TRAVAUX EFFECTUES SUR LES PROBLEMES DE TRAITEMENTS DES EAUX

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Stabilité des suspensions colloïdales[7]

Les particules en suspension dans l’eau sont soumises à des forces opposées qui varient avec la distance entre ces particules. L’énergie potentielle d’interaction entre deux particules est la somme de l’énergie d’attraction de van der Waals et de l’énergie de répulsion électrostatique liée aux charges de surface des colloïdes. Aux valeurs de pH habituelles d’une eau de surface (pH compris entre 5 et 8), la surface des colloïdes est en effet généralement chargée négativement.
Lorsque les particules se rapprochent sous l’effet du mouvement brownien ou de l’agitation de la solution, l’énergie d’interaction quasi nulle à grande distance devient négative : les molécules s’attirent. Puis les forces électrostatiques deviennent prépondérantes. Les particules se repoussent. Cette énergie de répulsion est maximale à un niveau correspondant à l’énergie d’activation ou « barrière d’énergie » Emax. Le système est d’autant plus stable que Emax est élevée. Si l’on arrive à surmonter cette barrière énergétique, les forces attractives deviennent à nouveau prépondérantes et il y a coagulation. Pour cela, il faudrait agiter ou chauffer l’eau pour que l’énergie cinétique des particules soit supérieure à Emax, ou bien il faut réussir à abaisser la valeur de la barrière d’énergie.
L’apport énergétique nécessaire étant considérable compte tenu des volumes mis en jeu, il est bien préférable de chercher à diminuer Emax par un ajout de cations susceptibles de neutraliser la charge de surface en s’adsorbant sur la surface des particules.
Il est possible de mesurer la différence de potentiel qui existe entre le voisinage d’une particule et le sein du liquide à l’aide d’un appareil appelé zêtamètre qui la détermine par observation de la migration des particules sous l’action d’un champ électrique. Sous l’influence du champ électrique, les particules se déplacent jusqu’à atteindre une vitesse limite correspondant à l’équilibre entre la force électrique d’attraction et la force de friction due à la viscosité du milieu. La valeur du potentiel correspondant, appelée potentiel zêta ou potentiel électrocinétique, est indépendante du diamètre de la particule. Le potentiel zêta5 caractérise la stabilité d’une suspension de colloïdes : plus sa valeur absolue est élevée et plus le système est stable.

Théorie de la double couche[2], [7]

Les colloïdes sont généralement chargés négativement. Afin de neutraliser cette charge négative de surface, des ions positifs présents dans l’eau brute ou ajoutés sont attirés et forment une couche autour du colloïde. Diverses théories expliquent les phénomènes (Bensadok 2007).
 Helmholtz : selon cette théorie, la totalité de la surface du colloïde est recouvert par des ions positifs assurant ainsi une électroneutralité.
 Gouy-Chapman : la couche d’ions positifs est inégalement répartie autour des colloïdes, la neutralité s’obtient à plus grande distance.
 Stern combine les 2 et arrive à la neutralisation des colloïdes par une double couche.*

ACTION DES AGENTS COAGULANTS ET FLOCULANTS

La coagulation est l’ensemble des phénomènes physico-chimiques amenant une suspension stable ou « sol » de particules de très petite taille en solution – les colloïdes – à se séparer en deux phases distinctes. Par exemple, le lait est une émulsion stable constituée de globules de matières grasses en suspension dans une solution aqueuse. L’ajout d’un acide ou d’une enzyme, la présure, va se traduire par la séparation du lait en deux phases : un gel de caséine, le « caillé » et un liquide surnageant, le « petit lait ». Le lait a coagulé.
La floculation est l’ensemble des phénomènes physico-chimiques menant à l’agrégation de particules stabilisées pour former des flocons ou « flocs ». Ce phénomène est réversible, c’est à dire que l’on peut casser ces agrégats, par exemple en agitant fortement le liquide, pour retrouver la solution de colloïdes initiale.
Coagulation et floculation sont des processus souvent indissociables. En effet, la coagulation, en diminuant les forces de répulsion entre les particules, favorise les collisions et la formation d’agrégats ; et la floculation, en permettant la croissance des agrégats accélère la séparation des phases.

