PFE TOURE Pogban Désiré

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LE POUVOIR FLOCULATEUR DU MORINGA

DEDICACE

Je dédie le présent rapport à :

- Mon père TOURE Minayéhi pour son soutien tant financier que moral ;

- Ma mère KONE Ponltcho et à toute ma famille pour avoir cru en moi ;

- Mes amis et connaissances, principalement à :

Mlle AKA Germaine Amoin ;

Mlle KOFFI Affoué Sandrine.

TOURE POGBAN DESIRE étudiant en DUT Chimie Industrielle

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AVANT PROPOS L’Institut National Polytechnique Félix Houphouët Boigny (INP-HB) de Yamoussoukro

a été créé à la suite du conseil des ministres du 04 Septembre 1996 par regroupement des

quatre (4) grandes écoles (INSET, ENSTP, ENSA, IAB).

Il a pour vocation de former des techniciens supérieurs et des ingénieurs opérationnels et

compétents dans tous les domaines d’activités industrielles et commerciales de notre pays.

L’Institut regroupe en son sein six (6) grandes écoles qui sont :

EFCPC : Ecole de Formation Continue et de Perfectionnement des Cadres ;

ESA : Ecole Supérieure d’Agronomie ;

ESCAE : Ecole Supérieure de Commerce et d’Administration des Entreprises ;

ESTP : Ecole Supérieure des Travaux Publics ;

ESMG : Ecole Supérieure des Mines et Géologie ;

ESI : Ecole Supérieure d’Industrie ;

C’est cette dernière qui a à charge notre formation de Technicien Supérieur en Chimie

Industrielle. Formation qui s’étend sur trois (3) années et qui allie la théorie à la pratique.

En effet, soucieuse de la formation de ses étudiants, l’ESI organise, en partenariat avec les

entreprises, des visites d’étude et des stages pratiques en entreprise. C’est dans ce cadre que

nous avons été accueilli à POLYCHIMIE-Abidjan pour notre stage de fin de cycle dont le

thème a été « LE POUVOIR FLOCULATEUR DU MORINGA ».


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REMERCIEMENTS

Le présent document est le fruit d’un travail qui a nécessité le concours de plusieurs

personnes. Nous voulons d’une façon particulière leur exprimer toute notre reconnaissance.

Nos remerciements vont à l’endroit de :

M. Marcel RODRIGUEZ, Directeur général de POLYCHIMIE-ABIDJAN pour nous avoir

reçu au sein de son entreprise pour notre stage de fin de cycle,

M. DIARRASSOUBA Hamed Mouctar, notre encadreur pédagogique, pour ses conseils, sa

disponibilité et son dévouement,

M. EKRA Simon Pierre, notre tuteur de stage pour sa disponibilité et son assistance technique

capitale,

Tout le dynamique personnel de POLYCHIMIE-ABIDJAN, en particulier le département

laboratoire pour sa sympathie et son assistance tant humaine que professionnelle,

A tout le corps professoral de l’INP-HB et en particulier aux professeurs du département

Génie Chimique et Agro-Alimentaire, pour toute la connaissance qui nous a été transmise au

cours de ces trois (3) années d’étude.

A tous nos amis, connaissances et parents qui ont de quelque façon que ce soit contribué à

notre réussite.


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RESUMEMoringa est un arbre riche en vitamines et minéraux, utilisé dans l’alimentation africaine il

lutte contre la malnutrition et les maladies associées, aussi il est utilisé dans la médecine et

comme fourrage dans l’alimentation du bétail.

L’étude du pouvoir floculateur du Moringa nous a permis de voir l’apport de cette plante dans

le développement durable, son apport pour l’AFRIQUE et son opportunité pour

POLYCHIMIE.

Notre travail s’est axé d’abord sur la présentation de POLYCHIMIE, les généralités sur le

Moringa, ensuite ses domaines d’utilisation, la production du floculant de Moringa et son

utilisation dans le traitement des eaux et enfin la présentation des résultats et perspectives

d’avenir.

Il ressort de cette étude que le floculant de Moringa permet une bonne floculation, mais qu’il

ne stérilise pas l’eau, cependant il n’est pas toxique, il est moins coûteux et facile à utiliser.


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SOMMAIRE

DEDICACE ………………………………………………………………………………….I

AVANT- PROPOS ………………………………………………………………………….II

REMERCIEMENTS………………………………………………………………………...II

RESUME …………………………………………………………………………………... IV

INTRODUCTION …………………………………………………………………………...1

PARTIE I : GENERALITES ………………………………………………………………...2

I- Présentation de POLYCHIMIE-ABIDJAN ……………………………………………… . 3

II- Généralités sur le Moringa……………………………………………………………….. 5

PARTIE II : ETUDE DU THEME…………………………………………………………. 9

I- Les différentes espèces de Moringa ……………………………………………………. ..10

II- Domaines d’utilisation du Moringa …………………………………………………….. 10

III- Les propriétés de la graine de Moringa ………………………………………………….12

IV- Apport du Moringa dans le traitement des eaux …………………………………………14

V-1- La production du floculant de Moringa ………………………………………….. 14

V-2- Utilisation du floculant de Moringa dans le traitement des eaux ………………... 15

PARTIE III : RESULTATS ET PERSPECTIVES …………………………………………18

I- Résultats ………………………………………………………………………………….. 19

II- Perspectives ……………………………………………………………………………… 24

CONCLUSION …………………………………………………………………………….. 32

BIBLIOGRAPHIE ………………………………………………………………………….33

ANNEXES …………………………………………………………………………………..34


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INTRODUCTION

L’être vivant a des besoins vitaux, parmi ceux-ci l’eau a une place importante pour la

survie de celui-ci. Ainsi, l’eau est une source indispensable dans le quotidien de l’être vivant,

principalement dans celui de l’homme. On peut donc dire que l’eau est source de vie.

Cependant, il est impossible de trouver partout de l’eau qui réponde aux critères de qualité (le

pH, la turbidité, l’alcalinité, la conductivité, la température, etc.) imposés par les services de

règlementation nationale ou internationale, que l’on obtient que par traitement de l’eau. Ce

traitement fera disparaitre les substances nuisibles pour le bien être de l’homme et de

l’environnement, il en sera de même pour celles qui sont susceptibles de corroder le réseau de

conduite. Les substances qui rendent le goût désagréable et diminuent la qualité de l’eau sont

des corps en suspension, ce sont les sels de fer et de manganèse et également l’acide

carbonique qui pourrait attaquer le fer et le béton.

