TRAITEMENT DE LIXIVIAT DU C.E.T DE TEBESSA … -SARA-CHETIO… · DCO : Demande chimique en oxygène [mg /l ] DCOi : Demande chimique en oxygène initiale [mg /l ] ... d’électrolyse

UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA Faculté des sciences appliquées

Département de Génie des procèdes

Mémoire

Master académique Domaine: Sciences et Techniques

Filière: Génie des Procèdes Spécialité: Génie Chimique

Présenté par : Naima CHETIOUI

Sara CHETIOUI

Thème

TRAITEMENT DE LIXIVIAT DU C.E.T DE TEBESSA PAR

ELECTROCOAGULATION

Soutenu publiquement: Le 05/06/2016

Devant le jury:

Ahemad TABCHOUCH MC (B) Président UKM Ouargla Lotfi BAAMER MC (B) Examinateur UKM Ouargla Moukhtar LATI MA (A) Examinateur UKM Ouargla Ridha LESSOUED MA (A) Encadreur UKM Ouargla

Année Universitaire 2015/2016

Nous remercions Dieu le tout puissant, de nous avoir aidé à

réaliser ce modeste projet ; ensuite nous remercions nous parents

qui Nous ont encouragés à terminer nos études.

Nous tenons à exprimer aussi notre profonde gratitude à notre

ENCADREUR,DR. RIDHA lEssoUED.

pour son aide et ses conseils qui nous ont été très précieux et à

madame boudjamaa souhila, à tous les enseignants du département

de Genie des procédés ainsi qu’aux laborantines qui nous ont

permis de travailler dans de bonnes conditions pendant la

réalisation de ce travail

NoUs TENoNs égAlEMENT à REMERCIER lEs MEMBREs DE jURy :

DR MoUkHTAR lATI CoMME ExAMINATEUR DE jURy

DR loTfI BAAMER CoMME ExAMINATEUR

DR AHEMAD TABCHoUCH CoMME pRésIDENT

NoUs sAIsIssoNs AUssI CETTE oCCAsIoN poUR REMERCIER

ToUTE lA fAMIllE ET lEs AMIs CHACUN à soN NoM ET à ToUTE

pERsoNNE AyANT CoNTRIBUé à lA RéAlIsATIoN DE CE MéMoIRE.

Chetioui (N.S)

II

Sommaire

Liste des abréviations……………………………………………………

Liste des figures…………………………………………………………..

IV

V

Liste des tableaus……………………………………………………….. VII

Introduction Générale ................................................................................

Chapitre I : Les Déchets

I.1. Définition du Déchet ...........................................................................

1

2

I.2. Classification des Déchets Solides ........................................................ 2

I.2.1. Les Déchets Inertes ............................................................................. 2

I .2.2. Les Déchets Dangereux .................................................................... .2

I.2.3. Les Déchets Ménagers et Assimilés ...……………………………… 3

Chapitre II : Le Lixiviat

Introduction……………………………………………………………………. …

5

II.1. Le phénomène de Lixiviation................................................ ........... .5

II.2. Le Lixiviat des Décharges .................................................................... 6

II.3. Mécanismes de formation des lixiviats................................................. 6

II.4.Composition du lixiviat …………………………………………… 7

II.5. Les Types de Lixiviats des Décharges et leur Composition .............. 7

II.5.1. Le Lixiviat Jeune ............................................................................ 7

II.5.2. Le Lixiviat Intermédiaire ................. .............................................. 7

II.5.3. Le Lixiviat Stabilisé ................................ ...................................... 8

Conclusion……………………………………………………………………. 8

III .1 Présentation du Site ....................................................................... 9

III .2 Quelques Données sur les Déchets............................................... 10

III .2.1. Les Quantités de Déchets du CET ............................................ 11

III .3.2. Caractéristiques des Déchets du CET .......................................... 13

III .3. Caractéristiques Technique du CET .................................………... 14

Chapitre III : Présentation du Centre d’Enfouissement Technique

Tébessa

III

Chapitre IV : Etude Expérimentale des Lixiviats du C.E.T .

Introduction 17

IV .1.Caractérisation des Lixiviats ............................................................ 17

IV.2. Traitement des Lixiviats………………………………………….. 17

IV .2.1 Traitement par électrocoagulation…………………………….. 17

IV. 2.2. Matériel et Méthodes ..................... .............................................. 18

IV. 3. Optimisation des paramètres d’électrocoagulation ……………...... 18

IV. 3.1. Effet de la distance entre-électrode…………………………….. 18

IV. 3. 2. Effet de la vitesse d’agitation ………………………………. 23

IV. 3.3. Effet de pH. ……………………………………………………. 27

IV. 3.4. Effet de l’intensité du courant…………………………………. 32

Conclusion générale …………………………………………………… 38

Références bibliographiques .

Annexe.

IV

Liste des abréviations

CET : Centre d’enfouissement technique.

DCO : Demande chimique en oxygène [mg /l ]

DCOi : Demande chimique en oxygène initiale [mg /l ]

DCOf : Demande Chimique en oxygène finale [mg /l ]

DBO5 : Demande biologique en oxygène au bout de 5 jours [mg /l ]

COT: Quantité totale de carbone présent dans les lixiviats [mg /l ]

pH : potentiel hydrogène

T : Température[C°]

Con : Conductivité [ms]

e: distance inter-électrode [cm]

V : vitesse d’agitation [tr/min]

TUR : Turbidité [NTU]

P1 : poids de la boue humide [g]

P2 : poids de la boue sèche [g]

V

3ème Chapitre

Liste des figures

3 Figure I-1 : Classification des déchets selon leur état physique…………………. 3

Figure I- : Classification des déchets selon leur nature chimique……………. 4

Figure I-3 : Classification des déchets selon leur source de production………... 4

Figure I-2 : Portrait de déchets ménagers et lixiviat

Figure III-1 : Vue du CET depuis Google earth ……………………………… 9

Figure III-2 : Population et la quantité de déchets dans chaque secteur ……….. 12

Figure III-3: Composition des déchets ménagers du Tébessa………………… 13

Figure III-4 : Une section longitudinale de la procédure d'extraction de lixiviat.. 14

Figure III-5 : Les déchet ……………………………………………………… 15

Figure III-6 : Les Bassins de collecte des lixiviat……………………………… 16

Figure IV-1 : Dispositif de traitement d’électrocoagulation……………………. 18

Figure IV- 2: Variation du pH, température et conductivité en fonction du temps

d’électrolyse on la distance e=2cm…………………………………………… 19

Figure IV- 3: Variation des paramètres en fonction du temps d’électrolyse on la

distance entre électrode=2.9cm……………………………………………….. 19

Figure IV- 4: Variation du pH, température et conductivité en fonction du

temps d’électrolyse on la distance inter-électrodes=3.9cm……………………. 20

Figure IV- 5: Variation du pH, température et conductivité en fonction du

temps d’électrolyse on la distance inter-électrodes=4.9cm…………………. 21

Figure IV-6: Variation du pH, température et conductivité en fonction du temps

d’électrolyse on la distance inter-électrode=5.9cm…………………………….. 21

Figure IV- 7: Variation de la DCO en fonction du temps d’électrolyse………… 22

Figure IV -8: Variation de la turbidité en fonction des distances inter-électrode.. 22

Figure IV- 9: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction

du temps d’électrolyse on la vitesse d’agitation=100tr/min…………………….. 23

Figure IV -10: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps

1ère Chapitre

4ème Chapitre

VI

d’électrolyse avec 150tr/min…………………………………………………….. 24

Figure IV -11: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps

d’électrolyse avec 200tr/min…………………………………………………….. 25

Figure IV-12: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps

d’électrolyse avec 350tr/min……………………………………………………… 26

Figure IV-13: Variation de la DCO (R%) en fonction du temps d’électrolyse… 26

Figure IV -14: Variation de taux d’abattement en fonction la vitesse d’agitation 26

