FR :

L’objet de ce travail est d’étudier l’influence du pH sur le taux de rétention lors de la nanofiltration des solutions d’hydroquinone, d’hydroquinone monosulfonate et d’hydroquinone disulfonate seules ou en mélange, qui sont présents dans les bains révélateurs photographiques. Les résultats nous montrent que les taux de rétention et de dissociation de l’hydroquinone sont liés. L’exploitation des courbes de dosage des acides par NaOH conduit à déterminer le pKa pour l’hydroquinone sulfonique acide comme étant égal à 2,82. Les deux acidités de l’hydroquinone disulfonique acide sont caractérisées par pKa₁ = 2,28 et pKa₂ = 2,44. Quand il n’existe aucune forme ionisée, le taux de rétention reste faible (TR = 10 %). Dès l’apparition d’une ionisation, alors le taux de rétention augmente considérablement (TR = 50 %). A l’apparition de A^2-, le taux de rétention subit une nouvelle augmentation (TR = 98 %). Lorsque pH < pKa₁, l’hydroquinone est sous forme moléculaire, la rétention est liée à la taille de la molécule. Les taux de rejet sont faibles (TR = 30 %). Lorsque pH > pKa₁ et pH > pKa₂, la molécule est ionisée. La rétention est en relation avec la répulsion des charges négatives de la membrane. Les taux de rejet deviennent importants (TR = 90 %). Bien que les taux de rétention de l’hydroquinone, l’hydroquinone sulfonique acide et l’hydroquinone disulfonique acide suivent la même évolution lorsque le composé est seul ou en mélange, on notera un petit décalage entre les courbes du composé en mélange et du composé seul. Nous attribuons ceci aux propriétés chimiques des composés hydroquinones de la solution, à savoir leur mobilité et leur concentration, etc. Une étude relative à l’influence de ces paramètres serait donc envisageable afin de confirmer ces suppositions.

EN :

Photographic development is the process of transforming the latent images into visible images thanks to a reducer. The principal components of picture development are agents of development, additives, an alkaline substance and an antiscreen. Hydroquinone and its derivatives are the most commonly used agents of development and revealing. Our study aimed to investigate the influence of pH on the retention of hydroquinone, hydroquinone monosulphonate and hydroquinone disulphonate solutions, which are present in the photographic revealing baths after nanofiltration. The results showed that the retention depends on the dissociation state of hydroquinone. In the absence of any ionized form, the retention is weak. As ionization increases, the retention increases considerably. The retention increases further if the A^2- form is present. When pH < pKa₁, hydroquinone is in molecular form and the retention is found to be related to the size of the molecule. The retentions are weak. When pH > pKa₁ and pH > pKa₂, the molecules become ionized, and the retention is affected by repulsion of the negative charges of the membrane. The retention becomes considerable. The retention of hydroquinone, hydroquinone monosulphonate and hydroquinone disulphonate generally follow the same evolution curves when the compound is alone or in a mixture. However a small shift in the curve for compounds in mixtures indicated more retention. We attribute this shift to the chemical properties of the hydroquinone compounds in solution, particularly their mobility and concentration. A further study of influence of these parameters is proposed to confirm these assumptions.

FR :