Phénomène de coagulation[2], [6], [9]

On en déduit donc que l’élimination des colloïdes passe par l’annulation du potentiel zêta afin d’annuler les forces de répulsion.
Considérons deux particules colloïdales A et Bi où [ i=1 à 4]. Entre ces deux particules, il existe des forces de répulsion électrostatiques, dues à la charge de surface, et des forces d’attraction intermoléculaires, dues aux interactions de Van der Walls. L’énergie potentielle de A et Bi varie donc en fonction de la distance les séparant.
Pour permettre l’adhésion des particules, il faut donc vaincre la barrière énergétique de répulsion :
 soit en augmentant l’énergie cinétique des particules
 soit en abaissant la barrière de répulsion.
Dans le premier cas, il faudrait augmenter l’agitation des particules par élévation de température, ce qui est impossible pour les volumes d’eau à traiter. Dans le second cas, il faut annuler les forces de répulsion électrostatique, donc le potentiel zêta. Si le potentiel Zeta est rendu nul, on a schématiquement le processus de formation des flocs.

Rôle du TITRE ALCALIMETRIQUE COMPLET ou TAC

Une autre particularité de l’addition de coagulant dans l’eau est la consommation d’alcalinité. Cette perte de TAC est fonction de la nature et de la concentration du composé mis en jeu. Par exemple, pour le sulfate d’aluminium, on a :
Al2(SO4)3,18H2O + 3Ca(HCO3)2 18H2O + 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2.
La perte d’alcalinité (consommation de HCO3-) se traduit par une chute de pH. Cette acidification peut donc perturber la formation du précipité d’hydroxyde et il est parfois nécessaire d’ajouter de la soude, de la chaux ou du calcaire pour rester dans la zone de pH optimal.

Les sels d’aluminium[6], [9], [10], [22]

Les sels d’aluminium commerciaux sont généralement caractérisés par leur teneur en aluminium.
 exprimée en % Al2O3 (représentative de la « matière » active contenue) et par la « basicité » du produit.
 exprimée par le rapport molaire (OH-) / 3 (Al3+) (représentative du degré de polymérisation des ions aluminium).
La réaction de base, lors de l’ajout d’un sel d’aluminium dans une eau, est la précipitation de l’hydroxyde d’aluminium et la libération d’acide. Al3+ + 3 H2O = Al(OH)3 + 3 H+.
Les principaux produits commercialisés sont le sulfate d’aluminium, le chlorure d’aluminium, l’aluminate de sodium.
Le sulfate d’aluminium reste le produit le plus utilisé, mais il est peu à peu déplacé par des polymères minéraux plus performants. Les polymères d’aluminium agissent à la fois par décharge électrostatique et par pontage des colloïdes.
Certains produits ne contiennent pas de sulfates : ce sont les polychlorures basiques d’aluminium (PAC).
Plus cher que les sels non polymérisés, leur utilisation conduit à une dose de traitement inférieure et surtout à une excellente qualité de l’eau traitée, une meilleure cohésion des boues, une faible teneur en aluminium résiduel… Ces produits sont particulièrement recommandés pour le traitement des eaux de surface.

Les sels de fer[4], [13], [15], [23]

