Normes et détermination DBO DCO MES

7/22/2019 Normes et détermination DBO DCO MES

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Les polluants d'origine industrielle

Les paramètres généraux

Les paramètres présentés ci dessous correspondent à ceux qui sont le plussouvent retenus par les Agences de l’eau pour le calcul de la redevance pollutionainsi que par les services de la DRIRE dans les arrêtés fixant les prescriptionsapplicables aux ICPELa charge polluante est une donnée de base de l'auto surveillance. Saconnaissance nécessite la mesure d'un débit en continu ainsi que la

détermination de la qualité de l'effluent soit :- à partir d'analyses effectuées sur des prélèvements d'échantillons

représentatifs,- en continu.

Les critères retenus pour l'auto surveillance sont :- les paramètres généraux- les critères globaux- les paramètres complémentaires.

Un paramètre est un élément dont on va rechercher la présence et la quantité

(exemple : le sodium).La norme est représentée par un chiffre, qui fixe une limite supérieure à ne pasdépasser ou une limite inférieure à respecter.Un critère donné est rempli lorsque la norme est respectée pour un paramètredonné.

Les paramètres généraux

Le débit Le débit exprime la quantité d'eau qui circule pendant un intervalle de temps.

La température

Valeur limite de température pour les ICPE soumises à autorisation : latempérature des effluents rejetés doit être inférieure à 30°. Article 31 de l'arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvements et à laconsommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toute nature des installationsclassées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation dit"arrêté intégré".

Le pHLe pH du rejet doit être compris entre 5.5 et 8.5.(Rappel : pH<7 pour une eau acide / pH=7 pour une eau pure / pH>7 pour une

eau basique). Plus un effluent s'éloigne du pH neutre, plus la vie biologique estdifficile.La mesure du pH se fait avec la méthode normalisée NF T 90-008. Elle peut êtreréalisée à l'aide d'un pH-mètre.



Les critères globaux

Les matières en suspension – MES

Définition etimpact

La pollution d'une eau peut être associée à la présenced'objets flottants, de matières grossières et de particulesen suspension.

En fonction de la taille de ces particules, on distinguegénéralement :- les matières grossières (décantables ou flottables)- les matières en suspension (de nature organique ouminérale) qui sont des matières insolubles, fines.

Cette pollution particulaire est à l'origine de nombreuxproblèmes comme ceux liés au dépôt de matières, à leurcapacité d'adsorption physico-chimique ou auxphénomènes de détérioration du matériel (bouchage,

abrasion, ...). Adsorption : fixation d'une substance à la surface d'une particule par des liaisons faibles.

Leur principal effet est de troubler l'eau, diminuant ainsi lerayonnement lumineux indispensable pour une bonnecroissance des végétaux au fond des cours d'eau : c'est laturbidité.

Unité demesure

- mg/litre

Valeur limitede rejet pourles ICPEsoumises àautorisation

- 100 mg/l si le flux journalier maximal autorisé parl’arrêté n’excède pas 15 kg/j.- 35 mg/l au delà. Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvementset à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions detoute nature des installations classées pour la protectionde l’environnement soumises à autorisation dit "arrêtéintégré".

Méthodes de

mesure

Il existe deux méthodes normalisées d'analyse des MES :

- la méthode par filtration sur filtre en fibres de verre (NFEN 872)- la méthode par centrifugation (NF T 90-105-2).

Il est très difficile de mesurer les MES en continu. Enconséquence, la méthode la plus utilisée est la mesure dela turbidité (NF EN ISO 7027). Elle consiste en unemesure de la réduction de l'intensité lumineuse d'un rayontraversant un liquide contenant des matières ensuspension. L'unité de mesure de la turbidité est l'unité

néphélométrique (NTU).



Oxygène dissous et demande en oxygène


L'oxygène dissous est indispensable à toute forme de vieaquatique animale.La présence de matière organique réduit la teneur enoxygène dissous dans l'eau par oxydation à travers unprocédé microbiologique.Il existe ainsi deux types d'analyse qui permettent dedéterminer la quantité d'oxygène dans l'eau :- une mesure directe de la teneur en oxygène dissousdans un échantillon prélevé (cette mesure donne uneindication sur la santé du cours d'eau à un instant et unendroit donné),- une mesure de la quantité de matières organiques qui,lors de leur décomposition, sont susceptibles de

consommer l'oxygène présent (cette mesure, nomméedemande en oxygène, permet d'apprécier la santé globaled'un cours d'eau).

Unité demesure

mg/l d'oxygène ou en % de saturation

Méthodes demesure

La détermination de l'oxygène peut être réalisée :- par titrage (méthode Winkler),- grâce à une électrode sensible à l'oxygène dissous.La valeur mesurée dépend de la température, de la

pression et de la salinité de l'eau.