Figure IV-15: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps

d’électrolyse pH=8.7…………………………………………………………….. 27

Figure IV- 16: Variation du pH, de température et de la conductivité en

fonction du temps d’électrolyse on le pH=7…………………………………… 28

Figure IV-17: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction

du temps d’électrolyse on le pH=6……………………………………………….. 28

Figure IV-18: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction

du temps d’électrolyse on le pH=5…………………………………………….. 29

Figure IV- 19: Variation du pH, de température et de la conductivité en

fonction du temps ……………………………………………………………… 30

Figure IV -20 : Variation de la DCO (R%) en fonction du temps d’électrolyse

d’électrolyse on le pH=3,8……………………………………………………… 30

Figure IV-21: Variation de la turbidité (R%) en fonction du Ph ……………… 30

Figure IV-22: Variation de pH en fonction du temps d’électrolyse …………… 33

Figure IV- 23: Variation de la conductivité en fonction du temps d’électrolyse.. 34

Figure IV -24: Variation de la DCO en fonction du temps d’électrolyse ……… 34

Figure IV-25 : Variation de turbidité en fonction du l’intensité courent ……… 35

Figure IV- 26: Etat d’électrodes avant et après traitement …………………… 36

Figure IV-27: Couleur des lixiviats avant et après traitement ………………… 36

VII

Liste des tableaux

Tableau II-1 : Les Types de Lixiviats des Décharges ………………………………. 8

Tableau III-1: L'évolution de la quantité de déchets ménagers produits pour la ville

de Tebessa 2002-2010………………………………………………………………. 11

Tableau III- 2: Repartitions de la population en fonction de la production journalese

de déchets………………………………………………………………….. 12

Tableau III-3 : Nature des déchets à Tébessa ..................................................................... 13

Tableau IV-1: caractéristiques des lixivats ......................................................................... 17

Tableau IV-2: Les conditions de la réaction pour la distance (e=2) .................................. 18

Tableau IV-3 : Les conditions de la réaction pour la distance (e=2.9) .............................. 19

Tableau IV-4 : Les conditions de la réaction pour la distance (e=3.9) ............................... 20

Tableau IV-5 : Les conditions de la réaction pour la distance (e=4.9) ............................... 20

Tableau IV- 6: Les conditions de la réaction pour la distance (e=5.9) ............................... 21

Tableau IV- 7 : résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 100tr/min ............................. 23

Tableau IV- 8: résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 150tr/min .............................. 24

Tableau IV- 9 : résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 200tr/min ............................. 25

Tableau IV- 10: résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 350 tr/min .......................... 25

Tableau IV- 11 : résultats trouvés avec un pH=8.7 ............................................................ 27

Tableau VI-12 : résultats trouvés avec un pH=7 ................................................................ 28

Tableau VI-13 : résultats trouvés avec un pH=6 ....................................................... 29

Tableau VI-14 : résultats trouvés avec un pH=5 ................................................................ 29

Tableau VI-15 : résultats trouvés avec un pH=3.8 ............................................................. 30

Tableau VI-16 : résultats trouvés avec I=1 ......................................................................... 32

Tableau VI-17 : résultats trouvés avec I=1.4……………………………………… 32

Tableau VI-18 : résultats trouvés avec I=1.6 ...................................................................... 33

Tableau VI-19 : résultats trouvés avec I=2 ......................................................................... 33

3ème Chapitre

4ème Chapitre

2ème Chapitre

1

Introduction

Introduction générale

L’augmentation du volume des déchets en décharge (contrôlée et sauvage) ainsi que leurs

interactions avec le milieu extérieur conduisent à la production et à la dispersion de flux

polluants, essentiellement à travers l’émergence des lixiviats. La production de lixiviats est

l’un des problèmes les plus aigus que la pratique de l’enfouissement des déchets

occasionne.[1]

Dans les centres d’enfouissement le contact entre ces effluents et l’écosystème

environnant est en théorie évité grâce à des aménagements qui garantissent l’étanchéité des

casiers contenant les déchets.

Les lixiviats qui s’écoulent de la décharge sont contaminés par divers produits et

polluants présents dans ce bioréacteur que constitue la décharge. Ainsi ces derniers doivent

répondre à des normes de rejet leur imposant au préalable un traitement spécifique. Le suivi

de ces effluents s’avère nécessaire aussi bien pour prévenir les risques sanitaires,

environnementaux que pour collecter régulièrement les données dont l’exploitation servira à

améliorer leurs traitements.

La composition des lixiviats dépend de plusieurs paramètres: pH, âge du site, type de

déchets entreposés auquel s’ajoutent le climat et la saison. Afin de choisir le procédé le plus

approprié pour chaque effluent, il est nécessaire de considérer une série de conditions: les

caractéristiques de l’eau résiduaire brute: DCO, DBO5, MES, pH, métaux lourds. La qualité

de l’effluent final requis (spécifications de l’eau traitée liées à la réglementation) et les coûts

relatifs.[4]

Notre étude consiste à évaluer les paramètres physico-chimiques caractérisant les lixiviats

issue du centre d’enfouissement technique de Tébessa minimisant et proposé un traitement

pour dépolluer les principaux paramètres tel que la DCO et la turbidité.

L’électrocoagulation est une technique attirante et convenable pour le traitement des

différents effluents en raison de ses nombreux avantages tels que sa compatibilité

environnemental, son adaptabilité, son efficacité et son faible coût.

Ce mémoire est composé de deux parties:

La première est une synthèse bibliographique qui se décompose en trois chapitres, le

premier met des points sur la définition du déchet et ça classification. Le deuxième aborde le

phénomène de lixiviation, les mécanismes de formation et ça composition. La présentation du

centre d’enfouissement technique de Tébessa est abordée dans le chapitre trois.

Dans la deuxième partie, nous présentons les essais réalisés, commençant par une caractérisation globale de notre lixiviat jusqu'à optimisation des conditions de traitement par électrocoagulation.

Chapitre I Les Déchets

Définition du Déchet

Le déchet peut être défini comme étant tout résidu d’un processus de production, de

transformation ou d’utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement. Mais

la définition officielle selon la Loi N°01-19 du 12/12/2001 relative à la gestion, au contrôle et

à l’élimination des déchets est : tout résidu d’un processus de production, de transformation

ou d’utilisation et plus généralement toute substance, ou produit et tout bien meuble dont le

propriétaire ou le détenteur se défait, projette de se défaire, ou dont il a l’obligation de se

défaire ou de l’éliminer . [2]

Classification des Déchets Solides

Les Déchets Inertes

Les déchets inertes sont des déchets qui ne subissent en cas de stockage aucune

modification physique, chimique ou biologique importante. Ces déchets ne se décomposent

pas, ne brûlent pas et ne produisent aucune réaction physique, chimique ou biologique de

nature à nuire à l’environnement. Leur potentiel polluant, leur teneur élémentaire en polluants

ainsi que leur écotoxicité sont insignifiants .

Les Déchets Dangereux

Les déchets dangereux sont constitués des déchets dangereux des ménages, des déchets

de soins et assimilés à risque et des déchets industriels spéciaux (déchets organiques ou

minéraux comme les hydrocarbures, les goudrons, les solvants, les acides de décapage, tel les

cendres volantes, …etc). Ces déchets sont traités dans des centres de stockage spéciaux.

Les conditions d’implantation et de gestion de ce type de centre de stockage entraînent la

mise en œuvre de conditions d’étanchéité optimum. Toutefois la production de lixiviats est

limitée car les critères d’admission excluent tout déchet fermentescible et les déchets sont

rapidement recouverts et isolés des eaux météoriques .

