ABSTRACT
The actual study involved the valourisation of barks of
Triumfetta cordifolia in the treatment of waters meant for
consumption. The coagulation-flocculation treatment was applied using the jar
test method. The extracts of T. cordifolia were obtained by extraction
followed by purification. The treatment was applied on synthetic water with
initial turbidity values of 35.5, 261 and 495.4 NTU prepared from colloidal
kaoline laterites at initial pH values of 5, 6 and 8. It follows from this
study that the treatment with T. cordifolia resulted in 77.53 #177;
0.00 % and 95.51 #177; 0.00 % kaoline elimination respectively for initial
turbidities of 261 NTU and 495.4 NTU at an initial pH of 5. At pH 6 for the two
initial turbidities elimination rates of 48.48 #177; 0.00 % and 30.38 #177;
0.21 %were respectively obtained. Afterward, T. cordifolia was used as
a coagulation adjuvent coupled with two coagulants each which were
Al2(SO4)3 and Fe2(SO4)3. The treatment with Al2(SO4)3
resulted in a critical coagulant concentration (CCC) of 24mg/L for all three pH
values (5, 6 and 8) with the CCC value indicating respectively 91 #177; 0.27 %,
79.66 #177; 0.22 % and 82.60 #177; 0.30 % elimination rates for an initial
turbidity of 261 NTU. Concerning the treatment with Fe2(SO4)3, the CCC values
obtained were respectively 8; 36 and 32 mg/L for the various pH values of 5; 6
and 8. The CCC values obtained corresponded to 5.32 #177; 0.94 %, 57.07 #177;
0.71 % and 90.07 #177; 0.34 % elimination rates. Upon the application of T.
cordifolia as a coagulation adjuvent coupled either with
Al2(SO4)3 or with Fe2(SO4)3 the CCC value of each
coagulant was observed to increase whereas the residual turbidity dropped in
treatments where only the coagulants were applied. With the exception of the
treatment at pH 6, where upon using T. cordifolia as a coagulation
adjuvent with Fe2(SO4)3, the residual turbidity was less than the treatment
with just the coagulant. This study shows that, it is possible to use barks of
T. cordifolia as a flocculant and adjuvent of coagulation, given that
it is a potential and promising means to ameliorate the efficiency of water
clarification processes as demonstrated by this study.
Key words: T. cordifolia, colloids,
Aluminium sulphate (Al2(SO4)3), Iron sulphate (Fe2(SO4)3 ), Coagulation
adjuvent, Jar-test, Turbidity, Water quality.
Par NONGNI JIOGHO Yannick IV
Etude en réacteur agité du traitement des eaux
destinées à la consommation par un biofloculant : T.
cordifolia
Par NONGNI JIOGHO Yannick V
TABLE DE MATIERES
DEDICACE I
REMERCIEMENTS II
RESUME III
ABSTRACT III
LISTE DES TABLEAUX VIII
LISTE DES FIGURES IX
LISTE DES ANNEXES XI
LISTE DES ABREVIATIONS XII
INTRODUCTION 1
CHAPITRE I : REVUE DE LA LITTERATURE 3
I.1. Composition des eaux naturelles de surface
3
I.2. Les colloïdes dans les eaux naturelles de
surface 3
I.2.1. Origine, nature et composition
3
I.2.2. Aspects physico-chimiques : Systèmes
colloïdaux et stabilité des colloïdes 4
I.3. Conséquences des colloïdes dans les
eaux naturelles de surface destinées à la
consommation 7
I.4.Traitement des eaux de surfaces riche en particules
colloïdales 8
I.4.1. Description générale d'une
chaîne classique de traitement d'eaux de surface
riche en particules colloïdales
8
I.4.2. Coagulation /floculation des colloïdes en
présence de sels inorganiques 9
I.4.3. Utilisation des floculants en traitement des
eaux de consommation 12
I.4.3.1.Cas des floculants de synthèse 12
I.4.3.2. Cas des biofloculants 14
I.5. Valorisation de Triumfetta cordifolia comme
biofloculant 17
I.5.1. Généralité sur la plante
Triumfetta cordifolia 17
I.5.1.1. Triumfetta cordifolia et l'alimentation en Afrique
17
Etude en réacteur agité du traitement des eaux
destinées à la consommation par un biofloculant : T.
cordifolia
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I.5.2. Composition Chimique 18
I.5.2.1. Composition Chimique des écorces 18
I.5.2.2. Composition Chimique des extraits de gommes brutes
et purifiées 19
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES 20
II.1. Préparation des suspensions de
latérite 20
II.1. Echantillonnage de la latérite
20
II.1.2 Extraction de la fraction argileuse =
50ìm 20
II.1.3. Préparation des suspensions
synthétiques de turbidité variable 21
II.2. Préparation des solutions de biofloculant
22
II.2. Echantillonnage du biofloculant : Triumfetta
cordifolia 22
II.2.2. Prétraitement des écorces de
Triumfetta cordifolia pour caractérisation 22
II.2.3. Extraction des gommes de Triumfetta
cordifolia 23
II.2.4. Purification des gommes de Triumfetta
cordifolia 23
II.2.5. Caractérisation chimique des écorces
et des extraits de gommes de T. cordifolia
25
II.3. Conduite de l'opération de
coagulation/floculation 29
II.4. Analyse des solutions traitées
29
II.5. Modélisation statistique de la floculation
avec T. cordifolia via un plan
d'expérience 30
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSION 34
III.1. Extraction de la fraction argileuse 34
III.2. Extraction et caractérisation des extraits
de T.cordifolia 34
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