Soutenance mémoire
La distribution et l’accès à l’eau potable constituent des préoccupations majeures à l’échelle mondiale [80]. Ainsi, beaucoup des gouvernements de l’Afrique et de l’Asie se penchent sur la recherche de réglementation et de moyen sur la distribution équitable d’eau saine pour leurs citoyens. Actuellement, la distribution de l’eau potable va de pair avec la notion de développement durable et fréquemment utilisé eaux divers discours de politiciens que ce soit au niveau national qu’international. Cependant, en 2010, 783 millions de personnes n’avaient pas accès à l’eau potable provenant de sources améliorées [104]. Toutefois, le rapport des Nations Unies (2012), mentionne que les maladies infectieuses engendrées par les microorganismes comme la pneumonie et la diarrhée restent encore aujourd’hui une des principales causes de mortalité à l’échelle mondiale. De plus, vers la fin de l’année 2000, la diarrhée seule tue environ cinq millions d’hommes à travers le monde [41] dont 3,3 millions sont des enf
Traitement de l’eau
En 1875, Berthollet, un chimiste français, découvre l’hypochlorite de sodium, qui est produit dans le village de Javel, déjà intégré à Paris. Cette eau de Javel est réputée pour son action blanchissante, mais l’on s’aperçoit très vite de ses puissantes propriétés désinfectantes. En 1804, le traitement de l’eau est aussi la préoccupation de John Gibb, blanchisseur de Paisley, en Ecosse. A l’aide de filtres à sable lent, il parvient à éliminer la turbidité et les particules solides en suspension. Dès 1858, il en résulte une décision opportune de procéder à des observations régulières des approvisionnements en eau à Londres. Mais ce n’est qu’en 1885, à la suite des découvertes de Pasteur que seront inaugurées les analyses bactériologiques [64]. Le traitement de l’eau a généralement pour objectif d’obtenir de l’eau saine et potable [3][46][47]. Ce traitement fait intervenir trois processus (sédimentation, filtration et désinfection) non négligeables dont la réalisation de chaque étape détermine certainement la finalité du produit (eau potable).
La sédimentation permet d’enlever des matières en suspensions et des micro-organismes suite à une étape de floculation, de coagulation et/ou de décantation. Dès lors, elle permet d’améliorer la propriété physique et microbiologique de l’eau. Le traitement de l’eau fait intervenir en premier temps le processus de Coagulation et floculation. Les procédés de coagulation et floculation se résument en trois points essentiels. D’abord, l’ajout de produit chimique coagulant dans l’eau. La vitesse de coagulation dépend cependant de la répartition uniforme de substance coagulant dans l’ensemble de l’eau à traiter. Ainsi, l’ajout de coagulant dans l’eau requiert une agitation pour minimiser et optimiser le temps de coagulation. Ensuite, des réactions et des modifications physico-chimiques se produisent afin de parvenir à la coagulation (formations de particules microscopiques). Enfin, une douce agitation de l’eau favorise l’agglomération de ces éléments microscopiques en ‘flocs’ qui sédimentent, cette dernière étape est la floculation. Il est nécessaire de noter que les résultats de coagulation et floculation dépendent de la qualité de l’eau, l’intensité de l’agitation, la nature et la dose des coagulantes.
La filtration de l’eau à travers un milieu poreux (filtre) permet de retenir les éléments solides et les micro-organismes (taille supérieure aux pores du filtre : en général de l’ordre du nano ou du micromètre) après un temps de décantation suffisant. Ce temps de décantation est plus souvent amélioré avec l’utilisation des agents floculant et coagulant chimiques (exemple : Sulfate d’aluminium [70]) et biologiques (exemple : Moringa oleifera, [4][6][100]. Ainsi, plus les agents floculant et coagulant sont effectifs plus le temps de décantation est moindre. En général, la sédimentation et la filtration semblent suffisantes lors du traitement de l’eau afin d’obtenir de l’eau potable surtout quand les processus de floculation et coagulation sont bien menés. Cependant, les filtres sont parfois limités par leur capacité de retenir certains micro-organismes (inférieur aux pores) qui sont parfois pathogènes. Ainsi, un recourt à un procédé de désinfection (exemple, par chloration) est souvent nécessaire pour assurer que l’eau soit potable. Bref, le traitement des eaux avec des produits chimiques tels le sulfate d’aluminium et biologiques est préconisé à travers le monde. Toutefois, chaque type de traitement a des avantages et désavantages quand on se réfère au coût et à la qualité du produit fini (eau potable).