Les sels de fer commercialisés en traitement des eaux sont principalement le chlorure ferrique, le chlorosulafte ferrique et le sulfate ferrique. Ce sont des produits de commodité et contrairement aux sels d’aluminium, il n’existe pas de sels polymérisés à haut degré de basicité Les sels ferriques, plus chargés, ont un meilleur pouvoir coagulant que les sels ferreux.
Comme pour les sels d’aluminium, des espèces polycondensées apparaissent au cours du traitement, et sont fortement dépendantes du pH. L’utilisation d’un sel ferrique à dose élevée induit souvent une coloration rouille de l’eau traitée : c’est le principal inconvénient de ces produits.
 Le sulfate ferreux Fe(SO4):
Le sulfate de fer(II) ou sulfate ferreux est un sel de fer(II), soit un solide cristallin anhydre à température et pression ambiante, composé des anionssulfate et des cations ferreux. Il se présente sous la forme pure de cristaux blancs orthorhombiques. Exposé à l’air, il se couvre d’oxyde de fer orangé. Ce corps chimique, facilement soluble dans l’eau froide, est facilement hydratable.
Il existe des minéraux naturels de la famille du sulfate ferreux. Le monohydrate du sulfate ferreux FeSO4· H2O, connu sous le nom minéralogique de szomolnokite, dévoile des cristaux blanc-jaune monocliniques, l’heptahydrate FeSO4· 7 H2O, connu sous le nom minéralogique de mélantérite si la maille cristalline est monoclinique, possède le plus souvent des cristaux bleu-vert monocliniques. Notez que l’heptahydrate FeSO4· 7 H2O de structure orthorhombique se nomme la tauriscite.
Il est généralement utilisé avec le CaO pour réduire la dureté de l’eau. La combinaison des deux coagulants génère du sulfate de calcium et de l’hydroxyde ferrique. L’eau usée doit cependant contenir de l’oxygène dissout afin que la réaction puisse prendre place.
La littérature indique que le sulfate ferrique n’est commerçable ou utilisable qu’à dose inferieure à 50 ou 60% de concentration.
 Ferrate de potassium:
Le ferrate est utilisé sans accompagnement d’autre produit. La littérature mentionne qu’il peut être utilisé comme agent floculant, mais en même temps, il joue aussi le rôle de désinfectant.
 le chlorure ferrique FeCl3, 6 H2O:
Le chlorure de fer(III) est un acide de Lewis assez fort, qui réagit avec les bases de Lewis pour former des composés stables. Par exemple, l’addition de chlorure ferrique et d’oxyde de triphénylphosphine forme le composé stable FeCl3(OPPh3)2 (où Ph est un groupement phényl). Plusieurs complexesanioniques existent, le plus stable contenant la forme tétraédrique jaune FeCl4-. Il est possible d’extraire une solution de FeCl4- dans l’acide chlorhydrique utilisant de l’éther.
Le chlorure ferrique est aussi utilisé comme alternative au sulfate de fer(III) pour le traitement de l’eau. Il est alors traité avec un ionhydroxyde pour former un floc d'”hydroxyde de fer(III)” (de formule FeO(OH)) qui permet d’éliminer les particules en suspension.

LES FLOCULANTS DE TYPES POLYMERES [5], [11]

De manière générale, ce sont des composés de haut poids moléculaires 104-106 Da de types anioniques, cationiques ou non ioniques. L’intensité de la charge d’un polymère dépend de son degré d’ionisation qui dépend à son tour des charges sur les groupes fonctionnels, du degré de copolymérisation et de la quantité de groupes fonctionnels qui ont été substitués (Ebeling et al 2005).
En solution, ils ont un taux de diffusion relativement bas et ils augmentent la viscosité. Le brassage est donc nécessaire à la dispersion des polymères. Ils peuvent être employés pour la neutralisation, l’émulsion et/ou pour créer des ponts entre les particules colloïdales.
2000). Leur efficacité dépend généralement des paramètres suivants : la concentration du polymère, la charge globale et la densité de charge, le poids moléculaire, le caractéristiques de l’effluent et les paramètres physiques (dosage, énergie de brassage, pH, etc.).
Les polymères peuvent être utilisés seuls ou combinés avec les sels métalliques.