DBO - Demande biochimique en oxygène

Définition et

impact

La DBO correspond à l'oxygène qui a été utilisé par des

bactéries pour détruire ou dégrader les matièresorganiques biodégradables présentes dans l'eau. Cettemesure traduit donc indirectement la fractionbiodégradable dans l'eau et représente assez fidèlement leprocessus de dégradation naturel.Les transformations des matières organiques s'effectuenten deux stades :- le 1er stade, se rapportant aux composés carbonés,débute immédiatement et s'achève au bout de 20 joursenviron,

- le 2ème stade, se rapportant aux composés azotés, necommence qu'au bout d'une dizaine de jours et s'étendsur une période très longue.Il est convenu d'évaluer la demande biochimique enoxygène pendant 5 jours à 20°C désignée par le sigleDBO5. Le résultat est exprimé en mg/l d'oxygèneconsommé pendant 5 jours.

Unité demesure

mg/l d'oxygène


- 100 mg/l si le flux journalier maximal autorisé parl'arrêté n'excède par 30 kg/j.- 30 mg/l au delà Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvementset à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions detoute nature des installations classées pour la protectionde l’environnement soumises à autorisation dit "arrêtéintégré".

Méthodes demesure

Les méthodes normalisées :- méthode par dilution et ensemencement avec apport

d'allyl thio-urée (NF EN 1899-1)- méthode pour les échantillons non dilués (NF EN 1899-2).

Les méthodes commerciales :- mesure respirométrique ou manométrique,- mesure de la consommation d'oxygène.

La mesure en continu de la DBO5 n'est pas envisageablecompte tenu du temps de l'analyse (5 jours).



DCO - Demande Chimique en oxygène


La DCO correspond à la quantité d'oxygène (enmilligramme) qui a été consommée par voie chimiquepour oxyder l'ensemble des matières oxydables présentesdans un échantillon d'eau de 1 litre. Elle est moinsreprésentative que la DBO de la décomposition desmatières organiques qui a lieu dans le milieu naturel maiselle est rapide, et contrairement à cette dernière, possèdeune bonne reproductibilité. La DCO est particulièrement

indiquée pour mesurer la pollution d'un effluent industriel.Unité demesure

mg/litre d'oxygène


- 300 mg/l si le flux journalier maximal autorisé parl'arrêté n'excède par 100 kg/j.- 125 mg/l au delà. Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvementset à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions detoute nature des installations classées pour la protectionde l’environnement soumises à autorisation dit "arrêté

intégré".

Méthodes demesure

La méthode normalisée est appelée "détermination de lademande chimique en oxygène" : NFT 90-101.On définit la demande chimique en oxygène comme laconcentration d'oxygène, exprimée en mg/l, équivalente àla quantité de dichromate (oxydant) consommé par lesmatières dissoutes et en suspension lorsqu'on traite unéchantillon d'eau avec cet oxydant dans des conditionsdéfinies.Des DCO-mètres existent sur le marché : l'analyse se faitgénéralement dans les conditions de la norme et lamesure peut s'effectuer soit par titrimétrie, soit parcolorimétrie.



Rapport DCO / DBO5 comme indice de biodégradabilité

MO - Matières organiques ou oxydables


Le rapport DCO / DBO5 détermine la possibilité et lerendement de dégradation que l'on peut espérer par un

traitement d'oxydation biologique.Si le rapport DCO / DBO5 est inférieur à 3, on peut direque l'effluent est facilement biodégradable, un traitementbiologique devant être capable d'éliminer l'essentiel de lapollution.


La plupart des matières organiques ne deviennentpolluantes que lorsqu'elles se retrouvent en excès dans lemilieu. On distingue :- les matières organiques biodégradables qui sedécomposent dans le milieu naturel,- les matières organiques non biodégradables(hydrocarbures).

De nombreux micro polluants organiques d'origineindustrielle ou urbaine affectent la qualité des cours d'eau.

Ils traversent les stations d'épuration sans être altérés,résistent à l'auto-épuration et se retrouvent à l'état detraces dans les rivières. Outre la réduction d'oxygènedissous qu'ils entraînent, certains confèrent aux eaux deconsommation des propriétés irritantes parfois toxiquesainsi qu'une odeur et un goût désagréables. Ces micro-polluants peuvent avoir une action nuisible sur la florebactérienne et gêner, sinon empêcher le bonfonctionnement des stations d'épuration.

Méthodes de

calcul

MO = 1/3 DCO + 2/3 DBO5



COT - Carbone organique total

Substances prioritaires / dangereuses


Aucune des méthodes de mesure de la demande enoxygène ne permet d'évaluer précisément la chargeorganique totale de l'eau. L'analyse du Carbone Organique

Total a l'avantage d'être rapide, reproductible etfacilement automatisée.

