Étude du mécanisme et optimisation de la coagulation-floculation de l'eau avec le Moringa oleifera

Abstract

Ce travail étudie la possibilité d'utiliser le Moringa oleifera, une plante tropicale, comme coagulant naturel dans le traitement des eaux, en remplacement de l'alun, à qui les scientifiques formulent de plus en plus de reproches. Les essais de coagulation ont été faits au laboratoire à l'aide du jar test sur une eau synthétique et une eau usée municipale. Les résultats montrent que le Moringa oleifera a une bonne activité coagulante dans ses graines sèches décortiquées ou non, qu'il n'est pas toxique, et qu'il contient aussi une huile végétale comestible, dont l'extraction est compatible avec celle du coagulant. En comparaison avec l'alun dans la coagulation, l'extrait brut à l'eau des graines de Moringa produit un bon enlèvement de la turbidité et des microorganismes. Il n'affecte ni le pH, ni l'alcalinité, ni la conductivité de l'eau traitée, et en plus produit des boues en quantité réduite. La caractérisation des substances actives dans la coagulation avec le Moringa a montré que ce sont des protéines cationiques, solubles dans l'eau, avec un poids moléculaire de 13 kDa, et un pH isoélectrique compris entre 10 et 11. Leur mécanisme de coagulation des particules de kaolin est l'adsorption et neutralisation des charges, en vertu de leur faible poids moléculaire et de leur forte densité de charges. L'activité coagulante du Moringa n'est influencée ni par le pH, ni par la teneur de l'eau en cations et anions. Elle a tendance à diminuer lorsque la température de l'eau diminue. Pour l'agitation, seules l'intensité et la durée de l'agitation lente ont une influence sur la turbidité résiduelle lors de la coagulation avec le Moringa, et des conditions optimales ont été déterminées. Toutefois l'extrait brut à l'eau des graines de Moringa contient des quantités importantes de matières organiques et de phosphates qui n'interviennent pas dans la coagulation, mais qui restent dans l'eau traitée après la séparation des boues par sédimentation ou par filtration. Ces matières sont à éliminer avant d'utiliser les protéines du Moringa dans la coagulation. Un protocole de purification de ces protéines a été proposé.