Il paraît donc primordial de bien traiter l’eau avant toute consommation et avant rejet de

celle -ci dans la nature. Ce traitement passe par plusieurs étapes dont la floculation. C’est dans

ce cadre que POLYCHIMIE-ABIDJAN spécialisée dans la vente de produits chimiques et de

laboratoire, nous a confié ce thème : « LE POUVOIR FLOCULATEUR DU MORINGA ».

Pour une meilleure approche du sujet, nous aborderons d’abord les généralités concernant

POLYCHIMIE et le Moringa, ensuite nous ferons une étude du thème et enfin nous

analyserons les résultats et donnerons des perspectives.


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PARTIE I

GENERALITES


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I- PRESENTATION DE POLYCHIMIE-ABIDJAN

I-1 Historique

Située en zone 3C, 15 rue des carrossiers, POLYCHIMIE est une société anonyme au

capital de 200.000.000 FCFA. Elle a été créée en 1960 et représente certaines entreprises

spécialisées dans la fabrication et la distribution de produits chimiques, telles que VWR,

SNETOR, Arch Chemical, etc.

POLYCHIMIE reste un exemple en matière de norme internationale liée à son système de

management de la qualité (SMQ), elle est certifiée ISO 9001 version 2000 depuis Mai 2004.

I-2 Organisation

La maîtrise de l’ensemble des responsabilités, pouvoirs et relations entre les personnes

intégrées dans la structure organisationnelle de l’entreprise est primordiale, lorsqu’on désir

offrir un meilleur service à la clientèle. Pour ce faire, POLYCHIMIE est structurée comme

suit (voir en annexe) :

I-2-1 Direction générale

Elle est chargée de coordonner et de contrôler les activités de l’entreprise. Aussi, afin

d’assurer une bonne gestion des fonctions financières, commerciales et sociales de

l’entreprise, elle a pour rôle de planifier et de définir de nouvelles orientations nécessaires à la

bonne marche de l’entreprise.

I-2-2 Service comptabilité

Ce service est dirigé par un chef comptable, dont la responsabilité est de superviser

l’ensemble des opérations comptables, financières, et de trésorerie. Il a aussi en charge la

gestion du personnel et de l’administration. Le chef comptable est secondé par deux

comptables et un encaisseur.

I-2-3 Service facturation-magasin et livraison

Le rôle de ce service est de renseigner la clientèle, de facturer les différentes prestations

ou ventes de produits, de la livraison, de gérer les stocks et de tenir la caisse de l’entreprise.


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I-2-4 Service transit

Ce service a en charge le suivi des commandes, le dédouanement et la fixation du prix de

revient des différents produits, conformément aux taxes en vigueur. De même, il est chargé de

la gestion des affaires directes.

I-2-5 Service commercial

Ce service est scindé en six départements qui sont :

-cosmétiques et industries alimentaires ;

-peintures et matières plastiques ;

-colles industrielles et bois ;

-pressing, traitement des eaux et produits divers ;

-pigments ;

-laboratoires.

I-2-6 Service informatique

Tenu par un informaticien, celui-ci veille au bon fonctionnement des ordinateurs et crée

des applications utilisées par les autres services. Il fait aussi la saisie des prix de revient, des

stocks de produits, préalablement fait par le transitaire.

I-2-7 Service qualité

Ce service veille à l’amélioration du système de management de la qualité à travers des

actions correctives et préventives au sein de POLYCHIMIE.

I-3 ACTIVITES

POLYCHIMIE-ABIDJAN commercialise des produits chimiques, le matériel et les

appareils de laboratoire. Elle représente également certaines firmes internationales en COTE

D’IVOIRE et dans la sous région. Dans l’optique de mener à bien ses objectifs, elle s’est

assignée deux grandes activités qui sont :


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I-3-1 Le négoce

Le négoce uniquement, représente 90% du chiffre d’affaire total de l’entreprise

POLYCHIMIE. Cette activité concerne l’achat des produits chimiques auprès des

fournisseurs extérieurs ou locaux, au stockage et à leur revente auprès de clients locaux. Cette

activité est en outre la plus courante et occupe plus de personnel et d’infrastructures.

I-3-2 Les affaires directes

Les affaires directes comptent seulement pour 10% dans le chiffre d’affaire total de

l’entreprise. Dans cette activité, l’entreprise joue le rôle d’intermédiaire entre les fournisseurs

européens et les clients locaux. Ainsi POLYCHIMIE transmet la commande du client à l’un

des fournisseurs étrangers dont elle est le représentant exclusif.

II- GENERALITES SUR LE MORINGA

II-1 Origine

Moringa oleifera Lam. (Synonyme: Moringa pterigosprema Gaertner) appartient à une famille

monogénérique d’arbres et arbustes, les Moringacea. Il est originaire des régions d’Agra et de Oudh,

au nord-est de l’Inde, au sud de la chaîne de montagne de l’Himalaya. Moringa oleifera est

mentionné dans le « Shushruta Sanhita », écrit au début du premier siècle avant J-C, sous le nom de

« Shigon ». Mais la culture de cet arbre en Inde a été établie il y a plusieurs milliers d’années. Cet

arbre se rencontre à l’état naturel jusqu’à cent mètre (100 m) d’altitude, il pousse relativement bien

sur les versants mais est plus répandu dans les zones de pâturages et les bassins des rivières.

Il pousse rapidement, jusqu’à six (6) ou sept (7) mètres en un an, même dans des zones recevant

moins de quatre cent millimètre (400 mm) de précipitations annuelles sauf là où la température

descend en dessous de 6-8°C. Dans la langue Dravidienne, on trouve diverses appellations locales

pour désigner cet arbre, mais la plupart dérivent du nom générique « Morunga ». En anglais, on le

connaît sous les noms de « Horseradish tree », « Drumstick tree », « Never die tree », « West

Indian Ben tree », ou encore « Radish tree ». Moringa oleifera est aujourd’hui cultivé à travers le

Moyen-Orient, ainsi que tout le long de la ceinture tropicale. Il a été introduit en Afrique de l’Est au

début du 20ème siècle. Au Nicaragua, le « Marango » (nom local de Moringa oleifera) a été introduit


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dans les années 1920 comme plante ornementale et utilisé dans les haies vives. Bien qu’étant

répertorié dans les inventaires forestiers à travers tout le pays, c’est dans la partie occidentale qu’il

est le plus répandu et qu’il se développe le mieux. Il n’est pas cultivé mais on le connaît pour ses

capacités de résistance à la sécheresse et aux maladies.

