INTRODUCTION

Le problème de l’épuration des eaux d'égouts prend pour les grandes agglomérations de plus en plus d'importance. Le volume des eaux à épurer augmente en effet constamment et le système de l’épandage qui, bien conduit, donne les meilleurs résultats, devient Le plus souvent inapplicable par l’étendue des terrains qu’il exige. Les villes qui ne peuvent envoyer leurs eaux résiduaires directement à la mer, sont contraintes de leur faire subir une épuration artificielle avant de les rejeter dans les rivières. Les procédés d'épuration bactérienne par fosses septiques, lits de contact ou lits percolateurs, ont pris naissance en Angleterre et se sont rapidement généralisés dans ce pays où j'ai eu l’occasion de visiter de nombreuses installations. Depuis quelques années, l'usage de ce système d'épuration s'est développé en France grâce surtout aux travaux et aux efforts de M. le D'Carmerre qui a réuni dans une série de publications tous les documents qui se rapportent à ce sujet (1).

On est maintenant assez bien fixé sur l'ensemble du processus de l’épuration, mais 1l faut reconnaître néanmoins que bien des détails nous échappent, restent obscurs où vagues. En particulier, nous ne connaissons pas avec netteté quels sont les principaux agents de ce phénomène et surtout quel est le mécanisme intime de leur action. Ce sont cependant des questions qui ne sont pas à négliger : leur étude pourra peut-être conduire à des perfectionnements des méthodes employées et de plus présentera évidemment un intérêt théo-

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C'est qu’en effet l'épuration des eaux d’égouts n'est pas seulement un problème important pour l'hygiène publique, c'est aussi un phénomène naturel d’un haut intérêt. Ce qui se passe dans les fosses septiques, dans les lits de contact, dans les lits percolateurs, c’est ce qui se produit constamment, naturellement dans le sol, mais avec une plus grande intensité. L'épuration des eaux d’égouts est en somme, mais rapide et amplifié, tout le lent et puissant travail de la terre par lequel toute matière organique est disloquée, hydratée, dédoublée, oxydée et finalement gazéifiée et minéralisée.

Cette simplification de toute matière organique par le sol est surtout l’œuvre des microorganismes : moisissures et bactéries.

Connaître les microbes agissants et parmi eux surtout les plus actifs, être fixé sur leurs propriétés biologiques et sur le mécanisme chimique de leur action, sont évidemment des questions intéressantes. Oril est plus facile de les aborder en étudiant l’épuration bactérienne des eaux d’égouts, car dans les fosses septiques, les lits percolateurs où les phénomènes de minéralisation sont intenses, il y achance qu'une sélection se soit faite et que l’on trouve surtout les microbes dont le rôle naturel est le plus grand. Les bactéries anaérobies qui travaillent dans les fosses septiques sont incapables à elles seules d'effectuer une épuration complète. Au contraire, les organismes aérobies des lits percolateurs peuvent y parvenir. C’est donc eux que j'ai tout d’abord étudiés.

Les travaux faits en ce sens sont nombreux et on peut dire que dans les eaux d’égouts et aans les lits percolateurs on a trouvé presque tous les microbes saprophytes et beaucoup de microbes pathogènes, Tous peuvent, en une certaine mesure, participer à l’épuration. Mais ce sont les plus abondants, les plus fréquents qui auront le rôle le plus actif. C’est ainsi que M. le Dr Cazuerre et ses collaborateurs ont constaté dans les eaux épurées de leur station de Lille la présence d’organismes très variés : lesstreptocoques, le B. fluorescens liquefactiens,

le Bacille pyocyanique, le B. coli étaient abondants, mais le

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B. subtilis, le B. megatherium, le Proteus mirabilis, loidium lactis dominaient (5). |

Mes analyses furent faites avec des scories des lits percolateurs et des eaux épurées des stations de Gennevilliers (Jardin d’Essais) et de Mesly-Créteil. Elles furent faites aux diverses époques de l’année. Fai trouvé un grand nombre d’espèces diverses et je citerai parmi celles que j'ai eu l’occasion d'isoler plusieurs fois le B. violaceus, le B. prodigiosus, une torula rouge, le B. pyocyanique, des streptocoques et des proteus. Mais les organismes qui de beaucoup dominèrent furent d'une part des coccobacilles se rapprochant soit du Bacterium Colt, soit du B. lactis aerogenes et constituant une famille dont le pneumobacille de Friendlander pourrait servir de type; d'autre part, des bacilles, souvent mobiles, caractérisés surtout par des endospores très résistantes, et qui forment un groupe homogène dont le Bacillus subtilis est le type. D’ailleurs, le B. subtilis était le plus fréquent avec le B. mesentericus ruber.

