FR :

Quatre filières de rétention et d’infiltration des eaux de ruissellement situées sur la route départementale 45 (RD 451) dans le Bas-Rhin constituent l’objet de l’étude. Chaque filière est composée : d’un bassin de rétention étanchéifié et équipé d’un « peigne végétal », d’un bassin d’infiltration végétalisé et équipé de plaques lysimétriques qui permettent de récupérer les eaux infiltrées à 25 et 50 cm de profondeur et d’un piézomètre/qualitomètre pour le suivi qualitatif et quantitatif de la nappe (mesure des concentrations en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et en métaux). Enfin, une station météorologique in situ donne accès aux paramètres climatiques et permet ainsi de déterminer les flux de ruissellement, d’infiltration, d’évaporation, d’évapotranspiration et d’évapoconcentration. Suite aux différents épisodes pluvieux, la capacité d’infiltration des bassins perméables reste excellente, aucun colmatage n’ayant été observé. Les végétaux implantés se sont bien développés et leur rôle de filtre est constaté pour la fraction particulaire en surface. L’analyse de la qualité des eaux de surface et infiltrées, relevées mensuellement, met en évidence la présence de HAP et de métaux (aluminium, baryum et plomb). Les eaux de la nappe rhénane au droit du site étudié sont quant à elles dépourvues de HAP; cependant il est à noter la présence d’aluminium et de baryum, entre 30 et 130 µg∙L^‑1. Les prélèvements ont permis de mettre en évidence l’absence d’écotoxicité des eaux qui s’infiltrent en aval de la filière n^o 3 sur deux niveaux trophiques de l’écosystème souterrain, et sur des organismes d’eau de surface. Des préconisations méthodologiques et instrumentales sont faites afin d’accroître le champ des connaissances techniques et scientifiques concernant la structure, le rôle et le fonctionnement des bassins d’infiltration d’eaux routières ainsi que les interactions entre différentes matrices (sol, végétal et liquide) qui les composent.

EN :

Four stormwater basins located alongside a country road (Bas-Rhin, France) and designed to mitigate runoff road water pollution have been studied. Each system consists of a storage basin, designed to prevent infiltration and equipped with a “planted area”, followed by a planted infiltration basin. Collection of infiltrating water (25 cm and 50 cm depth) is achieved with draining lysimeters. Piezometers were set up to perform groundwater qualitative and quantitative analyses (Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and metal concentrations only). Climate parameters were measured in situ by a weather station, which allowed computation of runoff, infiltration, evaporation, evapotranspiration and evapoconcentration fluxes. No clogging could be observed after rain events, as shown by excellent infiltration capacity measurements. Plants developed well and the surface particulate phase was visually observed to be well sieved by this system. Monthly sampling revealed the presence of PAHs and metals (aluminium, barium and lead) in surface and infiltrated water, yet only aluminium and barium (30-130 µg∙L^‑1) could be detected in groundwater right below the stormwater basins. Ecotoxicity tests performed on infiltrating water showed no adverse effects on two groundwater ecosystem trophic levels as well as surface water organisms. Methodological and technical guidelines are provided to enhance technical and scientific knowledge on road water infiltration systems. Structure, role, functioning of these systems as well as interactions among soil, plant and water within them could thus be better understood.

EN :

In this study, three models for the simulation of the number of breaks in a water main network are presented and compared: linear regression, the Weibull-Exponential-Exponential (WEE), and the Weibull-Exponential-Exponential-Exponential (WEEE) models. These models were calibrated using a database of recorded breaks in a real water main network of a municipality in the province of Québec, for the observation period 1976 to 1996, with the least squares and the maximum likelihood methods. The ability of these models to predict breaks over time was then evaluated by comparing the predicted number of breaks for the years 1997 to 2007 with the observed breaks in the network over the same time period. Results show that if the period of observation is short (around 20 years), calibration of the WEE and WEEE models with the maximum likelihood method leads to estimates that are closer to the observations than when these models are calibrated with the least squares method. When the observation period is longer (around 30 years), the predictions obtained with the models calibrated using the maximum likelihood or the least squares methods are similar. However, the use of the maximum likelihood method for calibration is only possible when data for the occurrence of each break for each pipe of the network are available (a pipe being a homogeneous network segment between two adjacent street junctions). If this is not the case, a trend line will be sufficient to predict the number of breaks over time, though this type of curve does not allow to account for pipe replacement scenarios. If the only information available is the total number of breaks on the network each year, then the impact of replacement scenarios could be simulated with the WEE and WEEE models calibrated using the least squares method.

