Le Génie physicochimique de traitement de l’eau : La production d’eau potable

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Présentation du Moringa Oleifera

Historique et origine du Moringa oleifera

Biologie de la plante

Table des matières

Avant propos
INTRODUCTION GENERALE
1. Contexte de cette recherche,
Généralités sur la famille des Moringaceae,
LE MORINGA OLEIFERA,
LE MORINGA DROUHARDII.
1.1. Contexte de cette recherche
1.2. Généralité sur la famille des Moringaceae
1.2.1. Liste et répartition mondiale des 13 espèces de Moringa
1.2.2. Répartition des espèces de Moringa
1.3. Présentation du Moringa Oleifera
1.3.1. Historique et origine du Moringa oleifera
1.3.1. Caractéristiques botaniques
1.3.2. Biologie de la plante
1.3.2.1. Appareils végétatifs
1.3.2.1.1. Racine
1.3.2.1.2. Tronc et son embranchement
1.3.2.1.3. Feuilles
1.3.2.1.4. Fleurs
1.3.2.1.5. Fruits
1.3.3. Ecologie
1.3.3.1. Climat
1.3.3.2. Pluviosité
1.3.3.3. Relief et sol
1.3.3.4. Altitude
1.3.4. Physiologie de la plante
1.3.4.1. Modes de multiplication
1.3.4.2. Croissance et développement
1.3.4.3. La germination
1.3.4.4. La croissance végétale
1.3.4.5. Floraison et fructification
1.3.4.6. Maturation des siliques
1.3.5. Rendement d’une plante
1.3.6. Les différentes utilités du Moringa oleifera
1.3.6.1. En agroforesterie
1.3.6.2. Alimentation et nutrition humaine
1.3.6.3. Cosmétique
1.3.6.4. Herboristerie
1.3.6.5. Traitement des eaux
1.4. Présentation du Moringa drouhardii
1.4.1. Historique et origine du Moringa drouhardii
1.4.2. Caractéristiques botaniques
1.4.3. Biologie de la plante
1.4.4. Appareils végétatifs
1.4.4.1. Tronc et son embranchement
1.4.4.2. Feuilles
1.4.4.3. Fleurs
1.4.4.4. Fruits
1.4.5. Ecologie
1.4.5.1. Relief et sol
1.4.6. Physiologie de la plante
1.4.6.1. Modes de multiplication
1.4.6.2. Croissance et développement
1.4.6.3. Floraison et fructification
1.4.7. Les différentes utilités du Moringa drouhardii
1.4.7.1. Ornementation et décoration d’extérieur de luxe
1.4.7.2. Rôle dans l’écosystème forestier
1.4.7.3. Sa place dans la tribu Mahafaly
1.4.7.4. Traitement des eaux
1.5. Comparaison de la composition en protéine des amandes de ces deux espèces de Moringa.
1.6. Conclusion partielle 1
2. Le Génie physicochimique de traitement de l’eau : La production d’eau potable
2.1. Les eaux de consommation
2.1.1. Généralité
2.1.2. Nécessité du traitement des eaux
2.1.3. La pollution des ressources naturelles en eau
2.1.4. Les différentes étapes de la filière conventionnelle de traitement des eaux de surface
2.1.4.1. Le prétraitement
2.1.4.1.1. Le captage
2.1.4.1.2. Le dégrillage
2.1.4.1.3. La pré-chloration ou première chloration
2.1.4.2. La clarification
2.1.4.3. La désinfection
2.1.4.4. La neutralisation
2.1.4.5. L’élimination des Matières Organiques MO
2.1.4.6. L’élimination des nitrates
2.1.5. Les processus élémentaires du génie physicochimique de clarification de l’eau brute
2.1.5.1. La coagulation-floculation
2.1.5.1.1. Définitions
2.1.5.1.1.1. Définition de la coagulation