LES COAGULANTS D’ORIGINE NATURELS [1]

Comme l’ont révélé certaines études, les coagulants à base d’aluminium, de fer et même les polymères synthétiques présentent un désavantage important : leur toxicité probante pour l’environnement. Cela a donc poussé quelques chercheurs à investiguer la possibilité d’utiliser des composés d’origine naturelle pour réaliser le procédé de coagulation-floculation.
Historiquement, les coagulants d’origine végétale et animale sont apparus bien avant les coagulants synthétiques comme les sels chimiques. Des manuscrits anciens en provenance de l’Inde rapportent que les graines de nirmali, une espèce d’arbre, étaient utilisées pour clarifier l’eau de surface, il y a 4000 ans de cela. Cependant, un manque de connaissances scientifiques au niveau de leurs mécanismes de fonctionnement et de leur efficacité a ralenti les recherches réalisées sur ces coagulants. Ainsi, l’utilisation de coagulants naturels a été découragée dans les pays développés sous prétexte qu’ils n’ont jamais été soumis à une évaluation scientifique rigoureuse. Dans les pays en voie de développement, leur développement s’est poursuivi si bien qu’aujourd’hui les pays développés recommencent à s’intéresser à cette alternative.

Extrait de graines de Moringa olfeira[16]

Cette technique de purification de l’eau était déjà employée au siècle dernier par les femmes soudanaises. Ainsi, en extrayant dans une solution aqueuse le contenu des graines séchées de Moringa olfeira, une plante tropicale appartenant à la famille des Moringaceae, on obtient un coagulant aux propriétés fortes intéressantes. Il existe une quarantaine de variétés de cette plante, certaines affichant de meilleures performances dans le traitement des eaux usées.
Plusieurs études montrent que cet extrait de plante offre de bons rendements pour réduire la turbidité, la présence de microorganismes, la dureté de l’eau et enfin pour le conditionnement des boues. La molécule active responsable des propriétés coagulantes est une protéine dimérique cationique de 13 kDa.

Autres coagulants naturels[27]

D’autres études documentent l’utilisation d’une gomme faite à base de graines d’Ipomoea dasysperma (R. Sanghi et al , 2006a) ou de Cassia javahikai (R. Sanghi et al ., 2006b) comme agent coagulant dans le traitement des eaux usées de l’industrie du textile. Ces produits d’origine naturelle semblent être des alternatives envisageables pour remplacer l’alun, le chlorure ferrique ou les polymères à base d’aluminium en raison de leur biodégradabilité, leur coût peu élevé et de leur non toxicité pour l’homme et l’environnement. Les paramètres qui affectent le plus le rendement de ce genre de coagulant sont le pH et la dose utilisée.
Alginates : Les alginates de sodium sont extraits de l’acide alginique, un composé provenant d’algues marines. Ces produits sont particulièrement employés en combinaison avec les sels ferriques, mais peuvent donner de bons résultats avec les sels d’aluminium.
Amidons : Obtenus de la pomme de terre, du tapioca ou d’autres végétaux, ces polymères de glucopyranose non linéaires ramifiés sont utilisés de préférence avec les sels d’aluminium. Une fois diluée, leur biodégradation peut-être rapide.
Autres composés : Plusieurs polysaccharides naturels ont des propriétés floculantes (cellulose, gommes, tanins, xanthanes), mais ils sont très peu utilisés dans le traitement des eaux.

TRAVAUX EFFECTUES SUR LES PROBLEMES DE TRAITEMENTS DES EAUX

L’eau est d’une importance biologique et économique capitale. L’hydrosphère est le fondement de la vie et des équilibres écologiques. L’eau est à la fois un aliment, éventuellement un médicament, une matière première industrielle, énergétique et agricole et aussi un moyen de transport.
Le problème de traitement des eaux est donc l’un des plus importants domaines industriels. Il n’y a pas que la production d’eau potable mais des autres types de traitement d’eau. A savoir le traitement des eaux usées. Ils peuvent être en provenance des rejets industriels ou des rejets domestiques.
Vue son importance des nombreuses recherches pour améliorer les méthodes de traitement sont traités dans plusieurs établissements. Un nombre assez grand d’ouvrage concernant ce domaine de traitement d’eau. Par exemple les titres de thèmes de mémoire de fin d’étude dans l’ ESPA département GPCI, pas mal de nombre parle de la traitement d’eau.
Pour la promotion 2016, sur 24 élèves 3 ont choisi de traiter le domaine de traitement d’eau. Sur 110 titres de mémoire de fin d’étude, 11 ont parlé du traitement de l’eau. Ces livres sont consultables dans le département du GPCI.