FR :

Trois modèles pour la simulation du nombre de bris sur un réseau d’aqueduc sont présentés et comparés, soit un modèle de régression linéaire et deux autres modèles statistiques que sont les modèles Weibull-Exponentiel-Exponentiel (WEE) et Weibull-Exponentiel-Exponentiel-Exponentiel (WEEE). Ces modèles étaient calés avec deux méthodes distinctes, soit les méthodes des moindres carrés et du maximum de vraisemblance, en utilisant une base de données des bris enregistrés sur un réseau d’aqueduc réel d’une municipalité du Québec, pour la période de 1976 à 1996. La capacité de ces modèles à prédire les bris dans le temps a ensuite été évaluée en comparant les bris prédits pour les années 1997 à 2007 avec les bris observés sur le réseau au cours de la même période. Les résultats montrent que lorsque la période d’observation des bris est courte (de l’ordre de 20 ans), le calage des modèles WEE et WEEE à l’aide de la méthode du maximum de vraisemblance conduit à des estimations qui s’approchent plus des observations que lorsque ces modèles sont calés avec la méthode des moindres carrés. Lorsque la période d’observation est plus longue (environ 30 ans), les prédictions issues des modèles calés selon ces deux méthodes de calage sont pratiquement similaires. L’application de la méthode du maximum de vraisemblance n’est cependant possible que si la date d’occurrence des bris est connue pour chacune des conduites du réseau (une conduite étant un tronçon homogène du réseau qui s’étend d’un coin de rues à un autre). Si ce n’est pas le cas, une courbe de régression linéaire permet de bien estimer l’évolution du nombre de bris annuel à court terme. Par contre, la régression linéaire ne permet pas de tenir compte du remplacement éventuel de conduites. Si la seule information disponible pour caler les modèles est le nombre total de bris sur le réseau chaque année, l’impact de scénarios de remplacement peut être simulé avec les modèles WEE et WEEE calés selon la méthode des moindres carrés.

FR :

Le pouvoir épuratoire d’un biofiltre granulaire dépend du temps nécessaire pour que les microorganismes se fixent dans le lit granulaire. Ce temps dépend non seulement des microorganismes, mais également des facteurs environnementaux tels que le pH. Cette étude a consisté à étudier l’influence du pH sur le temps nécessaire à quatre souches microbiennes isolées des effluents d’une usine de production de caoutchouc naturel à se fixer dans un lit granulaire de pouzzolane. Deux types de levures (LR et LB) et deux types de bactéries (BB et BC) ont été fixés sur les grains de pouzzolane ayant une taille de 300-400 µm. Les tests ont été réalisés dans une colonne en PVC (hauteur 1 m, diamètre interne 6 cm). Après la caractérisation hydrodynamique du lit, les essais de fixation des microorganismes dans le lit ont été réalisés, à différents pH (4, 5, 6 pour les levures et 5, 7, 9 pour les bactéries) et à débit d’écoulement constant 2,6 mL∙s^‑1. L’étude de l’hydrodynamique montre que le régime d’écoulement dans la colonne est laminaire et l’écoulement est de type piston. La porosité du lit granulaire est de 0,64. Le pH 5 est celui qui se prête le mieux à la fixation des souches BC et BB avec un taux de rétention de 74 ± 2 % pour BC, et 79 ± 1 % pour BB. Cette rétention est réalisée après 28 h pour la souche BC et 25 h pour la souche BB. Cependant, à pH 9 on observe une diminution de 20 % de la quantité retenue et un relargage des souches du lit à partir de la 30^e heure d’opération. Une durée de 25 h est nécessaire pour une fixation maximale des souches LB et LR. Un pH entre 5 et 6 génère le meilleur taux de rétention (80 ± 4 %), mais à pH 4 on assiste à un décrochage des levures à partir de la 20^e heure d’opération.