II-2 Morphologie et caractéristiques physiologiques de l’arbre

Moringa est un arbre pérenne, à croissance rapide jusqu’à huit mètres la première année,

l’arbre atteint une taille maximale de quinze mètres, mais ne dépasse pas en général dix

mètres et dont le tronc mesure vingt (20) à quarante (40) cm de diamètre. Le Moringa oleifera

est une plante très résistante à la sécheresse. En effet, elle peut se trouver dans les zones très

arides comme le Sahara, mais elle aime également les climats sémi-tropicaux humides. Ses

racines très profondes lui permettent de se passer d’eau pendant plusieurs mois. L’arbre peut

se planter par semis, en repiquage ou en plein champ, ou en boutures.

On peut le cultiver de façon extensive pour une production de graines (semences ou

production d’huile) ou de façon intensive irriguée pour une production optimale de feuilles

(très nutritives) avec une récolte toutes les six semaines.

Tronc

Le tronc est généralement droit, mais il est parfois très peu développé. En général, il atteint

1.5 à 2 mètres de haut avant de se ramifier, bien qu’il puisse parfois atteindre les 3 mètres. Le

tronc de l’arbre est mou, spongieux et présente une couleur blanchâtre, il peut atteindre plus

de deux mètres de diamètre.

Branches

Les branches poussent de manière désorganisée, sont pendantes et entrelacées, et la

canopée est en forme de parasol.

Feuilles

Les feuilles, alternes en bi ou tripennées, se développent principalement dans la partie

terminale des branches. Elles mesurent 20 à 70 cm de long, sont recouvertes d’un duvet gris

lorsqu’elles sont jeunes, ont un long pétiole avec 8 à 10 paires de pennes composées chacune

de deux paires de folioles opposés, plus un à l’apex, ovales ou en forme d’ellipse, et mesurant

1 à 2 cm de long.


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Fleurs

Les fleurs mesurent 2.5 cm de large et se présentent sous forme de panicules axillaires et

tombants de 10 à 25 cm. Elles sont généralement abondantes et dégagent une odeur agréable.

Elles sont blanches ou couleur crème, avec des points jaunes à la base. Les sépales, au nombre

de cinq, sont symétriques et lancéolés. Les cinq pétales sont minces et spatulés, symétriques à

l’exception du pétale inférieur, et entourent cinq étamines.

Fruits

Les fruits forment des gousses à trois lobes, mesurant 20 à 60 cm de long, qui pendent des

branches. Lorsqu’ils sont secs, ils s’ouvrent en trois parties. Chaque gousse contient entre 12

et 35 graines.

Graines

Les graines sont rondes, avec une coque marron semi-perméable. La coque présente trois

ailes blanches qui s’étendent de la base au sommet à 120 degrés d’intervalle.

Un arbre peut produire 15000 à 25000 graines par an. Une graine pèse en moyenne 0.3 g

et la coque représente 25% du poids de la graine.

II-3 Importance socio- économique et environnementale

Moringa est l’un des arbres tropicaux les plus utiles. Il se propage relativement facilement,

aussi bien de manière végétative que sexuée, et il est peu exigeant en eau et matières

minérales. Ainsi, sa production et son entretien sont aisés. L’introduction de cette plante au

sein d’une ferme dans un environnement riche en biodiversité peut être bénéfique à la fois

pour l’exploitant et pour l’écosystème environnant. La présence de Moringa sur un sol lui

apporterait une remontée du phosphore aux horizons superficiels.


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II-4 Classification du Moringa

Tableau 1 : Classification du Moringa oleifera

Classification classique

Règne Plantae

Sous - règne Tracheobionta

Classe Magnoliopsida

Sous - classe Dilleniidae

Famille Moringaceae

Genre Moringa

Nom binominal

Moringa Oleifera

Classification phylogénétique

Ordre Brassicales

Famille Moringaceae


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PARTIE II

ETUDE DU THEME


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I- LES DIFFERENTES ESPECES DE MORINGA

Treize espèces de Moringa sont connues à savoir le :

Moringa oleifera

Moringa stenopetala

Moringa drouhardii

Moringa hildebrandtii

Moringa arborea

Moringa borziana

Moringa concanensis

Moringa longituba

Moringa ovalifolia

Moringa peregrina

Moringa pigmaea

Moringa rivae

Moringa ruspoliana

Des coagulants qui servent dans le traitement de l’eau ont été identifiés dans les

graines de certaines espèces de Moringa tels que le M. oleifera, M. peregrina, M.

longituba, M. drouhardii, M. ovalifolia, et M. concanensis. Les Moringaceae plus rares

contiennent certainement des coagulants eux aussi.


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II- DOMAINES D’UTILISATION DU MORINGA

Les différents domaines d’utilisation du Moringa sont résumés sur le schéma suivant.

Notons que le domaine qui nous intéresse est celui du traitement de l’eau dans lequel les

graines de Moringa et le tourteau issu de l’extraction de l’huile des graines sont utilisés

comme floculant.

Mais les autres organes du Moringa sont aussi utiles car ils sont utilisés dans beaucoup

d’autres domaines à savoir la médecine, l’alimentation, etc.

Figure 1 : Utilisations des différents organes ou parties de Moringa [1]

II-1 Le Moringa dans l’alimentation

L’alimentation humaine

Les jeunes feuilles du Moringa sont comestibles et sont couramment consommées cuites,

comme des épinards ou préparées en soupe ou en salade. Elles sont exceptionnellement riches

en provitamine A, en vitamines du groupe B et C, en minéraux (et en particulier en fer) et en


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acides aminés méthionine et cystéine, source de soufre. La composition en acides aminés des

protéines contenues dans les feuilles est équilibrée pour l’alimentation humaine.