Les Déchets Ménagers et Assimilés

Les déchets ménagers et assimilés, appelés déchets non dangereux, comprennent

notamment les déchets industriels banals qui sont les déchets provenant de l’industrie, du

commerce, de l’artisanat, des services, des administrations et des activités de toutes natures,

dès lors qu’ils ne sont ni inertes ni dangereux. L’évolution de ces déchets dans le site de

stockage et leurs interactions avec le milieu extérieur conduisent à la dispersion de flux

polluants, essentiellement à travers l’émergence de lixiviats qui résultent de la mise en

solution par voies physico-chimiques et biologiques, des éléments polluants dans les eaux de


percolation. Ainsi, des métaux, des molécules organiques et des quantités importantes d’azote

ammoniacal se . .[2]

Figure I-1. Classification des déchets selon leur état physique

Figure I-2. Classification des déchets selon leur nature chimique


Figure I-3. Classification des déchets selon leur source de production

Figure I-4 Portrait de déchets ménagers et lixiviat


Introduction

Le lixiviat est le liquide résiduel provenant de la percolation des eaux à travers les

déchets. Il est chargé en polluants (organiques, minéraux, métalliques) par extraction des

composés solubles des déchets. Ces eaux proviennent des précipitations, du ruissellement ou

des déchets eux-mêmes. Sa composition et son volume sont difficiles à déterminer car la

décharge constitue un réacteur complexe évoluant spontanément. Les déchets enfouis servent

de substrat aux micro-organismes (bactéries, levures, champignons) dont l’activité a des effets

directes sur les conditions physico-chimiques du milieu (pH, potentiel redox) ou peuvent

déclencher des phénomènes physico-chimiques secondaires (dissolution, précipitation)

Le phénomène de Lixiviation

La lixiviation est une technique d'extraction de produits solubles. Elle consiste à faire

passer lentement un liquide à travers un solide en poudre. Le lixiviat, liquide que produit

l'opération, peut ensuite être traité pour en extraire les substances dissoutes. Le café filtre est

obtenu par lixiviation. L'eau passe à travers la poudre de café moulu.

En edaphologie, la lixiviation est également le processus au cours duquel l'eau de

ruissellement passe au travers des pores du sol, et se rapproche de la percolation.

Elle est aussi utilisée dans l'industrie minière.

Dans le domaine de l'altération des matériaux, la lixiviation est le phénomène de

lessivage d'éléments solubles. Le verre est altéré par dissolution des sels alcalins et

alcalinoterreux qui vont, une fois en contact avec les éléments atmosphériques, (carbone,

soufre, hydrogène) se recristalliser. La lixiviation entraîne une modification de composition

du matériau originel. Pour le verre, la couche lixiviée correspond à la couche résiduelle riche

en silice et appauvrie en cations modificateurs de réseau structurel de base (potassium,

sodium, magnésium et calcium).

En gestion environnementale, le phénomène de lixiviation est le processus au cours duquel

l'eau s'infiltre dans un site de stockage et se charge de matières dangereuses comme les

métaux lourds. L'eau finissant dans la nappe phréatique par ruissellement. Le phénomène est

très présent dans toutes les anciennes décharges ménagères et industrielles où les déchets

n'ont pas été stockés dans un environnement imperméable ou avec un processus de traitement

du ruissellement. . [2]


Le Lixiviat des Décharges

On peut définir le lixiviat comme étant le jus de décharges, soit l’eau qui a percolé à

travers les déchets en se chargeant de polluants .

La législation européenne définit le lixiviat comme « tout liquide filtrant par percolation des

déchets mis en décharge et s’écoulant d’une décharge ou contenu dans celle-ci ». Plus

communément, le lixiviat provient de l’eau qui percole à travers les déchets en se chargeant

bactériologiquement et chimiquement en substances minérales et organiques dissoutes ou en

suspension .

Les Mécanismes de Formation des Lixiviats

La compréhension de la genèse des lixiviats implique non seulement la connaissance de

la nature des déchets enfouis et du mode d’exploitation de la décharge (hauteur des déchets,

nature et qualité des déchets, surface exploitée, compactage, âge des déchets ….), mais aussi

l’étude des interactions entre l’eau et les déchets.

La formation de lixiviats à partir des déchets met en jeu une grande diversité de phénomènes

qui peuvent être répartis en deux catégories:

Les mécanismes physico-chimiques: l’évolution du pH, du pouvoir tampon, de la salinité

et du potentiel d’oxydoréduction des percolâtes est le résultat des mécanismes chimiques

de solubilisation, complication, oxydoréduction, adsorption, neutralisation et transfert de

matière.

Les processus biologiques aérobie et anaérobie: grâce à l’action biochimique des

enzymes sécrétées par les micro–organismes du milieu, la fraction organique des déchets

est dégradée. [4]

II .4.Composition des lixiviats

Plusieurs paramètres physico-chimiques peuvent être utilisés pour définir la composition

d’un lixiviats telles que :

La DCO: Quantitie l’état d’oxydation des substances présentes dans les lixiviats.

La DBO5: Quantitie la biodégradabilité des lixiviats.

Le COT: Quantité totale de carbone présent dans les lixiviats.

Le rapport DBO5 / DCO: Représente la biodégradabilité.

Le rapport DCO / COT: Représente l’état d’oxydation des lixiviats.

L’azote Kjedahl : Azote ammoniacal et azote organique.


Les lixiviats de la plupart des enfouissements contiennent des concentrations en

contaminants qui dépassent le critère de qualité pour les eaux de surface et les eaux potables

et qui présentent ainsi un risque environnemental élevé. Ces contaminants se classent en

quatre groupes de polluants à savoir:

La matière organique dissoute ou en suspension, issue de la biomasse, exprimée

généralement en Demande Chimique en Oxygène (DCO) (les AGV, les substances

humiques et fulviques…)

Les micropolluants organiques (hydrocarbures, composés, organo-halogénés…)

Les composés minéraux majeurs sous forme ionique (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, Fe2+,

HCO3-, Cl-, SO4

2-…) ainsi que d’autres composés tels que les borates, les sulfites…

Les cations de métaux lourds à l’état de traces, sous forme majoritairement complexée par

des ligands minéraux (HCO3-, Cl-, SO4

2-) ou organiques (macromolécules de type

humique et fulvique) . [4]

Les Types de Lixiviats des Décharges et leur Composition

Le Lixiviat Jeune

Il est caractérisé par un pH acide de l’ordre de 6. Le rapport DBO5/DCO est important,

du fait de la présence des microorganismes. La DCO dépasse souvent les 20 000 mg/l et peut

même atteindre des valeurs extravagantes (jusqu'à 80 000 mg/l), les acides carboxyliques

représentent environ 80% de la charge organique . Ainsi, un traitement biologique est

fortement recommandé pour ce genre d’effluent . [3]

Le Lixiviat Intermédiaire

C’est une phase de transition entre le lixiviat jeune et le lixiviat stabilisé. Le pH

s’approche généralement de la neutralité et la charge organique est nettement plus faible que

celle du jeune (entre 3 000 et 15 000 mg/l). Le rapport DBO5/DCO avoisine les 0,2. Le

pourcentage en acides carboxyliques est faible (20 à 30%). Ce genre de lixiviat est faiblement

biodégradable et c’est plutôt les procédés physico-chimiques qui sont préconisés pour son

traitement . [3]

Le Lixiviat Stabilisé :

Ou appelé aussi le lixiviat vieux. La DCO ne dépasse pas les 2 000 mg/l et le pH est

légèrement basique (7,5 à 8,5), les acides carboxyliques et les métaux n’existent presque pas

dans ces eaux, mais la teneur des composés à haut poids moléculaire est importante . [3]


Tableau II .1 : Types de Lixiviats des Décharges

Conclusion

Les lixiviats se chargent donc de polluants organiques, minéraux et métalliques et

risquent ainsi de provoquer la pollution de la nappe phréatique. La pollution des eaux

souterraines est le résultat de l’infiltration et de la diffusion des lixiviats en sous-sol

perméable ou fissuré. Par leur caractère polluant, les lixiviats doivent être traités avant leur

rejet éventuel en milieu naturel afin d'éviter la contamination des eaux souterraines.

Chapitre III

III .1 Présentation du

III .1 .1 Site du Centre technique pour combler les ordures ménagères

1.1.a. Site et topographique

Site se trouve à 7 km le long de l'est de la voie ferrée de la route nationale n ° 16 et 500

m de relier la ville de Tébessa et les mines de phosphate Composite du cou Mont. Le site se

compose principalementt de terrains vacants à la nature de la topograph

de certaines personnes. [

Site se trouve sur une superficie d'environ 30 hectares ruelle bien sûr, avec la route

nationale n ° 16 et situé à environ 7 kilomètres à l'est de la ville méridionale de Tebessa. Site

situé à une altitude au dessus du niveau d'environ 874

.1 Présentation du Site


1.1.a. Site et topographique



compose principalementt de terrains vacants à la nature de la topograph

[14 ]



de au dessus du niveau d'environ 874-920 m de la mer.

