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N°72 - N° Spécial LOMÉ, Congrès E3D 2016
1. Éditorial n°72 Déchets Sciences et Techniques
Ce numéro spécial de DST regroupe une sélection de 6 articles qui ont fait l’objet de communications orales lors du Colloque E3D 2016 (Eau, Déchets & Développement Durable, http://www.e3d-lome.tg.refer.org/index.php) organisé du 7 au 11 mars 2016.à l’Université de Lomé, Togo, par L’Association Innovation et Technologie de Sfax (Tunisie), les Ecoles des Mines d’Alès et de Saint Etienne (France), l’Université Senghor d’Alexandrie (Egypte) et les Universités de Lomé et de Kara (Togo). Il s’agissait de la de la 5ème édition du Colloque E3D, qui est organisé tous les deux ans. Les précédentes éditions ont eu lieu en 2008 à Hammamet, Tunisie, en 2010 à Alexandrie, Egypte, en 2012 à Agadir, Maroc, et en 2014 à Alès, France.Outre la diffusion de connaissances scientifiques, de développements techniques et de pratiques managériales en sciences et génie de l’environnement, les objectifs d’E3D sont de stimuler les échanges et le dialogue Nord- Sud entre les chercheurs, les professionnels, et les pouvoirs publics et administrations dans le domaine de l'environnement et du développement durable. Au travers de ce numéro spécial, la revue DST contribue à ces objectifs qui rejoignent parfaitement sa ligne éditoriale, comme elle l’avait déjà fait dans son numéro 62 consacré à l’édition E3D 2012 d’Agadir.L’édition E3D 2016 de Lomé a regroupé 8 conférences plénièreset une centaine de communications thématiques de […]
2. Valorisation de la jacinthe d’eau (Eichhornia crassipes) par la production de biocarburant : expérimentation
La gestion efficiente de la jacinthe d’eau sur les plans d’eau du Bénin demeure un défi à relever. De plus, devant l’urgence de trouver d’autres sources d’énergie suite à la rareté des énergies fossiles, les énergies renouvelables obtenues à partir des biomasses lignocellulosiques constituent une voie prometteuse. L’objectif de l’étude est de déterminer le potentiel éthanoïque de jacinthe d’eau. Pour cela, la production du bioéthanol à partir de la jacinthe d’eau a été faite par voie chimique qui se traduit par : un prétraitement physique de la matière première, une pré-hydrolyse à l’acide dilué, une fermentation alcoolique à la levure boulangère (S. cerevisiae) en mode batch et une distillation. La mesure du pH et de la teneur d’Acide Gras Volatils (AGV) dans différents échantillons fermentés ont permis la détermination des conditions optimales pour une meilleure fermentation. En effet, 120 heures de fermentation se révèlent être satisfaisantes pour une fermentation optimale de la jacinthe d’eau. Cela a nécessité un apport de levure de 2,5 % par rapport à la matière sèche et un rapport L/S = 20. Le dosage du distillat obtenu après distillation du moût fermenté par la méthode chronométrique a permis de déterminer la concentration éthanoïque de la jacinthe qui est de 0,95 %V/V de distillat par biomasse fermentée.
3. Application de l'impression 3D à l'élaboration de filtres en céramique pouvant servir au traitement de l'eau au point d'utilisation
L’eau est une ressource indispensable à la survie de tout être vivant, essentiel pour la santé, et constitue un droit fondamental pour tout homme. Ainsi, afin de fournir de l’eau de qualité en quantité suffisante aux populations quels que soient les contextes, les recherches scientifiques s’orientent actuellement vers le développement de procédés novateurs, d’exploitation facile et peu coûteux. L’objectif étant de permettre l’accès à de l’eau de qualité en quantité suffisante au point d’utilisation. À cet effet, une des techniques novatrices qui aujourd’hui retrouve son application dans divers domaines de la science est l’impression tridimensionnelle (3D). Ainsi au cours de cette étude une imprimante 3D, l’ «Ultimaker 1» destinée initialement à l’impression à base de matière plastique a été adaptée afin de servir à la fabrication de filtres en céramiques. Ces filtres pourront retrouver des applications en traitement de l’eau destinée à la consommation au point d’utilisation. Il ressort de cette expérience que ce concept novateur, pourrait devenir dans un avenir proche, une alternative viable à la fourniture d’eau potable en quantité et qualité suffisante dans les Pays en Développement.
