PALME SUR UN LIT DE SECHAGE : CAS DE AGRIVAR

Nom:MAHAMADOU

Prénoms : Kamagaté

Laboratoire : Laboratoire <l'Environnement et de Biologie Aquatique (LEBA)

Ministère de l'Enseignement Supérieur et. de la Recherche Scientifique

N° de série:

Mémoire présenté pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Approfondies en Sciences et Gestion de l'Environnement

OPTION: Ecologie et Aménagement des Ecosystèmes Aquatiques

THEME: TRAITEMENT

DES EFFLUENTS DE

PRODUCTION D'HUILE DE

PALME SUR UN LIT DE

SECHAGE : CAS DE AGRIVAR

Soutenu publiquement le 2S Janvier 20!3

TABLE DES MATIERES

DEDICACE......................................................................................................... V

REMERCIEMENTS vi

ABREVIATIONS . .. . . .. .. . . vii

INDEX DES FIGURES lx

INDEX DES TABLEAUX............................................................................... x

RESUME xi

INTRODUCTION............................................................................................. 1

CHAPITRE 1 : GENERALITES

1-1- Présentation d' AGRIVAR...................................................... 4

1-1-1- Situation géographique................................................................................ 4

1-1-2- Organigramme............................................................................................... 4

1-1-3- Missions et objectifs...................................................................................... 6

1-1-4- Productivité et quantité d'Effluents issus de Production d'Huile de Palme (EPHP) rejetée................................................................................. 6

1-2-Procédé d'extraction d'huile de palme...................... 6

1-2-1- Stérilisation 7

1-2-2- Egrappage......................................................................................................... 7

1-2-3- Malaxage et pressage.................................................................................... 7

1-2-4- Extraction d'huile clarifiée........................................................................... 7

1-3-Effluent de la production d'huile de palme {EPHP).............................................................................................. 9

1-3-1- Composition des EPHP 9

1-3-1-1- Fraction organique................................................................................... 9

1-3-1-2- Fraction minérale 9

1-3-2- Valorisation des EPHP 10

1-3-3- Impacts environnementaux des EPHP 11

1-3-3-1- Impact sur les ressources en eaux...................................................... 11

1-3-3-2- Impact sur le sol......................................................................................... 12

1-3-3-3- Impact sur les plantes............................................................................... 12

1-3-4- Normes de rejet des EPHP dans le milieu................................................ 13

1-4- Systèmes d'épuration des EPHP......... 14

1-4-1- Procédés thermiques...................................................................................... 15

1-4-1-1- Evaporation naturelle................................................................................ 15

1-4-1-2- Evaporation forcée...................................................................................... 15

1-4-1-3- Incinération................................................................................................. 16

1-4-2- Procédés physico-chimiques....................................................................... 16

1-4-2-1- Filtration ou Ultrafiltration 16

1-4-2-2- Ozonation 16

1-4-2-3- Coagulation -floculation........................................................................... 17

1-4-3- Procédés biologiques..................................................................................... 17

1-4-3-1- Traitement anaérobie................................................................................. 17

1-4-3-2- Traitement aérobie................................................................................... 18

ii

CHAPITRE 2 : MATERIEL et METHODES

2-1- Matériel...................................................................................................... 19

2-1-1- Dispositif expérimental....................................................................................... 19

2-1-2-Massif filtrant......................................................................................................... 21

2-1-3- Matériel d'analyse des paramètres physico-chimiques............................... 22

2-2- Méthodes.................................................................................................. 22

2-2-1-Essai hydrodynamique......................................................................................... 22

2-2-1-1-Débit d'écoulement ou de restitution (D)................................................ 22

2-2-1-2- Pourcentage de colmatage(Pc)..................................................................... 23

2-2-2- Alimentation des lits de séchage..................................................................... 23

2-2-3- Echantillonnage des effluents........................................................................ 23

2-2-4- Analyse des paramètres physico-chimiques................................................. 23

2-2-4-1- pH.................................................................................................................... 24

2-2-4-2- Conductivité électrique (CE) 24

2-2-4-3- Matière en suspension(MES) 24

2-2-4-4- Azote ammoniacal (NW4) ........•.••.....•.•.........••.•.•••.•.•.•...•...•...•...••.•••..••.•..•..•• 24

2-2-4-5- Azote total kjeldhal (NTK) 25

2-2-4-6- Phosphore total (P tot) .. . . . . . . . 25

2-2-4-7 -Demande chimique en oxygène(DCO) 26

2-2-4-8- Demande biochimique en oxygène(DB05) ........................•••• ............•.••••• 26

2-2-4-9- Huiles et graisses(HG}............................................................... 27

2-2-5- Fer II (ion ferreux) et cuivre.............................................................................. 27

2-2-6- Calcul des rendements épuratoires................................................................. 28

2-4-7-Traitements statistiques des données (Statistiques univariées)................. 28

iii

CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION

3-1- Résultats................................................................................................... 29

3-1-1- Essai hydrodynamique...................................................................................... 29

3-1-1-1- Hydraulique des lits de séchage 28

3-1-1-2- Débits de restitution et de colmatage 30

3-1-2- Performance épuratoire du système.............................................................. 31

3-1-2-1-pH......................................................................................................................... 31

3-1-2-2- Conductivité électrique (CE)......................................................................... 32

3-1-2-3- Matières en suspension (MES)..................................................................... 33

3-1-2-4-Azote ammoniacal (NH4+}.............................................................................. 34

3-1-2-5- Azote total kjeldhal (NTK)................................................................................ 35

3-1-2-6- Phosphore total (ptot)....................................................................................... 36

3-1-2-7-Demande chimique en oxygène(DCO}........................................................... 37

3-1-2-8- Demande biochimique en oxygène(DBOs).................................................. 38

3-1-2-9- Huiles et graisses (H&G}................................................................................. 39

3-1-3-Métaux lourds......................................................................................................... 40

3-1-3-1- Fer....................................................................................................................... 40

3-1-3-2- Cuivre.................................................................................................................. 41

3-2- Discussion................................................................................. 42

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . .. . . . . . .. . .. . . .. .. . .. . .. . . .. .. . . .. . .. .. . . .. . .. . . . 4 7

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES............................................................ 48

ANNEXES................................................................................................................ 59

iv

DEDICACE

Je tfétfie ce mémoire à ma :Mère 'l(amanaté Œintou, mon (]'ère 'l(amanaté

<Tufjane ainsi qu'à toute ma fami{{e. Q!te fa grâce et Ce 6onlieur

â Jf_LL}fJ{ nous accompagnent tous Ies jours tfe notre vie ...

V

TABLE DES MATIERES

DEDICACE......................................................................................................... V

REMERCIEMENTS vi

ABREVIATIONS .. .. . . . . .. . vii

INDEX DES FIGURES ix

INDEX DES TABLEAUX............................................................................... x

RESUME............................................................................................................ xi

INTRODUCTION 1

CHAPITRE 1: GENERALITES

1-1- Présentation d'AGRIVAR...................................................... 4

1-1-1- Situation géographique................................................................................ 4

1-1-2- Organigramme............................................................................................... 4

1-1-3- Missions et objectifs...................................................................................... 6

1-1-4- Productivité et quantité d'Effluents issus de Production d'Huile de Palme {EPHP) rejetée................................................................................. 6

1-2-Procédé d'extraction d'huile de palme...................... 6

1-2-1- Stérilisation..................................................................................................... 7

1-2-2- Egrappage......................................................................................................... 7

1-2-3- Malaxage et pressage.................................................................................... 7

1-2-4- Extraction d'huile clarifiée........................................................................... 7

1-3-Effluent de la production d'huile de palme (EPHP).............................................................................................. 9

1-3-1- Composition des EPHP 9

1-3-1-1- Fraction organique................................................................................... 9

1-3-1-2- Fraction minérale 9

1-3-2- Valorisation des EPHP 10

1-3-3- Impacts environnementaux des EPHP 11

1-3-3-1- Impact sur les ressources en eaux...................................................... 11

1-3-3-2- Impact sur Je sol......................................................................................... 12

1-3-3-3- Impact sur les plantes............................................................................... 12

1-3-4- Normes de rejet des EPHP dans le milieu................................................ 13

1-4- Systèmes d'épuration des EPHP....................................... 14

1-4-1- Procédés thermiques...................................................................................... 15

1-4-1-1- Evaporation naturelle................................................................................ 15

1-4-1-2- Evaporation forcée...................................................................................... 15

1-4-1-3- Incinération................................................................................................. 16

1-4-2- Procédés physico-chimiques....................................................................... 16

1-4-2-1- Filtration ou Ultrafiltration 16

1-4-2-2- Ozonation 16

1-4-2-3- Coagulation -floculation........................................................................... 17

1-4-3- Procédés biologiques..................................................................................... 17

1-4-3-1- Traitement anaérobie................................................................................. 17

1-4-3-2- Traitement aérobie................................................................................... 18

ii

CHAPITRE 2 : MATERIEL et METHODES

2-1- Matériel...................................................................................................... 19

2-1-1- Dispositif expérimental....................................................................................... 19

2-1-2-Massif filtrant......................................................................................................... 21

2-1-3- Matériel d'analyse des paramètres physico-chimiques............................... 22

2-2- Méthodes.................................................................................................. 22

2-2-1-Essai hydrodynamique......................................................................................... 22

2-2-1-1-Débit d'écoulement ou de restitution (0)................................................ 22

2-2-1-2- Pourcentage de colmatage(Pc)..................................................................... 23

2-2-2- Alimentation des lits de séchage..................................................................... 23

2-2-3- Echantillonnage des effluents........................................................................ 23

2-2-4- Analyse des paramètres physico-chimiques................................................. 23

2-2-4-1- pH.................................................................................................................... 24

2-2-4-2- Conductivité électrique (CE) 24

2-2-4-3- Matière en suspension(MES) 24

2-2-4-4- Azote ammoniacal (NH+4) .....•...........•.............•••.•...•.•....••••....•....................•. 24

2-2-4-5- Azote total kjeldhal (NTK) 25

2-2-4-6- Phosphore total (P tot) 25

2-2-4-7 -Demande chimique en oxygène(DCO) 26

2-2-4-8- Demande biochimique en oxygène(DB05) .........................••.................... 26

2-2-4-9- Huiles et graisses(HG)............................................................... 27

2-2-5- Fer II (ion ferreux) et cuivre.............................................................................. 27

2-2-6- Calcul des rendements épuratoires................................................................. 28

2-4-7-Traitements statistiques des données (Statistiques univariées)................. 28

iii

CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION

3-1- Résultats................................................................................................... 29

3-1-1- Essai hydrodynamique...................................................................................... 29

3-1-1-1- Hydraulique des lits de séchage . 28

3-1-1-2- Débits de restitution et de colmatage 30

3-1-2- Performance épuratoire du système 31

3-1-2-1-pH......................................................................................................................... 31

3-1-2-2- Conductivité électrique (CE)......................................................................... 32

3-1-2-3- Matières en suspension (MES)..................................................................... 33

3-1-2-4-Azote ammoniacal (NH4+).............................................................................. 34

3-1-2-5- Azote total kjeldhal (NTK)................................................................................ 35

3-1-2-6- Phosphore total (Ptot)....................................................................................... 36

3-1-2-7-Demande chimique en oxygène(DCO)........................................................... 37

3-1-2-8- Demande biochimique en oxygène(DBOs).................................................. 38

3-1-2-9- Huiles et graisses (H&G)................................................................................. 39

3-1-3-Métaux lourds........................................................ 40

3-1-3-1-Fer 40

3-1-3-2- Cuivre.................................................................................................................. 41

3-2- Discussion................................................................................. 42

Conclusion 47

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES............................................................ 48

ANNEXES................................................................................................................ 59

iv

DEDICACE

Je tfétfie ce mémoire à ma 9dère 'Kamaqaté Œintou, mon <Père 'l(Jl.maoaté

'T"u(jane ainsi qu'à toute ma fami[[é. Que Ca grâce et Ce 6onlieur

â }ILL)t}{ nous accompagnent tous fes jours dé notre vie ...

V

REMERCIEMENTS

Nous voudrions exprimer notre profonde gratitude aux personnes dont le

soutien, la disponibilité, la compréhension et les conseils ont contribué à l'élaboration de ce mémoire. Qu'il nous soit permis de remercier :

Le Professeur Coulibaly L., Vice-président de l'Université Nangui-Abrogoua et

Directeur du présent mémoire, pour sa disponibilité, sa rigueur, ses conseils, son

apport scientifique et matériel dont nous avons bénéficié tout au long de

l'élaboration de cette étude. Nous lui exprimons nos vives reconnaissances.

Le Professeur Ouattara A., Directeur du Laboratoire d'Environnement et de

Biologie Aquatique (LEBA), pour m'avoir accepté au sein de son équipe et pour

toutes les formations dont j'ai bénéficié pendant ces années de recherche. Nous

lui adressons nos remerciements.

Le Docteur Ouattara P.J.M., pour ses critiques et son encadrement scientifique

dont nous avons bénéficiés tout au long de ce travail. Nous lui témoignons toute

notre reconnaissance.