EN :

The purifying capacity of a granular biofilter depends on the time necessary for microorganisms to be fixed in the granular bed. This time depends only not on the microorganisms but also on environmental factors such as pH. This study was to investigate the influence of pH on the time required by four microbial strains isolated from the effluent of a natural rubber production plant to settle in the granular pozzolan bed. Two types of endogenous yeasts (LR and LB) and two types of bacteria (BB and BC) were fixed on the pozzolan grains having a size of 300-400 µm. The tests were conducted in a polyvinyl chloride (PVC) column (height 1 m, internal diameter 6 cm). After hydrodynamic characterization of the bed, binding tests of the microorganisms in the bed were carried out at different pH values (4, 5, 6 for yeast and 5, 7, 9 for the bacteria) and at a constant flow rate of 2.6 mL∙s^‑1. The hydrodynamic study indicated that the flow state in our column was laminar and the flow was of a piston type. The porosity of the granular bed was 0.64. A pH of 5 was best for the binding and retention of the BC and BB bacteria strains, with a retention rate of 74 ± 2% for BC and 79 ± 1% for BB. This retention was achieved after 28 h for the BC strain and 25 h for the BB strain. However, at pH 9 we observed a reduction of the retained quantity by 20% and bacterial release after the 30^th hour of operation. A period of 25 h was required for maximum binding of LB and LR yeast strains. A pH between 5 and 6 generated the best retention rate (80 ± 4%) but at pH 4 we observed a detachment of the yeast strains after the 20^th hour of operation.

FR :

Dans la ville de Biskra, l’alimentation en eau potable des habitants et l’irrigation des cultures reposent sur l’exploitation des eaux souterraines des aquifères du Sahara Septentrional. L’un des enjeux majeurs pour la durabilité de l’utilisation de cette ressource est la qualité des eaux de certains aquifères (Phréatique et Miopliocène). Ces dernières sont fortement minéralisées (entre 2 et 3 g∙L^‑1 de sel dissous). Leur faciès chimique dominant est le sulfaté-chloruré avec un excès de chlorures, supérieur à la norme de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) de 250 mg∙L^‑1. Afin de remédier à ce problème de salinité et dans le but de développer une technique d’adoucissement fiable et économiquement soutenable, nous avons dans ce travail expérimenté deux procédés d’adoucissement partiel, la coagulation-floculation au sulfate d’aluminium d’une part et la précipitation à la chaux éteinte Ca(OH)₂ d’autre part. Les principaux résultats confirment que l’élimination des ions chlorures est plus ou moins faible, pour les deux procédés testés et sont respectivement de 29,7 % et de 19,1 %. Nous avons également mis en évidence que le traitement des eaux à la chaux éteinte était plus efficace, les ions sulfates étant réduits à 73,3 %. Toutefois, ce procédé a augmenté le pH des eaux traitées, ce qui a nécessité en aval un ajustement de ce dernier. De même, la concentration en ions bicarbonates a diminué d'environ 85 % car l'emploi de la chaux agit non seulement sur les chlorures et les sulfates associés aux ions calcium et magnésium, mais aussi sur les bicarbonates. Ces essais ont également permis de justifier le choix de la méthode la plus adaptée techniquement et économiquement pour l’adoucissement des eaux de la région d’étude.

EN :

In Biskra drinking water supply for inhabitants and the irrigation of crops are based on the exploitation of the groundwater aquifers of the northern Sahara. One of the major challenges for the sustainability of use of this resource is water quality of some aquifers (phreatic and Miopliocene). These are highly mineralized (between 2 and 3 g∙L^‑1 of dissolved salt), the dominant chemical facies being sulphate-chloride with an excess of chlorides higher than the World Health Organization (WHO) standard (250 mg∙L^‑1). To remedy this problem of salinity and in order to develop a reliable and economically sustainable softening technique, we have tested two partial softening processes in this work, coagulation-flocculation with aluminum sulphate on the one hand and precipitation with slaked lime Ca(OH)₂ on the other. The main results confirm that the removal of chloride ions is low for both tested processes, 29.7% and 19.1% respectively. We have also demonstrated that water treatment with slaked lime was more efficient, sulphate ions being reduced to 73.3%. However, this process increased the pH of the treated water and required a subsequent pH adjustment. Similarly, the concentration of bicarbonate ions decreased by about 85% because the use of slaked lime acts not only on chlorides and sulphates associated with calcium and magnesium ions, but also on the bicarbonate ions. These tests were also used to justify the choice of the most appropriate method technically and economically for softening water in the study area

FR :