Les jeunes gousses vertes sont très goûteuses et peuvent être consommées bouillies

comme des haricots. Elles sont riches en leucine libre. C’est lorsque l’on peut facilement les

casser sans laisser de fibres apparentes que les gousses sont les meilleures pour la

consommation humaine. Avant d’être consommées, les graines doivent être bouillies quelques

minutes et égouttées, et la fine pellicule transparente qui les recouvre ôtée car celle-ci procure

un goût amer. Les graines doivent être consommées vertes, avant qu’elles ne virent au jaune.

Les graines sèches peuvent être réduites en poudre et utilisées pour assaisonner les sauces.

Les racines des jeunes plants peuvent également être séchées et réduites en poudre pou relever

l’assaisonnement.

Les fleurs peuvent être consommées après avoir été blanchies ou crues comme

ingrédients d’une salade. La résine issue du tronc peut encore être utilisée pour épaissir les

sauces.

L’alimentation animale

Les qualités nutritives du Moringa sont excellentes, ce qui fait une source de fourrage de

très bonne qualité pour les bovins et facilement accessible. Les feuilles sont riches en

protéines, en carotène, en fer et en acide ascorbique, et les gousses ont une teneur élevée en

lysine. D’autre part, le Moringa présente le net avantage de produire une grande quantité de

matière fraîche à l’unité de surface par rapport à d’autres plantes fourragères. Le Moringa est

une source de fourrage particulièrement intéressante tant en termes économiques qu’en termes

de productivité, ce qui permet de résoudre le problème des éleveurs en saison sèche.

II-2 Le Moringa dans la médecine

Le Moringa se présente comme une plante médicinale par excellence. Ses écorces sont

utilisées pour les maladies épidermiques et ses feuilles contre la malnutrition et ses maladies

associées, aussi elles sont efficaces contre l’anémie, le diabète, et l’hypertension artérielle. Le

Moringa est également utilisé comme tonifiant et fortifiant pour les malades du VIH SIDA.


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III- LES PROPRIETES DE LA GRAINE DE MORINGA

III-1 Les propriétés physiques.

Les graines de Moringa sont rondes, avec une coque marron semi-perméable. Elles sont

entourées d’un péricarpe fin, qu’il n’est pas nécessaire d’enlever pour tous les traitements en

usage. Au contraire, cette enveloppe protège les graines et l’huile des agressions extérieures et

elle contient une part essentielle des protéines intéressantes de cet arbre.

Tableau 2 : Propriétés physiques des gousses et des graines de Moringa [1]

Détermination Ferrao et Ferrao Biomasa

Poids moyen des gousses (g) 7.60 7.95

Poids moyen des graines par gousse (g) 3.59 4.83

Nombre moyen de graines par gousse 12.00 16.00

Poids moyen de 100 graines (g) 29.90 30.20

Poids moyen de 100 amandes (g) 21.20 22.50

Poids de l’amande par rapport au poids de la graine (%) 72.50 74.50

Poids de la coque par rapport au poids de la graine (%) 27.50 25.50

Teneur en eau de l’amande (%) 4.50 6.50

Teneur en eau de la coque (%) 9.20 12.90

Teneur en eau de la graine (%) 5.80 7.50

III-2 Les propriétés chimiques

Les graines de Moringa et les tourteaux issus de l’extraction de l’huile contiennent un

polypeptide basique plus précisément un ensemble de polyélectrolytes cationiques actifs de

poids moléculaire (M =13000 g/mol), soluble dans l’eau, dont le point de charge nulle est

compris entre 10 et 11, il sert dans le traitement des eaux et il est facilement biodégradable.

Ces polyélectrolytes de charge positive neutralisent les colloïdes des eaux troubles car la

majorité de ces colloïdes ont une charge négative. Le Moringa est un coagulant primaire,

c'est-à-dire qu’il provoque la formation de ponts entre les colloïdes. Le polyélectrolyte

cationique du Moringa réagit préférentiellement avec la matière organique. Les amandes


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contiennent des acides aminés, essentiellement la lysine, la leucine, la phénylalanine, la

tyrosine et la thréonine mais en petite quantité, par contre les acides aminés soufrés sont les

plus abondants. On y trouve aussi dans les graines 36.8% de protéines brutes et 41.7% de

lipides.

IV- APPORT DU MORINGA DANS LE TRAITEMENT DES EAUX

IV-1 La production du floculant de Moringa

IV-1-1 Récolte des graines, préparation, conditionnement

Les gousses arrivent à maturité en Mars-Avril et sont prêtes pour la cueillette.

L’efficacité de cueillette est estimée à 0.1 à 0.3 de graines par homme et par heure, ceci en

fonction de la densité des graines sur les arbres et de l’éloignement des arbres entre eux sur le

site (parfois les arbres sont isolés ou en haies). Sur les sites, de bonne qualité de graines

pèsent 330mg avant d’être décortiquées et de 230 à 310mg une fois décortiquées. Elles

contiennent 5% d’eau et 46% d’huile.

IV-1-2 Le dégoussage

Il est aisé lorsque les gousses sont mûres. En effet, lorsque les gousses sont sèches, elles

libèrent les graines en tombant (gaulage), sinon un simple battage suffit. Cette étape ne

nécessite donc que très peu de main d’œuvre.

Le décorticage, consiste à enlever les trois ailettes et le tégument des graines.

IV-1-3 Obtention de la poudre

Différentes techniques d’obtention existe. La méthode artisanale au pilon domestique

s’avère laborieuse et peu efficace. La méthode au moulin électrique pour différentes farines

donne une patte molle non homogène. Les particules s’agglomèrent sans doute à cause de

l’eau et de l’huile contenues dans les graines. La dernière méthode, la plus prometteuse

consiste à insérer une par une (encore à cause de leur caractère gras) les graines dans un

broyeur. Une turbine brise les graines et un flux d’air transporte les fines particules. On

obtient une poudre contenant 90% de particules de taille inférieure à 0.1mm.


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La poudre ainsi obtenue s’agglomère. Afin d’éviter ceci, la poudre doit être stockée si

possible, étalée au soleil sans être soumise aux poussières ni au vent. Si ce mode de stockage

délicat est impossible, il est préférable de constituer de petits paquets. Lorsque la poudre

s’agglomère, une étape de désagglomération est nécessaire.

