Adoucissement de l'Eau à Grande Échelle

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Source: Global Applied Research Network (GARNET)
http://info.lut.ac.uk/departments/cv/wedc/garnet/wares.html

Moringa Oleifera comme Coagulant Naturel

GK Folkard, JP Sutherland, MA Mtawali et WD Grant, Universit? de Leicester, Royaume-Uni

R?sum?

Dans de nombreuses r?gions du monde, l'eau de rivi?re, qui peut ?tre tr?s trouble, est utilis?e pour boire. Cette turbidit? est par convention ?limin?e en traitant l'eau avec des produits chimiques co?teux, dont nombre d'entre eux sont import?s ? grands frais. Ce projet ?tudie l'utilisation de graines broy?es provenant du Moringa comme une alternative naturelle ? ces produits chimiques conventionnels. Des r?sultats ont ?t? obtenus ? partir d'installations compl?tes de traitement de l'eau ? Thyolo ,au sud du Malawi, lesquels d?montrent que les graines r?duisent la turbidit? de l'eau de 80 pour cent en laissant une eau claire et tr?s peu trouble.

Ce projet de recherche appliqu?e a montr? que les eaux troubles peuvent ?tre clarifi?es au m?me degr? que celui obtenu avec les produits chimiques import?s, en utilisant une substance naturelle qui peut ?tre achet?e localement ? des villageois.

Contexte

Les coagulants naturels sont utilis?s depuis des si?cles en pratique pour le traitement traditionnel de l'eau dans certaines r?gions des pays en d?veloppement.

Esp?ce native du Nord de l'Inde, l'arbre pousse maintenant de mani?re intensive ? travers les tropiques et on le trouve dans de nombreux pays en Afrique, en Inde, et en Am?rique du Sud. Le Moringa a la capacit? de pousser rapidement ? partir de graines ou de boutures, m?me dans les sols pauvres et marginaux; il demande peu d'attention en horticulture et s'adapte aux effets de s?cheresse prolong?e.

Pour le traitement de l'eau, les cosses de graines sont laiss?es ? s?cher naturellement sur l'arbre avant la r?colte. Apr?s s?chage, les graines sont ?cras?es et tamis?es en utilisant les techniques traditionnelles de la production de farine de ma?s. Environ 50 ? 150 mg de graines moulues seront n?cessaires pour traiter un litre d'eau de rivi?re, selon la quantit? de mati?re en suspension. Une petite quantit? d'eau propre est ensuite m?lang?e avec les graines ?cras?es pour former une p?te. Le dosage correspond en g?n?ral ? une solution ? 1 -3 pour cent. Ajout?e ? de l'eau, la poudre de graines ?cras?es lib?re des prot?ines solubles dans l'eau qui poss?dent une charge positive. La solution agit alors durant le traitement comme un poly?lectrolyte cationique naturel (Sutherland, J.P., Folkard, G.K. et Grant, W.D., (1990).

Le passage du traitement de l'eau au niveau du m?nage individuel ? celui du travail en flux continu a ?t? l'une des premi?res t?ches des travaux de l'Universit? de Leicester.

Travaux sur le traitement de l'eau ? grande ?chelle

Le travail de l'Universit? de Leicester a impliqu? une installation pilote pour le traitement de l'eau ? Thyolo, au sud du Malawi, construite principalement pour les travaux sur le traitement. La rivi?re source utilis?e durant la recherche montrait des niveaux de turbidit? de plus de 400 NTU. L'?limination des solides au niveau de l'usine ?tait de plus de 90 pour cent apr?s une phase de floculation sur lit de gravier et une s?dimentation simple du flux horizontal. Une derni?re filtration rapide du sable par gravit? a donn? au final une turbidit? de l'eau trait?e de g?n?ralement moins de 5 NTU. Les niveaux de dosage pour les graines de Moringa oleifera variaient entre 75 et 250 mg, selon la turbidit? initiale.

Suite aux r?sultats obtenus avec les travaux pilotes, la permission pour des essais ? grande ?chelle dans l'usine principale de traitement de l'eau a ?t? re?ue des autorit?s Malawiennes. Les installations de Thyolo consistent en des purificateurs par contact du flux ascendant, suivis par des filtres rapides par gravit?. Des cendres de soude et des solutions de sulfate d'alumine sont introduits ? grands frais dans le flux d'eau entrant via un syst?me d'alimentation par gravit? (26.000 livres sont d?pens?es annuellement pour importer ces produits chimiques d'Afrique du Sud). Le Moringa oleifera utilis? pour les essais ? grande ?chelle a ?t? achet? localement ? des villageois pour une fraction de ce co?t.

R?sultats

Les r?sultats de deux essais typiques sont donn?s en Figure 1 et Figure 2 ci-dessous. Les travaux ont ?t? op?r?s ? 60m3/heure avec la solution coagulante dos?e et contr?l?e respectivement ? l'aide d'une petite pompe centrifuge et d'un rotam?tre. Les r?sultats de dosage de la solution de graines de Moringa oleifera ? 75 mg/litre sur une p?riode de sept heures rivalise favorablement avec les performances du sulfate d'alumine dos? ? 50mg/litre. Les taux d'?limination de la turbidit? sont approximativement de plus de 80 pour cent pour les deux essais.

Conclusion

Les r?sultats obtenus avec le pilote et avec les essais ? grande ?chelle indiquent que Moringa oleifera est viable en tant que coagulant naturel pour l'eau de rivi?re tr?s trouble. Les turbidit?s de la rivi?re exc?dant 270 ? 380 NTU ? l'arriv?e ont ?t? r?duites de mani?re cons?quente jusqu'? moins de 4 NTU dans l'eau de sortie.

Les graines de M.oleifera contiennent 40 pour cent en poids d'huile, le g?teau restant apr?s la presse contenant les ingr?dients actifs pour la coagulation naturelle. La haute valeur marchande de l'huile est un argument fort pour la promotion de la culture des graines. La culture de M. oleifera par de petits cultivateurs devrait ?tre activement promue comme un moyen de fournir des l?gumes et un mat?riel brut pour l'extraction de l'huile, en plus d'un simple, mais efficace, coagulant naturel pour les eaux de rivi?re troubles.

L'utilisation du Moringa oleifera comme coagulant de remplacement des coagulants propri?taires n?cessite le besoin dans les pays en d?veloppement d'une technologie sur l'eau et sur les eaux usag?es qui soit simple ? utiliser, robuste et bon march?, afin de s'installer et de se maintenir.

Davantage de lecture:

Folkard, G.K., Sutherland, J.P. et Grant, W.D., 1990. Natural coagulants for appropriate water treatment: a novel approach, Waterlines, 8 (4) avril, 30-32

Travis, V.E., Sutherland, J.P., & Folkard, G.K., High Rate Contact Flocculation - Filtration Using Natural Coagulants, First International Conference Environmental Engineering, Vol 2, 47-54, 21-23 septembre 1993, Universit? De Montfort , Leicester, R.U.

Holmes, R.G.H., Folkard, G.K., Travis, V.E., & Sutherland, J.P. Natural Coagulants in Wastewater Treatment, First International Conference Environmental Engineering Vol 2, 47-54, 21-23 septembre 1993, Universit? De Montfort , Leicester, R.U.