Figure III-1 Vue du CET depuis google earth

CET




compose principalementt de terrains vacants à la nature de la topographie de surface parsemée



920 m de la mer. [14 ]

Chapitre III CET

10

III .2 Quelques Données sur les Déchets

III .2 .1 Les déchets solides dans la ville de Tébessa:

1. routes de déchets et les rues

2. déchets commerciaux

3. Gestion des déchets

4. déchets industriels dans la ville de Tébessa

5. . déchets hospitaliers à la ville de Tébessa

6. Synagogues de déchets [14 ]

III .2.2 Les déchets Accueil à Tébessa:

Ce type de déchets est le plus élevé dans toutes les villes, quel que soit le

nombre et la taille de sa population et la ville de Tébessa ne diffère pas de ces villes

où la quantité de déchets ménagers posé lié à la taille de sa population, qui a été estimé

à: 198 181 habitants et que l'année 2008. [14 ]

Chapitre III CET

11

Tableau III-1: Evolution de la quantité de déchets ménagers produits pour la ville de Tébessa

2002-2010[14 ]

Année

population

quantité du déchet

Tonn/jour

2002 167033 70,81

2003 171176 72,47

2004 175415 74,17

2005 179754 75,90

2006 188194 77,68

2007 194122 79,49

2008 198181 14, 81

2009 201455 57,84

2010 203875 56,89

Le tableau ci –dessous illustre l’évolution de la quantité de déchets ménagers produits pour

la ville de Tébessa 2002-2010 ,On observer l’augmentation des la quantité des déchets

(ton/jour) avec augmentation de temps (2002-2007 ).

III .2.4 Les déchets ménagers distribués par la combinaison de la ville de Tebessa

secteurs

En raison de l'expansion urbaine et la croissance démographique de Tebessa

maire des intérêts de la municipalité en collaboration avec la Direction de l'environnement

de la division de Tebessa ville en huit régions pour la meilleure gestion des déchets ménagers

et que de 2002 à 2011, les mêmes divisions et des secteurs urbains de la ville et sont les

suivants. [14 ]

Chapitre III CET

12

Tableau III- 2: Répartition de la population de Tébessa en fonction de la production

journalière de déchets [14 ]

population

La quantité

des déchets

KG/jour

La proportion de déchets

%

10662 4380 %05.40

25961 10630 %13.10

28400 11640 %14.34

58622 24000 %29.60

41102 16830 %20.73

20373 8340 %10.30

6956 2850 %03.50

6005 2460 %03.03

198.181 81140 %100

Figure III.2 : Population et la quantité de déchets dans chaque secteur.

70000

60000

50000

40000

30000

Population

la quntité des dechéte

20000

10000

0

1 2 3 4 5 6 7 8

Chapitre III CET

13

Le Tableau ci –dessous illustre la répartition de la population de Tébessa en fonction

de la production journalière des déchets , On observer la augmentation des déchets

avec augmentation la population .

La figure ci –dessous que montré la variation les population et la quantité de

déchets dans chaque secteur.

5 : caractéristiques des déchets ménages à Tébessa

Tableau III-3 : Nature des déchets à Tébessa [14 ]

la nature du matériau Tébessa Ville

substance organique %73.30

papier %4.6

carton %6.35

verre %1.05

métaux %2.34

plastique %5.2

bois /

texture /

D'autres matériaux %5.5

/ %100

Chapitre III CET

14

Figure III. 3: Les composition des déchets ménagers du Tébessa.

Les Tableau et Figure ci –dessous illustre la nature et les composition des déchets ménagers

du Tébessa .On observer le grande quantité est substance organique , et papier , carton ,verre ,

métaux , plastique .

III .3. Caractéristiques Technique du CET

Tout d'abord, le mouvement des déchets directement dans la zone de fossé ou décharge

pour décharger la cargaison, un trou de 100 zones * 100 * 20 heures, et 09 sont programmés

ou fossés

Deuxième Quant au sol, il est couvert avec des fluides étanches et nuisibles, et existent

dans les puits pour éliminer les gaz toxiques comme le méthane liquéfié, CH4, et est une

couche très toxique de gaz privé d'ozone et causant le réchauffement climatique, et il y a un

réseau de tuyaux à la sortie de XCVA de déchets liquides résultant et sont transférés aux

bassins de consolidation et est un trois bassins classés.

Troisième après le premier mouvement est plein à la seconde, puis la troisième, et pour

la première du bassin est plus un lieu de rassemblement où en circulation ou des matériaux

lourds et allant. Et aussi ces bassins entourés par une fuite à l'épreuve . [14 ]

73.30% substance organique

4.60% papier

6.35% carton

1.05% verre

2.34% métaux

5.20% plastique

Chapitre III CET

15

Figure III-4 : Une section longitudinale de la procédure d'extraction de lixiviat

Figure ci – dessous illustre la procédé d'extraction de lixiviat dans les déchets ménager .

Chapitre III CET

16

Figure III-5 : Les déchets ménager de la ville de Tébessa [14 ]

Figure ci – dessous illustre les déchets ménager de la ville de Tébessa , après compactage et

classification par rapporte la nature des déchets .

Chapitre III CET

17

Figure III--6 : Les Bassins de collecte de lixiviat [14 ]

la figure ci – dessous illustre les draine collecteur des lixiviat après extraie dans les déchet

ménager de la ville Tébessa ,On observe la décantation les bassins de collecte pour traité par

la methode biologique

Chapitre IV Etude experimental

17

Introduction

Ce chapitre porte sur l'optimisation de la performance épuratrice de l'unité

d'électrocoagulation. La performance du réacteur conçu, les paramètres influençant

l’efficacité d’enlèvement de la DCO, les essais de traitement de lixiviat et le pouvoir

désinfectant du procédé d’électrocoagulation sont les principales lignes à discuter dans ce

chapitre. De plus, certains effets complémentaires induits par processus d'électrocoagulation

sont exposés telles que l’évolution de pH, la conductivité et la turbidité et la production des

boues……

IV. 1. Caractérisation des Lixiviats

Dans cette étude, nous avons traité les lixiviats centre technique de l’enfouissement

Tébessa, par électrocoagulation. Avant de procéder au traitement une caractérisation a été

effectuée. Le tableau ci-dessous illustre les caractéristiques des lixivats brut.

Tableau IV-1: caractéristiques des lixivats

pH Con

(ms)

Turbidité

(NTU)

DCO

(mg/L)

DBO5

(mg/L)

DBO5/

DCO

8.5 55 150 9850 800 0.08

De ces caractéristiques, on peut dire que ce lixiviat est Stabilisé par ce que le pH est

supérieure à 7 et le rapport de la biodégradabilité DBO5/ DCO=0,08 est inférieur à 0,1.

IV.2. Traitement des Lixiviats par électrocoagulation

IV .2.1 Principe du procédé

Le procédé d’électrocoagulation est basé sur le principe des anodes solubles. Il s’agit,

d’imposer un courant (ou potentiel) entre deux électrodes (fer ou aluminium) immergées dans

un électrolyte contenu dans un réacteur pour générer, in situ, des ions (Fe2+, Fe3+, Al3+),

susceptibles de produire un coagulant en solution et de provoquer une coagulation- floculation

des polluants que l’on souhaite éliminer. L’électrolyse peut également coaguler les composés

solubles oxydables ou réductibles contenus dans l’effluent. Le champ électrique crée un

mouvement d’ions et de particules chargées. Cette action permet de rassembler les matières

en suspension sous forme de flocs qu’on élimine ensuite par un procédé physique classique

(décantation, flottation, filtration)


18

IV .2. 2. Protocoles expérimentaux

Le dispositif expérimental est montré dans le schéma ci-dessus. Nous avons utilisé

deux électrodes en Al de dimensions (6*2.4*0.3cm) pour un volume de 400ml d’échantillon.