Mr Niamien K.A., Directeur General d'AGRIVAR, avec son sens d'humanisme et

de protection de l'environnement, a accepté de financer la réalisation de la

station de traitement sur laquelle nos travaux de recherche ont été menés. Nous

lui disons sincèrement merci. Mme Mangoua-Alalli A.L.C., M11es Ama A.B.M., Tchéhué O.P. et M Akpo K.S.,

Messou A., Coulibaly S.L., Sangaré D., Doctorants à l'UFR-SGE de l'Université

Nangui-Abrogoua, pour leurs critiques scientifiques lors de la rédaction de ce

mémoire. Nous gardons un souvenir fort sympathique de nos échanges. Qu'ils

reçoivent ici nos vifs remerciements.

M Coulibaly B., Directeur du laboratoire Enval, pour sa collaboration lors des

analyses physico-chimiques des échantillons; Nous lui adressons nos

remerciements.

M Touré H.J.F., Konan B., qui ont pris une part active lors des différentes

campagnes d'échantillonnage. Qu'ils reçoivent nos vifs remerciements. Nous

garderons un souvenir fort sympathique de nos échanges; Enfin, nous exprimons

toute notre reconnaissance à tout le personnel d'AGRIVAR pour leur soutien, leur

franche collaboration et leur sens d'humanisme.

vi

ABREVIATION

AFNOR

AGRIVAR

CADERAC

CIAPOL

CNPS

d

DBO

DCO

ECOCERT

EPHP

h

ha

H&G

HOM-TER

MES

NTK

P tot

pH

PME

: Association Française des Normes

: Agro-Industrie Variée

: Carrière des Retraités Actifs

: Centre Anti-pollution

: Caisse nationale de prévoyance sociale

: Diamètre

: Demande biochimique en oxygène

: Demande chimique en oxygène

: Ecologie certification

: Effluent de production d'huile de palme

: Heure

: Hectare

: Huile et graisse

: Homme et terre

: Matière en suspension

: Azote ammoniacal

: Minute

: Azote Total Kjeldhal

: Ozone

: Phosphore total

: Potentiel d'hydrogène

: Petite et moyenne entreprise

vii

PVC

RSPO

SODECI

UEMOA

WTW

: Polyvinylchloride

: Roundtable on sustainable palm oil

: Société de Distribution d'Eau en Côte d'Ivoire

: Union économique monétaire Ouest Africaine

: Wissenschaftlich Technische Werkstatten

1

viii

INDEX DES FIGURES

Figure 1 : Organigramme d'AGRIVAR....................................................................... 5

Figure 2 : Schéma synthétique du processus de production d'huile de palme 8

Figure 3 : Présentation d'un de séchage: A=représentation schématique ; B = Granite concassé..................................................................................................... 20

Figure 4 : Massif filtrant utilisé : A = Sable marin ; B = Granite concassé.... 21

Figure 5: Volume cumulé d'eau avant (a) et après (b) le traitement d'EPHP en fonction du temps dans les lits : A =lit 1; B = lit 2; C = lit 3; D = lit 4...... 30

Figure 6 : Profil du pH de l'EPHP et les filtrats des lits de séchage durant l'essai de traitement.................................................................................................. 32

Figure 7: Evolution des concentrations de la conductivité électrique de l'EPHP et des filtrats des lits de séchage durant l'essai traitement.................................................................................................................. 33

Figure 8: Variation de la concentration des MES de l'EPHP et des filtrats des lits de séchage pendant l'essai de traitement......................................................... 34

Figure 9: Evolution de la concentration de l'azote ammoniacal dans l'EPHP et dans les filtrats des lits de séchage pendant l'essai de traitement 35

Figure 10: Profil de la concentration de l'azote total kjeldhal de l'EPHP et des filtrats des lits de séchage pendant l'essai de traitement............................ 36

Figure 11: Profil de l'évolution de la concentration du phosphore total des EPHP et des filtrats au cours de l'essai de traitement.................................... 37

Figure 12: Courbes de variation des concentrations de DCO des EPHP et des filtrats pendant la période de traitement 38

Figure 13: Variation des concentrations de DB05 de l'EPHP et des filtrats pendant l'essai de traitement................................................................................ 39

Figure 14 : Profil des concentrations des huiles et graisses de l'EPHP et des filtrats des lits de séchage pendant l'essai de traitement...................................... 40

Figure 15 : Variation de la concentration du fer de l'EPHP et des filtrats des lits de séchage durant le traitement.................................................................. 41

Figure 16: Variation de la concentration du cuivre des EPHP et des filtrats des lits de séchage durant l'essai le traitement de traitement........................ 42

ix

INDEX DES TABLEAUX

Tableau I: Concentrations des minéraux présents dans les EPHP................ 10

Tableau II: Valeurs limites et flux journaliers en CI par la réglementation

des rejets et émissions des Installations lier lassées pour la protection de

l'Environnement (Ministère de l'Environnement, des Eaux et Forêts, 2008)................................................................................................. 14

Tableau III: Caractéristiques granulométriques du sable marin utilisé...... . 21

Tableau IV: Récapitulatif des débits de restitution et des pourcentages de

colmatages..................................................................................................................... 31

X

INtR6DUCTION

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de AGRIVAR

INTRODUCTION

Les margines sont des effluents qui sont générés lors de la production d'huile

de palme. Ces effluents sont chauds (80 à 90°C)et contiennent généralement 95

à 96% d'eau, 0,6 à 0, 7% d'huile et 2 à4% de solides totaux, avec un pH acide

compris entre 4 et 5 (Ahmed, 2009 ; Salihu et al., 2011).Généralement, les

margines sont, soit déversées dans les réseaux d'égouts, soit épandues à même

le sol ou rejetées directement dans les cours d'eau (El Hajjouji, 2007). C'est

par exemple le cas de l'unité de production de Toumanguié qui rejette

directement ses effluents de production d'huile de palme (EPHP) dans la rivière

sans traitement préalable (Coulibaly et al. 2008). Cette pratique entraîne un impact négatif sur l'environnement (Rupani et al., 2010) qui se traduit par le colmatage des sols, la pollution de la nappe phréatique (Sulaiman et Ling,

2004), le dégagement d'odeurs nauséabonds (Yacob et al., 2005) ainsi que la dégradation des milieux aquatiques. Au regard de ces impacts

environnementaux, il apparait nécessaire d'explorer des techniques de

traitements efficaces et moins coûteuses pour épurer les EPHP avant leur rejet

dans les milieux récepteurs (Yejian et al., 2008). Pour ce faire, divers procédés ont été expérimentés, tant à l'échelle du laboratoire qu'en grandeur nature, dans

le but de contrôler la pollution issue des EPHP (Ahmad et al., 2003;

Prasertsan et al., 2005). Parmi ces procédés, figurent la méthode

d'ultrafiltration membranaire (Sulaiman et Ling, 2004) ainsi que les étangs

aérobies et anaérobies (Zinatizadeh et al., 2006 ; Hojjat et al., 2009 ;

Baharuddin et al., 2010). Ce dernier procédé a permis d'enregistrer un rendement épuratoire de 87,08% de la DCO (Wong et al., 2011). Aussi, les

nanofiltres (Ahmed, 2009) et les membranes filtrantes (Wong et al., 2002 ; Ahmad et al., 2003) qui ont été expérimentés, ont donné respectivement des

abattements de 89,9% et 98,8% de la DCO (Ahmad et al., 2003).II y a eu également des essais de traitement par adsorption chromatographique (Ahmad

et al., 2010). Par ailleurs, des résultats satisfaisants ont été obtenus avec le charbon des coques de noix de palmiste (Nomanbhay et Palanisamy, 2005),

les fongies (P/eurotus sajor caju et Pleurotus ostreatus) originaire de brésil

(Belém et al., 2008) et les charbons actifs (Ahmad et al., 2003). Selon Munirat et al. 2010, ces systèmes de traitement conventionnel des EPHP ont

Mahamadou K. DEA-SGE Option : Ecologie et Aménagement Des Ecosystèmes Aquatiques

1


montré leurs limites. En effet, ils sont inefficaces et génèrent assez de boue ;ce

qui engendre une pollution environnementale permanente. Face à cette situation, il est impérieux d'utiliser d'autres technologies d'épuration adaptées aux réalités

des pays en développement. Parmi ces technologies, le procédé de traitement

des EPHP par un filtre à sable peut être envisagé. Ce procédé est beaucoup

utilisé dans la production d'eau potable et l'épuration des effluents gras

(Furthner, 2006). S'agissant de son fonctionnement, trois types de mécanisme

(physique, chimique et biologique) s'y déroulent (Brand et Wohanka, 2001). Le mécanisme physique qui consiste à piéger les particules fines dans les pores du massif filtrant contribue à 70 à 80% dans son efficacité de traitement des

effluents (Bellamy et al., 1985).Quant au mécanisme chimique, il se fait par

interaction entre les constituants du substrat et l'eau usée tandis que le

mécanisme biologique s'effectue par l'activité des microorganismes qui se

développent dans le filtre (Furthner, 2006). En Côte d'Ivoire, les données scientifiques existantes sur les filtres à sable sont celles de Coulibaly et al. 2008 qui ont effectués des essais de traitement

d'EPHP sur un pilote expérimental. Cependant, aucune étude n'a été réalisée sur

la question en grandeur nature. C'est dans ce contexte que ce travail se propose

de développer un procédé de lits de séchage en grandeur nature pour épurer les

EPHP de AGRIVAR. Cette étude a été entreprise dans l'optique de permettre à la société AGRIVAR d'obtenir la certification RSPO (Roundtable on Sustainable Palm

Oil), qui exige le respect des normes environnementales relatives aux rejets des

effluents industriels. De façon spécifique, il s'agit (i) de mettre en place des lits de séchage pour le traitement des EPHP,(ii) de caractériser l'hydraulique des lits

de séchage et(iii) de déterminer leur capacité épuratoire. Ce mémoire est organisé en trois chapitres : le premier chapitre est consacré à la présentation de AGRIVAR et à la

synthèse bibliographique sur l'EPHP; le deuxième chapitre présente le matériel et les méthodes utilisés pour

réaliser l'étude; le troisième chapitre fait état des résultats et leur discussion.


2

CHAPITRE 1

GENERALltES


1-1-Présentation d'AGRIVAR

1-1-1-Situation géographique

AGRIVAR (Agro-industrie Variée) est une petite et moyenne entreprise (PME) qui

est située à 60 Km au sud d'Abidjan, dans la Sous-préfecture de Bonoua, sur

l'axe Abidjan-Aboisso, près de Samo. AGRIVAR est à 7 km de Bonoua et de 1 km

de Samo. Elle exerce ses activités sur une superficie de 1,5 ha, dont 0,3 ha

occupés par les ateliers d'extraction et de stockage d'huile.

1-1-2- Organigramme

La société AGRIVAR emploie plus de 100 personnes dont 25 jeunes femmes.

Parmi ces employés, dix (10) sont déclarés à la Caisse Nationale de Prévoyance

Sociale (CNPS). Elle comprend une Direction Générale de laquelle dépendent 4

Départements et 2 Services Centraux (Figure 1). Les Départements concernés

sont : le Département de production, le Département d'approvisionnement, le

Département de maintenance et d'entretien et le Département d'hygiène sécurité

et environnement. Chaque Département comprend au moins une Direction.

Quant aux Services Centraux, ils se présentent comme suit : le Service

Ressources Humaines de !'Entreprise (RHE) et contrôle interne de gestion et

ensuite le Service administratif et financier. Les Départements et Services sont

indépendants les uns des autres et sont localisés au sein de la société, à l'exception du service administratif et financier qui se trouve à la zone

industrielle de Koumassi à Abidjan. Egalement, elle a sa direction commerciale

basée à Abidjan en zone industrielle de Koumassi.


3


1 Directeur General 1

.,

Service RHE et Contrôle Interne de

Service

Gestion Administration et finance

, • , J, 1 • Responsable du Assistante de Infirmerie Direction Direcction

personnel gestion de administrative financière

stock

,

1 1 Département Entretien Département

Département Production Département & Maintenance Hygiène Sécurité Approvisionnement et Environnement

î î ! .L J, •

Maintenance Entretien Securite et Hygiene et Entretien Environnement

.l. , .. ,

" 1 t Achat matière première et Gestion des

1 1 1

Chaudière Chaine de Palmisterie pièces de rechange Applications production déchets

Figure 1 : Organigramme d'AGRIVAR


4


1-1-3- Missions et objectifs

L'activité principale de AGRIVAR est l'extraction d'huile de palme brute. Etant

une PME, elle aspire devenir une multinationale en modernisant et automatisant

ces unités de production à l'horizon 2030. Pour ce faire, AGRIVAR a entamé la

construction d'un pont bascule et d'une deuxième chaîne de production d'huile de

palme. En année 2012, elle s'est dotée d'un décanteur triphasique permettant

d'améliorer le taux d'extraction qui envoisine 21,54%. Elle ambitionne d'une

part, d'acheter des camions citernes pour le transport des produits finis et

d'autre part, de construire un laboratoire d'analyse de l'huile produite en vue de

garantir la qualité. Enfin, AGRIVAR veut satisfaire sa clientèle en couvrant toutes

ses commandes d'huile qui est globalement de 2270 t/mois. Notons que le

réseau commercial de AGRIVAR s'étend à la sous-région et à l'Europe.

