Définition de la floculation

D’après les données de la Banque Africaine de Développement, 71% de la population de Madagascar n’ont pas d’accès à l’eau potable. [1] La faiblesse du taux de couverture en eau potable a de graves conséquences tant sur le plan de la santé que sur le plan d’éducation et du développement économique. [1] En outre la Banque africaine de développement n’a pas omis de soulever que la faiblesse du taux d’accès a l’eau potable en milieu rural est préoccupante : seulement 14% contre 66% en milieu urbain en 2004. Ces taux sont inférieurs à ceux de nombreux pays africains de niveau de développement comparable. Alors une grande partie de la population s’approvisionne dans des puits et des cours d’eaux de qualité douteuse. [1] L’accès à l’eau potable est un paramètre utilisé dans l’Indice de Développement Humain (IDH), des institution financières (Banque Mondiale, FMI,…). C’est ainsi que l’accessibilité à l’eau potable représente l’un des objectifs pour le développement du Millenium (OMD). [2] Les eaux captées dans la nature et surtout les eaux de surface comme les eaux de lacs, de rivières ne présentent souvent pas des qualités physiques, chimiques et biologiques désirable pour la consommation. [3] Et notre mémoire contribue au traitement par floculation de l’eau de surface du lac Mandroseza Antananarivo qui alimente la ville d’Antananarivo avec une population plus de un million d’habitants.

DEFINITIONS

Floculation
C’est la production d’un floc par l’ajout d’un réactif appelé coagulant qui déstabilise la suspension colloïdale par neutralisation des charges de surface.

Floculants
Ce sont des produits d’origine organique ou chimique ajoutés à une eau turbide et qui permettent d’accélérer la sédimentation de la matière en suspension ou des colloïdes [6]. Ce sont des produits qui rassemblent les colloïdes en flocons plus gros susceptibles d’être filtrés. [7] Ce sont des substances qui favorisent la formation des précipités, substances qui amènent les particules en suspensions au fond du récipient avec un composé peu soluble.

LES DIFFERENTS TYPES DE FLOCULANTS

Les floculants peuvent être à base des produits chimiques ; produits naturels ; plantes.

Les floculants à base de produits chimiques

Sulfate d’Aluminium : Al2 (SO4)3 18 H20 [5]
Gamme de pH d’utilisation de 5,7 à 7,2 ; pH optimum 6 Dose utilisée pour le traitement des eaux usées : 100 à 300 g/m3 en Al2 (SO4)3 Disponible sous différentes formes
– Concassé morceaux de 10 cm de large et de 1 cm d’épaisseur
– “ Resette ” granulométrie comprise entre 2 et 12 mm ou 3 et 35 mm
– poudre, granulométrie courante de 0,1 à 3 mm
– sous forme de solution aqueuse à 8,2% en Al203 .

Chlorure ferrique ( FeCl3) [5]
Formule à l’état pur : FeCl3
Gamme de pH d’utilisation : 5,5 à 8,5 ; pH optimum 8
Pour le traitement des eaux, il est uniquement utilisé sous forme de solution aqueuse d’environ 592 g/l. (41 % en FeCl3 en poids) .

Le WAC (PAC) (Water Aluminium Chloride) ( polychlorure d’aluminium basique formule brute : Aln (OH)mCl3n-m) avec m/3n compris entre 0,45 et 0,60
Gamme de pH d’utilisation 6 à 7,5 ; pH optimum 6,5.
Il se présente sous forme d’un liquide dont la teneur en Al203 est environ de 10% .

RESULTATS DES ESSAIS DE FLOCULATION

CONDITIONS EXPERIMENTALES DES ESSAIS DE FLOCULATION

Les protocoles de floculation
La quantité de floculant à introduire est dictée par deux impératifs :
1) avoir un maximum de particule en précipité,
2) utiliser le minimum de floculant.
Pour déterminer la dose optimale pour traiter l’eau, on effectue le « jar test ».
Le protocole de floculation est le suivant :
a) prendre des échantillons de l’eau à traiter
b) y introduire des quantités croissantes de floculant dans chacun d’eux.
On effectue le traitement selon le mode opératoire suivant :
c) soumettre après l’introduction du floculant les solutions à une agitation rapide de 100 tours /min pendant 2 minutes.
d) procéder à une agitation lente de 40 tours /mn pendant 20 minutes environ
e) laisser la solution à se décanter pendant 15 minutes.
f) déterminer la quantité optimale en évaluant pour quel échantillon la taille et le nombre de flocs sont maxima pour un minimum de floculant.
Ceci s’effectue par :
1) une simple observation
2) des tests physico-chimiques (pH, turbidité, couleur….) .

Les protocoles de mesures de la turbidité

Lorsque on obtient de l’eau décantée après floculation, on peut mesurer directement la turbidité à partir du turbidimètre :

Turbidimètre:
-HAC4 company
-2100P Portable Turbimeter
-P/N 46500-00
-Volts-9
-S/N 00110002 7085
-PATENT NUMER 1.197 and D336444 .

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Table des matières

INTRODUCTION
I-BIBLIOGRAPHIE
A- Définitions
A-1-Définition de la floculation
A-2-Définition du floculant
B- Les différents types de floculants
B-1-Floculants à base de produits chimiques
B-2- Floculant naturel
II- RESULTATS DES ESSAIS DE FLOCULATION
II-1-CONDITIONS EXPERIMENTALS DES ESSAIS DE FLOCULATION
A- Protocoles de floculation
B- Protocole de la mesure de la turbidité
C- Protocole de la mesure de la conductivité
D- Protocole de la mesure du pH
E- Les floculants utilisés
II-2- RESULTATS DES ESSAIS DE FLOCULATION AVEC LES FLOCULANTS COURANTS
A- Résultats des essais de floculation par le floculant chimique sulfate d’alumine JIRAMA
B- Résultats des essais de floculation par le floculant chimique sulfate d’alumine+chaux
C- Résultats des essais de floculation par le floculant chimique sulfate d’alumine (Prolabo/France)
D- Résultats des essais de floculation par le floculant alun synthétique sulfate double d’aluminium potassium
II-3 RESULTATS DES ESSAIS DE FLOCULATION AVEC LES FLOCULANTS NON CONVENTIONNELS
A- FLOCULANT ALUN DE MADAGASCAR
1-Caractérisation du floculant naturel alun de Madagascar par la spectrométrie de fluorescence RX
2- Résultats des essais de floculation par le floculant naturel alun de Madagascar
B- Résultats des essais de floculation par le floculant végétal Moringa oléifera (poudre de graine)
C- Résultats des essais floculation de avec l’adjuvant de floculation Végétale Moringa oléifera (poudre de graine) associé avec la sulfate d’alumine (JIRAMA)
III-ETUDE COMPARATIVE
Etude comparative de nos résultats avec les résultats de la société d’eau et d’énergie JIRAMA
IV-CONCLUSION