La DBO et la DCO sont des paramètres fondamentaux dans le traitement de l’eau, la gestion des eaux usées et la mise en conformité des effluents industriels. Elles figurent sur pratiquement toutes les autorisations de rejet et tous les permis environnementaux, fournissant ainsi aux autorités de régulation des indicateurs essentiels de la pollution organique et de la qualité globale des effluents. Tout dépassement entraîne des conséquences importantes sur les plans opérationnel, financier et réglementaire.
Bien que la DBO et la DCO soient souvent mentionnées conjointement, elles mesurent des aspects fondamentalement différents de la qualité de l’eau. Il est essentiel de bien comprendre leur distinction et leur comportement pour choisir la stratégie de traitement appropriée et garantir la conformité aux normes. La DBO reflète la charge organique biodégradable, tandis que la DCO rend compte de la teneur totale en matières oxydables, y compris les composés persistants que les processus biologiques ne peuvent pas éliminer.
Qu’est-ce que la DBO (demande biochimique en oxygène) ?
La demande biochimique en oxygène (DBO) mesure la quantité d’oxygène dissous consommée par les micro-organismes lorsqu’ils décomposent la matière organique présente dans l’eau. En termes simples, elle permet de déterminer la quantité de matière organique biodégradable présente, en mesurant la quantité d’oxygène dont les bactéries ont besoin pour la décomposer.
Une DBO élevée est généralement associée à :
- Eaux usées municipales et domestiques
- Eaux usées issues de la transformation des aliments et des boissons
- Eaux de ruissellement agricoles et lisier
- Rejets des brasseries et des distilleries
- Fabrication de papier et de pâte à papier
Lorsqu’un effluent à forte DBO se déverse dans une rivière ou un cours d’eau, les bactéries consomment de l’oxygène pour décomposer la matière organique, ce qui épuise les réserves d’oxygène dissous dans le milieu aquatique et menace la vie aquatique. C’est pourquoi la DBO est l’un des paramètres de qualité de l’eau les plus fondamentaux dans la réglementation environnementale.
Ce que la DBO ne permet pas de déterminer, c’est la présence éventuelle de composés non biodégradables. Si vos effluents contiennent des produits chimiques de synthèse, certains solvants ou des composés industriels que les bactéries ne peuvent pas décomposer, la DBO ne les identifiera pas.
Qu’est-ce que la DCO (demande chimique en oxygène) ?
La demande chimique en oxygène (DCO) mesure la quantité totale d’oxygène nécessaire pour oxyder chimiquement les substances organiques et inorganiques présentes dans un échantillon d’eau.
La COD est généralement élevée dans les cas suivants :
- Eaux usées issues de l’industrie et de la chimie
- Lixiviat de décharge
- Eau de process pharmaceutique
- Eaux usées issues de la teinture et du finissage des textiles
- Rejets des industries pétrochimiques et des raffineries
Comme la DCO prend en compte toutes les substances oxydables, et pas seulement la fraction que les bactéries peuvent décomposer, elle sera toujours égale ou supérieure à la DBO pour un même échantillon. La différence entre ces deux valeurs vous fournit des informations importantes sur la composition de votre eau.
Pourquoi la DBO et la DCO sont-elles importantes pour la conformité ?
Les rejets dans les eaux de surface ou les eaux souterraines sont soumis à l’obtention d’un permis environnemental délivré par l’autorité nationale compétente. Les rejets dans les égouts sont réglementés séparément par une autorisation relative aux effluents industriels délivrée par la société de distribution d’eau compétente.
Les autorisations précisent généralement des valeurs limites spécifiques au site pour la DBO et la DCO, qui sont juridiquement contraignantes. La fréquence des contrôles, la méthode d’échantillonnage et les obligations de déclaration sont toutes précisées dans les conditions de l’autorisation. Le dépassement de ces limites constitue un manquement aux conditions de l’autorisation et peut entraîner les conséquences suivantes :
- avertissements formels
- avis d’exécution
- sanctions civiles
- sanctions financières
- poursuites judiciaires en vertu du règlement relatif aux autorisations environnementales
- suspension ou retrait de l’autorisation
- un renforcement des contrôles réglementaires et ses répercussions sur la réputation.
Comment réduire la DBO et la DCO ?
Le choix de la méthode de traitement appropriée dépend de la composition de vos effluents, de votre rapport DBO/DCO et des limites spécifiques que vous devez respecter.
Traitement biologique
Pour les effluents à forte DBO présentant un rapport DBO/DCO élevé, le traitement biologique constitue généralement la première ligne de défense. Les systèmes à boues activées, les filtres biologiques aérés, les filtres percolateurs et les réacteurs séquentiels discontinus permettent tous d’obtenir une réduction significative de la DBO tout en réduisant simultanément la fraction biodégradable de la DCO. Le traitement biologique est rentable à grande échelle, mais présente des limites inhérentes en présence de composés non biodégradables. Comme pour tous les systèmes de traitement biologique, l’efficacité et le coût d’exploitation dépendent également de la santé et de l’état des espèces biologiques présentes.
Adsorption sur charbon actif pour la DCO
Lorsque la DCO persiste après le traitement biologique, ce qui indique la présence d’une fraction non biodégradable importante, l’adsorption sur charbon actif est la technologie de polissage la plus efficace et la plus largement utilisée. La structure hautement poreuse et la grande surface spécifique interne du charbon actif lui permettent d’adsorber un large éventail de composés organiques que les procédés biologiques ne peuvent pas traiter, notamment les colorants synthétiques, certains produits pharmaceutiques, les solvants chlorés, les résidus de pesticides et d’autres composés organiques persistants.
Le charbon actif peut être utilisé sous forme de charbon actif granulaire (CAG) dans les unités de filtration mobilesAquaSorber® pour un traitement en continu, ce qui permet de recycler le CAG usagé par réactivation thermique. Il est également possible de doser directement du charbon actif en poudre (PAC) à usage unique dans le flux d’effluent pour faire face à des charges variables ou de pointe. Pour les sites où la DCO constitue un défi récurrent, la filtration de finition par GAC après un traitement biologique est une approche éprouvée et rentable.
Puragen collabore avec des opérateurs industriels issus de divers secteurs où la DCO persistante constitue un défi opérationnel. L’entreprise propose des services de sélection du charbon, de conception de systèmes, de déploiement de systèmes de filtration mobiles, de gestion de l’échange de charbon et de réactivation du charbon usagé, afin de garantir que les performances de traitement s’adaptent à la variabilité des effluents et respectent les exigences réglementaires.
Coagulation et floculation
Pour les effluents dont la DCO est liée à des matières organiques colloïdales ou en suspension, ce qui est courant dans l’agroalimentaire et dans certaines applications de l’industrie chimique, la coagulation et la floculation peuvent s’avérer efficaces pour éliminer la charge organique avant, ou à la place d’un traitement biologique. Les coagulants chimiques déstabilisent les particules en suspension, leur permettant ainsi de s’agglomérer et de se déposer. Cela réduit la DCO mais génère un flux de boues nécessitant une gestion supplémentaire.
Oxydation avancée
Pour les contaminants difficiles à éliminer, notamment certains produits pharmaceutiques, les perturbateurs endocriniens et certains produits chimiques industriels, les procédés d’oxydation avancés (AOP) permettent de décomposer des composés que ni le traitement biologique ni le charbon actif ne parviennent à traiter efficacement. Les AOP sont généralement plus gourmands en énergie et plus coûteux ; ils sont donc le plus souvent réservés à des classes spécifiques de composés plutôt qu’à la réduction générale de la DCO.
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