IV-1-4 Obtention du floculant de Moringa

La solution mère à ajouter à l’eau à traiter est obtenue en mélangeant la poudre à de l’eau

tout en agitant pendant 30 minutes à 20°C pour éviter que la poudre décante, pré-filter puis

filtrer à 0.45 micromètre (µm). Les solutions mères à 2% sont les plus efficaces d’après

JAHN (1988a).

IV-2 Utilisation du floculant de Moringa dans le traitement des eaux

Comme pour tous les coagulants, l'efficacité des graines de Moringa peut varier d'une eau

trouble à une autre. Des tests doivent donc être entrepris pour déterminer l'efficacité sur une

eau en particulier et établir le dosage optimal selon la saison. L’application pratique des

solutions de dosage est exactement la même que pour tous les autres coagulants, des Jar-tests

doivent toujours être établis pour déterminer la dose spécifique requise pour l'eau à traiter.

D’autre part, la qualité de l’eau utilisée pour la solution mère joue un rôle dans l’efficacité du

traitement.

POLYCHIMIE ne disposant pas de laboratoire, nous nous sommes basés sur des

expériences effectuées au Burkina-Faso. Pour parvenir à déterminer le pouvoir floculateur du

Moringa, le test de Jar-test a été réalisé.

Des essais de clarification, en Jar-test d’eaux brutes en laboratoire sont effectués afin

d’estimer la dose optimale de Moringa à utiliser. Les eaux brutes utilisées par les stations de

potabilisation des eaux subissent des phases de coagulation, floculation, décantation d’un

protocole répété à l’identique pour toutes les eaux.

Coagulation-Floculation

La coagulation-floculation est une opération essentielle en traitement des eaux. Bien que

constituant deux opérations distinctes, la coagulation et la floculation sont deux procédés

inséparables dans la majorité des cas. La coagulation-floculation permet d’éliminer une

fraction de la pollution difficilement biodégradable (DCO dure), les matières en suspension

(MES) et les éléments métalliques.


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La coagulation

La coagulation est le phénomène de déstabilisation des particules en suspension

colloïdales « stables », pour permettre leur floculation quand le contact a lieu. Elle consiste à

introduire dans l’eau un produit appelé coagulant tel que le chlorure d’aluminium liquide

(AlCl3) capable de décharger les colloïdes chargés présents dans l’eau, de donner naissance à

un précipité. Ainsi, aucune force de répulsion ne peut s’opposer au rapprochement des

particules. La suspension colloïdale devient alors instable.

La floculation

La floculation est l’agglomération des particules colloïdales déstabilisées ou coagulées.

Le floculant de Moringa piège dans ses mailles les petites particules déstabilisées pour former

des flocs.

Essai de Jar-test

Le test s’effectue sur une eau qui a une turbidité de 75 NTU avec 400mg/l de poudre de

Moringa.

Dans la pratique du traitement des eaux (au laboratoire ou en usine de traitement), la

coagulation correspond à l’ajout de coagulants sous agitation pendant un temps court. La

floculation correspond à la phase de grossissement des flocs, sous agitation lente pendant un

temps plus long. En début de floculation, on ajoute le floculant de Moringa sous agitation

rapide. En effet, dans des récipients cylindriques contenant de l’eau à traiter, le floculant de

Moringa est ajouté pendant une phase d’agitation rapide (130 trs/min) de 1 à 2 min suivie

d’une agitation modérée (40 trs/min) de 20 min. les flocs décantent ensuite pendant une heure.

D’autres tests sont également réalisés sur des eaux de différentes turbidités dans des fûts.

Dans des fûts de contenance 300L, on met 200L d’eau à traiter dont la solution mère. Le tout

est agité rapidement (130 trs/min) avec un agitateur à barreaux puis lentement (20 trs/min)

pendant 20 minutes à l’aide de pales de bois. L’eau est ensuite transvasée dans une colonne de

2 mètres de haut pour procéder à une décantation statique. Ceci sert à estimer le rendement de

la décantation en fonction du temps et donc les caractéristiques de dimensionnement pour le

décanteur (temps de séjour, vitesse de surverse, débit d’eau traitée et volume).

On réalise un traitement avec une eau peu turbide (3.5 NTU), il n’y a pas de formation de

flocs et les particules de Moringa décantent de façon libre avec une vitesse de chute


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quasiment constante. Deux heures de décantation donnent des résultats satisfaisants (95% de

matières en suspension éliminés).

Par contre avec une eau de turbidités (75 et 154 NTU), la décantation nécessite 2 à 3 heures

pour obtenir des résultats à peine suffisants (abattement de la turbidité de 70 à 75%).

La décantation

Tests de cohésion des boues

Des tests de cohésion des boues sont effectués sur les boues obtenues avec le Jar-test de

l’eau traitée. Le but est de déterminer le coefficient K de cohésion des boues.

Lors de l’utilisation de décanteurs à flux verticaux, l’eau floculée est introduite par le bas.

La vitesse ascensionnelle de cette eau doit être la même que la vitesse de chute de la boue.

Ainsi, la boue reste à une hauteur constante et le voile de boue formé constitue un filtre. L’eau

floculée introduite par le bas est débarrassée de ses flocs et récupérée en haut du décanteur.


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PARTIE III

RESULTATS ET PERSPECTIVES


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I- RESULTATS

Floculation

Le Moringa clarifie l’eau mais des particules subsistent entre les flocs. Ces particules

sont responsables de la turbidité résiduelle après décantation. Les flocs sont sensibles aux

variations physiques notamment l’agitation. Une agitation trop forte les casse. Les eaux de

grande turbidité (>100 NTU) sont difficilement clarifiable par le Moringa et chaque particule

de Moringa a un pouvoir d’adsorption limité sur sa surface extérieure. Mais la cinétique

d’adsorption est rapide (15 min).

