Contribution a la valorisation de la boue d’eau potable

Projet, rapport de stage, et mémoire de fin d’études PFE CONTRIBUTION A LA VALORISATION DE LA BOUE D’EAU POTABLE DE MANDROSEZA : ETUDE PHYSICO-CHIMIQUE ET MECANIQUE. APPLICATIONS en PDF

INTRODUCTION

Nous présentons assez brièvement dans ce chapitre l’usine de traitement d’eau potable de Mandroseza. Nous parlerons de l’eau qui l’alimente ainsi que de la série de traitements effectuée. Ce qui va nous permettre de dégager quelques renseignements utiles nécessaires pour la bonne compréhension de la suite de ce travail.

USINE DE TRAITEMENT

L’usine de traitement d’eau potable de la société Malagasy JIRAMA assure la production et l’approvisionnement en eau potable de la ville d’Antananarivo et de nombreuses communes périphériques. Située au Nord Ouest du lac Mandroseza, elle est composée de deux stations principales :
– Mandroseza I(MI), créée en 1975, produit 100 000m3 d’eau potable par jour
– Mandroseza II(MII), de construction récente, fonctionnelle depuis 1993 produit 60000 m3par jour.

Ces deux stations produisent ensemble 160 000 m3 d’eau potable par jour. Elles se différencient par leurs capacités de production et leurs méthodes de traitement. L’alimentation de la ville d’Antananarivo et de ses environs est assurée par des réservoirs ou par refoulement direct.

PROVENANCE DE L’EAU ALIMENTANT L’USINE

Pour avoir une idée sur la boue d’eau potable, il est important de connaître la provenance de l’eau brute alimentant la station d’épuration. La JIRAMA prélève l’eau en amont de le fleuve IKOPA [1] par l’intermédiaire d’un seuil qui la déverse dans un puisard. L’eau est ensuite captée par une pompe de débit 8 800 m3 /h pour alimenter le lac de Mandroseza [2]. Ce dernier s’étend sur 47ha et admet une profondeur moyenne de 3m. Ce lac peut approvisionner, lui seul, la ville d’Antananarivo pendant 9 jours environ. Il est nettoyé deux fois par an à l’aide d’un hydro curage pour enlever la boue se décantant au fond. C’est un lac artificiel utilisé comme bassin de pré décantation naturelle et réservoir d’eau brute d’une manière générale.

Dans un premier temps, cette eau subit un prétraitement éliminant les matières de grandes dimensions susceptibles de gêner la mise en œuvre des autres traitements.

Elle subit ensuite une série d’opérations en passant successivement par la clarification, la coagulation, la floculation et la décantation.

A ce dernier niveau, l’eau passe par quatre décanteurs permettant de séparer la boue du liquide :
– Le décanteur Accelator ou décanteur à recirculation de boues de capacité nominale 1 100 m3/h produit 24 000 m3/jour d’eau clarifiée.
– Le premier décanteur Pulsator ou Pulsator I de capacité nominale 1 200 m3/jour intervient pour maintenir la boue sous forme de masse en expansion traversée par l’eau de bas en haut aussi régulière que possible. Sa production journalière est de 24 000 m3 d’eau clarifiée.
– Le deuxième décanteur Pulsator ou Pulsator 2 de capacité nominale 1 500 m3/h admet aussi une production de 24 000 m3 d’eau clarifiée par jour.

Ces trois décanteurs sont équipés d’extracteurs de boue effectuant un raclage automatique toutes les 10minutes pendant 20 secondes.

Le décanteur Pratt Daniel (décanteur cylindro-conique) agit en filtre bicouche. Il est équipé d’un système de raclage des matières en suspension dans l’eau brute. Sa capacité de production journalière est de 14 000 m3 d’eau clarifiée.

Tous les décanteurs de l’usine subissent de grand lavage deux fois par an et des purges tous les matins. Ces renseignements sont utiles pour la bonne compréhension de toute la suite de notre étude.

Table des matières

REMERCIEMENTS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES PHOTOS
NOMENCLATURES
LISTE DES ABREVIATIONS
LISTE DES TABLEAUX
INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : CONSIDERATIONS GENERALES
CHAPITRE 1. PRESENTATION INITIALE
1.1 INTRODUCTION
1.2 USINE DE TRAITEMENT
1.3 PROVENANCE DE L’EAU ALIMENTANT L’USINE
1.4 CARACTERISTIQUES DE L’EAU BRUTE DU LAC
1.5 EVACUATION DES EAUX RESIDUAIRES
1.6 FONCTIONNEMENT DES BASSINS
1.7 MILIEUX POREUX
1.8 COURBE DE TENDANCE
1.9 TRAVAUX EFFECTUES SUR LA BOUE D’EAU POTABLE
1.10 CONCLUSION
DEUXIEME PARTIE : ETUDES PHYSICO-CHIMIQUES DE LA BOUE
CHAPITRE 2. PARAMETRES CARACTERISTIQUES ET COMPOSITION DE LA BOUE
2.1 INTRODUCTION
2.2 BOUE D’UN BASSIN RESIDUAIRE
2.3 SECHAGE ET BROYAGE DE LA BOUE
2.4 PARAMETRES CARACTERISTIQUES DE LA BOUE
2.5 INTERPRETATION DES PARAMETRES
2.6 BOUE DU SECOND BASSIN RESIDUAIRE
2.7 COMPOSITION DE LA BOUE ET DE L’ARGILE
2.8 DENSITE DE LA BOUE ET L’ARGILE
2.9 PERMEABILITE DE LA BOUE ET L’ARGILE
2.10 ETUDE DU RETRAIT D’EAU DE LA BOUE
2.11 INTERPRETATION DE LA VARIATION DE COULEUR
2.12 CONCLUSION
CHAPITRE 3 : ETUDE DE L’INFILTRATION DE L’EAU DANS LA BOUE
3.1 INTRODUCTION
3.2 MATERIELS UTILISES
3.3 ECOULEMENT DE L’EAU DANS LA BOUE ET L’ARGILE
3.4 ETUDE DE L’HUMIDIFICATION TOTALE DE LA BOUE
3.5 VITESSE DE DEPLACEMENT DE L’EAU DANS LA BOUE
3.6 EVALUATION DES GAZ DANS LA BOUE ET L’ARGILE
3.7 POROSITE GLOBALE
3.8 POROSITE DE LA BOUE ET DE L’ARGILE
3.9 CONCLUSION
TROISIEME PARTIE : ETUDE MECANIQUE ET VALORISATION DE LA BOUE
CHAPITRE 4 : CARACTERISTIQUES MECANIQUES DE LA BOUE
4.1 INTRODUCTION
4.2 PRINCIPE DE L’APPAREIL
4.3 ETALONNAGE DE L’APPAREIL
4.4 UTILISATION DE L’APPAREIL
4.5 COMPARAISON DE LA RESISTANCE MECANIQUE DE QUELQUES ECHANTILLONS
4.6 RESISTANCE A L’HUMIDITE
4.7 CONCLUSION
CHAPITRE 5 : VALORISATION DE LA BOUE
5.1 INTRODUCTION
5.2 QUANTITE DE BOUE PRODUITE PAR LES FILTRES
5.3 QUANTITE DE BOUE PRODUITE PAR LES DECANTEURS
5.4 VALORISATION DE LA BOUE
5.5 IMPACT ENVIRONNEMENTAL
5.6 CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE

Télécharger le rapport complet