La DCO, ou demande chimique en oxygène, est un indicateur essentiel de la pollution organique de l'eau. Elle mesure la quantité d'oxygène nécessaire pour oxyder les substances organiques présentes dans un échantillon d'eau par voie chimique. La mesure de la DCO est cruciale dans le traitement des eaux usées car elle permet d'évaluer la charge polluante organique et l'efficacité des processus de traitement mis en œuvre pour éliminer les contaminants organiques.
Pour mesurer la DCO, plusieurs méthodes peuvent être utilisées :
1. Méthode titrimétrique : C'est une méthode classique où l'on oxyde les matières organiques par un oxydant puissant, le plus souvent le dichromate de potassium en milieu acide. Après digestion de l'échantillon, l'excès de dichromate non réduit est titré avec un réducteur tel que le sulfite de sodium, permettant de déduire la quantité d'oxygène consommée.
2. Méthode spectrophotométrique : Dans cette méthode, on utilise également le dichromate de potassium pour oxyder les matières organiques. La quantité d'oxygène consommée est déduite de la mesure de l'absorbance de la solution après digestion, à une longueur d'onde spécifique.
3. Méthode électrochimique : Cette technique repose sur l'utilisation de capteurs électrochimiques pour mesurer la quantité d'oxygène consommée par oxydation électrochimique des matières organiques présentes dans l'échantillon.
4. Méthode basée sur la spectroscopie UV : Des analyseurs en ligne tels que le NicaVis 705 IQ, le CT200 ou l'Odysséo utilisent la spectroscopie UV pour mesurer la DCO sans réactifs chimiques. Ces systèmes mesurent l'absorbance de l'eau à des longueurs d'onde spécifiques, ce qui permet une estimation de la DCO en exploitant des corrélations entre l'absorbance UV et la concentration en matières organiques.
L'importance de la mesure de la DCO dans le traitement des eaux usées réside dans sa capacité à fournir une évaluation rapide de la quantité de pollution organique et à surveiller l'efficacité des procédés de traitement. Une mesure précise de la DCO permet de contrôler la charge appliquée aux systèmes biologiques de traitement, d'ajuster les processus d'oxydation chimique et de vérifier le respect des normes réglementaires pour le rejet des eaux traitées.
Les produits cités précédemment, tels que le NicaVis 705 IQ, le CT200 ou l'Odysséo, sont particulièrement adaptés à la mesure en continu de la DCO dans les applications industrielles et municipales, permettant un contrôle en temps réel des processus de traitement des eaux usées. Ces systèmes offrent l'avantage d'une maintenance réduite et d'une mesure sans l'utilisation de réactifs chimiques, ce qui les rend plus écologiques et économiques sur le long terme.
La Demande Chimique en Oxygène (DCO) est une mesure importante de la pollution organique d'un échantillon d'eau. Elle quantifie la quantité d'oxygène nécessaire pour oxyder la matière organique présente dans l'eau en utilisant un oxydant chimique. La mesure de la DCO est essentielle pour évaluer la qualité de l'eau des rivières et est utilisée pour surveiller et réguler les effluents industriels et municipaux.
Pour déterminer la DCO dans des échantillons d'eau de rivières, plusieurs méthodes peuvent être utilisées :
1. Méthode classique par titrage :
Cette méthode implique l'ajout d'une solution oxydante standard, généralement du dichromate de potassium (K2Cr2O7), à l'échantillon d'eau acidifié, suivi d'une digestion de l'échantillon à une température élevée (150°C) pendant un temps spécifique pour permettre l'oxydation de la matière organique. Après refroidissement, l'excès de dichromate non réagi est titré avec une solution de sulfite de sodium ou de thiosulfate de sodium pour déterminer la quantité de dichromate consommée, qui est proportionnelle à la DCO de l'échantillon. Cette méthode est conforme aux normes internationales telles que ISO 6060.
2. Méthode photométrique :
Après digestion de l'échantillon avec le dichromate de potassium, la quantité de dichromate réduit est mesurée par photométrie en analysant la couleur de la solution résultante. L'intensité de la couleur est proportionnelle à la concentration en dichromate réduit, et donc à la DCO. Cette méthode est souvent réalisée à l'aide d'analyseurs automatiques de laboratoire ou de terrain.