2.1.5.1.1.2. Définition de la floculation
2.1.5.1.1.3. Définition de la coagulation-floculation
2.1.5.2. Les précipitations chimiques
 Inhibition de la précipitation
2.1.5.3. La décantation
2.1.5.4. La flottation
2.1.5.5. La filtration
2.2. La Coagulation-floculation
2.2.1. Généralité
2.2.2. Les MES
2.2.3. Les particules colloïdales
 Stabilité des suspensions colloïdales
2.2.4. Les coagulants minéraux et leurs inconvénients
2.2.4.1. Les coagulants minéraux
2.2.4.2. Inconvénients des coagulants minéraux
2.2.5. Théorie de la double couche
 Le potentiel Zêta
2.2.6. Les étapes de l’agrégation
 La floculation péricinétique
2.2.7. Les floculants
2.2.8. La théorie chimique
2.3. Les Normes de potabilité de l’eau sur le territoire malagasy
2.4. Conclusion partielle 2
3. Matériels et Méthodes utilisés
3.1. Flow sheet ou organigramme de cette recherche
3.2. Essai de culture de jeunes plantes de M.oleifera
3.2.1. La pépinière d’Andranomahery, Anosiala 105 :
3.2.2. Technique culturale utilisée
3.3. Prospection à Mahajanga et à Antsiranana
3.4. Collecte des siliques de Moringa oleifera à Antsiranana
3.5. Acquisition des graines de M.drouhardii au SNGF
3.6. Processus de préparation du coagulant à base de M.oleifera ou de M.drouhardii.
3.6.1. Manipulation des graines
3.6.1.1. Stockage
3.6.1.2. Séchage
3.6.1.3. Décorticage
3.6.2. Elaboration des poudres
3.6.2.1. Broyage des amandes
3.6.2.2. Tamisage de la poudre
3.6.3. Déshuilage de la poudre
3.6.3.1. Procédé d’extraction par solvant à froid
3.6.3.1.1. Principe
3.6.3.1.2. Solvant utilisé
3.6.3.1.3. Matériels utilisés
3.6.3.1.4. Mode opératoire
3.6.3.1.5. Expression des résultats
3.7. Analyses physiques comparatives des graines, amandes et poudres issues de ces deux espèces
3.7.1. Masse moyenne d’une graine
3.7.1.1. Matériel utilisé :
3.7.1.2. Mode opératoire :
3.7.1.3. Expression du résultat
3.7.2. Pourcentage en masse en amande d’une graine
3.7.2.1. Matériel utilisé :
3.7.2.2. Mode opératoire :
3.7.2.3. Expression du résultat
3.7.3. Densité de l’amande
3.7.3.1. Matériels utilisés
3.7.3.2. Mode opératoire :
3.7.3.3. Expression du résultat :
3.7.4. Densité apparente des poudres
3.7.4.1. Matériels utilisés :
3.7.4.2. Mode opératoire :
3.7.4.3. Expression des résultats :
3.8. Mesure préliminaire du pH (potentiel Hydrogène) de la solution aqueuse de poudre d’amande de Moringa déshuilée
3.8.1. Définition du pH
3.8.2. Matériels utilisés :
3.8.3. Mode opératoire :
3.9. Essais de clarification avec de la poudre d’amande de Moringa oleifera et de Moringa drouhardii en vue d’améliorer leur performance
3.9.1. Objectif des essais
3.9.2. Principe
3.9.3. Méthode
3.10. Le principe actif du coagulant-floculant extrait de la poudre d’amande de M.oleifera et de M.drouhardii
3.10.1. Les protéines
3.10.1.1. Les aminoacides
3.10.1.2. Formule semi-développée des protéines
3.10.1.3. Propriétés physicochimiques des acides aminés, des peptides et des protéines
3.11. Essais de coagulation-floculation au laboratoire : Le Jar-test
