Essais de purification par voie naturelle

Face au problème sans cesse croissant de la mobilisation des ressources en eau et de la dégradation de leur qualité, bon nombre d’études sont menées dans le but de déterminer les moyens d’effectuer des économies d’eau, par une optimisation de l’utilisation ou par la mise en place de nouvelles sources d’approvisionnement. Dans ce contexte, la réutilisation des eaux usées domestiques est considérée comme l’une des alternatives majeures de nouvelles sources d’approvisionnement en eau. En effet, étant un enjeu politique et socio-économique pour le développement futur des services d’eau potable et d’assainissement à l’échelle mondiale, la réutilisation des eaux usées domestiques présente l’avantage majeur d’assurer une ressource alternative à moindre coût permettant de limiter les pénuries d’eau, de mieux préserver les ressources naturelles et de contribuer à la gestion intégrée de l’eau. Cependant, si elle est effectuée de façon inappropriée, cette réutilisation peut avoir des effets négatifs sur l’environnement et par conséquent menacer la santé humaine et animale. C’est la raison pour laquelle l’OMS et la FAO ont élaboré des recommandations relatives à la qualité sanitaire des eaux usées pouvant être réutilisées pour l ‘irrigation agricole ou e n aquaculture. Ainsi, pour permettre une meilleure réutilisation des eaux usées traitées tout en réduisant les risques sanitaires et environnementaux, à un coût moins élevé accessible à tous, nous avons choisi une voie naturelle (végétale) de traitement d es eaux usées par une plante (le Moringa oleifera Lam) ; d’où l’intitulé de notre sujet : « Essais de purification par voie naturelle (le Moringa oleifera Lam) des eaux usées clarifiées de la station d’épuration de Cambéréne (Dakar) ». Le premier objectif de cette étude est de faire une synthèse des connaissances actuelles relatives aux eaux usées et aux différentes techniques de traitement pouvant être utilisées, afin d’en tirer des éléments de conclusion sur la nature et le niveau de ces risques. Le deuxième objectif est, de voir comment mieux traiter les eaux usées à moindre coût (par exemple par voie naturelle) de sorte qu’elles puissent être réutilisées sans aucun risque par les populations des pays en voie de développement en particulier le Sénégal, dont les capacités de production d’eau potable connaissent de plus en plus des limites, contrairement aux rejets d’eaux usées qui ne cessent de croître.

GENERALITES SUR LES EAUX USEES

DEFINITION

Les eaux usées se définissent comme étant des eaux modifiées dans leurs qualités par utilisation domestique, commerciale, artisanale ou industrielle. Elles sont communément appelées eaux résiduaires ou effluents. Elles sont composées de déchets liquides et des déchets transportés par les eaux provenant des résidences, des commerces, des industries et des institutions, ainsi que des eaux souterraines, des eaux de surface et des eaux pluviales qui peuvent être présentes (SAINT-LAURENT, 2003).

CLASSIFICATION DES EAUX USEES 

Les eaux usées se divisent en quatre groupes qui peuvent être synthétisés en deux grands groupes : les eaux résiduaires urbaines (ERU) et les eaux résiduaires industrielles (ERI).

LES EAUX RESIDUAIRES URBAINES : (ERU)

Les eaux résiduaires urbaines regroupent deux types d’eau :
a) Les eaux domestiques
Elles proviennent des différents usages domestiques de l’eau. Elles sont essentiellement porteuses de pollution organique. Elles se répartissent en eaux ménagères, et en eaux « vannes ». Les eaux ménagères ont pour origine les salles de bains, les buanderies et les cuisines, et sont généralement chargées de détergents, de graisses, de solvants, de débris organiques, etc. Par contre les eaux « vannes » sont des rejets des toilettes, chargés de diverses matières organiques azotées et de germes fécaux. Elles représentent le tiers des eaux usées domestiques.
b) Les eaux pluviales
Les eaux pluviales peuvent être chargées d’impuretés au contact de l’air, puis en ruisselant ; des résidus déposés sur les toits et les chaussés des villes (huile de vidange, carburants, résidus de pneus, métaux lourds. Elles sont prises en compte dans le cas où le système de collecte des eaux usées est unitaire (RADOUX, 1995).

La composition et les caractéristiques d’une eau résiduaire urbaine sont peu variables par rapport à celles d’une eau résiduaire industrielle. Le tableau suivant regroupe certains paramètres indicateurs de pollution des eaux résiduaires urbaines en France.

