En bref : La DCO, ou demande chimique en oxygène, est la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder chimiquement l’ensemble des matières oxydables présentes dans une eau, qu’elles soient biodégradables ou non ; exprimée en milligrammes d’oxygène par litre (mg O2/L), elle sert d’indicateur global de la pollution d’un effluent.
- Elle se mesure en laboratoire par oxydation au dichromate de potassium, ou en continu à l’aide d’analyseurs en ligne.
- La DBO5 n’en mesure que la part biodégradable, en cinq jours ; le COT quantifie directement le carbone organique.
- Le rapport DCO/DBO5 indique la biodégradabilité d’un effluent et oriente le choix du traitement.
- Pour les installations classées, la DCO rejetée en milieu naturel est plafonnée à 300 mg/L ou 125 mg/L selon le flux journalier.
Sur un bulletin d’analyse d’eau, la DCO figure presque toujours en tête, et c’est souvent la valeur la plus surveillée. Comprendre ce qu’elle mesure, comment elle se compare à la DBO5 et au COT, et comment la suivre, c’est se donner les moyens de piloter ses rejets plutôt que de les subir.
Qu’est-ce que la DCO (demande chimique en oxygène) ?
La demande chimique en oxygène correspond à la quantité d’oxygène consommée lorsqu’on oxyde, par voie chimique et dans des conditions normalisées, l’ensemble des matières oxydables d’un échantillon d’eau. Elle englobe les matières organiques biodégradables, celles qui résistent aux bactéries et certains composés minéraux oxydables. C’est ce qui en fait un indice global de pollution : une seule valeur résume la charge polluante d’une eau, sans avoir à identifier chaque molécule.
La DCO s’exprime en milligrammes d’oxygène par litre (mg O2/L). Les ordres de grandeur varient fortement : de l’ordre de quelques dizaines de milligrammes par litre pour un effluent bien traité, jusqu’à plusieurs grammes par litre pour certaines eaux résiduaires industrielles, selon la DRIRE Nord-Pas-de-Calais. Pour raisonner en quantité rejetée, on multiplie cette concentration par le débit mesuré à l’aide d’un débitmètre : on obtient un flux, en kilogrammes par jour, qui sert de référence à la réglementation.
Les professionnels distinguent aussi la DCO dure, ou réfractaire : la part qui subsiste une fois la matière biodégradable dégradée. Elle ne disparaît pas dans une station biologique et appelle d’autres traitements.
DCO, DBO5 et COT : quelles différences ?
La DCO n’est pas le seul indicateur de la pollution organique. Deux autres paramètres figurent presque toujours à ses côtés, sur un bulletin d’analyse comme dans un arrêté de rejet : la DBO5 et le COT. Tous trois décrivent la matière organique d’une eau, mais chacun répond à une question différente. La DCO indique combien d’oxygène il faudrait pour tout oxyder. La DBO5 indique combien d’oxygène les bactéries consomment réellement pour dégrader ce qui est biodégradable. Le COT, lui, ne raisonne pas en oxygène mais en carbone : il mesure directement la quantité de carbone lié à la matière organique. Les confondre conduit à des erreurs d’interprétation, notamment au moment de dimensionner ou de régler une station de traitement. Les lire ensemble donne au contraire une image fidèle de la nature de la pollution organique.
La DBO5, la part biodégradable mesurée en cinq jours
La demande biochimique en oxygène sur cinq jours (DBO5) mesure l’oxygène consommé par les micro-organismes pour dégrader la matière organique d’un échantillon, incubé cinq jours à 20 °C dans l’obscurité. Elle ne voit que la fraction biodégradable, ce qui explique qu’elle soit toujours inférieure à la DCO. Son principal inconvénient est le délai, et une forte sensibilité aux conditions d’essai : selon la plateforme Wikhydro du ministère de la Transition écologique, un écart de 1 °C sur la température d’incubation fausse la valeur mesurée de plus de 4 %.
Le COT, le carbone organique mesuré directement
Le carbone organique total (COT) quantifie le carbone contenu dans les composés organiques, dissous ou en suspension. Les analyseurs le mesurent en oxydant l’échantillon, par exemple par combustion catalytique à haute température, puis en dosant le dioxyde de carbone formé par détection infrarouge. Le résultat s’exprime en milligrammes de carbone par litre (mg C/L). La mesure est rapide et évite les réactifs au chrome et au mercure de la méthode classique de la DCO.
Le rapport DCO/DBO5, un indicateur de biodégradabilité
Le rapport entre la DCO et la DBO5 renseigne sur la biodégradabilité d’un effluent. Un rapport faible signale une pollution majoritairement biodégradable, qu’une station biologique traitera bien. Un rapport élevé révèle une part importante de matières réfractaires, pour lesquelles un traitement physico-chimique est souvent préférable. Selon Wikhydro, même pour les substances les plus biodégradables, ce rapport reste légèrement inférieur à 1,5, et il s’approche de 1 pour des effluents industriels riches en sucres. Sur un site donné, suivre ce rapport dans le temps permet aussi de repérer un changement dans la nature de la pollution.