De nombreux programmes et projets visant l’accès aux ressources en eau sont initiés au Sénégal pour satisfaire une demande en eau qui se fait de plus en plus pressante, notamment en milieu rural. L’insuffisance des moyens financiers impose que ces projets soient échelonnés dans le temps. En amont des études de faisabilité technique et économique, il est nécessaire d’établir des priorités d’intervention. Cette étude présente une analyse multicritère d’aide à la décision pour prioriser les besoins d’intervention en matière d’approvisionnement en eau en milieu rural au Sénégal. Le cas de la région de Diourbel est étudié. Après avoir identifié les objectifs relatifs à l’approvisionnement en eau au niveau de la région, six critères quantitatifs et qualitatifs permettant de mesurer les degrés d’atteinte de ces objectifs sont définis. Ces critères permettent d’évaluer la priorité en matière de projets de développement éventuels. Il s’agit de critères portant sur la qualité des eaux disponible, la quantité d’eau disponible pour les besoins domestiques, la distance d’accès aux points d’eau, la disponibilité de l’eau pour l’agriculture, et enfin l’acceptabilité des coûts de l’eau ainsi que le potentiel de développement. La démarche a abouti au rangement des huit arrondissements de la région de Diourbel par ordre de priorité d’intervention. Les critères ont été pondérés par des acteurs de la gestion des ressources en eau au Sénégal. Une analyse permet de juger de l’effet des différentes pondérations sur le classement des priorités obtenu. L’analyse du processus dans son ensemble permet de mettre en exergue les difficultés liées à l’utilisation d’une telle démarche dans le contexte sénégalais tout en montrant les avantages que l’on peut en tirer.

EN :

Many programs and projects for water resources management have been initiated in Senegal to satisfy an increasing demand for water, especially in rural areas. The lack of sufficient funding requires that these projects be spread over time. Therefore, prior to any technical or economic feasibility study, it is necessary to identify the higher priority areas. This study presents a multicriteria analysis for ranking rural subareas in Senegal, in particular in the region of Diourbel, in terms of the priorities of water supply needs. After having identified the objectives related to water supply on the regional scale, six quantitative and qualitative criteria were defined. These criteria pertain to the available water quality, the available quantity of water for domestic needs, the distance to water distribution points, the availability of water for agriculture, the acceptability of water costs and the development potential of a rural subarea. Indicators are proposed for each criterion based on the data available at the time of the study. Criteria weights were obtained from various water resource management stakeholders in Senegal. Our multicriteria analysis led to the ranking of eight districts of the Diourbel region in terms of intervention priority. An analysis enabled us to evaluate the effect of the criteria weights on the district rankings. Our experience with this project has identified the difficulties associated with conducting a multicriteria analysis in the Senegalese context, while emphasizing promising application possibilities.

FR :

Ce travail évalue la pertinence d’une analyse en ondelettes appliquée à la consommation en eau potable, afin d’établir les habitudes de consommation des usagers et de détecter des changements. Cette démonstration exploite une série d’observations de débit au pas de temps horaire, couvrant une période de dix semaines dont le congé des Fêtes de fin d’année, tirée du réseau de distribution d’eau potable de la ville de Québec, Canada. Les résultats confirment la non-stationnarité du débit pour la gamme de périodes à l’étude, soit de 2 à 256 heures. Le principal cycle, qui explique la moitié de la variance naturelle de la série, possède une période de 24 heures dont l’intensité non stationnaire décrit un cycle de sept jours avec des pointes le dimanche matin et des creux au coeur de la semaine de travail. Le second cycle, responsable de plus du tiers de la variance, possède une période de 12 heures dont l’intensité suit également (mais un peu moins clairement) un cycle de sept jours avec des pointes la semaine et des creux le week-end. Ce comportement diffère pendant le congé des Fêtes de fin d’année, lorsque presque toute la variance naturelle est expliquée par la composante 24 heures de la série.

EN :

This study evaluates the relevance of wavelet analysis applied to water consumption in order to detect habits and changes in these habits. The demonstration is based on a series of one-hour flow observations from Quebec City’s water distribution flowmeter network for a 10-week period, which includes Christmas and the New Year holidays. Results confirm the non-stationarity of the flow data for all studied periods, which range from 2 to 256 h. The main cycle, which accounts for half of the natural variance of the series, has a period of 24 h, with a non-stationary intensity varying over 7 d, peaking on Sunday mornings and with lows during the work week. The second cycle, responsible for a third of the variance, has a period of 12 h, with an intensity which follows (although not as strongly as the previous cycle) a 7-d cycle, peaking during the week and with lows during the weekend. This behaviour differs during the Holidays, when most of the natural variance is explained by the 24-h component of the series.

