Caractérisation physico-chimique de boues d’unité de production d’eau potable

Physico-chemical characterization of sludge from a unit water drinking production

¹ Laboratoire de Matériaux, Nanomatériaux et Environnement, Département de chimie, Faculté des Sciences, Université Mohammed V – Agdal, Rabat, Maroc
² Laboratoire de Chimie du Solide Appliquée, Département de chimie, Faculté des Sciences, Université Mohammed V – Agdal, Rabat, Maroc
³ L’Office National de l’Eau Potable, Morocco
⁴ Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique (CNRST), UATRS, Rabat, Morocco

Résumé

La composition chimique des boues hydroxydes, sous-produit de la potabilisation de l’eau est constituée majoritairement d’hydroxydes d’aluminium et de silice, les hydroxydes de Fer, de calcium, de potassium et de magnésium dont le taux peut varier sensiblement selon les périodes de prélèvement des eaux brutes et peut conférer à la boue des propriétés physico-chimiques intéressantes. La composition minéralogique des boues peut également comporter un solidifiant tel que les silicates de calcium. L’observation au MEB de ces boues hydroxydes montre une phase amorphe sous forme de flocons dont la géométrie est mal définie et emprisonnant de petits cristaux de quartz et de muscovite. Ces observations sont en corrélation avec les principales phases minérales mises en évidence dans les essais de diffraction des rayons X. L’étude du comportement thermique des boues, notamment celui de la déshydroxylation et les transformations de phases sont situées dans un intervalle de température compris entre 300 et 800°C. Ces transformations thermiques sont caractérisées par plusieurs méthodes analytiques (DSC, DRX et infrarouge). Les nouvelles phases cristallisées sont sous différentes formes de solutions solides du type (Ca, Al, Si, Fe, K, Mg).

Abstract

Chemical composition of the Hydroxides sludge, by-product of treatment of drinking water, are composed mainly of silica and the hydroxides of aluminium, the ratio of the hydroxides of iron, calcium, potassium and magnesium fluctuate appreciably according to the periods of taking away raw waters, and could confer to the sludge interesting physico-chemical properties. The mineralogical composition of the sludge may also contain a solidifying component such as calcium silicate. The MEB observation shows an amorphous phase in the form of flakes whose geometry is badly defined and imprisoning small muscovite and quartz crystals. These observations are in correlation with principal mineral phases highlighted in the tests of diffraction of x-rays. Sludge thermal behaviour study, in particular that of the deshydroxylation and phases transformations is located in an interval of temperature ranging between 300 and 8OO °C. These thermal transformations are characterised by several analytical methods (DSC, DRX and infra-red).The new crystallized phases are in various forms of solid solutions of the type (Ca, Al, If, Fe, K, Mg).