La floculation nécessite beaucoup de soin parce que les flocs sont fragiles et la

préparation du floculant est laborieuse (broyage, stockage, conservation). Aussi, la dose de

Moringa pour clarifier les eaux (toutes turbidités confondues) est très élevée (5 à 10 fois plus

importante que celle requise avec les coagulants chimiques). Le Moringa n’abaisse pas la

turbidité des eaux trop faiblement turbides, donc en saison sèche, les eaux brutes, peu turbides

ne peuvent pas être traitées avec les graines de Moringa.

Décantation

La décantation est de meilleure qualité si elle se fait dans les fûts sans procéder au

transvasement dans la colonne. Le transvasement de l’un à l’autre nuit aux flocs et la phase de

floculation se poursuit dans les fûts, la floculation est plus complète.

Une décantation dynamique est trop peu efficace avec le Moringa, seule une décantation

statique ou quasi statique est envisageable. Des résultats acceptables peuvent être obtenus sur

les eaux dont la turbidité est inférieure à 100 NTU avec une floculation suivie d’une

décantation statique de 2-3 heures. L’abattement des germes suite à la décantation reste très

limité.


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Filtration

Les normes OMS exigent que l’eau atteigne une turbidité de 5 NTU ou de 1 NTU si elle

doit subir un traitement de désinfection car les matières en suspensions sont un obstacle à

l’action du chlore.

Avec l’utilisation du floculant de Moringa, après un traitement optimal des colloïdes, il

subsiste 1 à 2 NTU de turbidité résiduelle due aux très fines particules de Moringa.

Boues

L’état des boues est cohérent. Une boue obtenue après un traitement au Moringa est plus

biodégradable et moins polluante.

Bactériologie et chloration

La qualité bactériologique est à peine améliorée par la décantation mais un peu par la

filtration. La présence de matière organique en suspension dans l’eau (particules de Moringa)

donne du chlore combiné dont le pouvoir désinfectant est moindre. Une pré-chloration n’est

pas envisageable avec un traitement au Moringa et la filtration doit être de bonne qualité pour

éviter la formation de chlore combiné au cours d’une post-chloration.

Les graines de Moringa sont souvent qualifiées de « purifiantes », ce qui laisse entendre

qu’elles tuent les germes présents dans l’eau. Ce n’est pas le cas, en tout cas avec les doses

utilisées pour la floculation.

En réalité, le principe même de la floculation diminue fortement le taux de germes (50%

de coliformes totaux et fécaux), car une grande majorité est éliminée avec les matières en

suspensions, lorsque celles-ci précipitent et sont séparées de l’eau claire mais la floculation a

une action nettement plus faible sur les streptocoques. La baisse de turbidité constitue donc

une purification partielle.

Cependant, en l’absence de traitement ultérieur (chloration, traitement à l’ozone ou aux

UV par exemple), les germes restants dans l’eau se multiplient rapidement et l’eau n’est pas


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potable. Même consommée immédiatement, on ne peut dire de l’eau traitée par floculation de

stérile.

Les graines de Moringa, tout comme d’autres parties de l’arbre, contiennent des

composants bactéricides et fongicides. Le bactéricide 4(-L-rhamnosyloxy benzyl

isothiocyanate) est relâché par hydrolyse lors du broyage des graines. Cependant, la

désinfection demande des doses très élevées de l’ordre de 200g /L (1 :10 pour avoir un effet

germicide avec Moringa oleifera). La dose utile à la floculation est 500 à 2000 fois trop faible

pour observer un effet antibiotique.

Les doses requises pour observer un effet stérilisant ne sont pas réalistes dans le cadre du

traitement de l’eau vu qu’elles impliquent un apport beaucoup trop important de matières

organiques (la poudre de graines) qui souillent l’eau. Il faudrait donc isoler et purifier la

molécule bactéricide et l’utiliser seule; ce qui ne serait pas rentable par rapport aux autres

traitements existants.

Toxicité

Pour mesurer le degré de toxicité du Moringa oleifera, des analyses ont été effectuées sur

des colonies de Salmonella et sur des rats. Les premiers ne présentent aucune réaction

mutagène avec 1000mg/L. Ceci est pareil pour les seconds, pour leur part, ne présentent

aucune toxicité lorsqu’on leur administre des doses de 50 à 500mg/kg.

Concentration de Moringa

La concentration en solution mère de Moringa n’est pas constante. Les particules, qui ne

sont pas dissoutes, ne se répartissent pas de façon homogène. Une agitation constante dans le

temps et dans l’espace est à mettre en place pour remédier à ce problème qui rend la

coagulation moins efficace.


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Composition chimique de l’eau traitée

La composition chimique évolue peu (conductivité et pH à peu près constant).

Le fer diminue fortement, il est soit oxydé puis précipité soit adsorbé sur les particules de

Moringa. Des sulfates sont présents dans l’eau (15 mg/L).

I-1 Avantages et inconvénients

Inconvénients

- La solution mère est difficile à préparer à partir de la poudre brute, un délayage de la

poudre avant introduction dans l’eau claire est nécessaire.

- La solution mère présente des problèmes d’homogénéité.

- La décantation dynamique est difficile et incomplète sans doute à cause de la faible

densité des particules de Moringa.

- Du chlore combiné se forme si la filtration n’est pas parfaite car il reste alors des

matières organiques, notamment des particules de Moringa.

Avantages

- La turbidité colloïdale (<10 micromètres) se transforme en turbidité particulaire

(entités plus grosses donc sans doute plus facilement éliminées).

- Pas de modification des propriétés physico-chimiques (pH notamment).

- Une filtration lente semble très efficace.

- Boues biodégradables et exemptes d’aluminium.

- Possibilité de traitement en cuvée (décantation statique).


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Le tableau ci-dessous compare l’efficacité d’une solution de sulfate d’alumine à une

solution de Moringa oleifera.

Tableau 3: Comparaison de l'efficacité d'une solution de sulfate d'aluminium (à 5% massique)

avec une solution aqueuse à base de Moringa Oleifera (à 5% massique). [2]

. Al2(SO4)3, 18 H2O Moringa Oleifera

quantité . 50 à 100 fois moins de coagulant

pH

-consommation d'alcalinité etchute du pH.

-rééquilibrage nécessaire.

-pas de modification du pHni de l'alcalinité.

.

boues

-boues gélatineuses, acides, contenant des traces de métaux.-volume 5 fois plus grand.

-traitement nécessaire et coût élevé.