1-1-4- Productivité et quantité d'effluents issus de production d'huile de

palme (EPHP) rejetée

AGRIVAR a démarré ses activités en 2001 en produisant en moyenne 504

tonnes d'huile par mois. Avec l'augmentation de la capacité de l'usine en 2010,

sa productivité moyenne est passée à 840 tonnes d'huile par mois. En 2011 et 2012, AGRIVAR a produit respectivement en moyenne 1340 tonnes et 1835,4

tonnes par mois. Malheureusement, elle ne satisfait pas encore ses commandes.

Cette production engendre le rejet de 2100 m3 d'eaux usées par mois, dont la

gestion demeure problématique.

1-2-Procédé d'extraction d'huile de palme

Le procédé de l'extraction d'huile de palme part du ramassage des grappes

de fruits frais à l'obtention de l'huile finie (Gopal, 2009). La figure 2 synthétise les différentes étapes de production d'huile brute. Il se compose de plusieurs étapes que sont: la stérilisation, l'égrappage, le malaxage-pressage et

l'extraction de l'huile brute (Lussis et Meyer, 2005).


5


Condensats

Rafles

Pressage

Décantation

Incinérateurs

Fibres

EPHP Huile Noix de graine

Déshydratation

Station d'épuration

Huile finie

Figure 2 : Schéma synthétisé du processus de production d'huile de palme.

1-2-1- Stérilisation

La stérilisation représente la première étape de l'extraction de l'huile de

palme brute. Elle consiste à stériliser les fruits et à les faire cuire à l'intérieur

d'un autoclave à vapeur pendant! h 30 min à 130°C et 3 bars (Chavalparit et al., 2005; Chungsiriporn et al., 2005). Après la cuisson, les condensats (eau


6


de cuisson) sont rejetés. Ce traitement a pour but d'éliminer les micro

organismes et les enzymes responsables de la dégradation de l'huile de palme en

acides gras libres (Lussis et Meyer, 2005).

1-2-2- Egrappage

Cette opération sépare les fruits des rafles. Le détachement des fruits est

obtenu par chocs répétés, puis les fruits passent à travers des barreaux qui

retiennent les rafles (Ujang et al., 2010). Le dispositif d'égrappage appelé

égrappoir est constitué d'une cage cylindrique comportant un axe horizontal de

grand diamètre (1,2 m) animée d'un mouvement lent de 20 à 30 tours/min. Les

grappes de fruits remontent le long de la paroi intérieure de la cage cylindrique

en se frottant sur des cornières inclinées longitudinalement. Ces grappes

retombent par la suite en chute libre; ce qui entraine le détachement des fruits

(DE Theux, 2004).

1-2-3- Malaxage et pressage

Après la phase de séparation des fruits des rafles, les fruits sont broyés puis

malaxés pendant 20 à 30 min par le malaxeur. Ensuite, le broyat est macéré

dans de l'eau chaude (100°C).L'ensemble est pressé et le jus de palme brute est

extrait. Ce jus brut contient de l'huile, de l'eau, des matières colloïdales et des

impuretés solides (Lussis et Meyer, 2005). Les résidus du pressage, qui

constituent les tourteaux, sont par la suite défibrés pour donner les coques et les

fibres qui sont incinérées.

1-2-4- Extraction de l'huile clarifiée

Le jus brut obtenu après le pressage est recueilli dans un bac dénommé "bac à jus brut". Celui-ci est chauffé à 105°C pendant 2h, puis laisser décanter durant 30 min (Cheng, 2002). Le surnageant est pompé vers un prédécanteur

et est également chauffé à la même température. Ce surnageant est par la suite pompé vers un décanteur primaire dans lequel l'huile est séparée de l'eau. Par un effet gravitaire, l'huile est recueillie dans le bac d'huile finie après une

transition dans le deshydrateur et le bac de réchauffage d'huile finie pour

éliminer l'humidité restante. Le but des chauffages successifs consiste à réduire au maximum l'humidité et à éviter l'introduction d'impuretés dans l'huile finie


7


(Nurulhuda, 2009 ; Dany et Eliyan, 2010). Les effluents produits à toutes ces

étapes de l'extraction sont convoyés à la station de traitement prévue à cet effet.

1-3-Effluents de production d'huile de palme (EPHP)

Les EPHP proviennent principalement du processus d'extraction d'huile de

palme (Sethupathi, 2004). Ils s'apparentent à un liquide visqueux, dense et

non toxique, de coloration orangée, qui dégage une odeur désagréable (Ahmed,

2009). Ces effluents résultent des eaux de clarification, de décantation ainsi

quedes condensats des stérilisateurs (Er et al., 2011). Ils sont issus

égalementdes eaux du refroidissement du circuit de production (Sulaiman et al., 2004; Phalakornkule et al., 2010). Les eaux usées produites aux

différents stades de production d'huile de palme représentent 60%(décantation),

36%(eaux de clarification et de refroidissement) et 4% (condensats) du volume

total d'eau rejeté (Ujang et al., 2010).

1-3-1- Composition des EPHP

La composition des EPHP dépend principalement de la saison, de la qualité

des grappes de fruits frais par rapport au temps de récolte et de la technique

d'extraction adoptée (Rupani et al., 2010). Ces effluents sont fortement

chargés en matières organiques et minérales, à des concentrations variées

(Chaisri et al., 2007).

1-3-1-1- Fraction organique

La fraction organique contient des macromolécules, tels que les protéines

(11,1%), les polysaccharides (50,5%), les lipides (12%) ainsi que des molécules aromatiques et monocycliques pouvant être converties en matériaux utiles à l'activité microbienne (Phalakornkule et al., 2010 ; Iwara et al., 2011). Elle est constituée en moyenne de 25 g/L de DB05, 55,25 g/L de DCO, 19,61 g/L de MES et 8g/L d'huile et graisse (Hassan-Aboushiba et al., 2011). Le rapport DB05/DCO, qui détermine la capacité de dégradation biologique des effluents, est supérieur à 0,6 ; ce qui permet de dire que les EPHP sont biodégradable (Igwe

et Onyegbado, 2007).


8

1

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de fil2RIVAR

1-3-1-2- Fraction minérale

Les EPHP contiennent des quantités significatives en sels minéraux dont 80%

sont solubles (Mg, K, N, P) et 20% insolubles (Ca, Fe, Zn, Cu) (Iwara et al., 2011). Les éléments les plus représentatifs sont le potassium (52%), l'azote

(17%), le magnésium (14%), le carbonate (10%) et le phosphore (4%).La

fraction minérale a été analysée et les concentrations de ces éléments sont

consignées dans le tableau I (Ahmad et al., 2005; Igwe et Onyegbado,

2007).

Tableau I: Concentrations des principaux minéraux présents dans les EPHP.

Minéraux Concentrations (mg/L)

Mg 615

K 2270

N 750

Al 3,9

Ca 439

NH4+ 35

p 180

Fe 46,5

Mn 2

Zn 2,3

Cu 0,89

1-3-2- Valorisation des EPHP

Les EPHP peuvent être utilisés comme fertilisant agricole (Nwoko et Ogunyemi, 2010). En effet, des expérimentations agronomiques menées avec

des doses d'apport conforme aux règles de fertilisation, ont toutes montrée

l'effet favorable des EPHP sur la fertilité du sol (DeMonpezat et Denis, 1999).


9


Selon Sierra et al. (2007), les EPHP ne contiennent pas de microorganismes

pathogènes et sont riches en éléments minéraux nutritifs (K, N, P, Mg). En plus,

comme elles sont constituées de matière organique, ils représentent un excellent

substrat pour le développement de la microflore qui permet d'améliorer les

propriétés physico-chimiques du sol (Amirante et Pipitone, 2002). Par ailleurs, des antioxydants peuvent être extraits des EPHP. A ce propos, Briante et al. (2004) ont proposé l'utilisation d'un bioréacteur pour la production des

antioxydants d'une pureté élevée, qui sont ensuite convertis en composés

pharmacologiques actifs. Dans le domaine de la transformation biotechnologie,

plusieurs auteurs ont expérimenté la production des bic-polymères tels que le

xanthan à partir des EPHP (Sifoun, 2008; Briante et el., 2004; Er et al., 2011). Aussi, les EPHP peuvent être traités pour donner du charbon actif après

évaporation à différentes températures. Toutefois, l'activation se fait chimiquement avec du KOH et du H2S04 ou physiquement à différentes gammes

de températures (Sharifuddin et Zaharah, 1990). Par exemple l'activation

chimique avec le KOH à T=800°C et à une atmosphère inerte permet de produire

un charbon actif de grande surface spécifique avec des micro, méso et

macroporosités plus développées (Moreno-Castilla et al., 2001). Enfin,

l'utilisation des EPHP pour alimenter le bétail et les poissons a été expérimentée. Cette technique consiste à placer les EPHP après pré-refroidissement dans une

colonne cryogénique où la phase liquide du produit est rapidement transformée

en cristaux. Les polluants sont alors séparés de l'eau cristallisée pure réutilisable.

Le concentrât solide est récupéré pour servir d'aliments du bétail et du poisson.

1-3-3- Impacts environnementaux des EPHP

Le rejet des EPHP est un problème majeur dans les pays en développement

(Agustin et al., 2008). En effet, les EPHP étant fortement chargés en matières organiques et minérales, leur rejet dans l'environnement engendre diverses

conséquences sur les ressources en eau, les sols ainsi que les cultures.

1-3-3-1- Impacts sur les ressources en eau

Le rejet des EPHP sans traitement adéquat peut engendre une pollution des

ressources en eaux notamment, les eaux de surface et souterraine


10

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de AGRIY~H

(Chotwattanasak et Puetpaiboon, 2011). En effet, la très forte charge en

DCO et surtout en DB05 que contiennent les effluents, empêche l'autoépuration

des eaux de surface lorsqu'ils y sont rejetés (Er et al., 2011). Ces polluants captent facilement l'oxygène dissous ; ce qui rend à long terme le milieu

totalement anoxique provoquant ainsi la disparition de la vie aquatique

(Chavalparit et al., 2005). Egalement, les huiles et graisses contenues dans les

EPHP rejetés dans les cours d'eau de faible débit où l'échange de l'air est limité,

exercent une action antagoniste sur la flore et la faune aquatique en causant

souvent leur mort (Boukhoubza et al., 2008). En outre, après l'épandage des

EPHP sur le sol, les eaux souterraines peuvent être polluées par infiltration des

polluants dans le sol (Mamun et Idris, 2008). A cet effet, Benyahia et Zein,

2003, ont relevé la présence de nitrates dans les nappes situées à proximité de

la zone d'épandage d'EPHP dans la région de Lausanne en Suisse.

1-3-3-2- Impacts sur le sol

L'épandage direct des EPHP sur les sols peut provoquer leur colmatage et

une diminution des échanges cationiques (Ojonoma et Nnennaya, 2007). En

effet, les EPHP contiennent des substances tels que les acides gras et les

matières grasses qui se fixent dans le sol et empêchent l'aération de celui-ci.

Cette situation réduit la qualité de ce sol. De plus, ces polluants favorisent la

diminution du pH du sol ; ce qui pourrait créer un changement de ses

caractéristiques physico-chimiques (Shamshuddin et al., 1995). Certaines de ces substances telles que les huiles et graisses peuvent inhiber l'activité microbienne et détruire la microflore du sol (Alam et al., 2006). En effet, ces substances forment un film impénétrable qui empêche les échanges d'air entre

des bactéries du sol et l'atmosphère.

1-3-3-3- Impacts sur les cultures

L'application directe des EPHP diminue les rendements en matière sèche des tomates et du soja (Samperdro et al., 2004) et inhibe la germination de

quelques graines comme le pin et l'atriplex (DellaGreca et al., 2004). En effet, leur pH acide, leur salinité élevée ainsi que leur abondance en graisse et huile

provoquent la destruction de la microflore du sol et induisent des effets toxiques


11


vis-à-vis des cultures végétales (effets herbicides). Ceci entraîne une stérilisation

du sol et un déséquilibre de la symbiose existante entre la microflore du sol et

les plantes (Benyahia et Zein, 2003).

1-3-4-Normes de rejet des EPHP dans le milieu

Les normes de rejets industriels fixent les charges polluantes limites qui sont

admises pour être rejetées ponctuellement dans le milieu récepteur. Ces normes

varient d'un pays à l'autre. En Côte d'Ivoire, l'arrêté N°

01164/MINEEF/CIAPOL/SDIIC du 04 Nov 2008, portant réglementation des

Rejets et Emissions des Installations Classées pour la Protection de

l'Environnement, a défini des valeurs limites que devra respecter tout effluent

industriel avant son rejet dans le milieu naturel. Le tableau II synthétise Ces

valeurs limites de rejet et les flux journaliers admis.