J’ai fait avec tous ces microbes des essais de cultures en milieux peptonés et en milieux sucrés. J'ai mesuré les quantités d’ammoniaque formée et la proportion de sucre détruit. Ce furent les bactéries du groupe du B. subtilis qui eurent l’action la plus intense sur ces matières organiques.

Donc dans les lits percolateurs dont je me suis occupé, aux époques où j'ai fait les prélèvements, je puis assurer que ce sont les microbes du groupe du B. subtilis qui jouaient le principal rôle dans l’épuration.

C'est là une conclusion qui concorde avec les résultats observés à Lille par M. le D' Carmerte et ses collaborateurs puisque ces savants citent parmi les bactéries dominantes isolées des eaux épurées de leur station expérimentale, le B. subtilis, le B. megatherium et le B. mycoïdes. Beaucoup d'autres auteurs ont d’ailleurs trouvé ces bactéries dans les mêmes conditions.

J'ai vérifié d'autre part qu’elles sont très répandues dans la terre et dans les eaux. Dominantes dans les eaux potables de

Saïgon et de Cholon où j'ai commencé à les étudier, Je les ai

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toujours retrouvées et toujours en abondance dans tous les sols, toutes les eaux que j'ai eu à analyser. D'ailleurs les auteurs qui se sont occupé des microbes du sol ont toujours signalé comme très fréquents, le B. sublilis, le B. mesentericus et autres microbes analogues et notamment le B. mycoides auquel MarcHaL assigna même un rôle prépondérant (6).

Les bactéries du groupe du B. subtilis, tant par leur fréquence et leur abondance dans la nature que par l'intensité de leur action sur les matières organiques, jouent donc un rôle primordial dans les processus de gazéification et de minéralisation des produits d'origine végétale el animale, en conditions de vie aérobie. C’est ce qui m'a amené à étudier ces organismes au point de vue biologique. .

Ces microbes forment un groupe très vaste mais très homogène que l’on peut appeler le groupe du Bacillus subtilis. Ce sont des bacilles aérobies, mobiles lorsqu'ils sont jeunes, capables de prendre le Gram et de liquéfier la gélatine. Ils présentent des endospores extrêmement résistantes aux divers agents physiques et chimiques.

Les travaux de morphologie ét de classification qui les concernent sont très nombreux et je ne citerai, parmi Îles plus importants, que ceux de Gorrueiz (7), de Meyer (8) et parmi les plus récents celui de Gnesrer (9).

Malgré l’abondance des documents qui s’y rattachent et, pourrait-on dire, à cause même de cette abondance, il existe une grande confusion dans la classification de cette famille de microbes. Très souvent les descriptions sont trop sommaires, basées sur des caractères incertains, variables où mal observés, si bien qu'un même bacille reçoit des noms divers et qu'une même dénomination confond des bactéries différentes.

Dans ce travail, je ne me suis placé qu’au point de vue

physiologique, aussi, sauf deux exceptions concernant le

TRE Bacillus subtilis et le Bacillus mesentericus ruber, je n'ai pas donné de nom aux divers microbes que j'ai utilisés. Je me suis contenté de vérifier qu'ils appartiennent bien au groupe du B. subtilis et je les ai désignés par leur origine et un numéro d'ordre.

Je n'ai pas entrepris l'étude complète de la biologie de ces bactéries : ce serait là une œuvre trop longue et trop vaste. Je n’ai fait qu'aborder certaines questions qui peuvent présenter un intérêt pour expliquer le mécanisme de l’épuration des eaux d’égouts et la minéralisation des matières organiques dans la nature.

Ce travail comprendra deux parties :

Dans la première partie, je traiterai successivement deux problèmes qui intéressent particulièrement les phénomènes de l’épuration des eaux d’égouts et qui se rapportent à la nutrition azotée des microbes du groupe du B. subtilis.

1° Bilan de l'azote dans la fermentation des matières azotées organiques par les bactéries de ce groupe;

2° Dénitrification par ces organismes.

Dans la seconde partie, j'ai cherché à préciser le mécanisme de la combustion du sucre par le B. subtilis et les microbes VOISINS.

J'ai été ainsi amené à étudier successivement :

1° Les échanges gazeux produits par une culture de ces bactéries au cours de la combustiqn du sucre ;

2° Les produits formés dans cetté oxydation ;

3° Les produits intermédiaires de cette fermentation.