FR :

L’objectif de la présente étude consiste, d’une part, tester les performances d’un filtre à sable pour diminuer la charge organique des margines diluées à 50 % avec des eaux usées urbaines et, d’autre part, compléter le traitement par l’utilisation d’un mélange de plantes aquatiques composé de Phragmites australis, Typha latifolia et Arundo donax sous un régime d’écoulement vertical.

Le pilote expérimental est composé d’un filtre à sable suivi d’un système planté. Le filtre à sable est rempli sur une épaisseur de 50 cm de sable et 10 cm de gravier en haut et en bas du pot. L’alimentation (4 cm•j^‑1) se fait en bâchée avec une fréquence régulière de trois fois par semaine. Afin d’améliorer le processus de dégradation dans le filtre à sable, les margines ont été diluées avec des eaux usées urbaines à 50 %. La deuxième étape de traitement se compose d’un bac de capacité (1x1x1 m³) rempli sur une épaisseur de 20 cm de gravier et 60 cm de sol. Le bac est planté d’une combinaison de trois plantes : Phragmites australis, Typha latifolia et Arundo donax avec une densité de huit plants•m^‑2 pour chaque plante. L’alimentation du bac se fait par des margines précédemment prétraitées en bâchée de 20 L avec une fréquence régulière de deux fois par semaine.

Les résultats ont montré que le filtre à sable assure une neutralisation du pH qui passe de 4,79 à 7,68. L’enrichissement du sable par les micro-organismes permet d’avoir une minéralisation importante de la matière organique. Après dix semaines d’expérimentation, aucun signe de colmatage n’a été signalé, le taux de réduction des MES, de la DCO totale, de la DCO dissoute et des composés phénoliques est d’environ 70 %, 79 %, 76 % et 81 % respectivement. Le traitement subséquent par le mélange des trois plantes montre une augmentation du pH et de la conductivité électrique et une élimination importante de la DCO totale (99,7 %), de la DCO dissoute (99,5 %), des MES (94 %) et des polyphénols (95 %).

À la lumière des résultats trouvés, on conclut que le traitement des margines par la combinaison de deux systèmes (filtre à sable et lit planté) permet une élimination importante de la charge organique des margines.

EN :

The objective of this study consisted of testing the potential of a sand filter to decrease the organic pollutants in olive mill wastewater (OMW) diluted to 50% with domestic wastewater, and to polish the treatment by using a mixture of aquatic plants: Phragmites australis, Typha latifolia and Arundo donax. The experimental pilot consists of a sand filter followed by a planted system. The sand filter is filled with 50 cm of sand and 10 cm of gravel at the top and the bottom of the filter. The feed (4 cm•j^‑1) is done sequentially according to a one-day wet / three days dry cycle. In order to activate the degradation processes in the sand filter, OMW are diluted to 50% with domestic wastewater. The second step of the treatment consists of a tank (1x1x1 m³) filled with 20 cm of gravel and 60 cm of soil planted with a mixture of aquatic plants at a density of 8 young plants•m^‑2 for each plant and irrigated two times in the week by 20 L of pre-filtered OMW.

The results show that the sand filter ensures a neutralization of the OMW pH, which passes from 4.79 to 7.68. The enrichment of the sand by the micro-organisms ensures an important mineralization of the organic matter. After ten weeks of operation of this system without clogging sign, the rate of abatement of the TSS, total COD, dissolved COD and phenolic compounds was about 70%, 79%, 76% and 81% respectively. Completion of the treatment by the mixture of three plants shows an increase in the pH, electric conductivity and a significant elimination of the total COD (99,7%), dissolved COD (99,5%), TSS (94%) and polyphenols (95%).

With regard to OMW treatment efficiency, the treatment of the OMW by the combination of two systems (sand filter and planted system) results in a significant removal of the organic load of the OMW.

