Traitement des eaux usées

population equivalent (PE)

Équivalent-Habitant (EH) : Une mesure pour évaluer la charge polluante des eaux usées

Dans le domaine de l'environnement et du traitement des eaux, nous traitons souvent de grands volumes d'eaux usées. Pour gérer efficacement ces volumes et comprendre leur impact sur l'environnement, nous avons besoin d'une manière standardisée de mesurer la charge polluante qu'ils transportent. Entrez l'Équivalent-Habitant (EH), une métrique largement utilisée qui simplifie cette tâche complexe.

Qu'est-ce que l'Équivalent-Habitant ?

L'Équivalent-Habitant (EH) représente la quantité d'eaux usées produite quotidiennement par une personne exprimée en termes de Demande Biochimique en Oxygène (DBO). La DBO, en termes simples, est la quantité d'oxygène dont les micro-organismes ont besoin pour décomposer la matière organique présente dans les eaux usées.

Comprendre l'importance :

L'EH offre un moyen pratique de comparer la charge polluante de différentes sources d'eaux usées. Par exemple :

  • Une usine déchargeant des eaux usées : Au lieu de traiter des analyses chimiques complexes, nous pouvons exprimer la charge polluante de l'usine en termes d'EH, indiquant à combien d'équivalents d'eaux usées humaines elle correspond.
  • Les eaux usées d'une communauté : En calculant l'EH d'une communauté, nous pouvons évaluer la capacité de ses installations de traitement des eaux usées et concevoir les extensions futures en conséquence.

Calculer l'Équivalent-Habitant :

Le calcul de l'EH implique généralement les étapes suivantes :

  1. Déterminer la concentration en DBO : Ceci est fait par analyse en laboratoire de l'échantillon d'eau usée.
  2. Calculer la charge totale en DBO : Multiplier la concentration en DBO par le débit quotidien des eaux usées.
  3. Conversion en EH : Diviser la charge totale en DBO par une valeur standard de DBO par personne et par jour. Cette valeur standard varie en fonction de la région et des caractéristiques des eaux usées, mais une plage courante est de 0,1 à 0,2 kg de DBO/personne/jour.

Applications de l'Équivalent-Habitant :

L'EH trouve des applications répandues dans :

  • La conception des stations de traitement des eaux usées : Les ingénieurs utilisent l'EH pour déterminer la capacité des installations de traitement et optimiser leur conception.
  • Les limites des permis de rejet des eaux usées : Les agences de réglementation utilisent l'EH pour fixer des limites sur la quantité de polluants pouvant être rejetés dans l'environnement.
  • La surveillance de la qualité des eaux usées : Le calcul régulier de l'EH des eaux usées permet de suivre les niveaux de pollution et d'identifier les problèmes potentiels.
  • L'analyse des coûts : L'EH peut être utilisé pour estimer le coût du traitement des eaux usées en fonction de la charge polluante.

Limitations de l'Équivalent-Habitant :

Bien que l'EH soit un outil utile, il est important de noter ses limitations :

  • Simplification des polluants complexes : L'EH considère principalement la DBO, négligeant d'autres polluants tels que les nutriments (azote et phosphore) qui peuvent également avoir un impact sur la qualité de l'eau.
  • Variabilité de la production individuelle d'eaux usées : La quantité réelle d'eaux usées produite par les individus peut varier considérablement en fonction de facteurs tels que le régime alimentaire, le mode de vie et la consommation d'eau.
  • Absence de prise en compte des eaux usées industrielles : L'EH est principalement conçu pour les eaux usées domestiques, et son application aux eaux usées industrielles peut être trompeuse.

Conclusion :

L'Équivalent-Habitant (EH) est un outil précieux pour gérer les eaux usées et comprendre leur impact environnemental. Bien qu'il simplifie la réalité complexe de la pollution des eaux usées, il fournit une base cruciale pour la conception, la réglementation et le suivi. Cependant, il est important de reconnaître ses limitations et de prendre en compte d'autres polluants et facteurs pertinents lors de la prise de décisions globales concernant la gestion de la qualité de l'eau.


