La demande biologique en oxygène (DBO) est une mesure de la quantité d'oxygène dissous (OD) utilisée par les micro-organismes aérobies lors de la décomposition de la matière organique dans l'eau.
Importance de la DBO pour les eaux usées
La demande biologique en oxygène (DBO) est un paramètre important dans l’évaluation de la qualité de l’eau car elle sert d’indicateur pour déterminer l’impact des eaux usées rejetées sur l’écosystème environnant.
Plus la valeur de la DBO est élevée, plus la quantité de matière organique ou « nourriture » disponible pour les bactéries consommatrices d’oxygène est importante. Si le taux de consommation d’OD par les bactéries dépasse l’apport d’OD provenant des plantes aquatiques, de la photosynthèse des algues ou de la diffusion à partir de l’air, des conditions défavorables se produisent. L’épuisement de l’OD provoque un stress sur les organismes aquatiques, rendant l’environnement impropre à la vie. De plus, un épuisement dramatique peut conduire à une hypoxie ou à des environnements anoxiques.
La DBO est également largement utilisée dans le traitement des eaux usées, où la décomposition des déchets organiques par des micro-organismes est couramment utilisée comme méthode de traitement. Les réglementations et les permis pour les effluents de demande biochimique en oxygène varient selon les pays et les régions, comme le National Pollution Discharge Elimination System (NPDES) aux États-Unis, qui établit une concentration maximale autorisée pour le rejet direct dans l’environnement ou le rejet dans un système d’égout municipal.
Afin d’être rejetées en toute sécurité dans l’environnement, les eaux traitées doivent avoir une DBO suffisamment faible pour éviter d’épuiser les écosystèmes de leur approvisionnement en oxygène dissous (OD).
- Les eaux usées brutes ont généralement une concentration d’OD inférieure à 20 % ou 1-2 mg/L, alors qu’un écosystème fluvial sain devrait être proche de 100 % de saturation (8-10 mg/L).
- Le rejet d’eaux usées insuffisamment traitées peut amener les bactéries à consommer l’oxygène plus rapidement que les plantes aquatiques, les algues et l’aération naturelle peuvent le reconstituer.
- Les faibles niveaux d’OD qui en résultent peuvent stresser un écosystème et avoir des effets néfastes sur la vie aquatique tels que la mort de poissons et la perte d’espèces.
- La DBO5 est le test de contrôle le plus courant pour déterminer la qualité des eaux rejetées, mais il est très lent (5 jours) et n’offre qu’une précision limitée.
- Lorsqu’il s’avère que les eaux dépassent les seuils de conformité, il est trop tard pour prendre des mesures correctives car elles ont déjà été rejetées.
- Les municipalités disposant de systèmes d’égouts unitaires qui collectent également les eaux de pluie sont sujettes à des débordements d’égouts unitaires (CSO) qui peuvent libérer des eaux à forte DBO.
La surveillance en temps réel de la DBO devient de plus en plus populaire. La surveillance continue des matières organiques ouvre la porte à de nombreuses nouvelles possibilités de contrôle et d’optimisation des processus de traitement qui peuvent entraîner des économies importantes, une meilleure qualité de l’eau et une tranquillité d’esprit en matière de conformité.
Les applications des eaux usées pour la mesure en ligne de la DBO comprennent :
- Surveillance des eaux usées
- Optimisation de la dose chimique
- Optimisation de l’aération
- Optimisation de la dose de nutriments
- Gestion des rejets d’effluents industriels
- Surveillance des pertes de produits
- Surveillance et protection avancées des traitements
- Optimisation de la réutilisation de l’eau
- Contrôle de la pollution des effluents
Contrôle de la pollution des effluents
La méthode standard 5210B est la technique de laboratoire la plus largement utilisée pour déterminer la demande biologique en oxygène (DBO). Dans un premier temps, un échantillon est analysé et préparé pour créer des conditions favorables à la croissance bactérienne. Cette préparation peut impliquer l‘ajustement du pH, l’élimination du chlore résiduel et la réduction des niveaux d’oxygène dissous (OD) dans les échantillons sursaturés. L’échantillon est ensuite dilué et une quantité appropriée de bactéries de semence est introduite. Le niveau d’OD initial est enregistré et l’échantillon est incubé à une température de 20°C pendant une période de 5 jours.
Une fois la période de 5 jours écoulée, l’échantillon est retiré de l’incubateur et la lecture finale d’oxygène dissous est obtenue. La DBO est calculée en fonction de l’épuisement de l’OD et du volume de l’échantillon, à l’aide de la formule suivante :
DBO5 = DBO mg/L = [(DO initiale – DO finale) – correction des semences] x facteur de dilution
Cependant, se fier uniquement aux échantillons ponctuels entraîne des retards importants. Lorsque les résultats de la DBO sont reçus 5 à 7 jours plus tard, ils offrent généralement une valeur limitée pour le contrôle du processus et l’amélioration des performances de l’usine.
Pour résoudre ce problème, il est crucial que les stations d’épuration disposent de solutions pratiques et rentables qui fournissent des informations continues sur la composition et la qualité des eaux usées.
Méthodes automatiques de surveillance de la DBO
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HI98198
Oxymètre Optique
L’Oxyèmtre HI98198 permet de mesurer la concentration d’oxygène dissous sans tracas. La technologie OD optique ne nécessite pas de débit minimum, il y a donc moins de dérive dans vos lectures.
Parfaite pour le terrain ou pour le laboratoire, la sonde Quick Connect ne nécessite aucune membrane, aucune solution de remplissage et aucun temps de préchauffage pour que vous puissiez mesurer sans hésitation.
Votre compteur est livré complet dans une mallette de transport robuste et personnalisée pour un transport facile.
- Technologie DO optique pour des lectures rapides et stables, même dans des environnements difficiles.
- La sonde numérique avec technologie Smart Cap élimine les membranes et les solutions coûteuses et fastidieuses.
- Un corps étanche et robuste classé IP67 rend ce compteur portable idéal pour une utilisation sur le terrain.
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HI6421
Appareil de mesure avancé d’oxygène dissous de paillasse avec sonde optique d’oxygène dissous (opdo®)
HI6421 est un compteur de paillasse profilé avec un grand écran tactile, composé d’un boîtier et d’un module intégré conçu pour les mesures d’eau douce et salée d’oxygène dissous.
HI6421 comprend la sonde optique à oxygène dissous HI764113 de Hanna (opdo®) basée sur le principe de l’extinction de la fluorescence.
- Un luminophore à base de Pt immobilisé est excité par la lumière d’une LED bleue et émet une lumière rouge
- Comme l’oxygène interagit avec le luminophore, il réduit l’intensité et la durée de vie de la luminescence
- La durée de vie de la luminescence est mesurée par un photodétecteur et est utilisée pour calculer la concentration en oxygène dissous
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SOURCES:
Sulivan Jouanneau, Méthodes d’évaluation de la demande biochimique en oxygène (DBO), novembre 2013
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