EN :

Settling is one of the processes occurring in waste stabilization ponds (WSP). Part of suspended solids (SS) is removed by sedimentation but very often the efficiency of WSP is presented without making a difference between settling and biological processes. In this way the WSP is seen as a black box process. This work presents an experimental approach to the study of the removal of wastewater suspended solids in a test column in order to improve our knowledge of the settling process in ponds. These results show that the settling test in columns can be used to estimate the half removal time (t₅₀) for the study of settling characteristics of suspended solids in wastewater stabilization ponds.

The aim of this study was to determine the half removal time (t₅₀) in anaerobic, facultative and maturation ponds, and in the influent to these ponds, at the experimental wastewater treatment plant of CERTE (Recycling and Treatment Center of Wastewater in Tunisia), by a column settling test. The experiments lasted between 15 and 120 min. The column was 2 m high with sampling systems at various depths: 40, 80, 120, 160 and 200 cm. Half-removal suspended solids time t₅₀ was defined as the time at which 50% of SS was removed. Models derived from the scientific literature were used to interpret the experimental data. The experimental results demonstrated that higher suspended solids concentrations in the influent led to shorter t₅₀ values and better settling.

FR :

En lagunage le processus de décantation des matières en suspension constitue un des mécanismes du traitement. Une partie des matières en suspension (MES) est éliminée par sédimentation. Cependant, les rendements des installations sont souvent présentés sans faire la distinction entre la sédimentation et les processus biologiques. En ce sens la lagune est vue comme une boîte noire, et il paraît important de mieux chiffrer la contribution de la décantation sur le rendement global.

Ce travail présente une approche expérimentale de l’étude de l’élimination des matières solides dans les eaux usées par le biais d’un test réalisé dans une colonne de décantation en vue de mieux comprendre et d’améliorer les processus de décantation dans les bassins. L’objectif de cette étude était de déterminer le temps de demi-décantation (t₅₀) au moyen d’essais de décantation en colonne sur des échantillons prélevés dans les lagunes anaérobies, facultatives, de maturation ainsi que dans l’influent de la station expérimentale des eaux usées domestiques du CERTE en Tunisie. Ces essais ont permis de déterminer le t₅₀, qui représente le temps de décantation au bout duquel nous observons 50 % d’élimination des matières en suspension. La colonne utilisée a 2 m de hauteur et est munie d’un système d’échantillonnage à différentes profondeurs : 40, 80, 120, 160 et 200 cm. Les temps de prélèvement sont de 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 et 120 min. Des modèles décrits dans la littérature scientifique ont été utilisés pour l’interprétation de nos résultats.

Nous constatons que dans cette station les concentrations de MES ne changent pas énormément d’un bassin à l’autre et malheureusement ne couvrent pas la gamme des matières en suspension (MES) dans ce type de bassin. Ce sont des eaux plus riches en matières colloïdales qu’en matières solides. Les temps correspondant à 50 % d’élimination calculés selon la méthode de KRISHNAN sont proches de ceux déterminés graphiquement selon la méthode de TAY. Cela suppose que 50 % d’élimination des MES peuvent être obtenus dans la colonne entre 71 et 135 min pour les eaux issues des différents bassins, avec à peu près la même composition d’eau usée. La plus faible valeur de t₅₀ (14 min) est obtenue dans le cas du mélange « surnageant plus sédiment » de la lagune anaérobie avec une concentration élevée en MES.

Ainsi, les résultats expérimentaux obtenus montrent que t₅₀ sera d’autant plus petit que la concentration des matières en suspension dans l’influent est élevée, ce qui induit une meilleure décantation. Ces résultats illustrent bien le fait que les essais de décantation en colonne peuvent être utilisés pour estimer le t₅₀ en ce qui concerne l’étude des caractéristiques des suspensions solides dans les systèmes d’épuration des eaux usées. Les étapes suivantes devront porter sur le passage des résultats en colonne aux valeurs utilisables en vraie grandeur.

FR :

Les taux d’accumulation, la distribution spatiale ainsi que les caractéristiques chimiques des sédiments ont été étudiés dans une installation de lagunage composée d’un bassin anaérobie, un bassin facultatif et deux bassins de maturation pour le traitement des eaux usées en Tunisie.