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Population Equivalent (PE) Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does Population Equivalent (PE) represent?

a) The amount of wastewater produced by one person per day. b) The amount of oxygen microorganisms require to break down organic matter in wastewater. c) The equivalent amount of people whose wastewater generates the same pollution load as a particular source. d) The total volume of wastewater discharged from a treatment plant.

Answer

c) The equivalent amount of people whose wastewater generates the same pollution load as a particular source.

2. Which of the following is NOT a factor that contributes to the variability in individual wastewater production?

a) Diet b) Lifestyle c) Water usage d) Age of the wastewater treatment plant

Answer

d) Age of the wastewater treatment plant

3. What is the primary limitation of using Population Equivalent (PE) to measure wastewater pollution?

a) It only considers the volume of wastewater produced. b) It only considers BOD as a measure of pollution. c) It is too complex to calculate. d) It is not accurate for industrial wastewater.

Answer

b) It only considers BOD as a measure of pollution.

4. How is Population Equivalent (PE) used in wastewater treatment plant design?

a) To determine the optimal size and capacity of the treatment plant. b) To monitor the efficiency of the treatment process. c) To estimate the cost of treating wastewater. d) All of the above.

Answer

d) All of the above.

5. What is the typical range of BOD per person per day used in PE calculations?

a) 0.01 to 0.02 kg BOD/person/day b) 0.1 to 0.2 kg BOD/person/day c) 1 to 2 kg BOD/person/day d) 10 to 20 kg BOD/person/day

Answer

b) 0.1 to 0.2 kg BOD/person/day

Population Equivalent (PE) Exercise

Scenario: A factory discharges 10,000 m³ of wastewater per day with a BOD concentration of 200 mg/L. Assuming a standard BOD value of 0.15 kg BOD/person/day, calculate the Population Equivalent (PE) of the factory's wastewater discharge.

Instructions:

  1. Convert the BOD concentration from mg/L to kg/m³.
  2. Calculate the total BOD load (kg/day) discharged by the factory.
  3. Divide the total BOD load by the standard BOD value per person per day to get the PE.

Exercice Correction

1. **BOD concentration conversion:** * 1 mg/L = 1 g/m³ * 200 mg/L = 200 g/m³ * 200 g/m³ = 0.2 kg/m³ 2. **Total BOD load:** * Total BOD load = BOD concentration * Wastewater flow rate * Total BOD load = 0.2 kg/m³ * 10,000 m³/day = 2000 kg/day 3. **Population Equivalent (PE):** * PE = Total BOD load / Standard BOD value per person per day * PE = 2000 kg/day / 0.15 kg/person/day = 13,333.33 PE **Therefore, the factory's wastewater discharge has a Population Equivalent of approximately 13,333 people.**


Books

  • Wastewater Engineering: Treatment and Reuse by Metcalf & Eddy: A comprehensive textbook covering wastewater treatment processes and design, including PE calculations.
  • Water and Wastewater Treatment: Principles and Design by Mark J. Hammer: Another comprehensive textbook discussing wastewater treatment, PE, and related concepts.
  • Handbook of Water and Wastewater Treatment Plant Operations by Lawrence K. Wang: This handbook focuses on practical aspects of wastewater treatment operations and includes information on PE and its applications.

Articles

  • Population Equivalent: A Critical Review by [Author Name]: This article could provide a detailed analysis of PE, its history, advantages, limitations, and future developments.
  • The Use of Population Equivalent in Wastewater Treatment Plant Design by [Author Name]: An article focusing on the application of PE in wastewater treatment plant design and optimization.
  • Population Equivalent and Its Impact on Water Quality by [Author Name]: An article discussing the influence of PE on water quality, taking into account different pollutants and their effects.

Online Resources

  • United States Environmental Protection Agency (EPA): The EPA website offers information on wastewater treatment regulations, including guidelines on PE calculations.
  • Water Environment Federation (WEF): The WEF website provides resources for professionals in the water and wastewater industry, including articles, research, and standards related to PE.
  • International Water Association (IWA): The IWA website offers research, publications, and events related to water and wastewater management, potentially including resources on PE.

Search Tips

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