-boues constituées de matière organique biodégradable, pas de métaux.-volume 5 fois plus faible.

-épandage possible et coût plus faible.

matière organique

-quantité de matière organique identique avant et après coagulation.

.

.

.

.

.

-quantité de matière organique augmente pendant la coagulation.

-problèmes d'odeur, de couleur et de goût si le stockage dure plus de 24h.-réaction possible avec le chlore de la désinfection (potabilisation) pour former des trihalométhanes cancérigènes.

PO43-

-diminution de la concentration.

-eutrophisation possible en traitement des eaux résiduaires.

-augmentation de la concentration.

.

.


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II- PERSPECTIVES

II-1 Apport du Moringa dans le développement durable

Le Moringa utilisé comme floculant agit très bien dans le traitement de l’eau car il

transforme la turbidité colloïdale en turbidité particulaire. Ce qui permet d’éliminer

facilement les matières en suspension. Mais il n’est pas efficace pour toutes les eaux. Pour

avoir un meilleur traitement, on pourrait associer le Moringa à d’autres coagulants chimiques

tel que le sulfate d’alumine.

Le Moringa (60mg/l) associé au sulfate d’alumine (15mg/l) utilisé comme floculant

dans le traitement d’une eau de turbidité 16.5 NTU diminue celle-ci de 3.8 NTU après une

heure de décantation contre 13.4 NTU si le Moringa est introduit seul à raison de 60mg/l et

5.2 NTU si le sulfate d’alumine est introduit seul à raison de 15mg/l.

Le graphe suivant montre que bien que les turbidités les plus faibles soient obtenues

avec le sulfate d’alumine seul (en bleue) ou avec une association introduisant de grandes

quantités de Moringa (en rouge), la plus faible turbidité obtenue avec des doses minimales de

sulfate d’alumine et de Moringa mélangés correspond à un peu moins de 4 NTU, avec 60 mg

de Moringa et 15 mg/L de sulfate d’alumine (14ème valeur à partir de la gauche). Il reste à

étudier si les 60 mg de Moringa coûtent moins cher que les 25 mg de sulfate d’alumine

économisés par rapport à l’utilisation seule du sulfate d’alumine avec une concentration de

40mg/L, qui produit une turbidité de moins de 2 NTU (4ème valeur à partir de la gauche).


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Echelle : 2cm → 50 mg/l

1cm → 2 NTU

Figure 2 : Evolution de la turbidité en fonction des concentrations de Moringa et de

sulfate d’alumine [3]

Le Moringa est utilisé comme floculant, cependant il peut être utilisé à d’autres fins.

Etant donné que Moringa oleifera a une croissance rapide, pousse dans presque toutes les

régions et facile à cultiver, on pourrait le planter pour lutter contre la déforestation et

l’avancée du désert. Aussi, il est utilisé comme accélérateurs de croissance végétale, utilisé

dans l’alimentation du bétail et dans la cosmétique.

Accélérateurs de croissance végétale

L’extrait à l’éthanol à 80% obtenu à partir des feuilles de Moringa contient des facteurs

de croissance (hormones du type cytokinine). Cet extrait peut être utilisé en aspersion sur les

feuilles pour accélérer la croissance des jeunes plants. Ce traitement aux hormones de

croissance augmente aussi la robustesse des plants et leur résistance aux maladies. De plus,

les fruits sont plus abondants et plus gros, ce qui augmente le rendement des arbres lors de la


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récolte. L’extrait s’obtient soit par pressage, soit à l’aide d’un ultra-turrax avec filtration de

20g de feuilles tendres dans un volume total de 675mL d’éthanol aqueux à 80%.

L’aspersion des feuilles avec l’extrait de Moringa préparé avec de l’éthanol à 80% puis

dilué dans de l’eau produit des effets significatifs : croissance plus vigoureuse sur un cycle de

vie plus long ; racines, tiges et feuilles plus robustes, fruits plus gros, teneur plus élevée en

sucre. L’utilisation de cet extrait permet d’augmenter globalement les rendements de 20 à

35% (chiffres obtenus à partir de données sur le diamètre des tiges, le nombre de nodule, de

bourgeons axillaires, de bourgeons floraux et de fruits par bourgeon floral).

Tableau 4 : Effets de l’application d’un extrait de feuilles de Moringa préparé à l’éthanol sur

les nodules, les bourgeons et les racines de la légumineuse Vigna mungo L [1]

Concentration de l’extrait à l’éthanol (%)

Poids moyens frais de différents organes de la plante (mg/plante)

NodulesBourgeons Racines

0 16.4 600 350

0.08 54.0 1 100 403

0.16 49.6 990 550

0.24 35.0 890 660

0.32 30.0 800 800

0.40 25.4 700 700

SOURCE : Bendona Bose, département de Botanique, Université de Gorekhpur


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Tableau 5 : Quelques résultats obtenus par aspersion foliaire d’une phytohormone naturelle extraite du Moringa. [1]

Culture Effets de l’hormone du Moringa

Rendement avec hormone (kg/manzana*)

Rendement sans hormone (kg/manzana*)

-Arachide (traçante) -Fleurs plus grandesMS plus élevéeRendement amélioréFruits de meilleure qualité

3 750 2 954

-Soja CEA-CH 86 -Fleurs plus grandesBiomasse plus élevéeRendement amélioré

2 182 1 591

-Maïs NB-6 -Rendement amélioré 6 045 4 454-Sorgho H887-V2 -Rendement amélioré 3 234 2 787-Oignon (sondeo)Granex

-Poids moyen plus important 2 954 2 591

-Tomate (sondeo)Santa Clara

-Floraison améliorée - -

Cantaloup Moins de chutes de fleurs après pollinisation Pourcentages plus élevés en sucres et minéraux

11 592(melons)**

8 820(melons)**

-PoivronYolo Wonder

-MS plus élevéeFruits plus lourds

17 380 11 752

-Café -Grains plus grosFormation des fèves améliorée

1 682(partiellement nettoyés)

1 409(partiellement nettoyés)

-Canne à sucre -Plus de pousses par souche plantéePourcentages de sucres et minéraux plus élevés

82 400 77 320

-Haricot noir Dor-364

-Rendement amélioré 1 125 945

-Haricot noir Esteli 150

-Rendement amélioré 841 886

* 1 manzana = 0,705 hectares ou 7 050 m2

** fruit individuel, MS : matière sèche

Données du projet Biomasa (1999)


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Engraissement des bovins à l’aide de Moringa

Sur un troupeau de 24 animaux, 12 (en 3 groupes de 4) se nourrissent à satiété d’herbe

de pâturage (la gamba) fraîchement coupée, tandis que les 12 autres se nourrissent à satiété de

Moringa haché vieux de 35 jours. On constate un gain de poids très supérieur avec le groupe

expérimental nourri au Moringa par rapport au groupe témoin nourri d’herbe de pâturage. Les

autres conditions (sels minéraux, eau, etc.) sont identiques pour les deux groupes.