A chaque fois on fait varier un paramètre et fixe les autres (pH, la vitesse d’agitation, la

distance entre électrodes, de l’intensité du courant). La figure ci-dessous montre le dispositif

de traitement utilisé.

Figure IV-1 : Dispositif de traitement d’électrocoagulation

IV. 3. Optimisation des paramètres d’électrocoagulation

IV. 3.1. Effet de la distance inter-électrodes

Dans cette partie nous avons varié la distance inter-électrodes à 2cm et fixé les

autres facteurs (pH initial, v=150 tr/min, I=2A, t= 90 min, 12V). Le tableau et les figures ci-

dessous illustrent les résultats trouvés après traitement.

Tableau IV-2: Les conditions de la réaction pour la distance (e=2)

t (min) 15 30 45 60 75 90 Poids d’ électrodes

Poids de la bous

pH 9.33 9.27 9.63 9.57 9.88 9.39 Avant : 17.47

Après : 16.83

7.7g T(C°) 23.1 30.1 34.2 39.7 39.3 38.8

Cond 40.5 41.2 42.1 36.5 39.3 34.7

R%DCO 70.18 79.7 79.87 6.08 90.13 85.3


19

Figure IV. 2: Variation du pH, température et conductivité en fonction du temps d’électrolyse on la distance e=2cm

Dans la courbe ci-dessus on observe une augmentation de la température de la solution

traitée avec une augmentation de temps de réaction avec une fluctuation de la valeur du pH.

Tableau IV-3 : Les conditions de la réaction pour la distance (e=2.9)


Poids des boue

pH 9.61

9.74

8.45

10.12

10.11

9.34

Avant : 17.08

Après : 18.09

2.58 T (C°) 24.5 32.3 39.6 38.1 38.1 39.7 Con 30.4 30 25.3 21.7 28.3 24.3

R%DCO 68.69 68.69 16.52 75.40 81.36 85.09

Figure IV. 3: Variation des paramètres en fonction du temps d’électrolyse on la distance entre électrode=2.9cm

e=2cm60

50

40

30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90

e=2.950

40

30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


20



Poids des boue

pH 9.30 8.92 9.25 9.86 9.98 10.05 Avant : 16.83

Après : 15.38

7.26g

T (C°) 27.2 34.8 38.7 40.4 41.3 42.7 Cond 45.1 42.1 42.1 42.0 40.0 38.0

R% DCO 22.4 28.44 23.97 26.96 32.17 2.36

Figure IV. 4: Variation du pH, température et conductivité en fonction du temps d’électrolyse on la distance inter-électrodes=3.9cm


t (min) 15 30 45 60 75 90 Poids d’

électrodes Poids des

boue pH 9.29 9.55 9.66 9.84 9.75 10.16 Avant :

14.61 Après :

13.79

3.07g T (C°) 27.6 34.1 36.6 38.9 38.8 26.3 Con 41 38.1 37.2 36 39.2 33.9

R% DCO 65.71 17.76 9.81 64.96 47.83 59

e=3.9cm60

50

40

30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


21

Figure IV. 5: Variation du pH, température et conductivité en fonction du temps d’électrolyse on la distance inter-électrodes=4.9cm

Tableau IV- 6: Les conditions de la réaction pour la distance (e=5.9)


Poids des boue

pH 9.31 9.51 9.31 9.70 9.68 9.84 Avant : 14.61

Après :

13.79

3.07 T (C°) 22.4 29.2 32.9 33.8 34.7 34.7 Con 33.3 18.6 18.6 25.6 26.2 29.2

R%DCO _ 64.97 96.27 76.89 94.03 37.39

Figure IV. 6: Variation du pH, température et conductivité en fonction du temps

d’électrolyse on la distance inter-électrode=5.9cm

50

40

30

20

10

0

e=4.9cm

pH

T (C°)

Con 0 15 30 45 60

Tt(min)

75 90

e=5.9cm40 30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


22

d. Variation de la DCO en fonction de la distance inter-électrodes

Figure IV. 7: Variation de la DCO en fonction du temps d’électrolyse

La figure ci-dessus montre que le rendement optimal de la DCO est de 96.27 % en utilisant e= 5.9cm et un temps d’électrolyse de 45min.

c. Variation de la TUR en fonction de la distance inter-électrodes

Figure IV .8: Variation de la turbidité en fonction des distances inter-électrode

On observe que le rendement maximal de la turbidité (38 .08 %) ce qui correspond à

une distance entre les électrodes de 4.9 cm .

Le pH et la conductivité dans le lixiviat sont considérés parmi les paramètres les plus

importants, qui affectent la concentration de lixiviat dans les décharges des déchets ménagers.

Ces résultats montrent que le pH augmente avec le temps dans tout les essais (pH initial=8.79,

120

100

80

60

40

20

R%(e=2cm)

R%(e=2.9cm)

R%(e=3.9cm)

R%(e=4.9cm)

R%(e=5.9cm)

0

15 30 45 60 75 90

t(min)

TUR 40 30 20

10 TUR

0

e=2cm e=2.9cm e=3.9cm

e=cm

e=4.9cm e=5.9cm

R%

TU

R

DC

O R

%


23

v = 150 tr/min, I = 2A, temps = 90min, U=12 V, 2 électrodes en aluminiums avec variation

de la distance entre les électrodes (2,2.9 ,3.9 ,4.9 ,5 .9).

On a observé une diminution de la conductivité, ceci peut être justifié par la dégradation

des sels.

Les figures ci-dessus illustrent la variation de la conductivité en fonction du temps

d’électrolyse avec tout les distances inter-électrodes, on a observé que la meilleure distance

est 5.9cm ce qui correspond à la plus faible valeur de la conductivité ce qui fait l’existence de

petite quantité des sels.

On remarque que la distance optimale est 5.9 ce qui correspond à une faible perte de masse

de l’électrode et une quantité minimale de boue.

IV. 3. 2. Effet de la vitesse d’agitation

a. Conductivité et pH

Les conditions utilisées pour dans cette étape traitement sont: pH initial, e = 5.9 cm, I= 2

A, temps = 90min, 12V, et des vitesses d’agitation entre 100 et 350tr/min .

Tableau IV- 7 : résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 100tr/min


Poids des boue

pH 9.73 9.69 9.81 9.90 9.90 10.05 Avant : 13.66

Après :

13.23

13.66

T (C°) 17.2 24.1 28.7 30.6 32.1 33.6 Con 30.3 29.1 27.8 27.6 27.4 24.5 R% 62.73 37.39 65.71 52.29 70.18 66.46

Figure IV. 9: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction du temps d’électrolyse on la vitesse d’agitation=100tr/min

V=100tr/min 40

30

20

10

0

pH

T

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


24

La figure IV. 9 illustre la variation de pH, la température et la conductivité en fonction

du temps d’électrolyse on la vitesse d’agitation=100tr/min, on observe une augmentation de

pH jusqu’à 10.05 et une diminution de la conductivité 24,5 ms, quand le temps d’électrolyse

augmente.

Le tableau IV- 8 illustre les résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 150tr/min et les

mêmes conditions que précédemment.

Tableau IV- 8: résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 150tr/min


Poids des boue

pH 9.31 9.51 9.31 9.70 9.68 9.84 Avant : 14.61g

Après :

13.79g

3.07g

T(C°) 22.4 29.2 32.9 33.8 34.7 34.7

Cond (ms) 33.3 18.6 18.6 25.6 26.2 29.2

R% _ 64.97 96.27 76.89 94.03 37.39

Figure IV .10: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps

d’électrolyse avec 150tr/min

Le tableau IV- 9 illustre les résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 200tr/min et les

mêmes autres conditions que précédemment.

v=150tr/min 40 35 30 25 20 15 10

50

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


25

Tableau IV- 9 : résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 200tr/min


Poids de boue

pH 9.25 9.41 9.45 9.50 9.60 9.68 Avant : 13.23g

Après : 12.62g

12.51g T (C°) 23.8 30 34 38.2 39.6 40.6 Con 29.5 27.8 27.5 25 24.5 25.4 R%

DCO 44.84 50.06 46.33 3.85 56.02 40.37

Figure IV .11: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps d’électrolyse avec 200tr/min

La figure IV. 11 illustre la variation de pH, de la température et de la conductivité en

fonction du temps d’électrolyse avec une vitesse d’agitation =200tr/min. On a observé une

augmentation de pH jusqu’à 9.68 avec l’augmentation de temps d’électrolyse.