CARACTERISTIQUES MISE EN EVIDENCE DANS CES OUVRAGES

Le domaine de traitement des eaux est vaste. Même dans ce même domaine, les ouvrages sont différents. Il y en a ceux qui parlent des filtres pour le traitement. Les autres parlent des produits de traitements. Il y a parmi eux qui développent toutes les parties de production d’eau potable.
Malgré ces différences, il y a des points communs entre ces livres. Ils tiennent compte des paramètres de l’eau à traiter ainsi que celui de t’eau traitée.
Exemple de ces paramètres est la turbidité. C’est le plus important paramètre dans le domaine de traitement d’eau. Il permet de juger l’efficacité du traitement. Il permet aussi de dire si le l’eau obtenue est buvable ou utilisable ou aussi jetable dans l’environnement selon le type de traitement.
Pour ceux qui ont traité la floculation ils ont mis en évidence les quantités des produits de traitements. Ils ont parlé aussi de la variation de la taille, les durées de formation des flocs. Ce qui manque dans ces ouvrage c’est d’analyser les types de produits les plus efficaces. De faire des comparaisons entre les performances de ces produits dans plusieurs cas possibles.
C’est pour cela la raison de ce mémoire. Les performances des meilleurs floculants seront mises en évidence. Apres cela, des comparaisons en tenant compte de plusieurs point de vue. Que ça soit techniquement, économiquement et même environnemental.

DESCRIPTION DE LA METHODE D’EVALUATION COMPARATIVE DE LA PERFORMANCE DE DEUX METHODES D’UN MEME TRAITEMENT [10]

Si on a le choix entre deux méthodes d’un même type de traitement, par exemple opération de floculation d’eau à potabiliser. Soient MA et MB ces deux méthodes, on peut effectuer une méthode d’évaluation comparative de performance pour savoir laquelle de ces deux méthodes est la plus performante.
A partir des résultats sur performance relative à un paramètre opératoire donné obtenus en effectuant la méthode MA. Soit (xi)A ces résultats.
Moyenne mA et variance (2)A.
A partir des résultats sur performance relative à un paramètre opératoire donné obtenus en effectuant la méthode MB. Soit (xi)B ces résultats.
Moyenne mB et variance (2)B.
On calcule le quotient (Fexp) en mettant au numérateur la variance la plus élevée. Ce quotient est comparé à la valeur FC ( n1,n2) avec n1 = le plus grand de (nA-1) et (nB-1) à trouver dans la table de Fischer-Snédécor
Si Fexp < Fc : il n’y a pas de différence significative entre la performance des 2 méthodes de traitement. Donc il est possible d’utiliser indifféremment l’une ou l’autre méthode.
Si Fexp > Fc, l’une des 2 méthodes, celle qui correspond à la variance la plus élevée est moins performante que l’autre.
Remarque, la comparaison de plusieurs méthodes peut être réalisée de la même façon, les variances de chacune d’elles étant alors comparées deux à deux.

ETUDE DES PARAMETRES OPERATOIRES POUVANT CARACTERISER LA PERFORMANCE D’UNE METHODE DE FLOCULATION

Etat final de la turbidité de l’eau après floculation [21]