12

1 Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de

AGRI\lAR

Tableau 11: Valeurs limites et flux journaliers en Côte d'Ivoire par la

réglementation des Rejets et Emissions des Installations Classées pour la

Protection de l'Environnement (Ministère de l'Environnement, des Eaux et

Forêts, 2008).

PARAMETRES Valeurs limites Flux journalier admis

pH 6,5 - 8,5 --

Temperature <40 --

150 mg/L Flux < 15 kg/j

MES 50 mg/L Flux > 15 kg/j


oco 300 mg/L Flux > 150 kg/j


DB0s 100 mg/L Flux > 50 kg/j

Azote total 50 mg/L Flux 2: 100kg/j

Phosphore total 15 mg/L Flux 2: 30kg/j

Huiles et graisses 30 mg/L Flux < 5 kg/j

10 mg/L Flux > 5 kg/j

Cuivre 0,5 mg/L Flux >0,02 kg/j

Fer 0,5 mg/L Flux >0,02 kg/j

1-4-Systèmes d'épuration d'EPHP Les effluents issus des filières de production d'huile de palme ont fait l'objet

d'une attention particulière par la communauté scientifique qui a proposé des technologies d'épuration des EPHP afin de minimiser leurs impacts environnementaux (El Hajjouji, 2007). A cet effet, plusieurs procédés de

traitement des EPHP ont été expérimentés (Yejian et al., 2008). Il s'agit dans la plupart des cas de procédés unitaires ou combinées à l'échelle de laboratoire

Mahamadou K. DEA-SGE Option : Ecologie et Aménagement

Des Ecosystèmes Aquatiques 13


ou pilote (Munirat et al., 2010). Les plus utilisés sont les procédés thermiques,

physico-chimiques et biologiques (Habeeb et al., 2011).

1-4-1- Procédés thermiques

Ce procédé comprend trois variantes : l'évaporation naturelle, l'évaporation

forcée et l'incinération.

1.-4-1.-1.- Evaporation naturelle

L'évaporation naturelle consiste à étaler les EPHP dans des bassins ou étangs d'évaporation de profondeur allant de 0, 7 à 1,5 m (El Alami, 2000). Après

séchage, les résidus sont soit incinérés, soit utilisés comme engrais organiques

(Rupani et al., 2010) ou additifs de compostage (Hock et al., 2009). A défaut

d'être incinérés ou utilisés en agriculture, les résidus obtenus sont déversés dans les décharges. L'évaporation naturelle est tributaire des conditions climatiques.

Elle dépend étroitement de la vitesse du vent, du degré d'ensoleillement et de

l'humidité de l'air. La méthode d'évaporation naturelle permet de réduire le

volume des effluents évacués dans les réseaux hydrauliques superficiels ou dans

les réseaux de collecte des eaux usées. Elle présente beaucoup d'avantages à savoir :

- sa simplicité de fonctionnement : ces installations ne nécessitent pas de

travaux de maintenance réguliers. Seuls une surveillance périodique du site et un

curage des bassins tous les 3 à 5 ans sont nécessaires; -l'autoépuration des bassins pendant l'évaporation naturelle. Cette autoépuration est rendue possible grâce aux microorganismes présents dans les EPHP; - son coût d'investissement et d'exploitation faible.

Néanmoins, ce procédé présente des inconvénients, notamment la nécessité de

grandes surfaces pour le séchage des effluents et le dégagement d'odeurs indésirables.

1.-4-1-2- Evaporation forcée

L'évaporation forcée permet de projeter les EPHP par aspersion sur des

panneaux juxtaposés qui possède une importante surface d'échange avec l'air

(Edewor, 1986). Ce système est généralement applicable lorsque la

température de l'air est supérieure à 10°C et le taux d'hygrométrie est inférieur


14


à 80%. En effet, plus la température est élevée, plus l'hygrométrie relative est

faible et plus les quantités d'eaux évaporées par l'air sont importantes. Les

inconvénients de cette méthode restent le dégagement des mauvaises odeurs et l'évaporation de composés organiques volatiles (Ngan,1999).

1-4-1-3-Incinération

L'incinération élimine les EPHP par combustion. Pour éliminer l'excès d'eau,

l'on est obligé d'utiliser des combustibles supplémentaires qui peuvent être des

coques ou d'autres combustibles comme le gaz-oil. Ce procédé est complexe et

coûteux tant à l'investissement qu'à l'exploitation (Sifoun, 2008).

1-4-2-Procédés physico-chimiques

On distingue trois types de procédé qui sont la filtration ou l'ultrafiltration, l'ozonation et la coagulation-floculation.

1-4-2-1- Filtration ou Ultrafiltration

La filtration ou !"ultrafiltration est un procédé de séparation physique utilisant

une membrane (Shatat et al., 2008). Elle s'applique pour isoler les particules dont la taille varie de 0,001 à 0,02µm (Sulaiman et Ling, 2004). Pour ce qui

concerne les particules de plus petites tailles, l'on utilise la nanofiltration pour les isoler {Ahmad et al., 2003). En effet, le principe de ce procédé est de séparer

la phase liquide contenant des polluants dissous de la phase solide contenant les

boues solides(Haris, 2006). Les rendements épuratoires fournis par ce procédé

concernant la DCO et les MES sont respectivement de 97,66% et de 98% {Sulaiman et Ling, 2004).

1-4-2-2-0zonation

L'ozonation favorise l'utilisation de l'ozone (03) comme produit d'oxydation

permettant la destruction d'un grand nombre de micropolluants ainsi que l'élimination des odeurs (Sifoun, 2008). Toutefois, les taux de réduction de la

DCO durant l'ozonation, même à des conditions plus favorables, ne dépassent guère 20 à 30% (Shatat et al., 2008). La réduction de la pollution par ce

procédé est très limitée et nécessite l'utilisation de réactifs qui sont très coûteux.


15


L'ozonation peut être distinguée comme un procédé de prétraitement EPHP

(Sifoun, 2008).

l-4-2-3-Coagulation-floculation

Elle consiste à favoriser l'agglomération des particules hydrophiles par des

tensioactifs (Ahmad et al., 2005). En effet, les principaux agents de

coagulation utilisés sont à base de sel d'aluminium et de fer (Alrawi et al., 2011). Dans certains cas, des produits synthétiques tels que le chlorure

ferrique(FeCl3), le zéolite et la chaux(CaCo3) sont utilisés pour permettre de faire

la coagulation {Hassan et al., 2001).Une fois les flocs sont formés, ils se

déposent sous l'effet de leur poids. Ainsi, on obtient une phase liquide séparée

des boues dans lesquelles sont piégés les polluants. Cette étape peut être

considérée comme la phase de prétraitement du procédé d'ultrafiltration

membranaire (Wong et al., 2002). Les rendements épuratoires de cette

technique pour la DB05 et la DCO sont respectivement de 70% et de 75%

(Agustin et al., 2008).

1-4-3- Procédés biologiques

Ces procédés utilisent des microorganismes pour dégrader les composés

organiques des EPHP (Prasertsan et al., 1996). Ils sont subdivisés en

traitement aérobie et en traitement anaérobie (Ahmad et al., 2005).

l -4-3-1- Traitement aérobie

Les EPHP étant très chargés en matière organique, ils ne peuvent pas être traités directement par voie aérobie {Aissam, 2003). De ce fait, ces effluents doivent être dilués plusieurs fois (70 à 100 fois) avant de subir un traitement biologique aérobie qui n'est efficace que pour des concentrations en DCO de

l'ordre de 1 g/L (Sifoun, 2008).Toutefois, les concentrations élevées en matière organique peuvent être tolérées lorsque le temps de rétention est long et avec un pourcentage de recyclage élevé. Plusieurs travaux ont été réalisés sur le

traitement des EPHP par voie aérobie en utilisant des souches de

microorganismes telles que P/eurotus ostreatus et Aspergillus niger (Belém et al., 2008) en raison de leur grand pouvoir de dégrader des huiles et graisses (Zinatizadeh, 2006). En effet, les microorganismes aérobies dégradent les


16


composés organiques par oxydation à partir de l'oxygène de l'air ou l'oxygène

pur. Ces microorganismes utilisent la plupart de ces composés organiques

présents dans le milieu pour leur nutrition et pour leur reproduction (Abdullah et al., 2004). Cette technique présente l'avantage d'être facile à mettre en

œuvre (Vijayaraghavan et al., 2007) L'inconvénient majeur du traitement aérobie est la consommation importante d'oxygène. Selon Wong et al. (2002), le rendement d'élimination de la DCO par ce procédé avoisine 50%.

1.-4-3-2- Traitement anaérobie

Le traitement anaérobie est adapté à plusieurs types de résidus : biomasse fraiche, sous-produits agricoles, eaux résiduaires urbaines (Wong, 1980). Il est le plus utilisé pour le traitement et l'exploitation des EPHP en raison de la charge

élevée en matière organique de ces effluents (Meesap et al., 2011). La

digestion anaérobie permet une réduction de la DCO de l'ordre de 70 à 92,8%

(Munirat et al., 2010). La capacité épuratoire est proportionnelle à la

concentration en microorganismes et elle varie largement selon la nature du

support (Meesap et al., 2011). Toutefois, la digestion peut être inhibée par les

acides gras à chaines longues comme l'acide oléique, qui peuvent se trouver dans les EPHP (Choorit et al., 2007). Ce traitement s'avère efficace, mais son

contrôle est difficile du fait du faible taux de renouvellement de la population

bactérienne (Chaisri et al.,2007). Les rendements épuratoires qu'il fournit,

varient entre 50% et 60% pour les MES et entre 48% et 65% pour la DCO (zinetizadeh et al., 2006).


17

CHAPITRE 2

MATERIEL !T METHODES

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de AGRNAR

2-Matériel et méthodes 2-1-Matériel 2-1-1-Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental est composé de 4 lits de séchages de forme

parallélépipède. Ce sont des bacs rectangulaires (longueur= 10,5 m, largeur=

2,5 m, profondeur = 0,8 m) confectionnés en briques de ciment. Ils sont

constitués, du bas vers le haut, de couche de granite concassé (15/25 mm) et de

sable blanc de mer avec des épaisseurs respectives de 0,15 m et de 0,3 m. Les

couches de sable et de granite constituent respectivement le massif de filtration

et le massif de drainage de l'eau traitée. Elles sont séparées par un géotextile qui

empêche l'obstruction du massif de drainage par le sable. Chaque lit de filtration a une pente de 10 % dirigée vers l'aval et est équipé de 2 embouts de sortie (<t>

= 100 mm) pour évacuer les filtrats (eau traitée). La figure 3 présente une illustration schématique et une photographie des lits de séchage.


18


L=l0,5 m

--- ----- --- - - --- -- - - . 0, 35 m

O, 3 m 0, 15 m

[] Granite concassé

D Sable blanc de mer

D Margelle

Figure 3:Présentation d'un lit de séchage; A =Représentation schématique ; B = Illustration photographique.

2-1-2- Massif filtrant

Le massif filtrant utilisé dans le cadre de cette étude est composé de sable

blanc de mer et de gravier (Figure 4). S'agissant du sable blanc de mer, il est

constitué à 99 % de grain de quartz et environ 1 % de muscovite (micas), de


19


détritus calcaire issus des coquilles et des déchets des organismes marins (Figure

4A). Le sable blanc de mer utilisé est uniforme dont les caractéristiques

granulométriques sont consignées dans le tableau III. Quant au gravier, c'est du

chaos granitique issu de roche magmatique (éruptive) et acide. La composition

générale de ce granite est de 25 à 37% de quartz, 35 à 40% de feldspaths

alcalin, 10 à 20% de plagioclase et 20 à 30%. Le granite concassé a une texture

grenue et provient de la carrière des retraités actifs (CADERAC).

Figure 4: Massif filtrant utilisé; A =Sable blanc de mer; B = Granite concassé.

Tableau III: Caractéristiques granulométriques du sable marin utilisé

Caractères Valeurs Observations

Taille effective 550 µm

Moyenne 713,33 µm Sable grossier

Indice de classement 0,004 Très bien classé

Coefficient d'uniformité 1,4 Uniforme

Conductivité hydraulique Faible perméabilité


20


2-1-3-Matériel d'analyse des paramètres physico-chimiques

Le matériel utilisé pour effectuer les analyses des paramètres physico-chimiques

considérés est composé de :

);a- un pH-mètre CONSOR C830 pour la mesure du pH;

).> un conductimètre Wissenschaftlich-Technische Werkstâtten (WTW), modèle

OXI 320, pour la détermination de la conductivité;

> un spectrophotomètre HACH DR/2010 pour la lecture des concentrations de

la DCO et du NH4 \

2-2- Méthodes

2-2-1-Essai hydrodynamique

L'essai hydrodynamique a été réalisé en appliquant un volume de 600 L

d'eau de robinet à l'entrée de chaque lit de séchage avant et après l'essai de traitement des EPHP. A la sortie des filtres, l'eau restituée a été collectée à l'aide

d'une éprouvette de 1,5 L jusqu'à la dernière goutte et le temps de remplissage

de l'éprouvette a été relevé à chaque fois. Ensuite, la courbe des volumes

cumulés d'eau restituée en fonction du temps de restitution a été construite pour

chaque essai hydrodynamique. A partir de ces courbes, les débits d'écoulement

et le pourcentage de colmatage des lits de séchage ont été déterminés.

