Relation entre la DBO et la DCO

DCO particulaire et colloïdale

La DCO particulaire ou colloïdale est obtenue par différence entre la DCO brute et la DCO après filtration de l’échantillon. Elle est essentiellement constituée de MES.

D’après une étude de l’IRSTEA sur des eaux usées en boues activées aération prolongée, 1 mg de MES en sortie de station municipale apporte en moyenne 1,2 mg de DCO et 0,5 mg de DBO5. Sachant que les MES en sortie de station ont une concentration de 20 mg/L  environ, la DCO particulaire correspondante est de 24mg DCO/L (20 x 1,2).

DCO soluble biodégradable

En sortie de station d’épuration, la DCO soluble biodégradable ne représente qu’une petite partie de la DCO totale.

Cette fuite de DCO soluble normalement dégradée par les bactéries peut être liée à un surdosage en réactif (utilisation du méthanol pour la dénitrification par exemple), ou alors liée à une durée de séjour insuffisante dans les bassins pour permettre une biodégradation totale. Cette fuite peut aussi indiquer un by-pass d’une étape de traitement ou un perçage hydraulique au niveau des certains filtres biologiques ou encore être liée à une mauvaise d’aération.

Pour déterminer la DCO soluble biodégradable en sortie de station municipale, on utilise la DBO5 totale (environ 12 mg/L O2) et la concentration en MES (20 mg/L) que l’on multiplie à un facteur de 2.4:

DCO soluble totale = (DBO5 totale – DBO5 liée aux MES) x 2.4 = (12 – 20 x 0.5) x 2.4 = 4.8 mg/L O2.

DCO réfractaire dite  « DCO dure »

La DCO dure correspond à la DCO résiduelle d’un échantillon après une analyse de DBO5 ultime. En moyenne dans les eaux usées domestiques, la DCO dure représente 3 à 5% de la DCO totale.

DCO dure = DCO totale – DCO particulaire – DCO soluble

Toujours selon l’étude de l’IRSTEA, avec une concentration en DCO totale en sortie de 70 mg/L, nous pouvons estimer la DCO dure :

DCO dure  = 70 – 24 – 4.8 = 41.2 mg/L O2.

Sachant qu’une eau usée domestique contient environ 900 mg/L O2 en entrée, le ratio des 3 à 5% est confirmé par cet exemple.

La teneur en DCO dure dans les eaux en entrée de station d’épuration domestique peut s’élever en cas d’ajouts d’eaux usées non domestiques, qui renferment de la matière organique réfractaire au traitement biologique (certains effluents industriels, lixiviats de décharge,…).

Ainsi, il est nécessaire d’analyser la nature des eaux non domestiques avant d’approuver les apports ce celles-ci dans le réseau de collecte d’une station d’épuration. De plus, il faut régulièrement s’assurer que ces concentrations suivent les seuils définies par les autorités locales.

Lors de la définition des normes de rejets d’une station d’épuration, les autorités doivent tenir compte de  la proportion des talons réfractaires pour les eaux usées domestiques et non domestiques. Une norme sévère en DCO pour une eau usée contenant beaucoup de DCO dure signifie l’installation d’équipements de traitement poussés et des coûts d’exploitations supérieurs.

Rapport DCO/DBO5

La DBO5 d’une eau de surface non polluée varie entre 2 et 20 mg/l. Les mesures qui vont au-delà indiquent alors que l’eau est polluée. Le rapport DCO / DBO5 donne un indice sur la provenance et l’origine de la pollution organique.

Les mesures se rapprochant de 1 du rapport DCO / DBO5 une très bonne biodégradabilité (lait, yaourt).

• De 1 à 2 : eaux usées provenant d’industries agroalimentaires, qui contiennent des éléments dont les bactéries raffolent, se traduisant par une DCO5 élevée.
• De 2 à 3 : eaux résiduaires urbaines.
• De 3 à 4 : Eaux usées moins facilement biodégradable.
• >4 : Effluent difficilement biodégradable