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TABLE DES MATIERES LISTE DES FIGURES ..........................................

TABLE DES MATIERES LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................ 2 INTRODUCTION ................................................................................................................................... 1 CHAP I HISTORIQUE, PRODUCTION ET OBJECTIFS DE L’ENTREPRISE ............................. 2 I.1 Introduction .................................................................................................................................... 2 I.2 HISTORIQUE, PRODUCTION ET OBJECTIFS DE L’ENTREPRISE .................................... 2 CHAP II ETAPES DE L’EPURATION DE L’EAU ........................................................................ 3 II.1 Introduction .................................................................................................................................. 3 II.2 Pompage ....................................................................................................................................... 4 II.3 Réception et clarification .............................................................................................................. 6 II.3.1 Rôle du sulfate de fer (III) ...................................................................................................... 7 II.3.2 Rôle de la chaux ..................................................................................................................... 7 II.4 Décantation ................................................................................................................................... 7 II.5 Filtration ........................................................................................................................................ 8 II.6 Stérilisation ................................................................................................................................... 9 II.7 Distribution ................................................................................................................................... 9 CONCLUSION ....................................................................................................................................... 9 I LISTE DES FIGURES Figure II-1 Ventouses ..................................................................................................................... 3 Figure II-2 Circuit de pompage ..................................................................................................... 5 Figure II-3(a) Pompage rivière ...................................................................................................... 5 Figure II-4(b) Pompage rivière ...................................................................................................... 6 Figure II-5 Alimentation de la chaux dans l'eau avec la chicane .................................................. 7 Figure II-6 Décanteurs ................................................................................................................... 8 II 1 INTRODUCTION Dans le cadre du cours de Chimie Industrielle, la promotion de deuxième graduat Chimie et Métallurgie appliquée de l’ISTA (Institut Supérieur des Techniques Appliquées) de Kolwezi, dont nous faisons partie, a organisé, avec l’accord et le soutien du Directeur Général Académique, une visite dans la province du Haut-Katanga, ville de Likasi, le Jeudi 17 Septembre 2020. La visite a commencé par le captage, en passant par l’usine d’épuration de l’eau (UEP) jusqu’à Shituru. La visite effectuée avait pour objectif de donner une vision pratique et d’assimiler les différentes étapes de traitement de l’eau vues dans le cours précité. Ce document aura, hormis l’introduction et la conclusion, deux chapitres qui sont:  L’historique, la production et objectifs de l’entreprise  Les étapes d’épuration de l’eau. 2 CHAP I HISTORIQUE, PRODUCTION ET OBJECTIFS DE L’ENTREPRISE I.1 Introduction La station d’épuration de l’eau de Likasi effectue un travail pesant dans cette ville en ce qu’elle constitue le moteur de distribution en eau potable. Voyons son historique ainsi que sa production et ses objectifs. I.2 HISTORIQUE, PRODUCTION ET OBJECTIFS DE L’ENTREPRISE Construit vers les années 1926, l’usine d’épuration de l’eau a été construite dans le but de produire l’eau potable en quantité et qualité suffisante pour répondre au besoin de la population de Likasi. Jadis, l’usine produisait 13000 m3/j d’eau, ce qui suffisait parfaitement à la population mais de nos jours, avec la croissance démographique, l’usine produit 13000 à 20000 m3/j (production variant selon que l’on est pendant la saison de pluie ou la saison sèche). Cette production n’est tout de même pas suffisante pour la population de Likasi, surtout pour la commune de Kikula, pour laquelle la REGIDESO prend en charge l’asservissement. Malgré tout, la production de l’épuration de l’eau et celle de la REGIDESO (10000 m3/j) reste insuffisante pour toute la population de Likasi. 3 CHAP II ETAPES DE L’EPURATION DE L’EAU II.1 Introduction Afin que la population de Likasi bénéficie de l’eau, l’usine de l’épuration de l’eau passe par six étapes qui sont : 1. Le pompage 2. La réception et la clarification 3. La décantation 4. La filtration : utilisant neuf filtres à graviers siliceux avec comme propriété de retenir le fer. Il y a quatre couches de graviers disposées tels que : • Première couche : 25/30 mm • Deuxième couche : 12/25 mm • Troisième couche : 6/10 mm • Quatrième couche 1/10 mm. 5. La stérilisation : elle se faisait à l’origine à l’ozone mais actuellement elle se fait à l’aide de l’hypochlorite de sodium. 