LES EAUX RESIDUAIRES INDUSTRIELLES :(ERI)

Elles sont très différentes des eaux résiduaires urbaines. Leurs caractéristiques varient d’une industrie à l’autre. En plus de matières organiques, azotées ou phosphorées, elles peuvent également contenir des produits toxiques, des solvants, des métaux lourds, des micropolluants organiques, des hydrocarbures. Certaines d’entre elles font l’objet d’un prétraitement de la part des industriels avant d’être rejetées dans les réseaux de collecte (réseau unitaire). Elles sont mêlées aux eaux usées domestiques que lorsqu’elles ne présentent plus de danger pour les réseaux de collecte et ne perturbent pas le fonctionnement des usines de dépollution. Les caractéristiques des eaux résiduaires industrielles subissent des grandes variations, elles dépendent à une multitude de paramètres : type de l’industrie, de la production, de l’entretien, de l’état des appareils, etc. Par ailleurs, il e xiste des caractéristiques communes entre les effluents de la même industrie. (SALGHI, 2000) Les principaux polluants transitant dans les eaux usées d’origine industrielle sont :
● les métaux toxiques,
● les toxines organiques,
● les hydrocarbures
● les matières plastiques
● les huiles et graisses,
● les sels, etc.

RESEAU DE COLLECTE ET D’EVACUATION DES EAUX USEES

Un réseau communautaire collecte toutes les eaux usées des résidences (habitations) pour les acheminer vers une station de traitement en vue de leur élimination. Ainsi, on distingue deux systèmes de collecte :
➤ un système de collecte à transport communautaire et
➤ un réseau « tout à l’égout » à écoulement gravitaire.

LE SYSTEME DE COLLECTE A TRANSPORT COMMUNAUTAIRE

Dans ce genre de système, un réservoir de rétention est utilisé pour stocker les eaux usées à l ’habitation par exemple à l a maison jusqu’à ce qu’un véhicule de collecte et de transport (habituellement un camion) les amène à un site d’élimination autorisé. Un tel système s’avère rentable dans les collectivités où les maisons sont éloignées les unes les autres. (TPSGC, 2006) .

LE RESEAU « tout à l’égout » A ECOULEMENT GRAVITAIRE

Un système « tout à l’égout » est un réseau souterrain de conduites qui collecte les eaux usées de toute une ville. Les eaux usées sont acheminées jusqu’à une station de traitement en vue de leur élimination finale ou leur éventuelle réutilisation. Ce concept nécessite que tous les tuyaux aient une pente, de façon à ce que les eaux usées s’écoulent par gravité jusqu’à l’installation de traitement (TPSGC, 2006). Le nom de « tout à l’égout » est celui que porte le réseau d’évacuation des eaux usées. Cependant, il est important de reconnaître que l e comportement non conforme de la population qui jette n’importe quel type de déchets dans les égouts, car trompée en cela par le nom de « tout à l’égout », contribue beaucoup au disfonctionnement du réseau. (GAYE et NIANG, 1995) .

LES EGOUTS 

L’égout est la conduite qui achemine les eaux usées des lieux de collecte à la station de traitement. Le diamètre minimal d’une conduite principale d’égout pour un réseau à écoulement gravitaire est de 200 mm (TPSGC, 2006).

