• Le trajet de l’eau dans la nature

    Le trajet de l’eau dans la nature Très sommairement, le cycle naturel de l’eau peut se résumer ainsi : 1. Les rayons du soleil chauffent la surface des mers et océans :
                           l'eau s'évapore dans l'atmosphère et se condense en altitude sous l’effet du froid pour former les nuages.
     2. Lorsqu’il pleut (neige ou grêle), l'eau de pluie s'infiltre dans le sol pour alimenter les nappes phréatiques ou ruisselle en surface pour alimenter les cours d'eau, les torrents, les rivières et les lacs.
     3. L'eau s'écoule ainsi jusqu'à la mer, puis s'évapore à nouveau. Le cycle continue. Le maintien de sa qualité pour ses utilisations. Trajet des égouts aux fleuves et rivières Les eaux usées sont nettoyées pour ne pas polluer la nature. Elles sont collectées par les réseaux d'assainissement, nommés couramment égouts. Ce sont eux qui la conduisent jusqu'à une station d'épuration collective. À la campagne, il n'existe pas toujours de station d'épuration ou de réseau d'assainissement. Les habitations doivent alors être équipées d'une fosse septique étanche.

    À la station d'épuration, les eaux usées sont filtrées pour éliminer les déchets solides, décantées pour éliminer les graisses (plus généralement les substances non miscibles) et les sables et graviers. Elles subissent ensuite des traitements chimiques / biologiques dans des bassins pour éliminer / digérer les matières organiques dissoutes. Après une ultime filtration / décantation, l’eau propre mais non potable est reversée dans la nature, d'où elle pourra reprendre le cours de son cycle naturel. Trajet de la source de captage au robinet Un système de pompage puise l’eau dans une ressource naturelle (sources, rivières, torrents, lacs, nappes phréatiques) et l’achemine vers une usine de traitement. Dans l'usine, l'eau subit différents traitements pour la rendre potable. Les étapes de traitement sont variables selon la pureté initiale de la source de captage.

     À la sortie de l'usine, elle est analysée et contrôlée pour s'assurer qu'elle répond à plus de 50 critères de sécurité sanitaire imposés par la réglementation. L'eau est ensuite stockée dans des réservoirs (châteaux d'eau) pour être ensuite acheminée jusque dans les habitations / industries par l’intermédiaire d’un réseau de canalisations régulièrement entretenu. Principales causes de dégradation de la qualité de l’eau de nombreux facteurs peuvent causer la baisse de qualité, notamment le ruissellement agricole contenant des résidus d'engrais, de pesticides et d'autres produits chimiques mais également le ruissellement sur les sites urbanisés et le lessivage de produits chimiques enfouis dans les décharges.

    La nature des polluants est également à prendre en compte dans sa diversité : il existe plus de 116000 produits chimiques de synthèse. Les stations d’épuration ne peuvent pas prétendre éliminer tous ces produits ni le produit de leurs interactions. Ce qu'il faut savoir. A l’échelle des habitations équipées de fosses septiques, des produits chimiques à usage domestique vidés dans le lavabo ou le WC affaiblissent ou tuent les bactéries nécessaires au fonctionnement des fosses et les déchets organiques non traités se retrouvent ainsi dans le réseau.
     Des procédés pour séparer les constituants de mélanges Il existe de nombreux procédés pour séparer les constituants de mélanges. En voici une liste non exhaustive. La plupart des procédés évoqués ci-dessous peuvent être reproduits en classe. Le choix de ces procédés dépend en grande partie du type de mélanges (mélange hétérogène ou homogène, mélange solide-liquide ou mélange liquide-liquide, etc.).

    Le tamisage* Cette technique utilise un tamis, c’est-à-dire un récipient dont le fond est fabriqué avec une grille. En fonction de la taille des trous de la grille, le tamis laisse passer certains solides.

    La filtration* « mécanique » La filtration est utilisée pour séparer les constituants d’un mélange fluide-solide, c’est-à-dire liquidesolide (le cas le plus courant) ou gaz-solide, voire gaz-liquide. Dans le cas liquide-solide, on passe le mélange dans un filtre qui retient les solides et laisse passer le liquide. Pour être efficace, il est souvent nécessaire de faire des filtrations successives avec des filtres de sélectivités croissantes. La fabrication du café est un exemple d’utilisation (mélange liquide-solide)

    * La centrifugation  ce procédé est utilisé pour séparer des fluides de densité différente. On fait tourner un récipient contenant le mélange hétérogène de fluides à une vitesse importante. Les différents fluides subissent alors la force centrifuge. Une station d’épuration Une station d’épuration reçoit les eaux usées et rejette de l’eau translucide, propre à la consommation. Lexique Centrifugation : méthode pour séparer les constituants de mélanges de liquides non miscibles ou de mélanges liquides-solides utilisant la force centrifuge.
    Décantation : méthode pour séparer les constituants de mélanges de liquides non miscibles ou de mélanges liquides-solides utilisant la force gravitationnelle et les différences de densité des constituants.
    Dégraissage : opération qui vise à extraire les graisses des eaux usées.
     Dé-grillage : opération qui vise à retenir les déchets de volumes importants présents dans les eaux usées (au-delà de 5 mm). Dessablage :
       opération qui vise à supprimer les particules abrasives dans l’eau.
     Elle est généralement réalisée par décantation.

     Eau potable : eau que l’homme peut boire sans danger pour sa santé. Filtration : méthode pour séparer les constituants de mélanges liquides-solides utilisant une grille qui retient les particules de volume supérieur à un certain seuil. Station d’épuration :
          dispositif ayant pour but de nettoyer et de purifier de l’eau sale afin de la rendre potable. Tamisage : ce terme désigne généralement une méthode de séparation de mélange entre solides selon leur volume par l’usage d’une grille.
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