V. — Sur le rôle des bactéries dans les procédés
BIOLOGIQUES d'épuration DES EAUX d'ÉGOUT.
William Mair (M a présenté récemment comme thèse à l'Université d'Edimbourg un travail dont l'idée lui fut suggérée par le professeur Lorrain Smith qui avait déjà étudié cette question lorsque la ville de Belfast l'avait chargé, avec le professeur F^elts, de rechercher quel était le meilleur mode d'application des procédés biologiques pour Tépuration des eaux d'égout de cette ville.
Lorrain Smith avait remarqué (1901) que le nombre des bactéries était réduit par le passage des eaux d'égout dans les lits de contact, mais aussi que cette réduction était d'autant plus importante que les résultats chimiques de Tépuration étaient meilleurs. 11 montra que la réduction du nombre des bactéries n'était pas due à l'épuisement de l'élément nécessaire dans l'eau d'égout, mais qu'il devait y avoir d'autres agents qui concouraient à la disparition de l'azote et à la destruction des bactéries. Ainsi, dans un ballon de bouillon ensemencé avec de l'eau d'égout, la disparition de l'azote peut atteindre 12 pour 100 en 5 jours, mais elle peut (Hre quelquefois nulle. D'un autre côté si, dans le môme bouillon, on immerge des briques retirées d'un lit de contact, on constate en 5 jours une disparition de l'azote qui peut atteindre 70 pour 100. Ces
(') Wir.LiAM Maih, The Journal of I/yyiene, 1908, p. 600.
fi
Beurre réduit en une mince pellicule.
Le fromage réduit en une mince couche pâteuse.
Les dernières traces de laitue disparaissent.
I^ viande est réduite à une mince écume grise formée d'oi-ganismes variés.
Tendon réduit en une masse grise molle.
Gras H'duit en une masse pâteuse molle.
ce
Membrane de cellules de microcoques et bacilles, etc.
Globules graisseux avec bacilles et diplocoques.
Débris indéfinissables, laitue désagi-égée en amas granuleux sans bactéries (action des versi.
Fibres musculaii-es entièrement détruites, bacilles mobiles, spirilles, monades, oscillaires, anguillules. vers. etc.
Quantité de matière granuleuse brune, anguillules, vers, monades, bactéries nombreuses , zooglées , oscillaires. etc.
Globules graisseux, masses zooyiéiqiies, spirilles, elc, infusoires, oscillaires, etc.
Pain complètement dissocié, leptothrix abondants, oscillaires. monades, cl ostridium. quantité de granules ronds, etc.
.Matière granuleuse brune avec spirilles, leptolhrix et globules graisseux.
Bouquet de cristaux étoiles entremêlés de nombreuses bactéries mobiles ou non.
Matière granuleuse, leptothrix, bactéries, monades, amibes, infusoires, etc.
Fibres musculaires très dégradées. Spirilles, bacilles mobiles, monades, zooglées.oscillaires. etc..
avec d'abondants microcoques.
Abondance de microcoques, spirilles, monades, cellules granuleuses, mycélium de champignons.
Globules graisseux, matière granuleuse brune, bactéries, etc.
Nombreuses bactéries, cellules d'amidon très attaquées et déformées.
Globules graisseux avec matièie granuleuse bruae (formes de vers?).
Abondance de colonies de bacilles mobiles.
Matièie tourbeu>e, bactéric«i variées.
Viande à létal fibreux, fibres musculaires englobées dans une masse de zooglées de bactéries, grand nonibre de spirilles et bacilles mobiles, an-* guillules et vers.
N'ombre considérable de microcoques et monades.
Globules gi-aisseux et bactéries variées.
Toute od«»ur d'eau résiduaire de brasserie est disparue, dépôt gris à la surface.
si
Lié
.Masses tie zooglées. cellules d'amidon, canaux en spirale, bactéries mobiles, leptothrix. conserves vertes.elc. Pain désorganisé.
Amas de globules graisseux.
Amas de bactéries variées, bacilles, microcoques, streptocoques, elc.
Chlorophylle altaquée. bacilles, diploco(|ues. zooglées, leptolhrix, etc.
Vase noire au-dessu»;. enduit ch(.colat à la surface.
Bactéries, infusoires enkystés.
Organismes abondants, bactéries \ariées séparées ou en masses zoogléiques.
Leptolhrix, streptothrix , nombreuses masses de zooglées.
Cellules de levure partiellement détruites, leptothrix, masses zoogléiques, infusoires variés.
Pain
Beurre
Fromage
Lailu.-
Porc cuit maigre .
Tendon de porc rôti, très dur.
Gras de jambon. .