Traitement de l’eau par des agents floculant et coagulant chimiques
Le traitement de l’eau par des coagulants chimiques est le plus répandu dans le monde et elle permet un traitement à grande échelle. Les principaux coagulants chimiques utilisés sont les cristaux à base d’aluminium ou de fer tel le sulfate d’aluminium Al2(SO4)3, appelé également alun), le sulfate de fer (FeSO4) et le chlorure de fer (FeCl3). Toutefois, le sulfate d’alumine est souvent le plus utilisé dans le domaine du traitement de l’eau [98].
Cas de Sulfate d’Aluminium ou Alun (SA)
Le sulfate d’alumine se trouve à l’état sec, en masse cristalline et en poudre. C’est un acide qui est corrosif pour la majorité desmétaux. Le SA est récemment produit par de précipitation d’hydroxide d’Alumine, de bauxite ou de kaolin avec l’acide sulfurique. Ainsi, suite à l’évaporation de la solution, l’aluminium se cristallise (ATSDR, 1999) .
Traitement biologique de l’eau par MO
Moringa oleifera
Le Moringa oleifera est originaire de l’Inde, dans la vallée au Sud de l’Himalaya. Cet arbre a de multiples utilisations. Chaque partie (feuilles, fruits, tige, racines…) de MO a des propriétés plus ou moins voisines.
MO vient du nom vernaculaire tamoul murungai (Hildebrandt : 1847-1881). Toutes les parties ont des applications intéressantes soit en médecine traditionnelle soit en chimie de l’eau [8].Il a été introduit dans toutes les régions tropicales et subtropicales et s’est acclimaté dans de nombreux pays africains. MO est arbuste caduc à semi-sempervirent atteignant 10 m de haut dont le tronc peut atteindre jusqu’à 45 cm de diamètre. L’écorce blanchâtre, grise ou chamois pâle, lisse ou rarement rugueuse, liégeuse [78] [83]. Les feuilles de MO sont riches en protéines et elles sont utilisées dans la plupart des pays en voie de développement pour combattre la malnutrition. Les feuilles contiennent aussi une très grande concentration en vitamine A, en calcium, en potassium [8][34]. Des agents antimicrobiens sont présents dans les feuilles de MO [86] d’où son utilisation pour nettoyer les blessures et pour la purifier l’eau [3][87]. Les graines mûres présentent un double usage principal : d’une part, l’extraction de l’huile des graines de MO est intéressante, l’huile obtenue peut être comestible (huile de ben), utilisée pour la fabrication de savon et de peinture à l’huile ; d’autre part, les graines possèdent la propriété floculant qui permet de clarifier et de purifier l’eau. Même, les tourteaux récupérés après pressage lors de l’extraction possèdent encore un pouvoir floculant. En plus, ce floculant est biodégradable [3][50]. Les graines de MO contiennent un glucosinolate, qui après hydrolyse, produit du (α -Lramnosyloxy) benzylisothiocyanate, qui est un bactéricide et fongicide actif. Des protéines polyélectrolytes cationiques qui servent comme floculant dans le traitement de l’eau constituent la majorité des graines de MO. Ces dernières contiennent également un floculant non cationique qui est plus efficace dans l’épuration de l’eau à faible turbidité [41][42][43]. Le traitement de l’eau par MO est reconnu notamment depuis longtemps en Afrique et en Asie [42][43]. Cependant, la pratique est souvent traditionnelle qui utilise directement des produits bruts de poudre des graines de MO. C’est seulement à partir des années 90 que la recherche sur la capacité de MO de clarifier ou purifier l’eau prend son apogée [19][42][59]. De nos jours, beaucoup de chercheurs s’intéressent tout particulièrement à ce produit et s’intéressent généralement sur : 1) la capacité de MO d’améliorer la qualité physique (leur capacité de réduire de la turbidité [5]) et chimique de l’eau (élimination des éléments indésirables et dangereux comme les métaux lourds), [53][73] ; 2) la capacité de MO d’éliminer les microorganismes pathogènes de l’eau [19][59] ; et 3) l’opportunité de MO d’améliorer la santé humaine comme la réduction de la glycémie, la cholestérolémie[23][33][61][96], leur effet bactéricides[60][99][11] et leur rôle nutritif.
