Traitement des eaux résiduaires industrielles (ERI) par des filtres plantés de canna Indica à flux vertical

Abstract

Le sujet de cette thèse s'inscrit dans le cadre général de l'évaluation des filtres plantés (FP) pour le traitement ou polissage des eaux résiduaires des raffineries de pétrole en Algérie. Les eaux résiduaires de raffinerie de pétrole ont été caractérisées avec différents types de polluants organiques et inorganiques. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de thèse a été de développer des solutions innovantes, permettant la conception de FP pour traiter les eaux usées industrielles, permettant de rejeter une eau de qualité acceptable dans l'environnement, en particulier dans les pays en développement. A cet effet, des pilotes de FP à écoulement vertical sous surfacique (FVSS) plantées avec la macrophytes Canna indica ont été conçues et construites pour le traitement des eaux résiduaires de Raffinerie d’Alger issus du bassin API en termes d'élimination de la matière organique, des nutriments, des solides en suspension et des métaux lourds. Afin d’étudier les interactions plante/polluant, il a été nécessaire de commencer, en premier lieu, par une étape de caractérisation des racines de C. indica par des analyses physico-chimiques (pH, pH PZC , CEC, surface spécifique...) et spectroscopiques (IR, MEBEDX).

En deuxième lieu, l’adsorption binaire des métaux de Zn 2+ et Cd 2+ par les racines a révélé le potentiel de Canna Indica en tant que biomatériau sorbant prometteur contre le risque de contamination par les métaux lourds et montre clairement la relation entre les propriétés de surface et la capacité de rétention de ces métaux par les racines des plantes. En dernier lieu, l’étude menée sur l’efficacité des filtres remplis du sable, granulats d'argile expansée et planté de Canna Indica a montré que les filtres plantés pourraient traiter les MES, DCO, les composé azotés (TN, NO 3 - , NH 4 + , NO 2 - ) et les métaux lourds (Cr, Cd, Ni, Pb, Cu, Zn, Al et Fe) des eaux résiduaires de la raffinerie de pétrole en dessous des normes algériennes avec des efficacités d'enlèvement très élevées. De plus, C. indica a eu d'excellentes performances dans l'élimination des métaux lourds. Enfin, les paramètres de conception à grande échelle ont été déterminés pour répondre aux effluents rejetés par la raffinerie