Ejuix résiduairesde brasserie dans les eaux d'égout.
briques étaient recouvertes d'un sédiment peuplé d'organismes végétaux et animaux et d'un amas analogue à celui qui s'était déposé dans les autres bouillons. Lon^ain Smith concluait que cette couche de sédiment sur les briques, consistant principalement en organismes végétaux et animaux, était essentielle pour obtenir l'épuration dans les lits, et qu'une certaine proportion de l'azote disparaissant servait à édifier les corps de ces organismes.
« Dans le cycle des êtres vivants, dit Lorrain Smith, les bactéries ont la première place, due sans doute à leur puissance de reproduction rapide, mais aussi elles disparaissent les premières. Dans les lits de contact, il y a une grande destruction des bactéries, et cette extermination comprend non seulement la réduction de nombre observée, mais aussi la prolifération dans le lit, et Ton peut mettre celle-ci en lumière si les échantillons sont pris dans des conditions favorables à la culture microbienne. Avec cette hypothèse, il est facile de comprendre pourquoi le rapport de destruction des bactéries sera en relation directe avec le pourcentage d'épuration. Nous pouvons supposer que les bactéries ont assimilé dans leur corps la plus grande partie de Tazote ; elles servent alors à la nourriture des infusoires qui vivent dans le sédiment sur les briques, puis ces infusoires sont la proie des vers et ces derniers, passant dans la rivière, deviennent à leur tour la nourriture des poissons. L'azote par ces moyens indirects passe des lits bactériens dans les tissus animaux. Tout l'azote qui peut entrer dans ce cycle disparaît de l'eau d'égout qui est ainsi épurée en partie de ce fait. Établir ce cycle et mesurer la grandeur d'un des passages, c'est mesurer la capacité générale de l'économie vitale pour assimiler l'azote utile à un stade donné, ou à tous les stades de son existence. Mesurer le rapport de destruction des bactéries, c'est donc mesurer le pourcentage d'épuration : de là la correspondance entre les deux rapports. »
Les expériences rapportées par William Mair ont été effectuées avec un lit à percolation avec sprinkler rotatif alimenté par l'effluent d'une fosse septique, et avec des lits de contact alimentés par un mélange de l'effluent de la fosse septique et de l'effluent du lit à percolation, ce dernier contenant une
forte proportion de nitrates. Comme, dans les lits de contact, les nitrates disparaissent, ils furent appelés lits dénitrifiants,
1'* Partie. — Étude bactériologique des lits de contact et des lits à percolation et recherche de la disparition de certains groupes de bactéries. — Les lits de contact, au nombre de cinq, étaient formés de matériaux divers : briques, scories, coke, pierres calcaires, de grosseur variant de 3 à 62 millimètres. Chaque lit comprenait à la partie supérieure de plus gros matériaux qu'à la partie inférieure. Le lit à percolation était formé de segments composés de matériaux correspondant à un des lits (le contact.
L'auteur a déterminé ;
1** Les espèces cultivées sur gélatine à 22";
2'' Les espèces cultivées sur gélose à 57^;
3" Les espèces sporulées vivant sur gélatine à 22*" (aérobies).
4" Le bacille coli ;
r»° Les streptocoques;
tt" Le bacillus enteridis sporogenes.
11 a noté une diminution progressive du nombre des bactéries, d'abord de moitié dans le sewage décanté, puis encore de moitié dans la fosse septique ouverte, le liquide y séjournant six heures. Mais la plus grande réduction apparaît dans les lits de contact.
Le bacterium coli et les streptocoques sont proportionnellement moins réduits en nombre que les autres groupes, et si ces organismes sont pris comme représentant la classe des microbes pathogènes, on ne peut dire que cette classe est détruite dans la méthode biologique d'épuration.
La diminution des germes dans la décantation et dans la fosse septique est un phénomène mécanique, les microbes étant entraînés par les matières en suspension qui se déposent; au contraire, dans les lits, la réduction des bactéries est beaucoup plus grande dans le même temps. Ceci prouve clairement que cette disparition des germes n'est pas uniquement mécanique, mais due aussi à d'autres facteurs comme le montre la concordance des résultats chimiques et bactériologiques.
108 1':PURATI0N des eaux IVÉGOl t.
Voici les résultats obtenus avec les lits de contact :
Eau d'égoul ( Tosse sable)
Efflnenl de fosse sep- Uque
Effluent de lit :
Contact A
BACTÉRIRS
Gfcl.ATINF. GELOSE SPORES
RKsri.TATs (:mMiQUt:s
AMMONIA'.tUE
alhuiiii- Iibre
noîdo
tîain
KO in
OXYGKNE abMUllé
Pour les lits à pcrcolation, la réduction des bactéries est comparable à celle des lits de contact, mais elle est beaucoup plus importante que celle du lit de contact donnant les meilleurs résultats. D'après la composition de Teffluent de la fosse septique, Tauteur a obtenu les nombres suivants :
RKDtCTION 0/(»
l»KS BACTÉRIES
