Boue activéeLe procédé dit « à boues activées » utilise l'épuration biologique dans le traitement des eaux usées. C'est un mode d’épuration par cultures libres. Dans une filière de traitement des eaux (i.e. les différentes phases d'épuration pour une station donnée), le procédé à boues activées fait partie des traitements secondaires. Ce procédé provient de l'étude réalisée à Manchester par Arden et Lockett. Ils mettront au point la technique d'abord dans un seul bassin, puis par la suite l'amélioreront par l'ajout d'autres bassins et étapes.
Épuration des eauxthumb|Station d'épuration des eaux à Aguas Corrientes, en Uruguay. L’épuration des eaux est un ensemble de techniques qui consistent à purifier l'eau soit pour réutiliser ou recycler les eaux usées dans le milieu naturel, soit pour transformer les eaux naturelles en eau potable. La fin du marque l'essor des réseaux d'égouttage et d'assainissement en France (courant hygiéniste, rénovation de Paris du baron Haussman). Il s'agit d'éloigner les eaux usées des habitations et des lieux de vie.
Nitrifying bacteriaNitrifying bacteria are chemolithotrophic organisms that include species of genera such as Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter, Nitrospina, Nitrospira and Nitrococcus. These bacteria get their energy from the oxidation of inorganic nitrogen compounds. Types include ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB).
NitriteL'ion nitrite est la base conjuguée de l'acide nitreux. L'acide nitreux est un acide faible instable de formule HNO. La formule de l'ion nitrite est NO2−. Il ne faut pas confondre l'ion nitrite avec le dioxyde d'azote auquel il ressemble beaucoup par la structure chimique, mais qui est une molécule, et donc de charge électrique neutre. Dans les cours d'eau, notamment canalisés, et dans les régions densément habitées ou d'agriculture intensive, les nitrites (ou bien les nitrates) sont souvent une source de pollution.
Nitrificationthumb|350px|Diagramme montrant le cycle de l'azote. La nitrification est le processus biologique par lequel les nitrates sont produits dans l'environnement. Celle-ci se fait en deux étapes distinctes, chacune sous l'action de micro-organismes différents. Étape 1 : l'ammoniaque est oxydé en nitrite, c'est la nitrosation (réaction par des bactéries du genre Nitrosomonas, , ), appelée également nitritation. Étape 2 : le nitrite est oxydé en nitrate, c'est la nitratation (réaction par des bactéries du genre Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira).
Secondary treatmentSecondary treatment (mostly biological wastewater treatment) is the removal of biodegradable organic matter (in solution or suspension) from sewage or similar kinds of wastewater. The aim is to achieve a certain degree of effluent quality in a sewage treatment plant suitable for the intended disposal or reuse option. A "primary treatment" step often precedes secondary treatment, whereby physical phase separation is used to remove settleable solids.
AnammoxL’oxydation anaérobie de l’ammonium ou l’« anammox» est une voie métabolique microbienne importante du cycle de l'azote au cours de laquelle l’énergie chimique du nitrate et de l’ammonium est utilisée par certaines bactéries pour fixer le dioxyde de carbone. Ces bactéries qui réalisent ce processus ont été identifiées en 1999 et ont constitué à l'époque une surprise pour la communauté scientifique. Ce type de réactions se déroule dans de nombreux milieux naturels.
Nitrite d'alkyledroite|200px|Nitrite d'alkyle Les nitrites d'alkyle ou esters de nitrite sont une famille de composés organiques a de structure de type R-ONO. Formellement, ce sont les esters d'alkyle de l'acide nitreux. Ce sont des isomères de constitution des composés nitro (R-NO2). Le nitrite de méthyle et le nitrite d'éthyle sont gazeux à température et pression ambiante, les quelques suivants sont des liquides volatils. Les nitrites d'alkyle ont une odeur distinctive fruitée. Un autre composé courant de cette famille est le nitrite d'amyle.
BiofiltreUn biofiltre est un moyen utilisé pour le traitement des eaux polluées (biofiltration), ou de polluants gazeux en solution dans l'eau. Il constitue une autre technique d’épuration biologique à cultures fixées. Cette méthode est le plus souvent utilisée pour le traitement des eaux urbaines. Un biofiltre peut être un dispositif d'épuration de l'air intérieur utilisant des plantes en pots (voir par exemple le programme Phyt'air) ou un mur végétalisé.
Boues d'épurationLes boues d'épuration (urbaines ou industrielles) sont le principal déchet produit par une station d'épuration à partir des effluents liquides. Ces sédiments résiduaires sont surtout constitués de matière organique (bactéries mortes) de matière organique animale, végétale et minérale humide. Une installation moyenne de gestion des eaux usées produit environ de matière sèche par jour et par habitant. D'une manière générales les eaux usées entrant dans une station d'épuration prennent le nom de « boue ».
