Contribution au traitement tertiaire des eaux épurées des STEP par dimensionnement & optimisation d’une filtration améliorée sur sable suivi d’une désinfection par rayonnement UV : application et optimisation à la STEP de Boumerdes

Abstract

Ce projet de fin d’études a porté sur le développement d’un procédé intégré de traitement tertiaire des eaux usées, combinant une filtration sur sable hématitisé et une désinfection par rayonnement UV-C. et la caractérisation multi analytique pour valider la performance de la couche filtrante utilisée , pour une charge hydraulique d’environ 1,6 m/h, qui a été caractérisée par analyse granulométrique laser (D10 = 0,158 mm ; CU ? 2,47), confirmant son aptitude à la rétention des particules fines. Les analyses MEB/EDX ont mis en évidence une structure poreuse riche en fer et en silice, favorisant à la fois l’adsorption des métaux lourds (Pb, Ni, Cr, Cu, Zn) et la limitation de la colonisation par biofilms microbiens. Le DRX a confirmé la prédominance de l’hématite dans la matrice, avec de faibles traces de dolomite et de calcite, tandis que le FTIR a révélé les groupes fonctionnels responsables des interactions adsorbantes et de la fixation des composés organiques aromatiques tels que le phénol. En parallèle, le système de désinfection a été conçu autour d’une lampe UV-C de 36 W, avec une transmittance supérieure à 80 %, garantissant une dose optique supérieure à 40 mJ/cm². Ce dimensionnement permet d’assurer une inactivation bactérienne efficace, avec une réduction quasi complète des germes indicateurs. L’association de la filtration physico-chimique et de l’irradiation UV-C démontre une forte complémentarité : la première étape réduit la charge en matières en suspension, en métaux lourds et en matière organique, facilitant la pénétration du rayonnement, tandis que la seconde assure la désinfection finale et prévient la recontamination. Les résultats obtenus montrent une conformité globale aux normes OMS et Algériennes pour les paramètres clés (DBO5 < 30 mg/L, DCO < 120 mg/L, MES < 35 mg/L, pH entre 6,5–8,5), confirmant la pertinence de ce procédé intégré. Cette approche, techniquement fiable et économiquement adaptable, ouvre la voie à la réutilisation sécurisée des eaux usées traitées dans des usages agricoles ou urbains, contribuant à une gestion durable et raisonnée des ressources hydriques