Unité demesure

mg/litre de carbone

Méthodes demesure

L'analyse du carbone organique total se fait en plusieursphases :- production et dosage du gaz carbonique d'origineminérale et organique (CO2 total),- production et dosage du gaz carbonique d'origine

minérale,- la différence entre les deux mesures précédentes donnela production et le dosage du gaz carbonique d'origineorganique.


Un certain nombre de substances considérées commeparticulièrement dangereuses pour le milieu et pour

l'homme ont été définies comme prioritaires par ladirective européenne 2000/60/CE sur l'eau du 23/10/00.L'objectif fixé par la directive est de réduireprogressivement voire de supprimer les rejets, lesémissions et les pertes de ces substances dans un délai de20 ans.Afin de dresser un état des lieux de la présence de cessubstances dans le milieu aquatique en France, unecampagne de recherche a été lancée en 2002 par leMinistère de l'Ecologie et du Développement Durable. En

Ile-de-France, cette action de recherche a débuté en mai2003 et concerne de 350 à 400 Installations Classées pourla Protection de l'Environnement.

Méthodes demesure

La recherche de ces toxiques impose de faire appel à unlaboratoire spécialisé agréé par le ministère del'environnement.



Toxicité de l'effluent

Métox

Unité demesure

Equitox = le nombre de dilutions produites.L'équitox correspond au pouvoir inhibiteur d'un mètre3 d'eau dans lequel 50% des daphnies (petit crustacé d’eaudouce) introduites sont immobilisées après 24 heures.

Méthodes demesure

Le dosage des composés toxiques dans l'eau peut avoirlieu selon deux méthodes :- le test des daphnies (détermination des équitox) : ondéfinit le taux de dilution qu'il faut appliquer pour que50% des daphnies (petit crustacé d'eau douce) soient

encore mobiles après 24 heures,- le text Microtox® : mesure de la toxicité de l'effluent surdes bactéries "luminescentes".


Les métox sont des paramètres établis par les Agences del'eau, afin de percevoir les redevances pollution.Le METOX est calculé par la somme pondérée (exprimée

en g/litre) de huit métaux et métalloïdes, affectés decoefficients de pondération liés aux différences de toxicitédes éléments : Mercure 50, Arsenic 10, Plomb 10,-Cadmium 10, Nickel 5, Cuivre 5, Chrome 1, Zinc 1.

Unité demesure

g/litre



Les paramètres complémentaires

Azote – Nitrates


Les nitrates proviennent :- du lessivage des engrais,

- de l'azote re minéralisé sur les zones de culture,- des eaux usées domestiques,- et parfois des eaux usées industrielles.

Ils constituent l'un des éléments nutritifs majeurs desvégétaux. Les nitrates participent à la croissance desvégétaux dans l'eau, étouffant les autres organismesvivants et provoquant ce que l'on appelle unphénomène d'eutrophisation. Ils constituent donc undanger pour la faune et la flore lorsqu'ils sont présents

en quantité trop importante.Des programmes d'action contre les nitrates,notamment d'origine agricole, ont été mis en place dansle cadre de la transposition de la directive 91/676/CEEdu 12/12/1991 dite "directive nitrate".

Unité demesure

- mg/litre

Méthodes demesures

Méthode normalisée de mesure des nitrites : NF EN26777,

Méthode normalisée de mesure des nitrates : NF ENISO 13395,Méthodes continues de mesure des nitrates :- méthodes colorimétriques,- méthode spectrophotométrique directe,- méthode par électrode à ion spécifique.

Valeur limitede rejet pourles ICPEsoumises à

autorisation

- 30 mg/l en concentration moyenne mensuelle si leflux journalier maximal autorisé par l'arrêté est égal ousupérieur à 50 kg/j.

En zone sensible :- 15 mg/l en concentration moyenne mensuelle si leflux journalier maximal autorisé par l'arrêté est égal ousupérieur à 150 kg/j.- 10 mg/l en concentration moyenne mensuelle si leflux journalier maximal autorisé par l'arrêté estsupérieur à 300 kg/j. Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’auxémissions de toute nature des installations classées

pour la protection de l’environnement soumises àautorisation dit "arrêté intégré".



Phosphates / phosphore


Les phosphates peuvent être d'origine naturelle maisleur présence dans les eaux sont plus souvent d'origineartificielle (engrais, détergents, lessives, produitschimiques, etc.).

Les phosphates favorisent la croissance des végétauxdans l'eau et la prolifération des algues, étouffant lesautres organismes vivant dans l'eau, générant desodeurs et contribuant au phénomène d'eutrophisation.Par ailleurs, les détergents génèrent la formation demousses dans les égouts, la station d'épuration et lemilieu naturel.L'activité industrielle participe pour environ 25% auxrejets dans l'eau de phosphore.

