Utilisation du chitosane dans le conditionnement des boues

Abstract

Ce travail, concerne l’étude du conditionnement chimique de la boue provenant de la station d’épuration d’eaux usées de Oued de Beni-Messous. Le mécanisme et la performance de déshydratation ont été examinés, en appliquant des coagulants de différentes natures, à savoir le chitosane, le chlorure ferreux et les polymères synthétiques (Sedipur NF 102, AF 400 et CF 802). Deux mesures ont été utilisées dans ce travail; la résistance spécifique à la filtration (RSF) et le temps de succion capillaire (CST). Pour la mesure de la RSF, une conception expérimentale d’un filtre presse, a été réalisée. En outre, nous avons effectué une caractérisation physico chimique des boues étudiées. Les résultats obtenus mettent en évidence une efficacité du biopolymere qui est le chitosane dans le traitement des boues. Le chitosane diminue la turbidité de 90 % pour une eau filtrée de la boue de Beni Messous, et un temps de filtration de 96 % plus inférieur par rapport à la boue filtrée sans polymère. Le manuscrit qui en découle est organisé en cinq chapitres. Dans le premier chapitre, nous définissons la chitine et son dérivé, le chitosane. Les sources, structures, les propriétés physico-chimiques, et les méthodes d’extractions de ces deux biopolymères y sont présentées. Nous exposons également la caractérisation du chitosane ainsi que les différentes applications de la chitine et du chitosane. Le second chapitre est consacré au contexte général des boues de stations d’épuration. Nous sommes focalisés plus particulièrement à présenter les origines de ces boues, leur caractérisation physico-chimique, ainsi que les possibles filières de leur élimination et valorisation, tout en soulignant l’importance du conditionnement dans la chaîne du traitement. Le processus de conditionnement des boues est évoqué dans le troisième chapitre. Il s'agit d'une énumération des différentes techniques les plus utilisées de ce processus, en particulier le conditionnement chimique. L’ensemble des dispositifs expérimentaux et des méthodes utilisés au long de ce travail sont décrits dans le quatrième chapitre. Le principal dispositif est la cellule de filtration sous pression, que nous avons conçue spécialement pour ce travail. Par ailleurs, les méthodes concernent la caractérisation des boues, le conditionnement chimique des boues et l’utilisation du Jar test. L’analyse par les mesures de la résistance spécifique à la filtration (RSF), et du temps de la succession capillaire (CST) y est également décrite. Le cinquième et dernier chapitre présente les résultats relatifs à la caractérisation physicochimique de la boue prélevée de la steppe de Beni-Messous, la performance de la cellule du filtre presse, conçue spécialement pour tester le pouvoir floculant des différents polyélectrolytes, et au conditionnement de cette boue en utilisant les différents polyélectrolytes, y sont présentés et interprétés. Une comparaison de la performance du chitosane en tant que floculant adéquat au conditionnement chimique des boues, à celle des autres polyélectrolytes y est finalement effectuée. Nous terminons par une conclusion générale représentant une synthèse globale de notre travail, ouvrant la discussion sur les perspectives de cet axe de recherche.