6. La distribution : elle se fait par gravité à l’aide des ventouses (Figure II-1). 4 Figure II-1 Ventouses II.2 Pompage L’eau provenant de la rivière Panda arrive au niveau du pompage 1 (pompage rivière) où elle passe par des grilles qui empêchent les matières organiques, les déchets, les bois morts et autres matières de passer à travers. Elle s’écoule ensuite à travers un barrage en bois qui joue en même temps le rôle de régler le niveau d’eau et d’empêcher certaines matières organiques de traverser. L’eau qui sort après le barrage entre dans la salle des machines en passant par la chambre à eau. La salle des machines comprend quatre (4) groupes motopompes (ensemble de moteur et pompe). Les moteurs servent à faire tourner la pompe en transformant l’énergie électrique en énergie mécanique. Alors que la pompe aspire de l’eau à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique et la transfère avec une forte pression afin qu’elle puisse remonter les hauteurs. C’est au niveau de pompage 2 que l’eau en provenance de la salle des machines est acheminée vers le premier décanteur (bassin de 3,20m de profondeur) à l’aide des puissants moteurs à gage qui travaillent à raison de 1485 à 1490tr/min à 6600V avec une puissance de 710kW et pouvant débiter 1100m3/h (d’eau). La décantation à ce stade se fait par gravité de telle sorte que l’eau recueillie à la surface est acheminée vers le bassin 2 et le bassin 2 bis. Après ce dernier bassin, l’eau est entrainée par des pompes au niveau du pompage 3 où s’effectue le dispatch. Une partie de l’eau est acheminée vers les usines hydrométallurgiques de Shituru, une autre partie vers le grand ‘Heap Panda’, une autre partie vers les usines de production de l’acide sulfurique à Shituru (à l’époque) et une autre partie vers l’usine d’épuration de l’eau. Voici ci-dessous le circuit de pompage en schéma : 5 Figure II-2 Circuit de pompage L’eau en provenance du pompage 3 arrive au niveau de l’usine d’épuration de l’eau située en hauteur, sur une montagne de la place dite ‘mont des antennes’. C’est ici que va se dérouler la suite des opérations. Figure II-3(a) Pompage rivière POMPAGE 1 OU POMPAGE RIVIERE CHAMBRE A EAU POMPAGE 2 POMPAGE 3 SALLE DES MACHINES Shituru (production de l’acide sulfurique) Grand heap Panda UEP - Bassin de décantation - Bassin 2 - Bassin 2 bis 6 Figure II-4(b) Pompage rivière II.3 Réception et clarification L’eau destinée à la décantation passe par une étape préalable dite clarification. Etant donné que l’eau à traiter à l’usine est une eau de ruissèlement provenant de la rivière Panda par le pompage 1, pompage 2 ensuite le pompage 3, elle est trouble (elle n’est pas limpide, transparente, et contient des particules en suspensions), elle nécessite de ce fait une étape de clarification. L’eau arrive alors du pompage 3 et passe par les chenaux où on y ajoute le sulfate de fer (III) ayant comme formule chimique Fe2(SO4)3. On l’injecte en amont et la chaux éteinte de formule Ca(OH) 2 est injectée en aval. Les chenaux sont dans ce cas des dispositifs permettant le passage de l’eau et à l’aide des chicanes qui y sont placées inversement, l’homogénéisation de la chaux et du sulfate de fer (III) se produit. 7 II.3.1 Rôle du sulfate de fer (III) Le sulfate de fer (III) sert à favoriser la décantation des matières solides en suspension contenues dans l’eau en rendant cette suspension plus dense. II.3.2 Rôle de la chaux La chaux à son tour permet de réguler l’action de l’acide formé lors du contact du sulfate de fer (III) avec l’eau. Ainsi l’association de la chaux avec le sulfate de fer (III) permet de régulariser le pH variant alors de 8,20 à 8,60. Sur les figures ci-dessous, nous donnons l’association de la chaux avec l’eau dans la chicane. (a) (b) Figure II-5 Alimentation de la chaux dans l'eau avec la chicane Les chenaux alimentent à leur tour le premier décanteur, nous ramenant alors à la prochaine étape qui est la décantation. II.4 Décantation La décantation est un procédé de séparation solide liquide qui se fait par gravité ou chute des particules solides. A shituru, elle se fait en deux stades ; l’eau provenant des chenaux est directement alimentée au premier stade se faisant dans un décanteur du type centrifuge avec un 8 mouvement horizontal. Ce décanteur, réparti en trois compartiments, permet par sa faible hauteur et grandeur, une décantation lente et non turbulente. L’eau provenant du premier décanteur passe alors au deuxième décanteur qui est, lui, du type rapide et vertical (grande hauteur et faible largeur). Dans ce dernier décanteur, l’eau passe à travers des chicanes disposées verticalement de haut vers le bas puis du bas vers le haut et ainsi de suite afin de permettre de retenir les matières solides. Les figures ci-dessous nous donnent l’image des décanteurs. (a) (b) Figure II-6 Décanteurs L’eau qui sort de ce dernier décanteur passe directement à la prochaine étape qui est la filtration. Celle-ci ne fait pas l’objet de notre rapport. II.5 Filtration La filtration se fait à l’aide de neuf filtres à sable qui comprennent chacun quatre couches de graviers silencieux repartis de la manière suivante :  25/50mm  12/25mm 9  6/10cm  1/10m avec 1,40m de longueur. L’usine prévoit un lavage des filtres après chaque 24h de travail. Il est réalisé en y injectant de l’air comprimé et de l’eau vers le bas, de telle sorte que la masse filtrante va bouillonner et former des bulles d’eau qui seront récupérées à la surface. Ainsi on va voir si le nettoyage est complet lorsque l’eau uploads/Industriel/ rapport-de-visite-shituru-chimie-industrielle.pdf