2-2-1-1-Débit d'écoulement ou de restitution (D)

Le débit de restitution des filtrats a été calculé selon la relation (1).

(1)

Lit V1 : Volume initiale au temps t;;

Vf : Volume finale recueilli au temps tf;


21


2-2-1.-2-Pourcentage de colmatage (Pc)

Le pourcentage de colmatage a été déterminé à l'aide de la formule (2).

Pc (%) = X 100 (2)

V,w = Volume d'eau restituée avant l'application des EPHP;

Vap = Volume d'eau restituée après l'application des EPHP.

2-2-2- Alimentation des lits de séchage

L'alimentation des lits de séchage a été faite à l'aide d'un moteur connecté

sur le tank à boue. Après la mise en marche du moteur, les vannes reliées aux

lits sont ouvertes de manière successive. Une charge de 0,2 rn.j" correspondant

à un volume de 6 m3 a été appliquée quotidiennement de manière homogène sur

toute la surface du filtre. L'expérience a été réalisée pendant un mois.

2-2-3- Echantillonnage des effluents

A chaque alimentation des lits de séchage, des échantillons d'eau ont été

prélevés dans des flacons en polyéthylène de 1,5 L, 3 fois par semaine, à l'entrée

( eau brute) et à la sortie (filtrat) de chaque lit. Les échantillons prélevés ont été conservés à 4°C jusqu'à l'analyse au laboratoire des paramètres physico

chimiques.

2-2-4-Analyse des paramètres physico-chimiques

Sur chaque échantillon prélevé, les paramètres physico-chimiques tels que le pH, la conductivité électrique (CE), les matières en suspension(MES), l'azote

ammoniacal (NH4 +), l'azote total (NTK), le phosphore total (Ptot), la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biochimique en oxygène pendant 5 jours (DB05), les huiles et graisses (H&G), les ions ferreux (Fe2+) et les ions

cuivre (Cu2+) ont été analysés. La CE et le pH ont été mesurés in situ. Quant aux

autres paramètres, ils ont été analysés au laboratoire.


22

Traitement des effluents de production d'Hulle de Palme sur un lit de séchage : cas de AGRIVAR

2-2-4-1-pH

Le pH a été mesuré à l'aide d'un pH-mètre WTW pH 90 par la méthode

électrométrique suivant la norme NFT 90-008. La sonde de l'appareil a été

introduite dans l'échantillon prélevé et la valeur numérique de pH a été lue sur

l'écran.

2-2-4-2- Conductivité électrique (CE)

La conductivité électrique a été obtenue à l'aide d'un conductimètre

Wissenschaftlich-Technische Werkstatten (WTW) de model OXI 320 suivant la

norme NFT 90-008, en introduisant la sonde de l'appareil dans l'échantillon

prélevé et la valeur numérique de la conductivité a été lue sur l'écran.

2-2-4-3- Matière en suspension (MES)

Les matières en suspension (MES) ont été déterminées selon la norme NF EN

872. En effet, les MES ont été obtenues sur un échantillon de volume minimum

de 100 ml prélevé dans une fiole jaugée, puis filtré sur une membrane. Avant la

filtration, la membrane de filtration est lavée à l'eau distillée et séchée à l'étuve

pendant 30 min à 105°C puis au dessiccateur durant 30 min avant d'être pesée

(M0). Après la filtration, l'ensemble est séché à 105°C jusqu'à une masse

constante, puis est refroidi en dessiccateur pendant 30 min et pesé à nouveau

(Mi) (Rejesek, 2003). La concentration des MES a été obtenue à l'aide de la

relation (3):

X 1000 (3) V

M0= Masse de la membrane filtrante avant utilisation (mg) ;

M1 =Masse de la membrane filtrante après utilisation (mg) ;

V=Volume de l'eau utilisé (ml).


23


2-2-4-4-Azote ammoniacal (NH4 +)

L'azote ammoniacal (NH4 +) a été déterminé par la méthode spectrométrique au

bleu d'indophénol décrite par la norme NF T90-015. En effet, on ajoute à 20 ml

d'échantillon, 1 ml de la solution de phénol et de nitropuissiate, puis 1 ml de

solution alcaline. L'ensemble est lu à 630 nm au spectromètre DR/2010 qui

permet une conversion de l'absorbance en concentration. Un essai témoin est

effectué pour le réglage de l'appareil à zéro absorbance.

2-2-4-5-Azote total kjeldhal (NTK)

La méthode kjeldhal appliquée au dosage de l'azote total à consister à faire une

minéralisation avec 10 ml d'acide sulfurique concentré à chaud en présence d'un

catalyseur (sulfate de potassium + sélénium) en pastille. L'échantillon est porté à ébullition et est évaporé jusqu'à apparition de fumées blanches puis refroidi à

température ambiante. On y ajoute 200 ml d'eau distillée et le tout est

transvasé dans un distillateur après addition de 50 ml d'hydroxyde de sodium.

Ensuite, le dosage direct du distillat est réalisé dans un récipient en ajoutant 10

ml d'acide borique {0,1N), puis 3 à 4 gouttes d'indicateur. Enfin, la prise d'essai

est titrée par la solution d'acide sulfurique (5 g/L) (CEAEQ, 2003). La

concentration en NTK est calculée par l'expression ( 4):

C * 1000 * 14 V

(4)

V1= Volume d'acide sulfurique utilisé pour le dosage (ml);

V0=Volume d'acide sulfurique pour l'essai à blanc (ml);

C= Concentration de la solution titrée d'acide sulfurique (rnot.t,"):

V=Volume de l'échantillon (ml).

2-2-4-6- Phosphore total (P tot)

Le phosphore total (P tot) a été déterminé après minéralisation de 50 ml de

l'échantillon d'EPHP en présence de 5 ml d'acide sulfurique (H2504) concentré et de 5 ml de persulfate de sodium (Na504). Après la minéralisation, l'échantillon a


24

1 Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de

AGRIVAR

été porté à ébullition pendant 90 min. Ensuite, le résidu a été récupéré avec l'eau

distillée après plusieurs rinçage jusqu'à obtenir 150 ml. Ce volume a été

complété à 200 ml avec de l'eau distillée. Enfin, un échantillon de 20 ml de

cette solution a été prélevé et la lecture a été effectuée à la spectrométrie

d'absorption moléculaire à la longueur d'onde de 415 nm (Rejesek, 2003). La concentration en P tot est déterminée par la formule (5):

P tot (mg.L"1)= 200 (5) V

K= Pente de la courbe d'étalonnage de Ptot (mg);

d1 = Facteur de dilution de l'échantillon avant minéralisation;

d2= Facteur de dilution dû au prélèvement utilisé pour le dosage;

V= Volume de l'échantillon (ml);

Ae= Absorbance de la solution d'essai;

A8=Absorbance de l'essai à blanc.

2-2-4-7- Demande chimique en oxygène (DCO)

La DCO est la quantité d'oxygène qu'il faut fournir à un échantillon pour que

toute la matière oxydable soit minéralisée en composés simples par voie

chimique. Le principe de la méthode consiste à utiliser 1,5 ml d'une solution

digestive (oxydant) constituée de bichromate de potassium (K2Cr201) et de

sulfate de mercure (HgS04). Cette solution a été ensuite mélangée à 3,5 ml d'un

réactif acide composé de sulfate d'argent {Ag2S04) et d'acide sulfurique (H2S04).

Un volume de 2,5 ml de l'échantillon d'EPHP a été ajouté au mélange précédent.

L'ensemble a été porté dans un réacteur à DCO à 150°C pendant 2 h puis laisser

refroidi. Les absorbances ont été lues à 600 nm à l'aide d'un spectrophotomètre

qui permet une conversion de celles-ci en concentration.

2-2-4-8- Demande Biochimique en Oxygène (DB05)

La mesure de la DB05 est faite par une méthode respirométrique en utilisant

un DBO-mètre de typeP. Selcta, Medilow-S. On prélève un volume de 2,5 ml

d'EPHP (filtrée ou centrifugée), qu'on dilue 100 fois avec de l'eau distillée. Au


25


début, on corrige le pH de chaque échantillon dans un intervalle de 6,5-7,5 par

l'ajout de NaOH. On introduit chaque échantillon dans une bouteille de DB05-

mètre. Ensuite, on règle la charge des bouchons à 250 mg d'02/L correspondante

au volume introduit (250 ml). La dépression due à la consommation d'oxygène

et l'adsorption du gaz carbonique par la potasse est mesurée à l'aide du

manomètre à mercure. Les valeurs de la DB05 sont exprimées comme suit:

DB05 (mg d'Oi/L) = Valeurs lues * facteur dilution (6)

2-2-4-9- Huiles et graisses (H&G)

Les huiles et graisses ont été obtenues par extraction à partir de solvants organiques tels que le dichlorométhane, isooctane, l'hexane. Un échantillon de

500 ml a été prélevé et acidifié avec de l'acide chlorhydrique pour ramener le pH

à 4,5. A ce mélange, il a été ajouté 25 à 30 ml de solvant. Ensuite, le mélange a

été agité pendant 30 min puis renversé dans une ampoule à décanter et laissé au repos jusqu'à 5 min afin que les phases se séparent (phase organique et phase

liquide). L'extrait (phase organique) a été recueilli dans un ballon de 100 ml puis

passé à un évaporateur rotatif. Cette opération a pour but de faire évaporer le

solvant et ne laisser que dans le ballon les huiles et graisses. Il faut noter que le

ballon de 100 ml a été pesé auparavant à vide (P0) afin de déterminer sa masse.

Le ballon a été ensuite mis dans un four préchauffé à 105 °C afin d'éliminer toute

trace d'eau et il a été à nouveau pesé (P1) (Rodier, 1996). La concentration des huiles et graisses est obtenue par la relation (7) :

Pi-Po V

P1=Masse ballon vide (mg);

X1000 (7)

P0=Masse du ballon contenant l'échantillon (mg);

V=Volume de l'échantillon (ml).


26


2-2-5-Fer II (ion ferreux) et Cuivre

La minéralisation des métaux lourds a été réalisée selon la méthode décrite

par Auger (1989). Des volumes de 50 ml d'EPHP ont été mis dans des creusets

en porcelaine et placés dans une étuve à 80°C pendant 24 heures jusqu'au

séchage total. Des échantillons de 0,5 g du résidu obtenu ont été mis dans des

bombes à digestion en Téflon contenant chacune 4 ml d'acide nitrique (65%),

puis laissés pendant une nuit à une température ambiante pour qu'ils subissent

une prédigestion. Ensuite, ils ont été mis dans un bain de sable à forte

température (120°C) pendant 4 heures pour réaliser la digestion proprement dite

qui permet de détruire toute la matière organique. Après refroidissement, les

échantillons sont renversés dans des flacons en polyéthylène et complétés

jusqu'à 50 ml avec de l'eau distillée. La lecture des concentrations des métaux a

été effectuée par spectromètre d'absorption atomique de marque VARIAN AA 600

muni d'un four à graphique.

2-2-6- Calcul des rendements épuratoires

Le rendement épuratoire traduit le pourcentage d'enlèvement du paramètre

de pollution considéré après le passage de l'EPHP dans les lits de séchage. Il a

été calculé selon l'équation (8) :

R(%) =--- X 100 (8)

C0 (mg/L) =Concentration du paramètre considéré dans l'EPHP ;

C1 (mg/L)=Concentration du paramètre considéré dans le filtrat.

2-4-7-Traitements statistiques des données (Statistiques univariées)

L'analyse statistique a consisté à utiliser l'ANOVA de Kruskal-Wallis et de

comparaison de rang pour comparer les valeurs des paramètres mesurées entre l'eau brute et les filtrats des différents lits et entre les valeurs des filtrats. Elles

ont été réalisées à l'aide du logiciel STATISTICA 7.1. Le seuil de significativité de

ces différents tests a été marqué à 0,05. Concernant la statistique descriptive,

seuls la moyenne et l'écart-type ont été calculés.


27

CHAPITRE 3 .. 1

'

RESULtÀfS ET D1$CUSSk>N


3-1-Résultat 3-1-1- Essai hydrodynamique

3-1-1-1- Hydraulique des lits de séchage

La figure 5 indique les courbes du volume d'eau restitué par les lits de séchage

avant (a) et après (b) l'essai de traitement des EPHP.D'une manière générale, les

profils des courbes du volume d'eau restitué présentent une allure similaire dans

les lits de séchage avant (a) et après (b) l'essai de traitement. Avant l'essai de traitement, les débits d'écoulement présentent trois phases: une phase de

latence (I), une phase d'écoulement rapide (II) et une phase lente (III). En

revanche, après l'essai de traitement, l'allure des courbes est similaire à une

droite. S'agissant du 1er lit (Figure 5 A), les quantités d'eau restituées avant

l'essai de traitement sont de 1,5 L en 11,32 min pendant la phase I, 45 L en

53, 75 min pendant la phase II et 12 L en 67,85 min pendant la phase III (Figure 5 Aa). Après l'essai de traitement, le volume d'eau restitué est de9 L en 132,08 min (Figure 5 Ab).