Tableau IV- 10: résultats trouvés avec vitesse d’agitation de 350 tr/min


Poids des boue

pH 8.92 9.04 9.06 9.11 9.31 9.20 Avant : 12.62g

Après : 11.77g

12.49g

T (C°) 25.9 33.4 38.6 42.9 44.6 47.1 Con 28 18.4 12.2 9.8 8.5 7.4 R% 37.39 46.33 40.37 42.61 56.02 56.77

V=200tr/min 50

40

30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


26

V=350tr/min

0 15 30 45 60 75 90

t(min)

Figure IV. 12: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps d’électrolyse avec

350tr/min


fonction du temps d’électrolyse avec une vitesse d’agitation =350tr/min. On a observé une

augmentation de pH jusqu’à maximum de 9.31 avec l’augmentation de temps d’électrolyse.

b. Variation de la DCO en fonction des vitesses d’agitation

Figure IV. 13: Variation de la DCO (R%) en fonction du temps d’électrolyse

La figure 13 illustre la variation de l’abattement de la DCO (R%) en fonction du temps

d’électrolyse en variant la vitesse d’agitation. Le meilleur taux d’abattement de la DCO était

96.27% en utilisant une vitesse d’agitation de 150 tr/min dans 45 min.

c. Turbidité

La Figure IV. 14 illustre la variation de turbidité en fonction de la vitesse d’agitation.

0

10

20

30

40

50

0 15 30 45 60 75 90

t(min)

V=350tr/min

pH

T (C°)

Con


27

Figure IV .14: Variation de taux d’abattement en fonction la vitesse d’agitation

La figure IV .14 montre la variation de taux d’abattement de la turbidité (R%) en

fonction de la vitesse d’agitation. Un rendement de dépollution de 45% est observé avec une

vitesse d’agitation de 100 tr/min.

IV. 3. 3. Effet de pH

Dans cette partie nous avons fixé les facteurs (e= 5.9cm, v=100 tr/min, I=2A, t= 90

min, 12V). Le pH est varié de 8.7 à 3.8, en utilisant H2SO4, afin d’étudier son l’effet sur le

taux de dépollutions des différents paramètres notamment la DCO et la turbidité. Le tableau et

les figures ci-dessous illustrent les résultats trouvés après traitement.

Tableau IV- 11 : résultats trouvés avec un pH=8.7

t (min) 15 30 45 60 75 90 Poids d’


boue pH 9.37 9.69 9.81 9.90 9.90 10.05 Avant :

13.95 g Après :

13.23g

13.66g

T (C°) 17.2 24.1 28.7 30.6 32.1 33.6

Con 30.3 29.1 27.8 27.6 27.4 24.5 R% DCO 62.73 36.64 65.71 52.29 70.18 66.46

R% TUR 50 40 30 20 10

0 R% TUR


28

Figure IV. 15: Variation de pH, la T° et Conductivité en fonction de temps d’électrolyse pH=8.7


fonction du temps d’électrolyse avec un pH de 8,7. On a observé une augmentation de pH

jusqu’à maximum de 10.05 dans 90 min.

Tableau VI-12 : résultats trouvés avec un pH=7


Poids des boue

pH 9.05 9.56 9.83 9.93 10.02 10.10 Avant : 22.90

Après : 22.51

12.43g

T (C°) 27.4 27.8 33.8 37.4 38.4 40.7

Con 29.3 27 28 27 24.8 25

R% 44.84 47.83 44.84 81.37 70.93 62.73

Figure IV. 16: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction du temps

d’électrolyse on le pH=7

PH=8.740

30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90

PH=7 50

40

30

20

10

0

pH

T (C°)

0 15 30 45

t(min)

60 75 90 Con


29


fonction du temps d’électrolyse avec un pH de 7. On a observé une augmentation de pH

jusqu’à maximum de 10.10 dans 90 min.



Poids des boue

pH 8.38 9.05 9.27 9.19 9.18 9.18 Avant : 22.51g

Après : 21.53g

16.15g T (C°) 32.6 41.4 46.4 50.7 53.2 54.5

Con 33 28.3 13.5 11.6 10.2 5.2

R% DCO 84.57 60.49 23.97 70.93 86.58 74.66

Figure IV. 17: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction du temps d’électrolyse on le pH=6



jusqu’à maximum de 9.27dans 45 min.



Poids des boue

pH 6.83 8.52 9.37 9.42 9.72 9.81 Avant : 19.96

Après : 19.41

21.40 T (C°) 22.9 31.9 37.2 39.4 43 44.7

Con 56.9 47.1 44.9 23.2 11.3 4 R% DCO 66.46 81.37 88.82 12.79 88.82 23.23

PH=660

50

40

30

20

10

0

PH

T(C°)

Con

15 30 45 60 75 90

t(min)


30

Figure IV. 18: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction du temps d’électrolyse on le pH=5



jusqu’à maximum de 9.81dans 90 min.

Tableau VI-15 : résultats trouvés avec un pH=3.8


Poids des boue

pH 4.83 6.25 6.42 6.46 6.17 6.2 Avant : 21.15

Après :

19.96

12.98

T (C°) 30.7 35.4 37 39.1 41.1 42.2

Con 36.5 44 35.3 13.6 19.2 20.1

R% DCO 2.36 11.30 36.64 40.37 44.84 90.32

Figure IV. 19: Variation du pH, de température et de la conductivité en fonction du temps d’électrolyse on le pH=3,8

80

60

40

20

0

PH=5

pH

0 15 30 45 60

t(min)

75 90

PH=3.870

60

50

40

30

20

10

0

pH

T (C°)

Con

0 15 30 45

t(min)

60 75 90


31


fonction du temps d’électrolyse avec un pH de 3,8. On a observé une augmentation de pH

jusqu’à maximum de 6,46 dans 60 min.

a . Variation de la DCO en fonction des pH

Figure IV .20 : Variation de la DCO (R%) en fonction du temps d’électrolyse

La figure 20 illustre la variation de l’abattement de la DCO (R%) en fonction du temps

d’électrolyse en variant la vitesse d’agitation. Le meilleur taux d’abattement de la DCO était

90.32 % avec un pH de 3,8 après 90 min.

b. Turbiduté

Figure IV. 21: Variation de la turbidité (R%) en fonction du pH

R%TUR 100

80

60

40 R%TUR

20

0

PH=8.7 PH=7 PH=6 PH=5 PH=3.8

100

80

60

40

20

0

R%(PH=8.7)

R%(PH=7)

R%(PH=6)

R%(PH=5)

R%(PH=3.8)

15 30 45 60 75 90

t(min)

R%

DC

O


32

La figure IV .21 montre la variation de taux d’abattement de la turbidité (R%) en

fonction de pH. Un rendement de dépollution est observé avec une vitesse un pH de 5. Vu les

bons résultats trouvés pour la DCO et la turbidité nous avons choisis de travailler avec un pH

de 6.

IV. 3.4. Effet de l’intensité du courant

Dans cette partie nous varié l’intensité de courant (1; 1.4; 1.6; 2A), afin d’étudier son

l’effet sur le taux de dépollutions des différents paramètres notamment la DCO et la turbidité,

et fixé les autres facteurs (e= 5.9cm, v=100 tr/min, pH=6, t= 90 min, 12V). Les tableaux et

les figures ci-dessous illustrent les résultats trouvés après traitement avec différentes intensité.