LES REGARDS
Les regards sont des compartiments par les quels on a accès aux égouts pour les nettoyer, les inspecter et les entretenir. Si la conduite principale se bloque, les responsables de l’entretien entrent par les regards pour la dégager.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES EAUX USEES
1-1) DEFINITION
1-2) CLASSIFICATION
1-2-1) LES EAUX RESIDUAIRES URBAINES
1-2-2) LES EAUX RESIDUAIRES INDUSTRIELLES
1-3) RESEAUX DE COLLECTE ET D’EVACUATION DES EAUX USEES
1-3-1) LE SYSTEME DE COLLECTE A TRANSPORT COMMUNAUTAIRE
1-3-2) LE RESEAU « tout à l’égout » A ECOULEMENT GRAVITAIRE
1-3-2-1) LES EGOUTS
1-3-2-2) LES REGARDS
1-3-2-3) LA STATION DE POMPAGE
1-4) CARACTERISTIQUES DES EAUX USEES ET DANGERS ASSOCIES
1-4-1) PARAMETRES PHYSIQUES
1-4-1-1) LA TEMPERATURE
1-4-1-2) LE pH
1-4-1-3) LA TURBIDITE
1-4-1-4) LES MATIERES EN SUSPENSION (MES)
1-4-1-5) LA CONDUCTIVITE
1-4-2) PARAMETRES CHIMIQUES ORGANIQUES
1-4-2-1) LA DCO
1-4-2-2) LA DBO5
1-4-3) PARAMETRES CHIMIQUES MINERAUX
1-4-3-1) L’AZOTE TOTAL
1-4-3-2) LE PHOSPHORE TOTAL
1-4-4) PARAMETRES MICROBIOLOGIQUES
1-4-4-1) LES COLIFORMES FECAUX
1-4-4-2) LES VIRUS
1-4-4-3) LES PROTOZOAIRES ET HELMINTHES
1-4-5) PARAMETRES CHIMIQUES INORGANIQUES : LES METAUX LOURDS
CHAPITRE 2 : TRAITEMENT DES EAUX USEES ET SITUATION AU SENEGAL
2-1) TRAITEMENT DES EAUX USEES
2-1-1) PAR LES PROCEDES DITS CONVENTIONNELS
2-1-1-1) PRETRAITEMENT
2-1-1-2) TRAITEMENT PRIMAIRE
2-1-1-3) TRAITEMENT SECONDAIRE
2-1-1-3) TRAITEMENT TERTIAIRE
2-1-1-4) TRAITEMENT QUATERNAIRE
2-1-2) PAR LES AUTRES METHODES DE TRAITEMENT
2-1-2-1) APPLICATION DE L’ELECTROCOAGULATION
2-1-2-2) APPLICATION DES MEMBRANES
2-1-2-3) TRAITEMENT BIOLOGIQUE
a) PAR BOUES ACTIVEES
b) LITS BACTERIENS
c) PAR BIOFILTRE
2-1-2-4) LES TRAITEMENTS EXTENSIFS : LE LAGUNAGE
2-2) ETAT DE LA SITUATION AU SENEGAL
2-2-1) RESEAU D’ASSAINISSEMENT DE LA VILLE DE DAKAR
2-2-2) IMPACTS DES REJETS D’EAUX USEES NON TRAITEES SUR L’ENVIRONNEMENT
2-2-2-1) Sur l’écosystème aquatique
2-2-2-2) Sur La nappe phréatique
2-2-3) LES STATIONS D’EPURATION DES EAUX USEES DOMESTIQUES
2-2-4) LES NORMES SENEGALAISES
CHAPITRE 3 : POTENTIELS DU Moringa oleifera ET EPURATION NATURELLE DES EAUX
3-1) POTENTIELS DU Moringa oleifera
3-1-1) INTRODUCTION
3-1-2) MORPHOLOGIES ET CARACTERISTIQUES PHYSIOLOGIQUES DE LA PLANTE
3-1-3) ECOLOGIE
3-1-4) DIFFERENTES UTILISATIONS DE LA PLANTE
3-1-4-1) USAGES MEDICINAUX
3-1-4-2) USAGES ALIMENTAIRES
3-1-4-3) ACCELERATEUR DE CROISSANCE VEGETALE
3-1-4-4) SOURCE DE BIOGAZ
3-1-4-5) ESSENCE FOURRAGERE
3-1-4-6) TRAITEMENT DE L’EAU
3-2) EPURATION NATURELLE (VEGETALE) DES EAUX
3-2-1) DIFFERENTES FORMES DU FLOCULANT
3-2-2) BACTERIOLOGIE
3-2-3) TOXICITE ET BIODEGRADABILITE DU PRODUIT
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE 1 : MATERIEL ET METHODES
1-1) CADRE DES ANALYSES
1-2) PRODUITS UTULISES
1-3) MATERIEL DE PRELEVEMENT
1-4) MATERIEL ET PRODUITS DE LABORATOIRE
1-5) METHODES
1-5-1) ECHANTILLONNAGE
1-5-2) ANALYSES PRELIMINAIRES
1-5-2-1) Température, pH, Conductivité, Salinité
1-5-2-2) LES MES : Méthode par pesée différentielle (NFT 90-105)
1-5-2-3) LA DCO : méthode HACH (NFT 90-101)
1-5-2-4) LA DBO5 : méthode manométrique (NFT 90-103)
1-5-3) PREPARATION DE LA POUDRE DE MORINGA OU AMANDE
1-5-4) PREPARATION ET DESCRIPTION DE LA SOLUTION MERE
1-5-5) PROTOCOLE EXPERIMENTAL
1-5-5-1) POUDRE DE Moringa Oleifera OU AMANDE
1-5-5-2) SOLUTION MERE DE MORINGA
CHAPITRE 2 : RESULTATS
2-1) PHASE I : POUDRE DE MORINGA
2-1-1) ETAPE 1 : Masse de poudre constante, Temps variable
2-1-2)ETAPE 2 : Masse de poudre variable, Temps constante
2-2) PHASE II : SOLUTION MERE
2-2-1 ETAPE 1 : Concentration de la Solution mère constante, Temps variable
2-2-2) ETAPE 2 : Concentration de la Solution mère variable, Temps constant
CHAPITRE 3 : INTERPRETATIONS ET DISCUSSIONS
3-1) INTERPRETATION
3-2) DISCUSSION
CONCLUSION
RECOMMANDATIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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