La turbidité désigne la teneur d’un fluide en matières qui le troublent. Dans les cours d’eau elle est généralement causée par des matières en suspension et des particules colloïdales qui absorbent, diffusent et/ou réfléchissent la lumière.
La turbidité est un facteur écologique important, qui peut traduire :
 une teneur importante (normale ou non) en matières en suspension (consécutive par exemple à l’érosion, au lessivage de sols fragiles, dégradés ou agricoles labourés)
 une teneur élevée en plancton.
 une pollution ou eutrophisation de l’eau, cause éventuelle d’asphyxie (par anoxie) du milieu ou de colmatage des branchies des poissons.
La turbidité est une caractéristique optique de l’eau, à savoir sa capacité à diffuser ou absorber la lumière incidente. La turbidité est donc un des facteurs de la couleur de l’eau.
La turbidité est due à la présence dans l’eau de particules en suspension minérales ou organiques, vivantes ou détritiques. Ainsi, plus une eau est chargée en biomasse phytoplanctonique ou en particules sédimentaires, plus elle est turbide.
Les conséquences de la turbidité concernent la pénétration de la lumière et des ultra-violets dans l’eau, et donc la photosynthèse et le développement des bactéries. Par ailleurs, la couleur de l’eau affecte aussi sa température et donc sa teneur en oxygène, son évaporation et sa salinité.
La turbidité est un paramètre auquel s’appliquent une limite de qualité et une référence de qualité, pour les eaux produites par des usines traitant des eaux superficielles. Les eaux qui alimentent les usines principales sont, dans leur majorité, chargées de matières en suspension ; elles sont donc naturellement turbides.
C’est au cours des étapes de clarification, au début de la filière de traitement, que la turbidité est éliminée. La coagulation floculation, la décantation et la filtration permettent en sortie d’usines d’obtenir une turbidité inférieure à 5 NTU.
La turbidité caractérise le trouble de l’eau dû à la présence de fines particules en suspension. Elle est mesurée par l’intensité d’un faisceau lumineux qui traverse un échantillon d’eau.

pH et alcalinité de l’eau (alcalinisation) [8]

Le pH d’une eau potable est la mesure de son niveau d’acidité. Le pH se rapporte aux ions d’hydrogène présents dans l’eau et signifie « potentiel d’hydrogène ».
L’alcalinité s’agit de mesurer la présence des ions de dioxyde de carbone, de bicarbonate, de carbonate et d’hydroxyde qui sont présents dans l’eau à l’état naturel. Au niveau normal du pH d’une eau, le bicarbonate et le carbonate sont les éléments qui contribuent le plus à l’alcalinité.

METHODOLOGIE DE L’ETUDE EXPERIMENTALE

La méthodologie que nous adopterons durant notre étude expérimentale consiste essentiellement à la réalisation des tests expérimentaux. Ces tests sont relatifs.
En premier lieu aux modes de préparation des floculants.
En deuxième lieu à des programmes de floculations à partir des méthodes éprouvées et utilisant les floculants connus et utilisés actuellement.
En troisième lieu à une revue des résultats obtenus par des méthodes de floculations réalisées par d’autres opérateurs de traitement des eaux et d’autres laboratoires d’analyse des eaux
Ces tests sont tous réalisés au laboratoire de JIRAMA Mandroseza .Ce laboratoire dispose le matériel adéquat et moderne ( jar-test , turbidimètre …..).

PREPARATION DU MORINGA [14], [24]

Le moringa appartient à une famille mono générique d’arbres et arbustes, les moringacées. Elle semble être originaire des religions d’Agra et d’Ouhd, au nord-est de l’Inde, au sud de montagne de Himalaya.
Elle est aujourd’hui cultivée à travers le Moyen Orient, ainsi que tout le long de la ceinture tropicale. Elle a été introduite en Afrique de l’est au début du XXéme siecle.
Les nombreuses propriétés valorisables de cette plante en font un sujet d’étude très intéressant.

