Conception d'un systeme de mesure en continu des nitrates, des matieres organiques et des matieres en suspension dans les eaux residuaires, traitees par spectrophotometrie d'absorption dans l'ultraviolet et le visible

par PHILIPPE KUNTZ

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Olivier Scrivener.

Soutenue en 1995

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Avec la recente loi sur l'eau de janvier 1992 qui comporte une necessite de traitements des eaux residuaires toujours plus pousses, donc delicats a gerer, il devient indispensable d'acceder a une meilleure connaissance des flux de pollution, notamment azotee. Or, la mesure en continu et sur site des nitrates (no 3) n'est pas encore suffisamment fiable ou est trop complexe et couteuse. Pour tenter de remedier a cette situation, nous avons etudie un principe de mesure simple et relativement selectif : l'absorption directe du rayonnement ultraviolet par les ions nitrates. Une etude de faisabilite avec un spectrophotometre de laboratoire, sur des echantillons reels, nous a permis d'obtenir un modele simple de calcul des concentrations en nitrates, applicable aux eaux usees de rejet provenant de differents types de traitements, mais aussi a des eaux superficielles ou de nappe. Ce modele universel (independant du site) tient compte de certains interferents dans des gammes de concentrations susceptibles d'y etre rencontrees. La mesure des matieres en suspension et des matieres organiques a ete prise en compte, rendant possible la realisation d'un capteur multiparametre. La longueur du trajet optique retenue permet d'obtenir une bonne linearite sur la gamme 0-150 mg/l no 3 et une precision sur effluents traites de l'ordre de 3 mg/l (niveau de confiance a 95%). D'autre part, aucune filtration de l'effluent n'est necessaire pour des concentrations en matieres en suspension allant jusqu'a 300 mg/l, et un systeme de nettoyage par raclage devrait etre adaptable aux dimensions de la cellule de mesure. Cette etude s'est poursuivie par la realisation d'une maquette, prefigurant un prototype pour sa partie optique : source deuterium, fibres optiques et spectrophotometre monolithique a barrette de photodiodes. Les premiers resultats sont tres encourageants puisqu'ils confirment la faisabilite de la mesure des nitrates, mais aussi de l'utilisation des fibres optiques. Ce dernier point n'est rendu possible que par l'emploi de longueurs d'onde superieures a 220 nm, limite de leur transmission dans l'ultraviolet.


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  • Détails : 223 p.
  • Annexes : 100 ref.

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  • Cote : H 503.000,1995

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  • Cote : 95 STR1 3260
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