THESE_ABA AAKI

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Remerciements
Ce travail de recherche a été réalisé au Laboratoire Matériaux et Environnement. J’adresse mes
plus sincères remerciements à mon encadrant Monsieur le Professeur Nour-Eddine ELALEM pour
m’avoir accueilli au sein de son équipe du Laboratoire Matériaux et Environnement et pour m’avoir
fait l’honneur de diriger ce travail, je suis très reconnaissant pour la confiance et le soutien
permanent qu’il m’a témoigné dans cette étude ainsi que ses compétences scientifiques et
pédagogiques qui m’ont permis de mener à bien ce projet.
Je tiens à remercier tout particulièrement Madame Houria BENYAICH, Professeur à la Faculté
des Sciences d’Agadir de m’avoir fait l’honneur de présider le jury.
J’exprime toute ma gratitude à Monsieur Mohamed AZZI, Professeur à la Faculté des Sciences
Ain Chock de Casablanca, Monsieur Abdeljalil ZOUHRI, Professeur à la Faculté des Sciences et
Techniques de Settat et Monsieur Lahcen BAZZI, Professeur à la Faculté des Sciences d’Agadir qui
ont accepté d’examiner ce travail et m’ont fait l’honneur d’en être rapporteurs.
Je remercie également très sincèrement Monsieur Mustapha HILALI, Professeur à la Faculté des
Sciences d’Agadir et Monsieur Said MANÇOUR-BILLAH, Professeur à la Faculté des Sciences
d’Agadir pour l’intérêt qu’ils ont apporté à ce travail et d’avoir accepté en être examinateurs.
J’adresse également mes sincères remerciements à Monsieur Brahim SADIK Directeur de l’office
national de l’eau et de l’électricité (Branche Eau) d’Agadir et Monsieur Mohamed AHOUZI chef de
la division industrielle de l’office nationale de l’eau et de l’électricité (Branche Eau) d’Agadir pour
l’importance qu’ils donnent à la recherche scientifique.
J’adresse également mes sincères remerciements à ma femme, Madame Zohra ERRABHI pour
son soutien et ces encouragements.
Je ne saurais oublier toute l’équipe du laboratoire régional de l’office nationale de l’eau potable.
Toute ma reconnaissance va à Monsieur Mohamed L’Hou, Monsieur Driss ERRADI, Madame
Rachida SERRAR, Mademoiselle Rachida MAFROUD, Monsieur Mohamed ANDJAR, Monsieur
Farssi BOUCHTA, et Madame Naima MOUNIR pour leurs aident et leurs encouragements.
Enfin je voudrais remercier ma famille, mes amis, et tous qui ont contribué de prés ou de loin au
bon déroulement de cette thèse, par leur conseil ou simplement par leur présence.

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DEDICACES
A la mémoire de mes parents
A ma femme et mes enfants
A mes frères
A ma sœur
A toute ma famille
A mon encadrant
A tous mes collègues
A tous mes amis
Je dédie ce travail

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TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION GENERALE 8
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE 11
A- EAUX USEES 11
I- Définition des eaux usées 11
I-1 Eaux usées domestiques 11
I-2 Eaux usées industrielles 11
I-3 Eaux pluviales 12
I-4 Polluants d’origine agricoles 12
II- Caractérisation qualitative des eaux usées 12
II-1- Caractéristiques physiques de l’eau usée 12
II-2- Caractéristiques chimiques de l’eau usée 12
III- Caractérisation quantitative des eaux usées 13
IV- Epuration des eaux usées 14
V- Méthodes d’épuration des eaux usées 21
V-1 Techniques intensives 21
V-2 Techniques extensives 24
B- LES METAUX LOURDS 33
I - Définitions 33
II - Origines des métaux lourds 35
III - Toxicité et techniques d’élimination des métaux lourds 36
III - 1 - Cadmium 36
III - 2 - Plomb 39
III - 3 - Chrome 41
III - 4 - Zinc 46
III - 5 - Arsenic 48
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES EXPERIMENTALES 56
I- Site d’étude 57
II- Matériel et méthodes 59
III- Analyse granulométrique des sables utilisés 60
III-1 Caractéristiques des matériaux filtrants 61
III-2 paramètres granulométriques 61
III-3 paramètres pondéraux 61
III-4 Les valeurs déduites 62

4
VI - Performance épuratoire du massif filtrant 63
VI - 1 Détermination de la demande biochimique en oxygène (DBO5) 64
VI - 2 Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) 64
VI - 3 Détermination de la matière en suspension (MES) 64
VI - 4 Détermination des orthophosphates (PO43-) 65
VI - 5 Détermination de l’azote ammoniacale (NH4+) 65
VI - 6 Détermination des nitrites et nitrates (NO2- et NO3-) 67
VI- 7 Détermination des métaux lourds 69
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS 74
I- Analyse granulométrique 74
II- Suivi de quelques paramètres de pollution 77
II-1 Suivi de la demande biochimique en oxygène (DBO5) 78
II-2 Suivi de la demande chimique en oxygène (DCO) 78
II- 3 Suivi de la matiere en suspension (MES) 79
II- 4 Suivi des orthophosphates (PO43-) 79
II- 5 Suivi des éléments azotes (NH4+, NO2-, NO3-) 80
II- 6 Suivi des métaux lourds (cas du Cd, Pb, Cr et Zn) 82
II-7 Conclusion 95
CHAPITRE IV : ETUDE DE L’ADSORPTION DES METAUX ETUDIES (Cd, Pb, Cr et Zn)
SUR LE SABLE DE M’ZAR ET CELUI DE OUED SOUSS 91
I - Adsorption 91
I - 1 Isotherme de Langmuir 94
I - 2 Isotherme de Freundlich 96
II - Adsorption des métaux lourds (Zn, Cd, Pb et Cr) sur le sable M’zar 96
II - 1 Adsorption du zinc 96
II - 2 Adsorption du chrome 102
II - 3 Adsorption du plomb 108
II - 4 Adsorption du cadmium 113
II - 5 Conclusion 119
CHAPITRE V : COMPARAISON DES PERFORMANCES DU SABLE QUARTZEUX ET
DU SABLE TITANIFERE UTILISES DANS LE PROCEDE D’INFILTRATION
PERCOLATION DES EAUX USEES 121
I - Introduction 121
II - Matériels et méthodes 121
III- Résultats et discussions 122

5
III-1- Analyse des sables 122
III-2 - Analyses des eaux usées 124
III-3 - Utilisation du sable titanifère dans la décontamination des eaux souterraines de
l’arsenic 128
III- 4 Conclusion 134
CONCLUSION GENERALE 135
PERSPECTIVES 137
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 138
ANNEXES 149