L’adsorption d’une solution aqueuse d’iode a été étudiée, en régime discontinu, sur quatre échantillons de charbons actifs des résidus de Moabi (Baillonella toxisperma Pierre) d’origine camerounaise (C1, C2, C3, C4) et sur trois échantillons de charbons actifs commerciaux (C5, C6, C7). Le calcul de l’indice d’iode et l’analyse des isothermes d’adsorption par utilisation des théories de Langmuir et de Freundlich ont permis de déterminer le type d’adsorption. Il apparaît que la valeur de l’indice d’iode de l’un des échantillons des charbons des résidus de Moabi (C4) est proche des valeurs de celui des échantillons commerciaux. De plus, l’adsorption de l’iode obéit aux isothermes de Langmuir avec des capacités maximales d’adsorption variant entre 9,35 mmol∙g^‑1 (C4) et 13,18 mmol∙g^‑1 (C7).

EN :

The removal of iodine through adsorption on four types of activated carbon (C1, C2, C3, C4) obtained from local Cameroonian Moabi (Baillonella toxisperma Pierre) residues and on three commercial activated carbons (C5, C6, C7) was studied in a batch mode. The calculation of the iodine index and the analysis of adsorption isotherms obtained using the Langmuir and Freundlich theories allow for the determination of the classification of adsorption. It was found that the iodine index of one activated carbon obtained from Moabi residues (C4) is near to those obtained for the commercial activated carbons. Moreover, the iodine adsorption is clearly described by the Langmuir theory with the maximum capacity of adsorption varying between 9.35 mmol∙g^‑1 (C4) and 13.18 mmol∙g^‑1 (C7).

FR :

Les lixiviats des sites d’enfouissement sanitaires contiennent divers types de composés organiques et inorganiques susceptibles de polluer les milieux aquatiques s’ils ne sont pas convenablement traités. Depuis quelques années, on note une utilisation croissante des techniques électrochimiques, avec des résultats satisfaisants, pour le traitement des lixiviats. Parmi les avantages liés à l’utilisation de ces procédés, on peut citer : une faible emprise au sol, un temps de traitement court, une utilisation limitée, voire inexistante, de réactifs chimiques et une facilité d’automatisation. La capacité à traiter les composés organiques bioréfractaires et à augmenter la biodégradabilité de l’effluent constitue un atout majeur lors du traitement de certains types de lixiviats. Dans cette revue de littérature, un accent particulier est porté sur les trois procédés électrochimiques les plus utilisés pour le traitement des lixiviats, à savoir : l’électro-oxydation (EO), l’électro-Fenton (EF) et l’électrocoagulation (EC). Pour chacun des procédés, les différents paramètres opératoires qui influencent l’efficacité du traitement sont élucidés. D’une façon globale, les procédés électrochimiques sont influencés entre autres par l’intensité du courant appliqué, le type d’électrode utilisé, la distance interélectrodes, le temps de traitement, le pH et la conductivité du milieu. Le couplage des procédés électrochimiques et biologiques pour le traitement des lixiviats a été investigué. L’intégration de ces deux procédés permet d’augmenter les performances épuratoires tout en réduisant les coûts et les temps de traitement. Toutefois, des études approfondies sont nécessaires afin d’optimiser ces couplages et d’éclaircir l’influence du traitement biologique sur le traitement électrochimique et vice-versa.

EN :

Landfill leachates contain several types of organic and inorganic pollutants that can contaminate aquatic environments if they are not treated in an appropriate way. In recent years, there has been an increase in the use of electrochemical processes for the treatment of landfill leachates, with satisfactory results. Some advantages related to the use of electrochemical processes are: small space requirement, short treatment time, low requirements of chemical reagents and easy automation. The ability to remove biorefractory compounds and to increase the biodegradability of the effluent makes them interesting methods for the treatment of landfill leachates. In the present literature review, particular attention is paid to three electrochemical processes commonly used for the treatment of landfill leachates, namely Electro-Oxidation (EO), Electro-Fenton (EF) and Electro-Coagulation (EC). For each of them, we elucidate the different parameters that affect treatment efficiency. Generally, electrochemical processes are influenced by the applied current density, type of electrode, distance between electrodes, treatment time, pH and effluent conductivity. The combination of electrochemical processes with biological processes is also considered. The integration of these two processes improves the treatment efficiency for landfill leachates and reduces the cost and treatment time. However, further studies are required in order to optimize the combined method and to clarify the influence of biological treatment on the electrochemical treatment, and vice versa.