Etude de l’élimination des métaux lourds (Cu, Zn, Pb et Cd) contenus dans les eaux usées de Marrakech par quatre systèmes expérimentaux : Lagunage anaérobie, lagunage aéro- anaérobie, sur-irrigation drainage et infiltration - percolation

Abstract

Ce travail a été consacré à l’étude de l’élimination des métaux lourds, contenus dans les eaux résiduaires de la ville de Marrakech, par trois systèmes naturels de traitement des eaux usées. Ces pilotes expérimentaux sont : le lagunage anaérobie, la lagunage aéro- anaérobie et la sur-irrigation drainage, par le biais de colonnes simulant les bassins d’infiltration – percolation, l’efficacité du sable de l’oued Tensift et le sol de la zone d’épandage dans la rétention des métaux lourds. A travers cette étude, il ressort que les eaux usées de la ville de Marrakech sont chargées en métaux lourds (Cu, Zn, Pb et Cd). La comparaison de la concentration totale de ces métaux aux normes de réutilisation des eaux pour l’irrigation a révélé que le cadmium, qui est un métal très toxique et bio- accumulatif, dépasse les maximums recommandés par la F.A.O. La station de lagunage anaérobie permet de réduire la charge en Zn, en Cu et en Pb avec des rendements respectifs de 28%, 21%, et 11%. Les concentrations du cadmium rencontrées dans les eaux traitées par ce système présentent des charges souvent plus importantes que celles des eaux usées brutes. L’élimination des métaux lourds dans ce type de lagunage se fait essentiellement par décantation des formes particulaires. Les rendements obtenus par le système de lagunage aéro- anaérobie sont de 72%, 66%, 43% et 35% respectivement pour Cu, Zn, Pb et Cd. L’élimination de ces métaux s’effectue essentiellement au niveau du premier bassin anaérobie et porte principalement sur la réduction de la forme particulaire du métal. L’analyse des sédiments déposés dans le fond des bassins de lagunage de Marrakech a montré que ce compartiment piège d’une manière importante les métaux lourds et, de ce fait, joue un rôle important dans leur élimination. Le traitement des eaux usées par sur-irrigation drainage a montré que les rendements épuratoires calculés pour Zn, Cu, Pb, et Cd sont de 67%, 32%, 32% et 15%. Le sol de ce système permet une bonne rétention des métaux étudiés. Les quantités métalliques exportées par la luzerne ne dépassent pas 40% pour Cu et Zn et moins de 20% pour Pb et Cd de la quantité annuelle des métaux apportée par les eaux usée brutes. Les essais expérimentaux d’épuration des eaux usées par infiltration – percolation, menés sur des colonnes montées au laboratoire ont montré que le sable de l’oued Tensift présente une bonne rétention des métaux étudiés et peu, de ce fait, être utilisé dans le bassins d’infiltration – percolation visant le traitement des eaux usées de la ville de Marrakech. L’élimination des métaux lourds au niveau de ce système est d’autant plus importante que l’épaisseur du lit de sable est grande et que la granulométrie du matériau filtrant est fine. La fraction particulaire des métaux. Quat aux métaux dissous, les rendements calculés sont faibles pour Zn et Pb et nuls pour Cu et Cd. La présence d’une couche de 60cm de sable superposée à ce sol ne semble pas améliorer les rendements obtenus avec une couche de sol a permis d’augmenter de six fois la durée de mise en service des colonnes du sol. Le traitement des eaux usées de Marrakech par le lagunage ne semble pas être la solution appropriée en vue d’une réutilisation agricole de ces eaux. Par contre, la filière de traitement par le sol, semble être la technique la plus efficace dans l’élimination des polluants minéraux.