Tableau VI-16 : résultats trouvés avec I=1

t (min) 15 30 45 60 75 90 Poids des


boue

pH 6.76 8.58 8.74 9.32 9.38 9.61 Avant : 18.50

Après : 18.07

15.96g

T (C°) 22.3 25.2 27.4 29.2 30.4 31.6

Cond 44.9 45.5 43.8 36.7 34.3 32

R% DCO

41.11 43.35 26.96 33.36 14.28 55.28

Tableau VI-17 : résultats trouvés avec I=1.4

t (min)

15 30 45 60 75 90 Poids d’ électrodes

Poids des boue

Ph 7.42 8.94 9.40 9.69 9.99 10.84 Avant : 18.07

Après : 17.32

7.07g

T (C°)

22.8 26.7 30.4 33.6 36 38

Con

44.2 43 36.6 40 34.9 35 R%D CO

35.15 38.13 56.02 85.26 47.08 56.77


33

Tableau VI-18 : résultats trouvés avec I=1.6

t (min) 15 30 45 60 75 90 Poids d’


boue pH 8.38 9.05 9.27 9.19 9.18 9.18 Avant :

13.66

Après :

13.23

13.66g T (C°) 32.6 41.4 46.4 50.7 53.2 54.5

Con 33 28.3 13.5 11.6 10.2 05.2

R% 48.57 60.49 72.42 74.65 76.14 77.64

Tableau VI-19 : résultats trouvés avec I=2

t (min) 15 30 45 60 75 90 Poids des


boue Ph 7.68 9.11 9.53 9.82 10.02 10.42 Avant :

17.32 Après :

16.14

10.50g T (C°) 25.9 31.6 36 39 40.7 42.9

Cond 42.6 38.2 38.8 24 32.7 23.8

R% 23.23 32.91 24.72 0.86 53.04 50.80

a . Variation de le PH en fonction des l’intensité du courant

Figure IV. 22: Variation de pH en fonction du temps d’électrolyse

12

10

8

6

4

2

0

PH(I=1)

PH(I=1.4)

PH(I=1.6)

PH(I=2)

15 30 45 60 75 90

t(min)

PH


34

b . Variation de la conductivité en fonction des l’intensité du courant

Figure IV. 23: Variation de la conductivité en fonction du temps d’électrolyse

Les Figures IV. 22, 23 illustre la variation du pH et la conductivité en fonction du temps d’électrolyse avec I=1, 1.4, 1.6, 2 A, respectivement. Une augmentation des valeurs de pH et duminations la conductivité a été observée durant le processus de traitement

c . Variation de la DCO en fonction des l’intensité du courant

Figure IV .24: Variation de la DCO en fonction du temps d’électrolyse

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Con(I=1)

Con(I=1.4)

Con(I=1.6)

Con(I=2)

15 30 45 60 75 90

t(min)

100

80

60

40

20

0

R%(I=1)

R%(I=1.4)

R%(I=1.6)

R%(I=2)

15 30 45 60 75 90

t(min)

R%

DC

O

Co

n


35

La figure 24 illustre le taux d’abattement de la DCO en fonction du temps d’électrolyse,

avec les quatre intensités, la meilleure valeur trouvées a été 85.26% avec I=1.4A, après 60

min d’électrolyse. Noter que l’intensité de courant peut davantage déstabiliser les particules

du polluant, par ailleurs le taux de production des bulles d’hydrogène augmente et leur taille

diminue lorsque la densité de courant augmente. Tous ces effets sont bénéfiques pour une

élimination efficace du polluant par flottation. Le fait de travailler à des densités de courant

élevées, peut engendrer d’autres réactions secondaires au voisinage de l’anode telles que

l’oxydation directe des constituants du polluant, ou la formation d’oxygène au voisinage de

l’anode, cette dernière joue un rôle négatif dans l’efficacité de l’électrocoagulation.

La variation de taux d’élimination de la turbidité en fonction de temps d’électrolyse est

illustrée dans la figure IV. 25. Un rendement maximum de plus de 56% a été observé avec

I=1A.

Figure IV. 25 : Variation de turbidité en fonction du l’intensité du courant

La figure IV. 26 montre l’état des deux électrodes (anode et cathode) après traitement.

Après choisir les conditions optimales nous avons calculé le poids perdu avec cette opération,

et nous avons remarqué que la perte est de l’ordre de 0,43g ±0,1. Nous avons aussi remarqué

une dégradation importante de la couleur du noir au jaune clair, comme le montre la figure

IV-27.

TUR %70 60

50

40

30

20

10

0

TUR %

I=1A I=1.4A I=1.6A I=2A

I(A)

TU

R %

Chapitre IV

Figure IV. 26

Figure IV

Etude experimental

36

Figure IV. 26: Etat d’électrodes avant et après traitement

Figure IV-27: Couleur des lixiviats avant et après traitement

Etude experimental

Etat d’électrodes avant et après traitement

27: Couleur des lixiviats avant et après traitement


37

Conclusion

Dans cette étude, le traitement des lixiviats provenant de la décharge publique contrôlée

de la ville de Tébessa par un procède d’électrocoagulation a été évalué. Plusieurs expériences

ont été effectuées en vu de déterminer les conditions optimales pour éliminer la pollution avec

des électrodes d’aluminium. L’influence des paramètres opératoires de l’électrocoagulation

(PH, vitesse d’agitation l’intensité de courant et distance entre électrodes temps

d’électrocoagulation) est étudiée afin d’atteindre les meilleurs rendements d’éliminations de

la DCO. Nous avons trouvé des rendements importants avec pH=6, V=100tr/min, e=5.9cm et

I=2A, de l’ordre de 96% pour la demande chimique en oxygène (DCO).

38

CONCLUSION

CONCLUSION GENERALE

Les déchets génèrent plusieurs types d’effluent, nous intéresseront en particulier sur les

déchets liquides issus des centres de stockage, à savoir les lixiviats, ce qui est le liquide

résiduel provenant de la percolation des eaux à travers les déchets. Il est chargé en polluants

(organiques, minéraux, métalliques) par extraction des composés solubles des déchets. Ces

eaux proviennent des précipitations.[1]

Cependant, toute solution n’est pas définitive et les C.E.T n’échappent pas à cette règle :

Le C.E.T est un écosystème qui est en constante évolution tout au long de la dégradation des

déchets solides et produisant en parallèle d’autres éléments dits « dérivés » sous forme

gazeuse (biogaz : CH4 et CO2 essentiellement), ou liquide (lixiviats de décharges). Ces

dérivés ont des impacts très nuisibles pour l’homme ainsi que pour l’écosystème environnant.

L’électrocoagulation est parmi les techniques couramment utilisés pour le traitement de

lixiviat. Le présent travail illustre les résultats obtenus durant le traitement d’un échantillon de

lixiviat prélevé au niveau de la décharge publique contrôlée de la ville de Tébessa, Algérie

par le procédé d’électrocoagulation en utilisant des lames d’aluminium.

L’optimisation des paramètres qui affectent le procédé d’électrocoagulation à savoir la

vitesse d’agitation, la distance inter-électrode, l’intensité du courant et le pH influence

faiblement l’élimination de la DCO. Par contre une utilisation d’un réacteur bipolaire à deux

électrodes favorise bien l’élimination de cette DCO. Un rendement d’abattement de DCO de

l’ordre de 96 % a été obtenu en utilisant des électrodes en aluminium.

Enfin, le problème des déchets ne concerne pas seulement les gens du domaine technique

et de gestion, mais il est aussi important pour toute la société, et ce, en respectant un mode de

consommation qui minimise la génération des déchets. Ainsi on doit instaurer dans le

comportement des populations, notamment ceux des pays en voie de développement, la

philosophie du développement durable.

Référances bibliographiques

i

REFERANCES BIBLIOGRAPHIQUE

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électrocoagulation des lixiviats du CET de Ouled Faye"t. Mémoire d’ingénieur. ENP, Alger,

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Référances bibliographiques

ii

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[13] M.I. Al-Wabel ." Characteristics of landfill leachates and bio-solids of municipal solid waste (MSW) in Riyadh City, Saudi Arabia "Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences (2011) 10, 65–70 .

