DBO, DCO et MES expliquées

Trois chiffres sur le permis

Presque tous les permis de rejet de lagune aux États-Unis sont rédigés autour de trois mesures : la DBO, la DCO et les MES. Elles ne sont pas interchangeables — chacune capte quelque chose de différent au sujet de l'eau qui quitte la lagune — et comprendre ce que signifie chacune fait la différence entre réagir à un dépassement de permis et le voir venir. Les trois sont déterminées par des procédures de laboratoire normalisées énoncées dans le Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, la référence sur laquelle s'appuient les régulateurs et les laboratoires, de sorte qu'un chiffre mesuré dans un laboratoire est comparable au même chiffre mesuré dans un autre.

Ce que capte chaque mesure

La DBO, demande biochimique en oxygène, est l'indicateur indirect le plus direct de la charge organique facilement biodégradable. Elle se mesure biologiquement : un échantillon est conservé pendant une période fixée, couramment cinq jours — d'où la DBO5 — et l'oxygène que les micro-organismes consomment en décomposant la matière organique est relevé. Plus il y a de matière facilement biodégradable, plus la demande en oxygène est élevée.

La DCO, demande chimique en oxygène, pose une question connexe mais plus large. Au lieu d'attendre la biologie, on utilise un oxydant chimique puissant, qui oxyde à la fois les matières organiques biodégradables et non biodégradables de l'échantillon. Parce qu'elle capte davantage, la DCO d'un échantillon donné est généralement plus élevée que la DBO. L'écart entre elles est instructif : lorsque la DCO augmente bien plus vite que la DBO, la matière supplémentaire est chimiquement oxydable mais peu biodégradable, et elle ne répondra au traitement biologique à aucune dose.

Les MES, matières en suspension totales, sont les plus simples des trois à se représenter. C'est la masse sèche des particules en suspension dans l'eau, mesurée en passant un volume connu à travers un filtre, puis en séchant et en pesant ce que le filtre retient. Cela ne dit rien de la nature organique ou minérale de ces solides — seulement de la quantité de matière particulaire que transporte l'eau.

Aucune des trois n'est une lecture directe des autres. Une lagune peut maintenir une DBO acceptable pendant que ses MES grimpent du fait de solides remis en suspension, ou maintenir des MES stables pendant qu'un changement de la charge entrante fait monter la DCO devant la DBO. C'est en les lisant ensemble que l'on transforme trois chiffres isolés en un tableau de ce que fait réellement la lagune.

Comment la couche de boues se répercute sur les chiffres

Le lien entre la couche au fond d'une lagune et les chiffres à la sortie est le temps de séjour. À mesure que la couche grossit, elle occupe du volume et raccourcit le temps que l'eau passe dans le bassin, de sorte qu'une moindre part de la charge entrante est traitée avant que l'eau n'atteigne la sortie. Le résultat visible est que la DBO et les MES de l'effluent dérivent vers le haut, souvent assez progressivement pour que la tendance passe inaperçue jusqu'à ce qu'un échantillon dépasse le permis.

Il existe aussi des chemins plus directs. Une couche qui décante mal, ou remise en suspension par le vent ou par un retournement saisonnier des eaux, renvoie des solides dans la colonne d'eau où ils peuvent repartir avec l'effluent. Le court-circuitage entraîne l'écoulement — et tout ce qu'il contient — vers la sortie sans se mélanger à l'ensemble du bassin. Chacun de ces phénomènes tend à faire monter les MES, et parce que les solides organiques en suspension portent leur propre demande en oxygène, la DBO suit généralement.

C'est aussi pourquoi une quantité de traitement n'est jamais chiffrée à partir des seuls chiffres du permis. Ce dont une lagune a besoin se dimensionne en appliquant la table de dosage écrite du fabricant à la lagune précise et à sa fraction traitable, à partir des chiffres que vous détenez déjà — ce que fait un plan de dosage ; voir /dosing-plan.