Cycle des nutrimentsvignette|Nutrient-cycle Le cycle des nutriments (ou recyclage écologique) est le processus par lequel les composés organiques et inorganiques sont réutilisés dans un nouveau but de production de la matière. A l'inverse, l'énergie est utilisée dans un but de consommation sans jamais revenir à son état de départ. On ne peut pas parler de cycle de l'énergie, contrairement au cycle des nutriments minéraux.
Lagunagevignette|upright=1.5|Schémas de lagunage naturel. vignette|upright=1.5|Le lagunage peut aussi être linéaire et avoir vocation de corridor biologique (utilisant un fossé ou ici une berge de canal, en bordure de la Deûle, en aval de Lille). Réalisation : VNF (photo de 2004). vignette|upright=1.5|Des berges lagunées ont été créées (2010) par VNF (Voies navigables de France), en guise de mesure compensatoire à la mise à grand gabarit de l'Escaut dans le nord de la France. vignette|upright=1.
Lit bactérienL’épuration des eaux par lit bactérien est une méthode d’épuration biologique par cultures fixées. Ce système est le plus souvent utilisé pour les eaux très chargées provenant d’industries agroalimentaires, d’apport viticole ou autres... Cette technique consiste à faire supporter les microorganismes épurateurs par des matériaux poreux ou caverneux. L'eau à traiter est dispersée en tête de réacteur, traverse le garnissage et peut être reprise pour une recirculation.
Nutrient pollutionNutrient pollution, a form of water pollution, refers to contamination by excessive inputs of nutrients. It is a primary cause of eutrophication of surface waters (lakes, rivers and coastal waters), in which excess nutrients, usually nitrogen or phosphorus, stimulate algal growth. Sources of nutrient pollution include surface runoff from farm fields and pastures, discharges from septic tanks and feedlots, and emissions from combustion. Raw sewage is a large contributor to cultural eutrophication since sewage is high in nutrients.
Nitratevignette|Vue planaire de la structure de l'ion nitrate. vignette|Vue en 3D de la structure de l'ion nitrate. vignette|Modèle boules et bâtonnets de la structure de l'ion nitrate. vignette|Niveaux de nitrates à la surface des océans. L'ion nitrate est l'ion polyatomique de formule chimique . En chimie, un nitrate est un composé associant cet anion à un ou plusieurs cations. Autrement dit, c'est un sel (nitrate de sodium, nitrate de potassium) ou un ester (nitrate d'éthyle, nitrate d'amyle, nitrate de cellulose) de l'acide nitrique.
Microbial metabolismMicrobial metabolism is the means by which a microbe obtains the energy and nutrients (e.g. carbon) it needs to live and reproduce. Microbes use many different types of metabolic strategies and species can often be differentiated from each other based on metabolic characteristics. The specific metabolic properties of a microbe are the major factors in determining that microbe's ecological niche, and often allow for that microbe to be useful in industrial processes or responsible for biogeochemical cycles.
Eutrophisationthumb|upright=1.6|Les fertilisants utilisés pour les cultures (phosphore et azote) dopent la croissance des plantes et des algues dans le ru jouxtant le champ cultivé. En France et en Europe, la mise en place de zones-tampons est obligatoire le long des cours d'eau et des lacs. L'eutrophisation (du grec ancien : , « bien », et de , « nourriture ») est le processus par lequel des nutriments s'accumulent dans un milieu ou un habitat (terrestre ou aquatique).
Cycle de l'azotevignette|droite|upright=2|Le cycle de l'azote dans le sol Le cycle de l'azote est un cycle biogéochimique qui décrit la succession des modifications subies par les différentes formes de l'azote neutre en formes réactives (diazote, nitrate, nitrite, ammoniac, azote organique) et vice-versa.
ComammoxComammox (COMplete AMMonia OXidation) is the name attributed to an organism that can convert ammonia into nitrite and then into nitrate through the process of nitrification. Nitrification has traditionally thought to be a two-step process, where ammonia-oxidizing bacteria and archaea oxidize ammonia to nitrite and then nitrite-oxidizing bacteria convert to nitrate. Complete conversion of ammonia into nitrate by a single microorganism was first predicted in 2006.
Waste stabilization pondWaste stabilization ponds (WSPs or stabilization ponds or waste stabilization lagoons) are ponds designed and built for wastewater treatment to reduce the organic content and remove pathogens from wastewater. They are man-made depressions confined by earthen structures. Wastewater or "influent" enters on one side of the waste stabilization pond and exits on the other side as "effluent", after spending several days in the pond, during which treatment processes take place.