Tableau 6 : Gains de poids chez des bovins nourris à satiété pendant la nuit d’herbe de

pâturage fraîchement coupée ou de Moringa haché vieux de 35 jours. [1]

Groupe Gains (g/jour) Gain moyen (g/jour)

Herbe (3 x 4 animaux) 750 – 980 950

Moringa (3 x 4 animaux) 1150 – 1450 1250

II-2 Apport pour l’AFRIQUE

Moringa oleifera est une plante à usages multiples qui prendra probablement en Afrique

plus d’importance qu’il en a actuellement. Son utilisation comme purifiant d’eau à bas prix est

d’un grand intérêt pour l’amélioration sanitaire des villages reculés.

Il est indéniable que beaucoup de carences alimentaires dans les repas africains sont

causées par des aliments pauvres en certains éléments essentiels, surtout en vitamines et en

minéraux. La plupart des familles africaines ont des problèmes pour satisfaire leurs besoins

alimentaires de chaque jour. En plus, cette alimentation n’apporte pas toutes les vitamines et

tous les minéraux essentiels pour l’organisme. Les feuilles de Moringa oleifera étant plus

riches en vitamines, minéraux et protéines que la plupart des légumes, les africains devraient

utiliser ses feuilles dans leurs alimentations pour palier toutes carences en vitamines et en

minéraux.

Aussi nul n’est sans ignorer que le taux de porteurs de VIH sida en Afrique est alarment

et le traitement onéreux n’est pas à la portée de tous. Cependant, le Moringa lutte contre les


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maladies opportunistes et il agit comme un tonifiant et un fortifiant pour les malades du sida.

Ce qui serait bénéfique pour eux mais également pour l’Afrique.

II-3 Opportunité pour POLYCHIMIE

POLYCHIMIE-Abidjan, société anonyme spécialisée dans la vente de réactifs (produits

chimiques) et matériels de laboratoire, n’a pas une grande opportunité avec le Moringa.

Bien qu’étant un arbre à usages multiples, le Moringa ne sera pas bénéfique à POLYCHIMIE.

Etant donné que le floculant de Moringa n’a pas une utilisation industrielle, donc ne peut pas

être utilisé par les usines de traitement d’eaux.


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CONCLUSION

Au terme de notre étude portant sur le pouvoir floculateur du Moringa, il ressort que le

floculant de Moringa a une part importante dans le traitement des eaux.

En effet, le Moringa utilisé comme floculant permet une bonne agglomération des

matières en suspension (MES) donc une meilleure floculation des particules colloïdales.

Cependant, il ne permet pas de stériliser complètement l’eau.

Néanmoins, le Moringa associé au sulfate d’alumine pourrait être plus efficace dans le

traitement de l’eau car il permet une bonne floculation et la désinfecte. Ceci étant,

POLYCHIMIE –ABIDJAN gagnerait à commercialiser le floculant de Moringa si seulement

les usines de traitement utilisent l’association Moringa et sulfate d’alumine. Elle devrait aussi

s’intéresser à la boue obtenue après un traitement avec le Moringa, elle est certes

biodégradable mais il faudrait voir comment la recycler.


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BIBLIOGRAPHIE

[1] FOIDL N., MAKKAR H.P.S. and BECKER K., 2002. Potentiel du Moringa oleifera pour les besoins

agricoles et industriels. In : Saint Sauveur, Appora, Besse et Fuglie, Potentiel de développement pour les produits

du Moringa, Actes de l’atelier international de Dar es Salaam, 29 Octobre-2 Novembre 2001,

CIRAD/PROPAGE/SILVA, Montpellier, France (disponible aussi sur www.moringanews.org et dans L.

Fuglie, 2002. “L’arbre de la vie”, CWS/CTA, Dakar, Sénégal)

[2] JAHN, SAMIA Al AZHARIA, 1988a – Using Moringa seeds as coagulants in developing countries,

1988a. Journal AWWA, June 1988, pp. 43-50.

[3] Utilisation de la graine de Moringa : essais de floculation au laboratoire et en vraie

grandeur, rapport de JEAN ANTOINE FABY et ALFRED ELELI, 1993, pp.1-7

[4] JAHN, SAMIA AL AZHARIA, 1988a. Synopsis on natural coagulants for water treatment. In:

Proceeding of international seminar on the use of natural coagulants for water treatment, Ygyakarta, 2-7 October

1989, Indonesia, p.25.

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Current Science 44, p. 31.

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genetic variation in Moringa oleifera Lam. Molecular Ecology 8, pp. 463-470.

[7] BERGER, M.R., HABS, M., JAHN, S.A.A. & SCHMAHL, D. (1984). Toxicological assessment

of seeds from Moringa oleifera and Moringa stenopetala, two highly efficient primary coagulants for

domestic water treatment of tropical raw waters. East African Medical Journal 61, pp. 712-716.

[8] DELAVEAU, P. & BOITEAU, P. (1980). Huiles à intérêt pharmacologique, cosmétologique et

diététique. IV. Huiles de Moringa oleifera Lamk. et de M. Drouhardii Jumelle. Plantes médicinales et

phytothérapie. 14, pp. 29-33.


http://www.moringanews.org/

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ANNEXES

ANNEXE 1: Organigramme de POLYCHIMIE

ANNEXE 2: Un arbre de Moringa

ANNEXE 3 : Une gousse de Moringa ouverte

ANNEXE 4 : Des fleurs de Moringa

ANNEXE 5 : Des gousses de Moringa sur l’arbre


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