cycle de l'aazote.pptx

cycle de l'azote et procedes d'elimination des produits azotés

1. PLAN 1

2. INTRODUCTION l ’azote est le constituant majoritaire de l’atmosphère terrestre Il est important de connaître le cycle de l’azote pour mieux l’éliminer . 2

3. Généralités sur l’azote Il se trouve en forme diatomique dans l’atmosphère :  N 2 3

4. Généralités sur l’azote L’azote Elément incolore , inodore , inerte et gazeux , de poids volumique 14. Les différentes formes de l’azote 4 L’azote minéral L’azote organique Formé principalement de l’azote nitrique et de l’azote ammoniacal 95% de l’azote total Directement utilisable par les plantes Non assimilable par les plantes

5. Généralités sur l’azote 5

6. Généralités sur l’azote L’azote doit être fixé (lié à d’autres atomes) pour que les organismes puissent l’utiliser sous forme de :    Ammoniac Nitrate 6

7. CYCLE DE L’AZOTE 7

8. CYCLE DE L’AZOTE 8

9. CYCLE DE L’AZOTE Fixation de l’azote 9

10. CYCLE DE L’AZOTE Fixation de l’azote La réaction chimique type est: Dans les sols où le pH est élevé, l’ammonium se transforme en ammoniac gazeux suivant l’équation :   10

11. CYCLE DE L’AZOTE Fixation de l’azote 11

12. CYCLE DE L’AZOTE Nitrification 12 La nitrosation La nitratation NH 4 +  +  3 / 2  O 2   ------------->  NO 2 -   + 2H +  + H 2 O NO 2 -  + 1/2 O 2   --------------> NO 3 – Nitrites Nitrates Bactéries nitrosantes Notrosomonas,nitrosococcus Bactéries Nitratantes Nitrobacter , Nitrococcus 2NH 4 +  + 3O 2  + NO 2 -  +  1 / 2  O 2   --------------> 2NO 3 -  + 2H 2 O + 4H + Equation globale de Nitrification

13. CYCLE DE L’AZOTE Dénitrification Réduction de l'ion nitrate (NO 3 - ) successivement en ion nitrite (NO 2 - ), puis en monoxyde d'azote (NO), en protoxyde d'azote (N 2 O), et enfin en diazote (N 2 ) par les bactéries dénitrifiantes . 13

14. CYCLE DE L’AZOTE Dénitrification Equation de la réaction :   14

15. CYCLE DE L’AZOTE 15

16. ELIMINATION DE L’AZOTE 16 Traitement Physique; Traitement Physico-chimique ; Traitement d’échange d’ions ; Traitement d’oxydation chimique : le chlore ; Traitement Biologique .

17. ELIMINATION DE L’AZOTE 17 Traitement Physique D écantation lorsqu’il est lié aux matières en suspension ;

18. ELIMINATION DE L’AZOTE 18 Traitement Physico-Chimique A pH basique (11 à 12) l’ammoniaque est sous forme NH3 et est volatile ; On l’élimine par stripping ; Pour les eaux potables, les rendements sont mauvais car la teneur en NH4+ est trop faible

19. ELIMINATION DE L’AZOTE 19 Traitement par échange d’ions Echange ionique par la cliloptilolite : le potassium gêne; La rareté de la cliloptilolite est un obstacle à cette technique

20. ELIMINATION DE L’AZOTE 20 Oxydation par le chlore : 1. 2 . 3 . 4 . L’addition membre à membre des réactions (1) et (4) donne : +  

21. ELIMINATION DE L’AZOTE 21 COURBE D’ABSORPTION DU CHLORE Détermination du point critique

22. 22 ELIMINATION DE L’AZOTE TRAITEMENT CHIMIQUE DES IONS AMMONIUM PAR CHLORATION AVANTAGE • L’azote disparaît de l’eau car transformé en azote gazeux INCONVENIENTS • Le chlore conduit avec la matière organique présente dans les eaux à des réactions secondaires :

23. ELIMINATION DE L’AZOTE 23 Formation de composés organochlorés; THM ; Dérivés chlorés de l’acide nitrique et de l’ acétonitrile ; Certains composés sont cancérigènes. Ne jamais chlorer les eaux brutes riches en MES et matières organiques

24. ELIMINATION DE L’AZOTE Traitement Biologique I ncorporation aux bactéries produites, transformation en nitrates puis en azote gazeux lors des processus de nitrification-dénitrification 24

25. ELIMINATION DE L’AZOTE 25 Traitement Biologique de l’Azote

26. ELIMINATION DE L’AZOTE l ’Ammonification : transformation de l’azote organique en azote ammoniacal ; Réactions qui peuvent s’effectuer avec ou sans microorganismes . 26 Traitement Biologique de l’Azote

27. ELIMINATION DE L’AZOTE l’ A ssimilation : utilisation de l’ammoniaque pour synthétiser de la matière vivante qui sera éliminée avec les boues en excès ; 27 Traitement Biologique de l’Azote

28. ELIMINATION DE L’AZOTE La N itrification autotrophe aérobie, correspondant à l'oxydation des ions ammonium en ions nitrite ; qui se réalise suivant deux phases 28 Traitement Biologique de l’Azote

29. ELIMINATION DE L’AZOTE Nitritation : oxydation de l’ion NH4+ en ion NO2 – Réaction lente : 29 Nitratation : oxydation de l’ion NO2 - en ion NO3 - Traitement Biologique de l’Azote

30. ELIMINATION DE L’AZOTE EQUATION GLOBALE DE LA NITRIFICATION   Traitement Biologique de l’Azote

31. ELIMINATION DE L’AZOTE Exemple de nitrificateur Traitement Biologique de l’Azote

32. ELIMINATION DE L’AZOTE La dénitrification hétérotrophe consiste en la réduction des ions nitrate en diazote gazeux par une flore banale anaérobie facultative (certains Pseudomonas sp .). Elle nécessite une source de carbone pouvant provenir soit de l'effluent à traiter ( D.exogène ) 32 Traitement Biologique de l’Azote

33. ELIMINATION DE L’AZOTE soit d'une source de carbone associée aux micro-organismes dénitrifiants (on parlera alors de denitrification endogène) 33 Traitement Biologique de l’Azote

34. ELIMINATION DE L’AZOTE 34 Traitement Biologique de l’Azote

35. ELIMINATION DE L’AZOTE STEP biologique: bassin d'aération et nitrification 35 Traitement Biologique de l’Azote

36. CONCLUSION L'élimination des composés azotés présents dans les eaux usées est une des clés pour un contrôle de l'eutrophisation et des cycles biochimiques, nécessaire pour le maintien d'un écosystème. 36

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