactéries sont capables
d’utiliser immédiatement l’oxygène des nitrates comme un oxydant. Le donneur d'électrons sera de
préférence du carbone organique. La source de substrat carboné est donc très importante. En
pratique, cette étape sera réalisée grâce à un bassin tertiaire anaérobie. Dans certains cas, les quantités
de carbone organique apportées par l'effluent peuvent être insuffisantes pour obtenir une
dénitrification poussée (Degrémont, 2001).
L'ensemble des réactions de réduction de l’azote est schématisé à la figure 8.
Fig 8: ensemble des réactions de réduction de l’azote
En pratique, les stations d’épuration réalisent le processus complet ou non selon le cas :
- La phase de nitrification uniquement : le but de cette phase est de produire un effluent
contenant exclusivement de l’azote sous forme de nitrate, cette forme d’azote ne consommera
donc plus d’oxygène lorsqu’il sera rejeté en milieu naturel, contrairement à l’ammoniaque.
- La nitrification suivie d’une dénitrification : l’effluent ne contient presque plus d’azote, le
processus complet ayant été réalisé.
6 Cette étape comporte 2 sous-étapes :
- Nitritation : Oxydation de NH 4 + en NO2 - : par les bactéries du genre Nitrosomonas,
- Nitratation : Oxydation de NO 2 - en NO3 - : par les bactéries du genre Nitrobacter.
La réaction globale simplifiée de la nitrification s'écrit de façon suivante :NH 4 + + 2 O2 NO 3 - + 2 H + + H2O
7 La réaction de dénitrification est la suivante : NO3 - + 6 H + + 5 e - 0,5 N2 + 3 H 2O
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