Dans le second lit (Figure 5 B), le volume d'eau restitué avant l'essai de

traitement est de 1,5 L en 12,03 min pendant la phase de latence et ceux de l'écoulement rapide et lent sont respectivement de 67,5 Len 52,05 min et 16,5 L

en 75 min (Figure 5 Ba). Ce volume d'eau est passé à 9, 75 L en 139,56 min après l'essai de traitement (Figure 5 Bb).

Concernant le 31emelit (Figure 5 C), les volumes d'eau restitués avant l'essai de

traitement sont de 3 L en 19,85 min pendant la phase I, 81 L en 53,85 min

durant la phase II et 15 Len 35,10 min pendant la phase III (Figure 5 Ca). Après l'essai de traitement, le volume d'eau restitué est de 15 Len 117,08 min (Figure 5 Cb).

Pour ce qui est du 4ïeme lit (Figure 5 D), le volume d'eau restitué avant l'essai de

traitement est de 1,5 L en 15,45 min pendant la phase de latence et ceux de l'écoulement rapide et lent sont respectivement de 42,5 Len 40,5 min et 12,5 L

en 82 min (Figure 5 Da). Ce volume d'eau est passé à 9,5 L en 150 min après l'essai de traitement (Figure 5 Db).


28


100 100 90 90

;I 80 ~ 80 Ill 70 III (a) l 70 ~ 60 '3 60 :l E E :l 50 ~ 50 1.) 40 : 40 Ill G> 30 E 30 E :J :l 20 o 20 1 I 0

10 > 10 > 0 0

0 50 100 150 0

Temps (min)

rct-: 100 ~ 1 III (a) .. 90 60

~ 80 :::. - 70

"; 50 UI :9! :!! 60 :::,

E 40 :::, 50 :::, E u ::::1 40 :l 30 u E u, 30 -= 20 a, 20 (b) 0 > E I ~~. ... 10 ::::1 10 - 0 0~

1501 > 0

0 50 100 0 Temps (min)

50

50 100 150 Temps(min)

100 Temps(min)

150 200

Figure 5 : Volume cumulé d'eau restitué par les lits avant (a) et après (b) le traitement d'EPHP en fonction du temps dans les lits ; A= lit 1 ; B = lit 2 ; c = lit 3 ; D = lit 4.

3-1-1-2- Débits de restitution et pourcentage de colmatage

Les débits moyens de restitution de l'eau ainsi que les pourcentages de colmatage des différents lits sont indiqués dans le tableau IV. Avant l'essai de

traitement, le débit d'écoulement de l'eau dans les lits varie de 0,84 à 1,50 Lrnin? avec une moyenne de 1,17 trnin'. Après l'essai de traitement, celui-ci a

considérablement diminué. Les valeurs obtenues oscillent entre 0,06 à 0, 13 Lrnin! avec une valeur moyenne de 0,08 Lrnin ". Les pourcentages de

colmatage obtenus dans les différents lits sont très élevés (>90%). Ils fluctuent

entre 91,2 et 95,5% avec une moyenne de 93,1 %.


29


Tableau IV: Récapitulatif des débits de restitution et des pourcentages de

colmatage des lits de séchage.

Lits de séchage -

Paramètres Lit 1 Lit 2 Lit 3 Lit 4 Moyenne

Débit avant l'essai de 0,84 1,30 1,50 1,05 1,17 traitement {L.min-1} Débit après l'essai de 0,07 0,07 0,13 0,06 0,08 traitement {L.min-1} Taux de colmatage (%) 92 95,52 93,44 91,25 93,1

3-1-2- Performances épuratoires du système

Les paramètres physico-chimiques tels que le pH, la conductivité, le

phosphore total, l'azote ammoniacal, l'azote total, les MES, la DCO, la DB05, le fer et le cuivre ont été analysés pour déterminer la performance épuratoire.

3-1-2-1- pH

La figure 6 présente le profil du pH dans l'EPHP et dans les filtrats durant

l'essai de traitement. D'une manière générale, le pH des filtrats recueillis à la

sortie des lits de séchage est supérieur à celui de l'EPHP appliqué. Dans l'EPHP,

le pH varie de 4,15 à 4,67 avec une valeur moyenne de 4,54 ± 0,18, tandis que dans les filtrats recueillis à la sortie des lits, il oscille entre 5,1 et 6,84. Le pH de l'EPHP qui était très acide (4,54 ± 0,18) tend vers la neutralité dans les filtrats (6,2 ± 0,5). L'analyse statistique des données montre une différence significative entre les valeurs de pH de l'EPHP et celles des filtrats (test de Kruskal-Wallis :

p<0,05). Le pH des filtrats respecte les normes de rejet des eaux usées établies

en Côte d'Ivoire (5,5 5 pH5 9,5).


30


-+- EPHP -a- Filtrat

:1 6 t .... ..,._ -· - .• •. .....- - -a. ' ~ .... 5 ' ~ •••• •-----·

::c 4 0.

3

2

1

0 +---1-----+----+----+---+---,1-----+---+------f---+-------1

0 3 6 9 12 15 18 21 Temps (j)

24 27 30 33

Figure 6: Profil du pH de l'EPHP et des filtrats des lits de séchage durant l'essai de

traitement.

3-1-2-2- Conductivité électrique (CE)

Le profil de la conductivité électrique dans l'EPHP et dans les filtrats durant

l'essai de traitement est indiqué par la figure 7. Dans l'ensemble, le profil de la

conductivité des filtrats et celui de l'EPHP sont semblables. La CE varie de 3,9 à 11, 76 µS.cm-1 et de 2,6 à 12,53 µS.cm-1 respectivement dans l'EPHP et dans les

filtrats avec des valeurs moyennes de 6,44 ± 2,08 et 7,16 ± 3,40 us.cm". Entre

l'EPHP et les filtrats des lits, les valeurs de la CE ne différent pas

significativement (test de Kruskal-Wallis : p>0,05).


31


~EPHP -a- Filtrat

14

12

:;' 10 1

E 8 u . U) ::i 6 - w

4 u 2

0 0 3 6 9 12 15 18 21

Temps {j) 24 27 30 33

Figure 7: Evolution des concentrations de la conductivité électrique de l'EPHP et des

filtrats des lits de séchage durant l'essai traitement.

3-1-2-3- Matière en suspensions (MES)

La figure 8 montre l'évolution des concentrations de MES dans l'EPHP et dans

les filtrats des lits de séchage enregistrées pendant l'essai de traitement. L'on

constate une diminution considérable les valeurs des MES obtenues dans les

filtrats comparativement à celles des EPHP. Les concentrations des MES dans les

EPHP et celles des filtrats sont sensiblement constantes. La concentration des

MES varie de 136 à 456 rnq.L" avec une moyenne de 282 ± 90 rnq.L" dans les filtrats tandis que dans de l'EPHP, elle fluctue entre 36181 et 36 806 mq.L" avec une valeur moyenne de 36519,1 ± 250,8 mç.t,". Le test de Kruskal-Wallis

montre une différence significative (p<0,05) entre les valeurs de MES

enregistrées dans les EPHP et celles obtenues dans les filtrats. L'enlèvement des

MES dans les différents lits est en moyenne de 99,1 ± 0,1 %. Malgré un

rendement épuratoire élevé, la concentration des filtrats ne respecte pas les

normes de rejet ( < 150 rnq.L").


32


-+- EPHP -- Filtrat 40000

35000

-30000 .,.,4 1

-! 25000 °' E 20000 - ~ 15000

~ 10000

5000

0 0 3 6 9 12 15 18 21

Temps (j) 24 27 30 33

Figure 8 : Variation de la concentration des MES de l'EPHP et des filtrats des lits de

séchage pendant de l'essai de traitement.

3-1-2-4-Azote ammoniacal (NH4+)

Le profil des valeurs de l'ammonium (NH4+) déterminées dans l'EPHP et dans

les filtrats pendant l'essai de traitement est présenté par la Figure 8. L'on

observe que les valeurs mesurées dans les filtrats sont supérieures à celles des

EPHP. La concentration de NH4 + se situe entre 0,55 et 17 mq.L" avec une

moyenne de 8, 77 ± 2, 1 rnç.L" dans les filtrats tandis que dans l'EPHP, elle

oscille entre 0,3 et 11,6 rnq.L? avec une moyenne de 4,8 ± 0,8 mq.L".

L'analyse statistique des données montre une différence significative entre les

valeurs de NH4+ des filtrats et celles des EPHP (test de Kruskal-Wallis : p<0,05).


33


~EPHP -- Filtrat 18

16

::;"' 14 1

••• ÔI 12 E - 10 + ..,. 8 J:: z 6

4

2

0 0

., ,. - •. ~-·-·-· I I I I

I I

' I •. ,. I I

Ill ' 'Il

3 6 9 u 15 18 21 24 27 30 33

Temps (j)

Figure 9 : Evolution de la concentration de l'azote ammoniacal dans l'EPHP et dans les

filtrats des lits de séchage durant l'essai de traitement.

3-1-2-5- Azote total Kje/dhal (NTK)

La figure 10 indique la variation de la concentration de l'azote total dans l'EPHP

et dans les filtrats pendant l'essai de traitement. Les valeurs obtenues dans les

filtrats sont très inférieures à celles déterminées dans l'EPHP. Elles oscillent entre 22,42 et 201, 74 mg .L-1 dans les filtrats alors que dans les EPHP, elles sont

comprises entre 821 à 956 rnq.I,". Les concentrations moyennes respectives sont de 100,5 ± 54,5 rnq.L? et de 873,7 ± 56,6 rnq.L". Les valeurs de NTK obtenues

dans l'EPHP et celles déterminées dans les filtrats diffèrent significativement (test

de Kruskal-Wallis : p<0,05). Les pourcentages moyens de réduction de NTK

dans les lits est de 87,3 ± 5, 7%. La concentration de NTK dans les filtrats ne

respecte pas les normes de rejet établies ( < 50 rnq.L").


34


~EPHP --Filtrat 1200

1000

- ..• 800 1 ..J . °' E 600 - ::-:: ••• 400 z

200

' •• -· -11- -

I"-- ...•. __ •. - •. -'Il ,,

0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps ü)

Figure 10: Profil de la concentration de l'azote total kjeldhal dans l'EPHP et dans les

filtrats pendant l'essai de traitement.

3-1-2-6- Phosphore total (P tot)

L'évolution des concentrations du phosphore total dans les filtrats et dans

l'EPHP pendant la période de traitement est présentée par la figure 11. L'on

constate une diminution des concentrations obtenues dans les filtrats par rapport

à celles déterminées dans les EPHP. Les valeurs extrêmes dans l'EPHP sont 35,50

rnq.L" pour le minimum et 105,5 mq.L? pour le maximum, avec une moyenne 80,9 ± 31,7 rnq.L" tandis que dans les filtrats, la concentration fluctue entre 6,5 mq.L? et 22 rnq.L? avec une moyenne de 10,2 ± 3,8 rnq.l,". Le test de Kruskal

Wallis montre une différence significative (p<0,05) entre les valeurs de P tot

enregistrées dans les EPHP et celles obtenues dans les filtrats. Le pourcentage d'élimination du P tot dans les lits est de 76,9 ± 6,5%. La concentration de P tot

dans les filtrats respecte les normes de rejet établies ( < 15 mq.L").


35


~EPHP -~ Filtrat

120

100 - ... ~ 80 01 E Go - •••• O 40 l- a.. 20

' --- --- -·- . ...._ - ...• A- ,- --11- 0 ----+----!1---+----+--t----+---t---t----+---t---t---

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps U)

Figure 11 : Variation de la concentration du phosphore total dans les EPHP et dans des

filtrats des lits de séchage durant de l'essai de traitement.

3-1-2-7- Demande chimique en oxygène {DCO)

La figure 12 indique les profils de concentration de DCO dans les filtrats et

dans les EPHP durant l'essai de traitement. Il ressort de cette analyse que les

concentrations déterminées dans les filtrats sont inférieures à celles mesurées

dans les EPHP. Dans les filtrats, la DCO indique des valeurs, allant de 8200 à 29 240mg.L-1, avec une moyenne de 14265,5 ± 5589,9 rnq.L" tandis que dans les EPHP, elle oscille entre 84900 et 122000 mq.L", avec une moyenne de

98477,4 ± 17151,8 rnç.L". L'analyse statistique des données montre une différence significative entre les valeurs de DCO de l'EPHP et celles des filtrats

(test de Kruskal-Wallis : p<0,05). Le rendement épuratoire moyen de la DCO

des lits est de 85,1 ± 6,4%. Malgré un fort taux d'enlèvement, les concentrations

des filtrats ne respectent pas les normes de rejet ( < 500 rnç.L").