3.11.1. But
3.11.2. Utilisation d’un coagulant ou d’un floculant de substitution ou de remplacement à un réactif minéral
3.11.3. Les coagulants organiques cationiques et leurs avantages
3.11.4. Equipement de Jar-test
3.11.5. Méthode adoptée lors du Jar-test
3.11.5.1. Utilisation de deux Eaux brutes de turbidités différentes
3.11.5.2. Essais préliminaires avec le coagulant minéral Sulfate d’Alumine (SA) et de la Chaux
3.11.5.2.1. Réactifs utilisés :
3.11.5.2.2. Mode opératoire :
3.11.6. Mode opératoire lors d’un Jar-test:
3.11.7. Expression des résultats
3.12. Amélioration de la performance de ces coagulant-floculants : Activation des poudres
3.12.1. Technique d’activation du coagulant-floculant à base de poudre d’amande de Moringa oleifera et de Moringa drouhardii
3.12.1.1. But
3.12.1.2. Principe :
3.12.2. Essais de clarification avec de la poudre d’amandes de M.oleifera déshuilée et activée :
3.12.2.1. Mode opératoire :
3.12.2.1. Remarque
3.13. Filtration de l’eau traitée :
3.13.1. Technique
3.13.2. Matériel et méthode
3.14. Analyses bactériologiques de l’eau clarifiée
3.14.1. Protocoles d’analyses
3.14.2. Expression et évaluation des résultats
4. Résultats des expériences et discussions
4.1. Suivi de la croissance et du développement de l’essai de culture des plants de Moringa oleifera
4.1.1. Le plant et la pépinière
4.1.1.1. Résultat :
4.1.1.2. Discussion :
4.1.2. Développement et croissance du plant
4.1.2.1. Physionomie de la plante :
4.1.2.2. Discussion
4.1.3. Feuilles et fleurs
4.1.4. Fruits de M.oleifera cueillis :
4.1.4.1. Résultats
4.1.4.1. Discussion
4.2. Analyse physique des siliques surmâtures de M.oleifera récoltées de l’essai de culture
4.2.1. Résultats
4.2.2. Discussion :
4.3. Prospection à Mahajanga et à Antsiranana
4.3.1. Résultat
4.3.1. Discussion
4.4. Collecte des échantillons de M.oleifera à Antsiranana
4.4.1. Les siliques surmâtures en déhiscence
4.4.2. Analyse physique préliminaire des siliques surmâtures de M.oleifera
4.4.2.1. Résultat
4.4.2.2. Discussion
4.5. Echantillons de graines de M. drouhardii acquis auprès du SNGF
4.5.1. Analyses physiques préliminaires des graines de Moringa drouhardii.
4.5.1.1. Résultats
4.6. Analyses physiques comparatives des graines, amandes, poudres des deux espèces
4.6.1. Masse moyenne d’une graine
4.6.1.1. Résultat :
4.6.1.2. Discussion :
4.6.2. Pourcentage en masse en amande d’une graine
4.6.2.1. Résultat:
4.6.2.2. Discussion :
4.6.3. Densité de l’amande
4.6.3.1. Résultat :
4.6.3.2. Discussion:
4.6.4. Densité apparente des poudres
4.6.4.1. Résultat :
4.6.4.2. Discussion
4.6.5. Granulométrie des particules
4.6.5.1. Résultat
4.6.6. Extraction par solvant à froid de l’huile
4.6.6.1. Résultat de l’extraction
4.6.6.2. Discussion
4.7. Mesure préliminaire du pH (potentiel Hydrogène) de la solution aqueuse de poudre d’amande de Moringa déshuilée
4.7.1. Résultats :
4.7.2. Discussion
4.8. Remarque :
4.9. Essais de coagulation-floculation avec le coagulant-floculant extrait de la poudre d’amande non activée de M.oleifera et de M.drouhardii