3. Méthodes en continu :
Des sondes et analyseurs en continu, tels que l'analyseur CT200 ou l'Odysséo, utilisent la spectroscopie UV pour mesurer la DCO sans l'utilisation de réactifs chimiques. Ces instruments mesurent l'absorbance à des longueurs d'onde spécifiques qui correspond à l'absorption de la matière organique. Ces méthodes sont rapides, sans réactifs et peuvent être utilisées in situ pour des mesures en continu, ce qui est idéal pour le suivi en temps réel de la qualité de l'eau des rivières.
4. Méthodes alternatives :
D'autres instruments, tels que le QuickCODultra, utilisent une approche d'oxydation thermique à haute température pour déterminer la DCO sans l'utilisation de réactifs chimiques dangereux, ce qui est bénéfique pour la sécurité de l'utilisateur et l'environnement.
En pratique, pour déterminer la DCO dans des échantillons d'eau de rivières, on prélève les échantillons dans des conditions stériles et on les transporte au laboratoire pour analyse ou on utilise un analyseur portable sur le terrain. Il est crucial d'effectuer des échantillons représentatifs et de suivre les procédures d'analyse standardisées pour garantir la précision des résultats.
Il est important de noter que les méthodes en continu et les méthodes alternatives peuvent nécessiter une calibration et une corrélation avec la méthode de référence standard (titrage ou photométrique) pour assurer la précision des résultats. Ces méthodes alternatives sont souvent préférées pour leur facilité d'utilisation et leur impact environnemental réduit.
La mesure de la Demande Chimique en Oxygène (DCO) et de la Demande Biologique en Oxygène (DBO) est cruciale pour évaluer la qualité des eaux usées et la performance des systèmes de traitement. Pour réaliser ces mesures de manière optimale, on utilise des équipements spécifiques qui peuvent varier en fonction de la précision requise, de la fréquence des mesures, du coût et de la facilité de mise en œuvre.
Pour la DCO, les méthodes traditionnelles impliquent des réactions chimiques en laboratoire utilisant des réactifs forts comme le dichromate de potassium en milieu acide, généralement avec chauffage. Toutefois, des solutions plus modernes et automatisées existent pour la mesure en continu, parmi lesquelles :
- **QuickCODultra** : C'est un analyseur de DCO de LAR qui utilise une méthode de combustion thermique à haute température pour mesurer la DCO sans l'utilisation de réactifs chimiques. Il est particulièrement adapté aux applications industrielles difficiles, où les eaux usées peuvent être chargées ou toxiques.
- **CT200** : Cet analyseur de DCO UV en continu utilise une méthode alternative basée sur la spectroscopie UV, sans nécessité de réactifs, et permet des mesures rapides en quelques secondes.
Pour la DBO, les méthodes standards requièrent l'incubation d'échantillons pendant 5 jours (DBO5) à une température contrôlée tout en mesurant la consommation d'oxygène, ce qui peut être réalisé avec :
- **SP2000 SERIES** de Skalar : Il s'agit d'une plateforme robotique sophistiquée qui peut automatiser le test de DBO, ainsi que d'autres applications, en assurant la conformité aux normes internationales.
En ce qui concerne les mesures combinées DCO et DBO :
- **STAC2 - Analyseur multiparamètres UV** : Il s'agit d'un système qui mesure l'absorbance UV pour estimer la DCO, la DBO et d'autres paramètres. Il offre une visualisation en temps réel et peut être utilisé pour surveiller la qualité de l'eau dans différentes applications, y compris les stations de traitement des eaux usées.
- **Odysséo** : C'est un analyseur en continu qui utilise une sonde immergée pour mesurer à la fois la DCO UV et les nitrates, permettant une surveillance efficace et en temps réel sans l'utilisation de réactifs chimiques.
Pour des mesures portatives et rapides sur le terrain :
- **PASTEL UV - Analyseur portable multiparamètres** : Cet instrument peut mesurer la DCO, la DBO, et d'autres paramètres rapidement en utilisant un échantillon d'eau, sans prétraitement, et fournit des résultats en moins d'une minute.
Il est essentiel de choisir un équipement adapté à l'environnement d'application, en tenant compte du type d'eau à analyser (eau usée, eau potable, eau de surface), de la fréquence des mesures, des exigences réglementaires, et du niveau d'automatisation souhaité. Pour les installations industrielles ou les stations d'épuration à grande échelle, un système automatisé de mesure en continu comme le QuickCODultra ou le CT200 serait optimal, tandis que pour les mesures de terrain, un analyseur portable tel que le PASTEL UV serait plus approprié.