PREPARATION DU SULFATE FERRIQUE [18], [23]

Le sulfate ferrique est aussi un produit actif utilisable comme floculant. Sa préparation est apparemment simple. Sa formule chimique est Fe2(SO4)3. Son ionisation donne un cation de charge élevé (3+) comme on rencontre dans le floculant le plus utilisé.
On peut préparer la sulfate ferrique à partir de a pyrite de formuleFeS2. La pyrite préalablement broyée de l’ordre de 250μm à 1mm. Elle est traitée avec de l’acide nitrique.
La pyrite.
La pyrite, de formule FeS2, est une espèce minérale composée de disulfure de fer.
Notre source de pyrite est le minerai de fer purifié localisé dans la région de Mampikony. A la fin de tous les processus de purification, le broyage est l’un des étapes de procédé nécessaire dans une synthèse, le but c’est d’augmenter la surface de contact entre les matières utilisées. Ainsi, la pyrite a été broyée de l’ordre de 250μm à 1mm.
La réaction de la synthèse du sulfate ferrique est très exothermique, génère des gaz NO selon la réaction ci-dessous. Le gaz NO, coloré en roue brun, est un gaz toxique, ces émissions peuvent nuire la peau et la voie respiratoire. Ainsi, la réaction doit se passer sous hotte ou en pleine air pour éviter tous les risques. 2FeS2 + 2HNO3 + 92 O2 Fe2 (SO4)3 + 2NO + H2O + S.
Comme notre essai se fait en laboratoire, les matériels nécessaires dans cette synthèse seront de préférable en verre (un bécher en verre résiste à une réaction très exothermique, un bâton en verre pour l’agitation), si la réaction se passe dans un bain marie pour tenir la température (80°C) stable et sous la hotte pour prévenir le dégagement toxique dangereux de NO.

Dosage des matières organiques

L’opération consiste à mesurer en milieu alcalin, la quantité d’oxygène enlevée au permanganate par les matières organiques d’origine animale ou végétale contenues dans une eau.
Prélever 100 ml d’eau à analyser.
Ajouter 5 ml de NaHCO3 saturé, porter à l’ébullition.
Ajouter 10 ml de KMnO4 N/80, porter à l’ébullition pendant 10 mn.
Laisser refroidir, ajouter 5 ml de H2SO4 ½ et 10 ml de Sel de Mohr 5 g /l.
Titrer avec KMnO4 N/80 jusqu’à l’apparition d’une coloration rose persistante.
Soit V1 le volume de KMnO4 versé pour ce dosage.
Recommencer les mêmes opérations avec de l’eau distillée.
Soit V2 le volume final versé.
L’oxydabilité des matières organiques au permanganate, exprimée en mg/l d’oxygène, est égale à V1-V2.

ETUDE DES IMPACTES ENVIRONNEMENTAUX

L’étude d’impact est un instrument de planification qui prend en compte l’ensemble des facteurs environnementaux relatifs aux différentes activités du projet tout en se concentrant sur les éléments significatifs, qui considère les intérêts et les attentes des parties prenantes en vue d’éclairer les choix et les prises de décisions.
Les produits à comparer sont d’origines totalement différentes. Il y a des produits naturels, et d’autre des produits chimiques.

Impacts environnementaux sur l’utilisation de moringa

En tant que floculant d’origine végétal (naturel), son utilisation a le moins d’impacts sur l’environnement. Malgré cela, il n’est pas négligeable d’étudier ses conséquences.
Les avantages sont :
 La graine de moringa est biodégradable n’affecte pas le milieu naturel.
 Le procédé d’avoir le tourteau ne provoque pas de pollution de l’air.
 L’arbre du moringa protège le sol et l’enrichit en azote.
Il y a quand même quelques inconvénients :
 L’exploitation à grande échelle provoque un besoin en espace pour la culture des arbres.
 Une grande besoin en eau pour le démarrage de la culture des arbustes.