[14 ] Les données du centre d’enfouissement technique et direction de l'environnement de la

ville de Tébessa 2011 .

Annexe

Annexe

Détermination Demande chimique en oxygène (DCO)

Principe :

Oxydation chimique des matières réductrices par un excès de K2Cr2O7. Cette

oxydation se réalise en milieu acide (H2SO4), en présence de sulfate de mercure

comme catalyseur (HgSO4), à ébullition à reflux pendant 2 heures dans un ballon ou un

tube muni d’un réfrigérant.

Réactifs :

Acide sulfurique [H2SO4] à environ 4mol/L ;

Acide sulfurique-sulfate d’argent ;

Dichromate de potassium à 0,04 mol/L et contenant le sulfate de mercure (II).

Appareillage :

Appareil à reflux ;

Bloc chauffant ;

Spectrophotomètre.

Mode opératoire :

Introduire dans un tube à fond plat de DCO 2,5 ml de l’échantillon à analyser ;

Ajouter 1,5 ml de dichromate de potassium K2Cr2O7 (qui contient du HgSO4) ;

Ajouter lentement et avec précaution 3,5 ml d’acide sulfurique-sulfate d’argent

enagitant soigneusement le tube et en refroidissant sous un courant d’eau froide de

façon

à éviter toute perte de substances organiques volatils ;

Porter à ébullition dans un bloc chauffant pendant 2 h.

Expression des résultats :

Effectuer la lecture sur le photomètre à λ = 600 nm ;

La teneur en DCO est déduite du graphe d’étalonnage

R%= ((DCOI – DCOF ) / DCOI )*100

Annexe

Fig. .01 Montage de demande chimique en oxygène (DCO)

Fig.02. Spectrophotomètre.

Annexe

Détermination de la Demande Biochimique en Oxygène

Principe : L’échantillon d’eau introduit dans une enceinte thermo statée est mis en

incubation en

présence d’air. Les micro-organismes présents consomment l’oxygène dissous qui est

remplacé en permanence par l’oxygène en provenance du volume d’air situé au dessus

de l’échantillon.

L’anhydride carbonique (CO2) dégagé est piégé par l’hydroxyde de potassium. Cette

détermination en oxygène crée une dépression qui est enregistrée par une élévation du

niveau de mercure.

Mode opératoire :

La prise d’essai dépend de la charge de l’échantillon, qui elle-même dépend de l’origine

de l’échantillon industriel ou urbain, de la couleur, de l’odeur et de la charge en

matières en suspension. Voici le volume de l’échantillon d’après la DBO présumé

tableau : le volume de l’échantillon par rapport de la charge

La charge DBO présumée mg/l

Prise d’essai facteur

Très chargée 0-4000 22.7 100

Fig.03. Montage de demande biochimique en oxygène (DBO)

Annexe

Fig .04.Conductimètre

Détermination de conductivité électrique

La valeur de la conductivité est un paramètre cumulé pur la concentration en ions

d’une solution mesurée . plus une solution contient de sel , d’acide ou de base ,plus sa

conductivité est élevée .l’unité de conductivité est µs /cm ,pour sa mesure , nous avons

eu recours à la méthode électrochimique de résistance à l’aide du conductimètre de

poche cond 340i

Appareillage

Conductimètre de poche cond 340 i

Pissette eau déminéralisé

Solution kcl (3mol /l) pour calibrage

Procédure

vérifier le calibrage de l’appareil suivant la procédure ci jointe.

Plonger l’électrode dans la solution a analysé.

Lire la CE et la salinité et température des stabilise de celle-ci .

Bien rincer l’électrode après chaque usage et conserve l’électrode

toujours dans l’eau déminéralisée .

Annexe

Fig .05.pH-mètre

Détermination de PH :

But d’analyse

Détermination de l’acidité , la neutralité ou la basicité de l’échantillon

Appareillage

Un pH-mètre potable .

Solution étalon 4.7 et 10 .

Pissette eau déminéralisé .

Procédure

vérifier le calibrage de l’appareil suivant la procédure ci jointe.

Plonger l’électrode dans la solution a analysé.

Lire le PH à température stable

Bien rincer l’électrode après chaque usage et conserve l’électrode

toujours dans une solution électrolyse .

Mode opératoire :

Cette analyse peut être effectuée après la détermination des MES :

A la fin de cette analyse, déterminer le poids P1 en g, correspond au poids de

coupelle en porcelaine et des matières sèches qu’elle contient ;

Placer ensuite la coupelle en porcelaine dans un four à 100°C pendant une durée de 1

heure ;

Après refroidissement dans un dessiccateur, la coupelle, ne contient plus que de les

cendres, est à nouveau pesée : poids P2 en

La différence (P2 - P1) représente le poids des MVS


Le taux de MVS en % est donné par la formule suivante :

MVS(%) = [(P1 − P2) / (P1 − P0)] ×100

Avec P0

Fig .06. la boue

Annexe

Détermination des MVS

Cette analyse peut être effectuée après la détermination des MES :

A la fin de cette analyse, déterminer le poids P1 en g, correspond au poids de

coupelle en porcelaine et des matières sèches qu’elle contient ;

pelle en porcelaine dans un four à 100°C pendant une durée de 1


cendres, est à nouveau pesée : poids P2 en g.

P1) représente le poids des MVS de l’échantillon.


Le taux de MVS en % est donné par la formule suivante :

− P2) / (P1 − P0)] ×100

boue humide Fig .07. la boue

A la fin de cette analyse, déterminer le poids P1 en g, correspond au poids de la

pelle en porcelaine dans un four à 100°C pendant une durée de 1


de l’échantillon.

Fig .07. la boue séche

Résumé

Le lixiviat est un polluant très toxique issue des CET, nous menons cette étude qui consiste

à neutraliser cette toxicité par le phénomène d’électrocoagulation. Pour cela le les lixiviats du

centre d'enfouissement technique du Tébessa est choisis. Dans ce travail nous avons étudié

l’impact d'une série de facteurs (pH, la vitesse d'agitation, l'intensité du courant et la distance

inter- électrodes en aluminium). Nous avons trouvé un important taux d’abattement

spécifiquement pour la demande chimique en oxygène DCO la 96%.

Mots clés: Lixviat, CET, électrocoagulation, électrode en aluminium

Abstract

Landfill leachate is a pollutant resulting from household waste, and cause many threats for

human and environment. The goal of this study was to treat the waste water generated by the

landfill of Tébessa, by electro-coagulation process. The experiments were performed by studying

the effects of four variables (pH, stirring speed, current intensity and distance between aluminum

electrodes). At the end of this study a high removal efficiency of COD was found 96%. This result

proves the effectiveness of the method that has been used.

Keywords: Leachate, landfill, electro-coagulation, aluminum electrodes

الملخصة ی�الناتجة عن النفایات المنزلی�ة المطم�ورة ف�ي مراك�ز ال�ردم التقنی�ة وم�ا تس�ببھ م�ن مخ�اطر للبش�ریة و البیئنضرا لكثرة الملوثات

تبس��ة بطریق��ة التخث��ر بص��فة عام��ة، ج��اءت دراس��تنا ھ��ذة لمعالج��ة العص��ارة الناتج��ة منھ��ا؛ وبالض��بط الخاص��ة بمرك��ز ال��ردم التقن��ي

النت�ائج الت�ي ). سرعة الخلط، شدة التیار والمسافة بین الكت�رودات االمنی�وم ؛ Ph ( الكھربائي، وذلك بدراسة تأثیر مجموعة من العوامل

%. 96بنسبة تقدر DCOحصلنا علیھا كانت جد معتبرة بالنسبة للطلب الكیمیائي لألكسجین

لكترود االمنیومإ ،التخثر الكھربائي ،التقني دممركز الر میاه العكرة،ال : الكلمات المفتاحیة

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TRAITEMENT DE LIXIVIAT DU C.E.T DE TEBESSA … -SARA-CHETIO… · DCO : Demande chimique en oxygène [mg /l ] DCOi : Demande chimique en oxygène initiale [mg /l ] ... d’électrolyse