4. Elimination de la matière organique par le procédé d'électrocoagulation : comparaison à la coagulation chimique
La matière organique est un élément majeur des milieux naturel et anthropique. La coagulation-floculation, se présente comme l’une des techniques efficaces pour son élimination, mais elle nécessite l’ajout de produits chimiques et génère une importante quantité de boues. Cette étude s’est intéressée à concevoir un pilote d’électrocoagulation avec des électrodes en aluminium, pour le traitement de la matière organique naturelle (de l’eau du barrage d’Ilauko) et anthropique (du lixiviat du Lieu d’Enfouissement Sanitaire de Ouèssè). Les performances de traitement des deux procédés ont été déterminées selon la qualité de l’eau. Les résultats obtenus ont montré que l’électrocoagulation peut se substituer à la coagulation chimique, pour le traitement des fractions hydrophobe et particulaire de la matière organique. L’efficacité du traitement dépend de l’origine de la matière organique : les deux procédés ont permis d’éliminer le Carbone Organique Dissous d’environ 50 % et 75 % respectivement pour l’eau naturelle et le lixiviat. Toutefois, les rendements d’indice SUVA ont montré que l’électrocoagulation est plus efficace sur les composés aromatiques. Par ailleurs, la coagulation par dissolution de cations métalliques nécessite une dose optimale de traitement moins importante que celle de la coagulation chimique.
5. Modélisation et simulation de l'écoulement réactif en régime laminaire ou turbulent dans un four cylindrique
Le présent travail a pour objectif principal d’optimiser la combustion des composés organiques volatils issus de l’incinération des déchets ménagers solides. Une étude numérique de la combustion des composés organiques volatils en régime laminaire ou turbulent est présentée.En régime laminaire, les équations de la convection mixte, auxquelles nous avons associé, l’équation de transfert radiatif et un modèle de cinétique globale, ont été proposées et résolues.En régime turbulent, les équations de transfert couplées au modèle de cinétique globale et à l’équation de transferts radiatifs ont été proposées et résolues en utilisant le code Fluent Software. Pour le modèle de fermeture, nous avons choisi le modèle k – ε, et pour l’équation de transfert radiatif, la méthode des ordonnées discrètes. L’interaction entre la turbulence et la cinétique chimique est assurée par le modèle Eddy–Dissipation.Les résultats montrent que le procédé de thermodestruction des composés des fumées est d’autant plus efficace que le débit des fumées est faible. Les paramètres de la turbulence, à savoir l’énergie cinétique turbulente et son taux de dissipation, sont fortement influencés par la combustion et réciproquement, montrant un fort couplage entre la turbulence et la combustion. Les valeurs de ces paramètres augmentent avec l’accroissement du débit massique des fumées. La combustion des composés organiques volatils […]
6. Traitement d'une eau naturelle polluée par adsorption sur du charbon actif (CAK) préparé à partir de tourteaux de karité
Le présent travail a pour but l'utilisation d’un charbon actif (CAK) préparé à partir de tourteaux de karité pour l'adsorption de polluants organiques et inorganiques d’une eau naturelle (lagune de Bè). Le charbon actif CAK présente une surface BET de 1148 m2.g-1 et un volume poreux de 0,607 cm3.g-1. Il est essentiellement microporeux avec un volume de micropores représentant plus de 70 % du volume total des pores. L’étude de laboratoire menée en batch a permis de déterminer des temps de contact optimaux de 10 h pour les polluants organiques seuls et 15 h pour l’ensemble des polluants organiques et inorganiques. L’influence du dosage en charbon actif sur les performances d’adsorption a également été étudiée. L’établissement des isothermes d’adsorption a montré que l’adsorption de l’ensemble des polluants organiques et/ou inorganiques est bien décrite par les modèles à l’équilibre de Langmuir et de Freundlich. Dans les conditions expérimentales utilisées, les capacités maximales d’adsorption des polluants par gramme de charbon actif ont été déterminées respectivement égales à 12,66 mg/g pour l’ensemble des polluants organiques et inorganiques et à 11,24 mg/g pour les polluants organiques.
7. Un cas de compensation écologique dans le secteur minier : la réserve forestière Dékpa (Côte d'Ivoire) au secours des forêts et des populations locales
Après une étude d’impact environnemental, une société minière a accepté de créer sur son périmètre d’exploitation, une zone refuge pour la biodiversité : la Réserve Forestière Dékpa. Nous décrivons la première phase de son plan d’aménagement, consacrée à sa diversité végétale, sa valeur pour la conservation de la flore, sa disponibilité en espèces végétales à usages locaux et le rôle joué par les populations locales, la société minière, les chercheurs et la police forestière pour sa création. Des réunions avec les Responsables coutumiers ont permis d’obtenir leur approbation et adhésion. 30 Relais Communautaires ont été proposés et formés pour les autres activités. Le site est riche de 358 espèces dont 30 figurent parmi celles classées rares, menacées ou endémiques. Cola lorougnonis et Drypetes singroboensis sont deux des espèces rares, considérées localement comme en voie de disparition. 24 % peuvent être utilisés dans le traitement de diverses maladies, pour la consommation, l’artisanat ou comme bois d'œuvre. La création de la réserve connait des progrès au plan communautaire et scientifique. L’étude suggère que les activités d'aménagement de la réserve, devront tenir compte des besoins des populations locales car leurs connaissances traditionnelles peuvent être un facteur de conservation de certaines espèces et donc de la forêt.