Traitement biologique et physique des lixiviats de la décharge publique contrôlée de la ville de Fès à l'échelle pilote

Abstract

Les décharges sont destinées à la gestion et à l'élimination des déchets solides municipaux, qui produisent des volumes élevés de lixiviats. La nature complexe des lixiviats des décharges entraîne divers problèmes graves concernant la qualité de l'eau et la santé humaine. Par conséquent, les effluents des décharges doivent être traités avant d'être rejetés dans les égouts ou dans les ressources naturelles afin de réduire leurs effets négatifs et de se conformer aux normes réglementaires. La présente étude se focalise sur les traitements biologiques et physiques des lixiviats de la décharge contrôlée de la ville de Fès, en utilisant un réacteur séquentiel discontinu (RSD) couplé à un système de filtration. Les cendres volantes ont été caractérisé par microscopie électronique à balayage (MEB). Les résultats obtenus montrent que ce dernier a une grande capacité dans le traitement de l'effluent. De plus, pour les lixiviats, la chromatographie liquide à haute performance couplée à l'ultra-violet (HPLC-UV) a indiqué la présence de détergent, ce qui a conduit à la formation de mousse qui a été éliminée par l’ajout de silicone. De nombreux paramètres tels que la température, le pH et la durée du cycle ont également été pris en compte pour leur effet sur le traitement. Les résultats ont démontré la fiabilité et la haute performance du système de traitement développé puisqu'il a permis une élimination totale de la DBO5, 98% de la DCO, un taux d'élimination de 100% pour le NH4, 78% pour le NO2, et 84% pour le NO3. En outre, ce système de traitement semblait capable d'éliminer la pollution fécale et les germes pathogènes. Notre réacteur séquentiel discontinu a prouvé son efficacité pour le traitement des lixiviats de la décharge à l'échelle pilote, favorisant son développement pour un produit commercial à grande échelle correctement conçu et mis en oeuvre. En ce qui concerne la technique de bio-augmentation, des micro-organismes sont utilisés pour éliminer la charge polluante des lixiviats. Huit souches isolées à partir des lixiviats qui ont été choisies pour leur capacité à oxyder la matière organique et leur résistance aux métaux lourds (Cr, Fe, Zn, et Ni). Elles ont été inoculées séparément à différentes concentrations (2%, 4%, et 6%). Les résultats obtenus montrent une réduction significative de la charge polluante en utilisant ces espèces bactériennes. L'application de ces souches à l'échelle pilote à permis de renforcer la performance de notre RSD. Dans la deuxième partie de la bio-augmentation, nous avons ensemencé notre réacteur avec sept souches isolées à partir de notre boue et qui ont montré une capacité à éliminer la DCO à l'échelle du laboratoire. Les résultats obtenus à l'échelle pilote ont mis en évidence une dénitrification en conditions aérobies. Après que notre procédé de traitement biologique a montré une grande capacité épuratrice dans le traitement des lixiviats, nous avons réalisé une étude métagénomique afin de savoir la composition du microbiome qui existe dans ces boues activées. Les analyses ont révélé la présence d’une communauté microbienne diversifiée au sein du bioréacteur majoritairement représentée par ; le groupe Bacteria : les Protéobactéries (65%), qui sont connus pour leur rôle de nitrification et de dénitrification des lixiviats en conditions aérobies, ainsi que l’élimination de la matière organique. Ainsi, la présence de Deinococcus-Thermus, Planctomycetes. Bacteroidetes, Actinobacteria et Chloroflexi. Le groupe Eukarya ; Ciliophora (75,46%) se caractérise par une capacité à résister aux métaux lourds, aussi la présence de : Choanozoa Eucaryotes non cultivés, Chytridiomycota et Cercozoa. Par ailleurs, Les champignons sont représentés par; Ascomycota, qui sont connus pour leur rôle majeur dans l’élimination des métaux lourds et la matière organique. Basidiomycota, considéré comme agent de bio-remédiation pour recycler le carbone.