Clarification des eaux de surface en utilisant le cactus comme coagulant naturel

Abstract

Ce mémoire traite de l'utilisation du cactus comme biocoagulant naturel pour la clarification des eaux de surface. On se trouve fréquemment dans les eaux de surface des matières en suspension, des particules colloïdales et des substances organiques à l'origine de la turbidité. Bien qu'efficace, ce dernier peut toutefois présenter quelques inconvénients, notamment la production de boues chimiques, l'altération du pH et le risque de résidus métalliques. Des méthodes physico-chimiques ainsi que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier ont permis de caractériser les échantillons et d'identifier les principaux groupements fonctionnels impliqués dans l'activité coagulante. Les essais de coagulation-floculation ont permis d'évaluer l'efficacité du cactus dans la réduction de la turbidité et de comparer ses performances à celles du sulfate d'aluminium. Les résultats montrent que le cactus a un potentiel intéressant comme biocoagulant naturel. Son action s'explique par la présence de mucilage riche en polysaccharides, doté de groupements hydroxyles, carboxyles. Le traitement conventionnel s’appuie généralement sur le procédé de coagulation-floculation, effectué à partir de coagulants chimiques comme le sulfate d’aluminium. Bien qu'efficace, ce dernier peut avoir quelques inconvénients tels que la production de boues chimiques, la modification du pH et le risque de résidus métalliques. On a étudié dans ce travail différentes formes de cactus : poudre de cactus de différentes granulométries et jus de cactus. Des analyses physico-chimiques et de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier ont été utilisées pour caractériser les échantillons et identifier les principaux groupements fonctionnels impliqués dans l’activité coagulante. L'essai de coagulation- floculation a permis d’évaluer l’efficacité du cactus à réduire la turbidité et de comparer ses performances à celles du sulfate d’aluminium. Son efficacité est due à la présence de mucilage riche en polysaccharides, comportant des groupements hydroxyles, carboxyles et carbonyles qui peuvent interagir avec les particules colloïdales. Le mécanisme d'action repose essentiellement sur l'adsorption, le pontage interparticulaire et la formation de flocs décantables. Les résultats montrent que le cactus a un potentiel intéressant en tant que biocoagulant naturel. Son efficacité est due à la présence de mucilage riche en polysaccharides, comportant des groupements hydroxyles, carboxyles et carbonyles qui peuvent interagir avec les particules colloïdales. Le mécanisme d’action repose essentiellement sur l’adsorption, le pontage interparticulaire et la formation de flocs décantables. La granulométrie de la poudre est également un paramètre important puisqu'elle influence la surface de contact, la libération des composés actifs et la décantation des flocs. Le cactus peut donc être considéré comme une alternative naturelle ou un complément permettant de diminuer l'utilisation de coagulants chimiques dans le traitement des eaux de surface.