|
Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. Eau
2. Traitement de l’eau
2.1. Traitement de l’eau par des agents floculant et coagulant chimiques
2.2. Traitement biologique de l’eau par MO
2.2.1. Moringa oleifera
2.2.2. Différentes méthodes d’utilisation de MO comme agent floculant et coagulant
a. Utilisation des poudres brutes de graines de MO sans traitement préalable
b. Extraction des matières grasses afin d’optimiser les floculations et coagulation
c. Extraction des substances actives : molécules responsables de floculation
Chapitre II. METHODOLOGIE
1. Milieu d’étude
1.1. Sites d’échantillonnages
1.2. Hydrologie
1.3. Sol et végétation
1.4. Géologie
1.5. Climat et pluviométrie
1.6. Milieu humain et social
2. Collectes des données, analyses des paramètres physico-chimiques et microbiologiques de l’eau
2.1. Collecte des échantillons
2.2. Paramètres physico-chimiques
2.2.1. Paramètres physiques
2.2.2. Paramètres chimiques
a. Manganèse
b. Nitrate
c. Fluor
d. Ammoniac
e. Nickel
f. Alcalinité
g. Dureté calcique
h. Chrome VI
2.3. Analyses microbiologiques de l’eau
2.3.1.CT et EC
2.3.2. ASR
2.3.3. ENTERO
2.3.4.Microorganismes aérobies
2.4. Préparation du Moringa oleifera et traitement de l’eau
2.4.1. Graines sèches
2.4.2. Graines calcinées
2.5. Préparation d’échantillon des mottes de terre et analyse
2.5.1.Azote Kjeldahl
2.5.2.Bases échangeables et capacité d’échange cationique
2.5.3.pH
2.5.4.Perméabilité
3. Analyses des données
Chapitre III. CARACTERES PHYSICO-CHIMIQUES ET MICROBIOLOGIQUES DES EAUX SOUTERRAINES D’ANTANIFOTSY
1. Variation spatio-temporelle des paramètres physico-chimiques et microbiologiques de l’eau
1.1. Paramètres physiques de l’eau de puits de la CRA
1.1.1.pH
1.1.2.Turbidité
1.1.3.Conductivité
1.2. Paramètres chimiques de l’eau de puits de la CRA
1.2.1.Manganèse et fluor
1.2.2. Nitrates et Nitrites
1.2.3. Alcalinité
1.2.4.Dureté calcique
1.3. Paramètres microbiologiques de l’eau de la CRA
2. Maladies liées à l’eau dans la CRA
2.1. Hypothèse
2.2. Variation saisonnière de IR et de DIARRHEE
3. Relation entre caractères pédologiques et qualité de l’eau des puits de la CRA
3.1. Paramètres pédologiques du milieu
3.2. Relation entre les paramètres pédologiques, les propriétés physico-chimiques et microbiologiques des eaux des puits
CONCLUSION GENERALE