36


~EPHP --Filtrat

140000

120000

::;"" 100000 ' ..J en 80000 E - 60000 0 u 40000 C

20000

0 0

A •.. / ' -· .....•. - -. -• -JI ••. - ••.

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps (j)

Figure 12 : Evolution des concentrations de DCO dans les EPHP et dans les filtrats

pendant la période de traitement.

3-1-2-8-Demande biochimique en oxygène (D805)

Les profils de la concentration de la DB05 des filtrats et des EPHP durant l'essai

de traitements ont présentés par la figure 13. Les valeurs obtenues dans les

filtrats sont très inférieures à celles déterminées dans l'EPHP. La concentration de

la D805 varie entre 13563 et 79642 rnq.L" avec une valeur moyenne de 42

780,6 ± 6 586,6 mq.L? dans les EPHP alors que dans les filtrats, elle se situe

entre 3040 et 12206 rnq.L", avec une moyenne de 6723,5 ± 985,6 mq.I,". Le

test de Kruskal-Wallis montre une différence significative (p<0,05) entre les

valeurs de la DB05 enregistrées dans les EPHP et celles enregistrées dans les

filtrats. L'abattement moyen de la D805 dans les lits est de 83,4 ± 5,6%. La concentration de la D805 des filtrats ne respecte pas les normes de rejet des

eaux usées établies ( < 150 rnq.L").


37


~EPHP --Filtrat 90000

80000

70000 - ..• .:.,. 60000

Ê 50000 ~40000 0 CD 30000 Q

20000

10000

0 0 3

-·-·---- •. ----· ,, ..••. ....- •• 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps (j)

Figure 13: Variation des concentrations de 0805 dans l'EPHP et dans les filtrats pendant

l'essai de traitement.

3-1-2-9- Huiles et graisses (H&G)

L'observation des courbes illustrant les profils des concentrations des H&G

pendant l'essai de traitement, montre une diminution des valeurs des

concentrations dans les filtrats comparativement à celles enregistrées dans les

EPHP (Figure 14 ). Dans les filtrats, les valeurs se situent entre 1,5 et 85mg.L-1

avec une valeur moyenne de 23 ± 8,6 rnç.L" tandis que dans les EPHP, elle

fluctue entre 295 et 806 rnq.L", avec une moyenne de 481,9 ± 47,8 mq.L". Les

valeurs de H&G obtenues dans l'EPHP et celles déterminées dans les filtrats

diffèrent significativement (test de Kruskal-Wallis : p<0,05). Le rendement

épuratoire moyen enregistré dans les lits est de 94,84 ± 9,6%. La concentration

des H&G dans les filtrats respecte les normes de rejet établies ( < 30 rnq.L").


38


~EPHP -- Filtrat 900

800

700 - ';4 600 ~ . tn 500 E -400 C, o2S 300 J:

200

100 -t- IL •.. - •. -'!'-- .,,,. .••. DT

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps ü)

Figure 14 : Profil des concentrations des huiles et graisses dans les EPHP et dans les

filtrats des lits de séchage durant l'essai de traitement.

3-1.-3-Métaux lourds

3-1.-3-1.-Ion ferreux (Fe2+)

Les profils des concentrations d'ion ferreux dans les filtrats et dans l'EPHP au

cours de l'essai de traitement sont indiqués par la figure 15.Durant les 3

premiers jours d'expérience, la courbe indique une concentration d'ion ferreux

supérieure dans l'EPHP que dans les filtrats. Au-delà de ces jours, l'on remarque

que les valeurs des concentrations d'ion ferreux dans les filtrats sont supérieures

à celles déterminées dans les EPHP. Les valeurs des concentrations d'EPHP sont

comprises entre 72,46 à 300 rnq.t,", avec une moyenne de 107,8 ± 51,8 rnq.L' 1alors que dans les filtrats, elles fluctuent entre 32,47 et 173,03 mq.L? avec une

moyenne de 129,5 ± 24,6 mq.L". L'analyse statistique des données montre une

différence significative entre les valeurs des concentrations d'ion ferreux de

l'EPHP et celles des filtrats (test de Kruskal-Wallis: p < 0,05). La concentration

des ions ferreux dans les filtrats ne respectent pas les normes de rejet établies

( <0,5 mq.L").


39


-+-EPHP -- Filtrat

350

300 - ';' 250 ..J . Dl200 E -150 + N

QI 100 IL

50

0 0 3

_._ •..... _ ..•.. __ ,,,,,. ...

6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps (j)

Figure 15: Profil de la concentration d'ion ferreux dans l'EPHP et dans les filtrats des lits

de séchage durant l'essai de traitement.

3-1-3-2- Ion cuivre (Cu2+)

La figure 16 présente les profils d'ion cuivre dans les filtrats et dans les EPHP

durant la période de traitement. Il est observé une diminution progressive des

valeurs des concentrations d'ion cuivre dans les filtrats par rapport à celles des EPHP pendant l'essai de traitement. Elles varient de 0,001 à 1,28 rnq.L? dans les filtrats, avec une moyenne de 0,17 ± 0,09 rnq.L" tandis que dans les EPHP, elles oscillent entre 0,53 rnq.L? et 1,5 rnç.L", avec une moyenne de 0, 76 ± 0,05 rnq.L". Les valeurs d'ion cuivre obtenues dans l'EPHP et celles déterminées dans les filtrats diffèrent significativement (test de Kruskal-Wallis : p < 0,05). L'abattement moyen d'ion cuivre dans les lits est de 76,3 ± 2,3%. La

concentration des ions cuivre dans les filtrats respecte les normes de rejet

établies ( < 0,5 rnç.L").


40


-...EPHP ~- Filtrat 1,6

1,4

::;-' 1,2 1 ..J 1 . en E 08 - ' + N 0,6 :::::, U 0,4

0,2

0 0

\

a.._ •. '

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33

Temps (j)

Figure 16: Variation de la concentration du cuivre dans les EPHP et dans les filtrats des

lits de séchage durant l'essai de traitement.

3-2- Discussion L'étude hydrodynamique des lits de séchage a montré qu'avant l'essai de

traitement, les courbes de débit comportent 3 phases : une phase de latence (I),

une phase d'écoulement rapide (II) et une phase d'écoulement lente (III). Ce

résultat cadre parfaitement avec le mode d'écoulement observé dans les

systèmes de filtration sur sable (Furthner et al., 2006).L'observation de la

phase de latence dans les lits serait liée à la durée nécessaire pour que l'eau

occupe les vides du massif filtrant. En effet, le massif disposé dans les lits

contient des vides qui devraient être saturés avant de permettre la restitution

d'eau à la sortie des lits (Coulibaly, 2009). De plus, la faible conductivité

hydraulique du massif (3,03.10·3 rnq.L") et la grande superficie des lits de

séchage (26,25 m2) seraient également à l'origine de ce temps. Après un mois

de traitement des EPHP, le débit d'écoulement dans les lits a considérablement

diminué. Cette réduction du débit d'écoulement serait due à la réduction de la

porosité du massif filtrant des lits. En effet, pendant le traitement des EPHP, les

MES contenues dans les EPHP sont retenues en surface en formant une croute de

matières solides et dans les pores du massif filtrant des lits ; ce qui réduit leur

conductivité hydraulique (Karikal, 2003). De plus, la réduction du débit


41


d'écoulement de l'eau dans les lits après l'essai de traitement pourrait s'expliquer

par un important développement microbien au sein du massif filtrant des lits qui

aurait contribué à réduire les pores de ce massif (Igwe et Onyegbado, 2007). Un résultat similaire a été obtenu par Coulibaly et al. (2008),Coulibaly (2009), Ouattara (2011), qui ont réalisé des essais de traitement en utilisant

des procédés de filtration sur sable. Notons que pour avoir un bon

fonctionnement du procédé après un mois de traitement (taux de colmatage :

93,1 %), un raclage de la croute supérieure des lits de séchage est conseillé.

A l'exception du pH, du NH4 + et du Fe2+, les valeurs des paramètres physico

chimiques de l'EPHP sont significativement réduites dans les filtrats des lits de

séchage. Divers mécanismes plus ou moins imbriqués pourrait expliquer la

modification de ces valeurs dans les lits. L'augmentation du pH dans les filtrats comparativement à l'EPHP serait liée à

la dégradation des acides aminés issus des protéines de l'EPHP. En effet, Hock et al. (2009) ont montré que la dégradation rapide des acides organiques et la protéolyse intense des protéines de l'EPHP libèrent de l'ammoniac qui

augmenterait le pH dans les filtrats. Un résultat similaire a été obtenu par

Coulibaly et al. (2008) qui l'ont attribué à l'adsorption des acides palmitiques

de l'EPHP par les massifs filtrants occasionnant ainsi l'augmentation du pH des

filtrats. Les valeurs du pH des filtrats rejeté respecte les normes de rejet des

eaux usées (5,5 ~ pH ~ 8,5) en Côte d'Ivoire (Ministère de l'Environnement,

des Eaux et Forêts, 2008). Concernant, la concentration de NH4 +, celle-ci était supérieure dans les

filtrats par rapport à l'EPHP. Ce résultat serait probablement lié à la charge

appliquée sur les lits. En effet, 6 m3 d'EPHP sont épandus sur les lits chaque jour et cette rend le milieu anoxique. D'où, une réaction de nitrification aurait eu lieu

durant la phase de stabilisation biologique et les nitrates formés seraient par la suite réduits en azote ammoniacal par le biais d'une nitrammonification. Selon

Thauer et al. (1977), la réaction de nitrammonification est favorable avec

l'utilisation de huit électrons par mole de nitrate permettant sa conversion en

ammonium. Ce résultat est contraire à celui de Coulibaly et al. (2008) qui ont observé une diminution de l'azote ammoniacal dans les filtrats. Cette différence

de résultat serait liée probablement aux conditions de stockage des EPHP et la


42


quantité élevée d'EPHP appliquée sur les filtres à sable (6 000 L). En effet, dans

les travaux de Coulibaly et al. (2008), le volume maximum d'EPHP appliqué

était de 40 L. Concernant les ions ferreux, pendant les 3 premiers jours, on observe que la

concentration des ions ferreux est très élevée dans l'EPHP comparativement au

filtrat. Ce résultat serait lié au temps de stockage des EPHP dans le tank et au

renouvellement du massif filtrant ainsi qu'à la corrosion de ce tank de stockage.

En effet, celui-ci étant confectionné en métal, la forte acidité des EPHP aurait

engendré un relargage du fer dans les effluents (Sifoun, 2008), qui serait piégé

par le nouveau massif filtrant. Au-delà de ces 3 jours, on remarque une

augmentation de la concentration des ions ferreux dans les filtrats recueillis à la

sortie des lits de séchage par rapport aux EPHP. Ce résultat serait lié à

l'épandage rapide des EPHP sur les lits de séchage. En effet, plus le temps de

stockage est court, plus la réaction de corrosion est lente et l'EPHP est appliqué

sur les lits de séchage à chaud ; ce qui favorise ainsi la restitution des ions

ferreux piégés dans le massif filtrant à la sortie des lits. Ce résultat diffère de

celui d'Ahmad et al. (2005), rapportant une diminution du fer à la sortie de ces procédés. En effet, cette différence s'explique par le fait qu'Ahmad et a/.(2005)

ont combiné deux procédés de traitement (ultrafiltration et osmose inverse)

précédé d'un prétraitement. Pour ce qui est des autres paramètres, on constate que la conductivité

électrique (CE) de l'EPHP (6,44 ± 2,08 µS.cm-1) est légèrement inférieure à celle des filtrats (7,16± 3,40 us.cm"). Cette hausse de la conductivité dans les filtrats est vraisemblement due à la minéralisation des matières organiques présents dans les EPHP ; ce qui libérerait les sels solubles dans les filtrats. Selon Iwara et

al.(2011), l'augmentation de la CE dans les filtrats des lits de séchage serait due

aux échanges ioniques des sels minéraux tels que les ions de phosphate et d'ammonium issus de la décomposition des substances organiques de l'EPHP.

Une observation du même ordre a été faite par Nwoko et Ogunyemi (2010).

L'abattement considérable des MES dans les lits de séchage est tributaire des

mécanismes physiques qui ont lieu dans ces lits. En effet, lors de l'infiltration des EPHP, il se produit une rétention des particules grossières en surface et, les plus


43


fines dans les pores, par adsorption, par interception et fixation sur les grains

et/ou par interaction de type Van Der Waals (Igwe et Onyegbado, 2007). De plus, si la matrice filtrante a une caractéristique grossière, cela traduit que les

particules de cette matrice forment une couche poreuse très fine, dont la surface

totale de pores est très grande. Ce qui facilite l'adsorption des impuretés par

cette couche ou par le sable sous-jacent entraînant une rétention des MES à la

surface de la matrice. Le rendement épuratoire obtenu dans le cadre de ce travail

est de 99,1±0,1%. Ce résultat est du même ordre de grandeur que celui de

Coulibaly et al. (2008)(96 à 99%) qui ont travaillé sur un pilote en utilisant des

filtres perforés et non perforés. Ces auteurs ont par ailleurs montré que la faible

vitesse d'écoulement de l'eau dans le massif filtrant donne plus de chance aux

processus physico-chimiques de séparation (adsorption, tamisage,

sédimentation) de se dérouler dans les lits. La baisse des concentrations du NTK dans les filtrats comparativement à l'EPHP

pourrait s'expliquer par la minéralisation de la matière organique contenue dans

les EPHP par le biais des micro-organismes décomposeurs. En effet, après

l'application des EPHP, le NTK subit une ammonification pour se transformer en

ammoniac (NH3) sous l'action d'une flore bactérienne hétérotrophe vivant dans le

substrat des lits. L'ammoniac ainsi formé subit différentes transformations pour

donner de l'ammonium (NH4+). Cette assertion justifierait les 87,3±5,7%

d'enlèvement du NTK dans les lits de séchage au cours du traitement.