Unité demesure

- mg/litre


- 10 mg/l en concentration moyenne mensuelle si leflux journalier maximal autorisé par l'arrêté est égal ousupérieur à 15 kg/j.

En zone sensible :- 2 mg/l en concentration moyenne mensuelle si le flux journalier maximal autorisé par l'arrêté est égal ousupérieur à 40 kg/j.

- 1 mg/l en concentration moyenne mensuelle si le flux journalier maximal autorisé par l'arrêté est supérieur à80 kg/j. Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’auxémissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises àautorisation dit "arrêté intégré".

Méthodes demesure

- Méthode de mesure normalisée du phosphore total :NF EN ISO 6878.

- Méthode commerciale : le phosphore total est doséaprès minéralisation et en général par colorimétrie.- Méthode de mesure des détergents dans l'eau -dosage des agents de surface anioniques par mesuragede l'indice au bleu de méthylène SABM : NF EN 903.



Métaux - Métaux lourds

Hydrocarbures


Les métaux lourds ont la particularité de s'accumulerdans les organismes vivants ainsi que dans la chaîne

trophique.Les éléments métalliques surveillés sont les suivants :Fer, Chrome, Zinc, Nickel, et métaux lourds : mercure,cadmium, plomb, arsenic, etc.

Méthodes demesure

Il existe des méthodes normalisées pour certainsmétaux.La majorité des métaux lourd peuvent être analysés :- par absorption atomique- par colorimétrie (cette méthode n'est pas encorenormalisée mais elle peut être utilisée par l'entreprise

dans le cadre de l'auto surveillance).


Toxiques et peu biodégradables, les hydrocarburess'accumulent et enrobent les plantes, limitant leséchanges vitaux et empêchant le développement de lafaune et de la flore. Formant un film à la surface del'eau, ils s'opposent à l'oxygénation naturelle de l'eau etempêchent les rayons lumineux de passer.

Unité demesure

- mg/litre

Méthodes demesure

Les méthodes normalisées de mesure changent selon lanature des hydrocarbures. Cependant on peut citer lanorme de dosage des hydrocarbures totaux : NF T 90-203.


- 10 mg/l si le rejet dépasse 100 g/j. Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’auxémissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises àautorisation dit "arrêté intégré".



Normes pour l'analyse de quelques polluants de l'eau

Paramètre Référence

DBO5 - Détermination de la demande biochimique enoxygène après 5 jours

NF EN 1899-1NF EN 1899-2

DCO - Détermination de la DCO NF T 90-101

ISO 6060:1989MES - Dosage des matières en suspension NF EN 872

NF T 90-105-2

Aluminium - dosage de l'aluminium NF EN ISO 12020

Arsenic - dosage de l'arsenic NF EN ISO 11969NF EN 26595

Azote - dosage de l'azote NF EN ISO 11905-1

Cadmium - Dosage du cadmium NF EN ISO 5961

Carbone organique - lignes directrices pour le dosage ducarbone organique total (COT) et du carbone organiquedissous (COD)

ISO 8245 :1999

Chrome - dosage du chrome NF EN 1233

Hydrocarbures - Dosage des hydrocarbures totaux NF T90-203

Hydrocarbures - Dosage des hydrocarbures aromatiquesmonocycliques

NF EN ISO 15680

Hydrocarbures - Dosage des hydrocarbures halogénéshautement volatils

NF EN ISO 10301

Mercure - dosage du mercure NF EN 12338NF EN 13506

Nitrates NF EN ISO 13395

Nitrites NF EN 26777

Oxygène dissout - Dosage de l'oxygène dissous NF EN 25813NF EN 25814

pH - détermination du pH NF T 90-008

Phosphore - Dosage du phosphore NF EN ISO 6878

Turbidité - Détermination de la turbidité NF EN ISO 7027

Détergents - Dosage des agents de surface anioniques parmesure de l'indice au bleu de méthylène SABM

NF EN 903

Liens utiles- Agences de l'eau : www.lesagencesdeleau.fr- AFNOR : www.afnor.org



Références réglementaires

Autorisation de déversement : article L 1331-10 du Code de la santépublique

Règlement Sanitaire Départemental (à demander auprès de votrepréfecture).

Règlement sanitaire départemental type est annexé à la circulaire du 9 août1978 modifiée.

Règlement d'assainissement départemental (à demander auprès du serviceassainissement du conseil général de votre département)

Règlement d'assainissement communal (à demander auprès du serviceassainissement de votre commune).

Arrêté du 2 février 1998 modifié relatif aux prélèvements et à laconsommation d'eau ainsi qu'aux émissions de toute nature des installationsclassées pour la protection de l'environnement soumises à autorisation dit"arrêté intégré".

Documents

Normes et détermination DBO DCO MES