4.9.1. Jar-tests sur eaux brutes de turbidité faible (turbidité initiale de 11 – 16 NTU) captées au Lac de Mandroseza
4.9.1.1. Caractéristiques de l’eau brute
4.9.1.1.1. Résultats
4.9.1.1.2. Discussion
4.9.1.2. Analyses physicochimiques de l’EB
4.9.1.2.1. Résultats
4.9.1.3. Essai préliminaire avec du SA et de la chaux
4.9.1.3.1. Jar-Test
4.9.1.3.1.1. Résultat
4.9.1.3.1.2. Discussion
4.9.1.3.2. Analyses physicochimiques de l’eau traitée
4.9.1.3.2.1. Résultat
4.9.1.3.2.2. Discussion
4.9.1.4. Essai de clarification avec de la poudre d’amande de M.oleifera déshuilée mais non-activée
4.9.1.4.1. Jar-test
4.9.1.4.1.1. Résultat du Jar-test
4.9.1.4.1.2. Discussion
4.9.1.4.2. Analyse physicochimique comparative de l’EB et de l’ET
4.9.1.4.2.1. Résultat
4.9.1.4.2.2. Interprétation dés résultats :
4.9.1.5. Essai de clarification avec la poudre d’amande de M.drouhardii déshuilée mais non-activée
4.9.1.5.1. Jar-test
4.9.1.5.1.1. Résultat
4.9.1.5.1.2. Discussion
4.9.1.5.2. Analyse physicochimique comparative de l’EB et de l’ET
4.9.1.5.2.1. Résultat
4.9.1.5.2.2. Discussion
4.9.2. Jar-tests sur eau brute de turbidité forte : Eau captée à Andranomahery, Anosiala
4.9.2.1. Caractéristiques de l’eau brute
4.9.2.1.1. Résultats
4.9.2.1.2. Discussion
4.9.2.2. Essai préliminaire avec du SA et chaux
4.9.2.2.1. Jar-test
4.9.2.2.1.1. Résultat
4.9.2.2.1.2. Discussion
4.9.2.3. Essai avec poudre de M.oleifera déshuilée non activée
4.9.2.3.1. Jar-test
4.9.2.3.1.1. Résultats
4.9.2.3.1.2. Discussion
4.10. Amélioration de la performance de ces coagulant-floculants : Activation des poudres
4.10.1. Essais sur eau brute de turbidité faible :
4.10.1.1. Essai n°1 : Activation avec du HCl 1N
4.10.1.1.1. Jar-test
4.10.1.1.1.1. Résultat
4.10.1.1.1.2. Discussion
4.10.1.1.2. Comparaison des paramètres de l’ET à ceux de l’EB, Evaluation
4.10.1.1.2.1. Résultats
4.10.1.1.2.2. Discussion
4.10.1.2. Essai n°2: Activation avec du HCl 0,9N
4.10.1.2.1. Jar-Test
4.10.1.2.1.1. Résultat
4.10.1.2.1.2. Discussion
4.10.1.2.2. Comparaison des paramètres de l’ET à ceux de l’EB, Evaluation
4.10.1.2.2.1. Résultat
4.10.1.2.2.2. Discussion
4.10.1.3. Essai n°3 : Activation avec du HCl 0,8N
4.10.1.3.1. Jar-test
4.10.1.3.1.1. Résultat
4.10.1.3.1.2. Discussion
4.10.1.3.2. Comparaison des paramètres de l’ET à ceux de l’EB, Evaluation
4.10.1.3.2.1. Résultat
4.10.1.3.2.2. Discussion
4.10.2. Eau brute de turbidité forte
4.10.2.1. Jar-test
4.10.2.1.1. Résultat
4.10.2.1.2. Discussion
4.10.3. Discussion sur l’activation
4.11. Analyses de l’eau clarifiée (après essai de coagulation-floculation- filtration au laboratoire) avec de la poudre d’amande de Moringa oleifera déshuilée activée
4.11.1. Analyses physicochimiques
4.11.1.1. Résultats et Evaluation
4.11.1.2. Discussion
4.11.2. Analyses bactériologiques de l’eau clarifiée
4.11.2.1. Résultats et Evaluation
4.11.2.2. Discussion
4.12. Conclusion partielle 4
Conclusion générale
Références 

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