L'abattement du NTK obtenu dans le cadre de cette étude est plus élevé que

celui enregistré par Igwe et Onyegbado (2007) (38,8%). Cette différence de résultat serait liée au type de procédé utilisé pour réaliser le traitement des EPHP. En effet, les auteurs cités ont utilisé un digesteur anaérobie dans lequel le non transfert d'oxygène inhibe le potentiel d'oxydoréduction de la réaction de nitrification et en favorisant la dénitrification avec les produits finaux

essentiellement gazeux lorsque le processus est total (Yejian et al., 2008). S'agissant du P tot, sa concentration diminue considérablement dans les filtrats

par rapport à l'EPHP. Ce résultat pourrait s'expliquer par l'action combinée d'une

assimilation bactérienne, les réactions d'adsorption et de précipitation du

phosphore dans le massif filtrant des lits (Nwoko et Ogunyemi, 2010).En effet,

les composés phosphorés sont, soit adsorbés par les microorganismes pour leurs


44

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de AGRNAR

métabolismes, soit réagit avec les éléments du substrat grâce aux réactions

d'échange de ligands. Cette réaction produit des précipités qui sont des

composés stables et sont facilement adsorbés dans les pores des filtres pour

former le biofilm (Baharuddin et al., 2010).L'enlèvement du P tot obtenu dans

les lits de séchage est de 76,9±6,5%. Ce rendement est largement supérieur à

celui rapporté par Chaisri et al. (2007)(8,5%). Cette différence de résultat

serait liée à la technologie utilisée. En effet, dans le lit de séchage, les activités

biologiques se produisent dans les différentes couches entraînant ainsi la

formation du biofilm. Puisque l'effluent est très chargé, on constate que son

temps de séjour dans le massif filtrant est long. Donc plus ce temps est long,

plus l'activité bactérienne y est intense d'où l'utilisation de Ptot ; ce qui permet

de réduire plus le Ptot dans les filtrats or Chaisri et al.(2007) ont travaillé sur un procédé de prétraitement au sein duquel l'écoulement d'effluent est rapide

dont le temps de séjour est court ; ce qui ne permet pas aux microorganismes

d'agir efficacement sur le substrat. Ce qui justifierait un faible rendement

épuratoire. Notons que son procédé devrait être suivi d'un système de

traitement. Les concentrations moyennes de la DCO et de la DB05 dans les filtrats sont

significativement inférieures à celles obtenues dans les EPHP. Cette baisse de la concentration de la DCO et de la DB05 dans les filtrats des lits serait due à la

taille des particules du massif filtrant et l'oxygénation élevée dans les lits

(Mamun et Idris, 2008). En effet, les lits de séchage ont une grande surface

d'aération or l'infiltration d'un volume d'eau induit un appel du même volume d'air. Dans ce cas, les microorganismes peuvent utiliser l'excès d'oxygène comme énergie pour dégrader la matière organique ; ce qui entraîne une baisse de la DCO et de la DB05 dans les filtrats des lits de séchage. En ce qui concerne la

matrice filtrante, on remarque que celle-ci constitue la meilleure matrice pour l'élimination de la DCO et de la DB05• En effet, Schmitt (1989) confirme que

l'épuration d'eau usée très chargée nécessite un matériau granulaire relativement

grossier. Le rendement d'élimination de la DCO obtenu dans le cadre de cette étude est de 85,1 ± 6,4%. Ce rendement est de même ordre de grandeur que

celui obtenu par Coulibaly et al. (2008)(86%) et Wong et al. (2011)(87,08%)

qui ont réalisé leurs essais de traitement sur des pilotes expérimentaux. Le


45


rendement épuratoire de la D805 obtenu dans le cadre de cette étude

(83,4±5,6%) est largement supérieur à celui enregistré par Baharuddin et al. (2010)(57,3%) et Agustin et al.(2008) (38%). Cette différence de résultat

serait liée à la technologie de traitement employée ainsi qu'à la nature du

substrat utilisé. En effet, ces auteurs ont utilisé respectivement un digesteur

anaérobie dont le substrat était des rafles et un procédé d'électrocoagulation. Or,

selon Ahmad et al. (2003) et Wong et al. (2002), l'utilisation de ces procédés devrait être précédée d'un prétraitement des effluents en vue de faciliter l'action

des microorganismes sur les substrats. Une forte élimination des huiles et graisses (94,84±9,6%) a été observée dans

les lits de séchage. Ce résultat pourrait s'expliquer par le fait qu'à la température

ambiante (25°C), les huiles et graisses sont sous forme de matières grasses

particulaires et elles sont retenues par adsorption et tamisage dans les pores du massif filtrant. De plus, le pH est de 6,2 ; ce qui favorise une bonne activité

microbienne (Meesap et al., 2011).Ce résultat est de même ordre de grandeur

que ceux de Igwe et Onyegbado (2007)(98,5%) et Ahmed et al. (2008)

(97%). L'élimination de la DCO, de la D805 et des H&G se font pratiquement

sous l'action des microorganismes. Quant à l'abattement du cuivre, on constate une diminution de sa concentration dans les filtrats par rapport à celle d'EPHP. Ce résultat pourrait s'expliquer par le

piégeage du cuivre dans les pores du massif filtrant. Le rendement épuratoire du

cuivre est de 76,3±2,3%. Ce résultat est de même ordre de grandeur celui

rapporté par Furthner et al.(2006) qui avait réalisé ses travaux sur des filtres à sable lents intégrés aux systèmes hydroponiques fermés.


46

CONCLUSION


Conclusion

L'étude a permis de développer un procédé de lits de séchage à alimentation intermittente pour traiter les EPHP de AGRIVAR. Le comportement

hydraulique ainsi que la performance épuratoire du système ont été évalués.

L'étude hydraulique des lits de séchage a montré une réduction de la porosité du

massif filtrant des lits durant l'essai de traitement. Cette réduction de la porosité

est due au colmatage des lits au bout un mois de fonctionnement. Le pH des

effluents traités tendait vers la neutralité (6,2). Pour ce qui concerne la

performance épuratoire du procédé, des rendements d'enlèvement élevés ont été

obtenus pour les MES (99,1±0, 1 %), les H&G (94,84±9,6%), la DCO

(85,1±6,4%), la D805 (87,3±5,7%), le NTK (83,4±5,6%) et le Ptot

(76,9±6,5%). Au niveau des métaux lourds, un abattement de 76,3 ± 2,3 %des

ions cuivre a été obtenu. En revanche, on a observé un relargage des ions

ferreux dans les filtrats des lits. Relativement aux normes de rejets des eaux

usées établies en Côte d'Ivoire, seules les valeurs de pH, H&G, cu2+ et Ptot respectaient ces normes.

Toutefois, pour optimiser la performance de ce procédé, nous préconisons

d'utiliser des souches de microorganismes telle que Aspergillus Niger pour

améliorer la dégradation de la matière organique des EPHP. Par ailleurs, pour

réduire le colmatage des lits et faciliter la vulgarisation du procédé développé, il est nécessaire d'expérimenter d'autres matériaux locaux et moins coûteux tels

que le schiste et le gneiss. Enfin, il faut envisager une valorisation des boues de séchage en agriculture.


47


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57

ANNEXES

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de AGRIVAB._

ANNEXES

Figure 1 : Construction du tank à boue : A : début : B : intermédiaire : C : apport

de peinture : D : raccordement du tank aux lits de séchage.


58

Traitement des effluents de production d'Huile de Palme sur un lit de séchage : cas de AGBI'.,'AR

Figure 2 : Circuit d'EPHP du tank à boue aux filtrats recueillis: E : tank à boue rempli d'EPHP; F : vue partielle d'un lit de séchage; G : épandage de la

boue sur les lits; H : apparition d'une pellicule noire après quelques minutes

d'application (oxydation);


59


Figure 3 : Résultats issus après traitement d'EPHP : I : filtrat issus des lits (F L)

et eau brute (EB) collectés : J : formation de croute ; K : mise en sac de la

croute.


60

RESUME ABSTRACT

L'implantation d'un système de

traitement des EPHP a été faite dans

une PME dénommée AGRIVAR dans

la localité de Bonoua. Cette station

de traitement nous a permis un taux

d'enlèvement de plus de 88% des

paramètres globaux (DBOs, DCO,

MES, NTK, P tot, HG) dans les EPHP.

En effet, l'étude est portée sur

quatre lits de séchage utilisant le

granite concassé et le sable marin

comme massif filtrant. Les études

granutométriques sur ces massifs ont

été effectuées. Celles-ci révèlent que

ceux-ci sont classés dans les sables

grossiers. Les conductivités

hydrauliques du sable marin et du

granite sont respectivement 3,03.10- 3 et 36 000.10-3 rn.s'. Les essais

hydrodynamiques effectués sur ces

bassins ont permis d'obtenir des

débits d'écoulement compris entre

1,05 à 1,67 Lrnin" avant le

traitement. Ces débits passent à

0,08 Lrnln' après traitement. On

constate une nette variation de pH

(~pH = 1, 7) au cours du traitement.

Mots clés: EPHP ; Massif; Essais

hydrodynamiques; Etude

granulométrique.

The establishment of a system of

treatment of the POME was made in

SME called AGRIVAR in the locality of

Bonoua. This station of treatment

allowed us a rate of removal of more

than 88% of the total parameters

(DB05, DCO, MES, NTK, P Tot, HG) in

the POME. Indeed, the study is

related to four beds of drying using

the crushed granite and the sea sand

like filter sol id mass. The

granulometrics studies on these solid

masses were carried out.

Those reveal that those are classified

in coarse sands. Hydraulics

conductivities of the sea sand and

the granite are respectively 3,03.10-3

and 36 000.10-3 m.s".

The hydrodynamics tests carried out

on these basins made it possible to

obtain flows of flow ranging between

1,05 to 1,67 Lrnin? before the

treatment. These flows pass to 0,08 Lrnln" after treatment. Ones notes a

clear variation of pH (~pH = 1, 7)

during the treatment.

Key words: POME; Solid mass;

Hydrodynamics tests; Granulometric

study.

1

RESUME ABSTRACT

L'implantation d'un système de

traitement des EPHP a été faite dans

une PME dénommée AGRIVAR dans

la localité de Bonoua. Cette station

de traitement nous a permis un taux

d'enlèvement de plus de 88% des

paramètres globaux (DB05, DCO,

MES, NTK, P tot, HG) dans les EPHP.

En effet, l'étude est portée sur

quatre lits de séchage utilisant le

granite concassé et le sable marin

comme massif filtrant. Les études

granulométriques sur ces massifs ont

été effectuées. Celles-ci révèlent que

ceux-ci sont classés dans les sables

grossiers. Les conductivités

hydrauliques du sable marin et du

granite sont respectivement 3,03.10- 3 et 36 000.10-3 rn.s". Les essais

hydrodynamiques effectués sur ces

bassins ont permis d'obtenir des

débits d'écoulement compris entre

1,05 à 1,67 Lrnin' avant le

traitement. Ces débits passent à 0,08 Lmin? après traitement. On

constate une nette variation de pH

{D..pH = 1, 7) au cours du traitement.

Mots clés: EPHP ; Massif; Essais

hydrodynamiques; Etude

granulométrique.

The establishment of a system of

treatment of the POME was made in

SME called AGRIVAR in the locality of

Bonoua. This station of treatment

allowed us a rate of removal of more

than 88% of the total parameters

(DB05, DCO, MES, NTK, P Tot, HG) in

the POME. Indeed, the study is

related to four beds of drying using

the crushed granite and the sea sand

like filter sol id mass. The

granulometrics studies on these solid

masses were carried out.

Those reveal that those are classified

in coarse sands. Hydraulics

conductivities of the sea sand and

the granite are respectively 3,03.10-3

and 36 000.10-3 m.s".

The hydrodynamics tests carried out

on these basins made it possible to

obtain flows of flow ranging between

1,05 to 1,67 Lmin? before the

treatment. These ftows pass to 0,08

Lrnin' after treatment. Ones notes a

clear variation of pH {ô.pH = 1, 7)

during the treatment.

Key words: POME; Solid mass;

Hydrodynamics tests; Granulometric

study.

PALME SUR UN LIT DE SECHAGE : CAS DE AGRIVAR

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