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Table des matières

PARTIE I
1.1. PLACE DE LA FLOCULATION DANS LE TRAITEMENT DES EAUX
1.1.1. Représentation de la place de la floculation [2]
1.2. STRUCTURE DES COLLOÏDES
1.2.1. Colloïdes dans l’eau brute [7]
1.2.2. Quelques ordres de grandeurs
1.2.3. Stabilité des suspensions colloïdales[7]
1.2.4. Théorie de la double couche[2], [7]
1.3. ACTION DES AGENTS COAGULANTS ET FLOCULANTS
1.3.1. Définitions [2]
1.3.2. Phénomène de coagulation[2], [6], [9]
1.3.3. Stratégies théoriquement possibles [6]
1.3.4. Principe de la floculation[9], [10]
Rôle du TITRE ALCALIMETRIQUE COMPLET ouTAC
2.1. LES SELS METALLIQUES
2.1.1. Les sels d’aluminium[6], [9], [10], [22]
2.1.2. Les sels de fer[4], [13], [15], [23]
2.2. LES FLOCULANTS DE TYPES POLYMERES [5], [11]
2.3. LES COAGULANTS D’ORIGINE NATURELS [1]
2.3.1. Extrait de graines de Moringa olfeira[16]
2.3.2. Autres coagulants naturels[27]
3.1. TRAVAUX EFFECTUES SUR LES PROBLEMES DE TRAITEMENTS DES EAUX
3.2. CARACTERISTIQUES MISE EN EVIDENCE DANS CES OUVRAGES
4.1. DESCRIPTION DE LA METHODE D’EVALUATION COMPARATIVE DE LA PERFORMANCE DE DEUX METHODES D’UN MEME TRAITEMENT [10]
4.2. ETUDE DES PARAMETRES OPERATOIRES POUVANT CARACTERISER LA PERFORMANCE D’UNE METHODE DE FLOCULATION
4.2.1. Etat final de la turbidité de l’eau après floculation [21]
4.2.2. pH et alcalinité de l’eau (alcalinisation) [8]
5.1. METHODOLOGIE DE L’ETUDE EXPERIMENTALE
5.2. OBJECTIF DE L’ETUDE
6.1. PREPARATION DU SULFATE D’ALUMINE
6.1.1. Dans le laboratoire
6.1.2. Dans l’usine
6.2. PREPARATION DU MORINGA [14], [24]
6.3. PREPARATION DU SULFATE FERRIQUE [18], [23]
7.1. LE JAR TEST
7.1.1. Principe
7.1.2. Matériels nécessaires
7.1.3. Expression des résultats
7.1.4. Mode opératoire
7.2. METHODES DES MESURES DES PARAMETRES DE QUALITE D’EAU
7.2.1. mesure de la turbidité
7.2.2. dosage du fer total
7.2.3. dosage des matières organiques
7.2.4. Titre alcalimétrique complet et titre alcalimétrique
7.3. RESULTATS DU JAR TEST EFFECTUES SUR LES FLOCULANTS A COMPARER
7.3.1. Les paramètres de l’eau brute à traiter
7.3.2. Résultat obtenue avec le sulfate d’alumine avec chaux
7.3.3. Résultat obtenu avec le moringa oleifera
7.3.4. Les résultats obtenus avec le sulfate ferrique
8.1. ETUDE DES IMPACTES ENVIRONNEMENTAUX
8.1.1. Impacts environnementaux sur l’utilisation de moringa
8.1.2. Impacts environnementaux sur l’utilisation de sulfate d’alumine
8.1.3. Impacts environnementaux sur l’utilisation de sulfate ferrique
8.2. CONFRONTATION AVEC LES NORMES DE QUALITE DES EAUX
8.3. PRIX DES REACTIFS
8.3.1. Prix du sulfate d’alumine
8.3.2. Prix du moringa oleifera
8.3.3. Prix du sulfate ferrique
8.3.4. Tableau récapitulatifs des coûts
8.4. COMPARAISON DES PERFORMANCES DES FLOCULANT PAR LE TEST F
8.4.1. Revues des résultats nouvellement expérimentées
8.4.2. Calcul des paramètres utiles pour la réalisation du test F
8.4.3. Comparaison des performances
8.4.4. Conclusion de la comparaison
9.1. INTERPRETATIONS DES RESULTATS
9.1.1. Sur le traitement
9.1.2. Sur le plan économique
9.2. ETUDE DE LA PERIODE DE MAXIMUM DE PERFORMANCE DES FLOCULANTS ETUDIES
10.1. DISCUSSION
10.2. PERSPECTIVE
CONCLUSION
BLIOGRAPHIE

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