Pourquoi la DCO de l’eau est-elle surveillée ?
Une DCO élevée n’est pas un simple chiffre sur un rapport : elle traduit une quantité de matière capable de consommer l’oxygène du milieu qui la reçoit. C’est pour cette raison qu’elle figure parmi les paramètres de base de la surveillance des rejets, aussi bien pour les stations d’épuration que pour les sites industriels. L’enjeu est d’autant plus fort que certains secteurs concentrent une large part de la charge rejetée. Selon la DRIRE Nord-Pas-de-Calais, en 2006, l’industrie agroalimentaire représentait à elle seule un tiers des rejets de DCO de la région, une pollution pour l’essentiel organique et facilement biodégradable. Pour un industriel, maîtriser la DCO de l’eau qu’il rejette revient à protéger le milieu naturel, à respecter son arrêté d’autorisation et à éviter les coûts d’un dépassement : station surchargée, interventions en urgence, mise en demeure.
Une DCO élevée appauvrit le milieu naturel en oxygène
Rejetée dans une rivière ou un étang, la matière organique est dégradée par des micro-organismes qui puisent dans l’oxygène dissous. Lorsque la charge est trop forte, l’oxygène vient à manquer : les poissons et invertébrés les plus sensibles disparaissent, et le milieu peut basculer vers des conditions sans oxygène, sources d’odeurs et de dégradation durable. La chaleur aggrave le phénomène, car une eau chaude dissout moins d’oxygène.
Les valeurs limites de rejet des installations classées
Pour les installations classées soumises à autorisation, l’arrêté du 2 février 1998 fixe la règle générale : 300 mg/L de DCO, mesurée sur effluent non décanté, lorsque le flux journalier maximal autorisé ne dépasse pas 100 kg/j, et 125 mg/L au-delà. Ce seuil de flux est abaissé à 50 kg/j pour les eaux réceptrices désignées par l’article D. 211-10 du code de l’environnement. Des arrêtés sectoriels et l’arrêté préfectoral de chaque site peuvent fixer d’autres valeurs, qui priment : c’est ce document qu’il faut consulter en premier. Pour savoir quel dispositif de suivi correspond à vos obligations, vous pouvez échanger avec nos équipes.
Comment mesurer la DCO ?
Trois grandes familles de méthodes coexistent, et elles ne répondent pas au même besoin. Les méthodes de laboratoire donnent la valeur de référence, sur un échantillon ponctuel et avec un délai. Les micro-méthodes en tube fermé simplifient l’analyse et réduisent les volumes de réactifs, sans changer le principe. Les analyseurs en ligne, enfin, suivent la charge organique en continu, directement sur l’effluent, pour détecter une dérive au moment où elle se produit. Le bon choix dépend de la question posée : prouver sa conformité à une date donnée, contrôler régulièrement une installation, ou piloter un process et une station au quotidien. Ces approches se complètent plus qu’elles ne s’opposent : les analyses de laboratoire établissent la valeur de référence, et le suivi continu couvre les périodes entre deux prélèvements, là où une dérive peut passer inaperçue.
La méthode de référence au dichromate
La méthode classique consiste à oxyder l’échantillon à chaud, en milieu acide, par un excès de dichromate de potassium, pendant environ deux heures. Des sels d’argent servent de catalyseur, et des sels de mercure neutralisent l’interférence des chlorures. On dose ensuite le dichromate restant pour en déduire l’oxygène consommé. Fiable et normalisée, cette méthode a deux limites : son délai, et ses réactifs (chrome hexavalent, mercure), qui imposent une filière d’élimination des déchets dangereux.
La micro-méthode en tube fermé (ST-DCO)
La ST-DCO reprend le même principe sur de petits volumes, dans des tubes fermés prêts à l’emploi et chauffés dans un bloc. Encadrée par la norme ISO 15705 (2002), elle consomme moins de réactifs et donne des résultats plus répétables, en particulier sur eaux naturelles, selon l’article Wikipédia consacré à la DCO. Ses résultats ne sont toutefois pas strictement identiques à ceux de la méthode classique : il faut en tenir compte pour comparer deux séries de mesures.
La mesure de la DCO en continu, sans réactif
Un analyseur en ligne installé sur l’effluent assure la mesure de la DCO en continu, sans attendre le retour d’un laboratoire. Certains appareils fonctionnent sans réactif : c’est le cas de l’analyseur de DCO, COT, DBO BWM conçu par Bécot, qui suit la DCO et le COT en temps réel, sans réaction endothermique, avec enregistrement et historisation des données. La mesure continue ne remplace pas les analyses réglementaires : elle comble les angles morts entre deux prélèvements, là où un départ de pollution peut passer inaperçu.
Comment réduire la DCO d’un effluent industriel ?
Réduire la DCO rejetée ne passe pas seulement par la station de traitement. La charge organique qui arrive en bout de ligne est la somme de toutes les pertes du process : produit resté dans les canalisations, fonds de cuve, eaux de lavage, incidents de fabrication. Chaque kilogramme de DCO évité à la source est un kilogramme que la station n’aura pas à traiter, et souvent de la matière première qui n’est plus perdue. La démarche la plus efficace combine trois leviers : limiter les pertes et optimiser les nettoyages, choisir le traitement adapté à la nature de la pollution, et suivre la charge organique pour ajuster en permanence. Ces trois leviers reposent sur une même condition : disposer d’une mesure fiable et suffisamment fréquente pour relier une hausse de DCO à sa cause.
Agir à la source : pertes de produit et cycles de lavage
Les équipes de Bécot le constatent régulièrement sur le terrain : par précaution, les cycles de lavage sont souvent allongés, réglés de manière empirique et sans contrôle de la qualité de l’eau en sortie. Mesurer la DCO ou le COT de l’eau de rinçage permet d’arrêter le rinçage quand l’eau est propre, plutôt qu’au bout d’une durée fixe. Le gain est double : moins d’eau consommée et moins de charge envoyée en traitement. Récupérer les produits avant lavage, en vidant et en purgeant les canalisations, réduit aussi fortement la charge.
Adapter le traitement à la nature de la pollution
Le rapport DCO/DBO5 guide le choix. Un effluent majoritairement biodégradable se traite efficacement par voie biologique. Une part importante de DCO dure appelle un traitement physico-chimique (coagulation, floculation, oxydation), dont l’efficacité dépend d’un dosage précis des réactifs, assuré par des pompes doseuses adaptées. Dans tous les cas, connaître la variabilité de la charge au fil de la journée permet de dimensionner et de régler l’installation au plus juste.
Suivre la DCO pour piloter la station
Une station se pilote mieux avec une mesure en continu qu’avec des analyses espacées : les pics sont détectés, leur origine identifiée, les réglages ajustés à la charge réelle. Chaque site étant différent, le choix du point de mesure et des seuils d’alerte se construit à partir de votre effluent et de vos obligations. Pour cadrer ce projet, vous pouvez demander une étude de votre effluent aux équipes Bécot, qui accompagnent les industriels depuis plus de 50 ans.
Questions fréquentes sur la DCO
Quelle est l’unité de mesure de la DCO ?
La DCO s’exprime en milligrammes d’oxygène par litre (mg O2/L). Cette valeur correspond à la quantité d’oxygène qu’il faudrait fournir pour oxyder chimiquement toutes les matières oxydables contenues dans un litre d’eau. Un effluent bien traité affiche quelques dizaines de milligrammes par litre, tandis que certaines eaux résiduaires industrielles atteignent plusieurs grammes par litre. Pour suivre un rejet, on associe souvent cette concentration au débit, afin d’obtenir un flux exprimé en kilogrammes par jour.
Pourquoi la DCO est-elle toujours supérieure à la DBO5 ?
La DCO mesure l’oxygène nécessaire pour oxyder chimiquement l’ensemble des matières présentes, qu’elles soient biodégradables ou non. La DBO5 ne mesure que l’oxygène consommé par des micro-organismes pendant cinq jours, à 20 °C et dans l’obscurité, c’est-à-dire la seule fraction biodégradable. Les composés difficiles à dégrader par voie biologique entrent dans la DCO mais pas dans la DBO5. La DCO est donc, par construction, plus élevée.
Comment interpréter le rapport DCO/DBO5 ?
Le rapport DCO/DBO5 indique la part biodégradable de la pollution organique. Plus il est faible, plus l’effluent se dégrade facilement par voie biologique ; plus il est élevé, plus la pollution contient de matières réfractaires. Même pour les substances les plus biodégradables, il reste légèrement inférieur à 1,5, et il se rapproche de 1 pour des effluents riches en sucres. Un rapport faible oriente vers un traitement biologique, un rapport élevé vers un traitement physico-chimique.
Quelle est la valeur limite de DCO pour un rejet industriel ?
Pour les installations classées soumises à autorisation, l’arrêté du 2 février 1998 fixe une valeur limite de 300 mg/L de DCO, mesurée sur effluent non décanté, lorsque le flux journalier maximal autorisé ne dépasse pas 100 kg/j, et de 125 mg/L au-delà. Ce seuil de flux est ramené à 50 kg/j pour certaines eaux réceptrices désignées par le code de l’environnement. L’arrêté préfectoral propre à chaque site peut fixer des valeurs différentes, qui priment.