Le taux d’accumulation ainsi que la distribution des boues au sein de chaque bassin ont été déterminés par mesure directe de l’épaisseur des sédiments correspondants sur 90 à 105 points (selon un maillage de 11 mètres). En tenant compte du volume total de boue déterminé sur les quatre bassins, le taux d’accumulation de sédiments est de 0,029 m³•EH^‑1•an^‑1 correspondant à un taux d’accumulation de 4,14 kg MS•EH^‑1•an^‑1. La distribution des boues est loin d’être homogène; les épaisseurs de sédiments les plus importantes sont enregistrées aux entrées et sorties des bassins. L’étude de la variabilité horizontale des caractéristiques des sédiments a été réalisée en considérant deux sites (entrée et sortie) du bassin facultatif (BI) au niveau desquels cinq réplicats de carottes ont été prélevés. Par contre, l’étude de la variation verticale a été réalisée sur des carottes de sédiments qui, après prélèvement, ont été sectionnées en tronçons. Des paramètres chimiques tels que : carbone total (CT), azote total (NT), phosphore total (PT), matières sèches (MS) et matières volatiles (MV) ont été mesurés sur ces échantillons. Les résultats obtenus ont montré que la teneur en matières sèches dans la couche la plus profonde est supérieure à celle dans la couche de surface. Par contre, les teneurs en CT, NT, PT, MV diminuent en fonction de la profondeur.

EN :

This project studied a stabilization pond system in Tunisia composed of four ponds (one anaerobic, one facultative and two maturation) under a Mediterranean climate. The objectives of this work were to determine the sludge characteristics and to study sediment accumulation and spatial distribution in the various ponds. This work was carried out in a pilot-scale stabilization pond system treating domestic wastewater for 282 person-equivalents (PE). The anaerobic pond was 96 m³ in volume, 3.25 m in depth. The facultative and two maturation ponds were respectively 180, 164 and 147 m³ in volume with mean organic loading rates of 7.6, 4.1 and 3.3 kg BOD₅•d^‑1 respectively. The characteristics of the influent and effluent (including: suspended solids (SS); volatile suspended solids (VSS); chemical oxygen demand (COD) and biochemical oxygen demand (BOD)) were determined twice-monthly during two months of year 2005. A database of previous studies was used to determine the characteristics of the influent and effluent corresponding to the period 1998-2005.

The sludge accumulation rates and distribution were determined by measuring the thickness of the sludge layer at 90 to 105 locations throughout each pond. Considering the total volume of sludge determined for the four ponds, the sediment accumulation rate was 0.029 m³ per person-equivalent per year, corresponding to an accumulation of 4.14 kg dry matter per person-equivalent per year. In the three ponds, the distribution of sludge is uneven, with greater accumulation near the inlet. To study the horizontal variation in the sludge characteristics, two samples with five replicates were collected in the inlet and in the outlet of the facultative pond, whereas, for the vertical variation, sludge cores were collected, then sectioned into slices. Several parameters such as total carbon (CT), total nitrogen (NT), total phosphorus (PT), dry matter (DM) and volatile matter (VM) were measured on these sub-samples. The results show that (DM) content in the deepest layer is higher than that near the surface, whereas CT, NT, PT, VM decrease with depth.

FR :

La présente recherche concerne l’étude d’un site situé dans le nord-est de la France dont le régime hydrogéologique est perturbé par la présence des galeries d’une ancienne mine de fer. Ce site a fait l’objet d’une modélisation hydrodynamique en trois dimensions. Quatre couches représentant le système aquifère et les formations imperméables sont numérisées; le réseau de galeries est représenté de manière explicite dans la couche ferrifère au moyen d’une option du code MARTHE qui intègre la géométrie des galeries. Après un calage sur près de six ans se basant sur deux critères, l’évolution de la charge hydraulique, en un point, et les volumes débordés par la mine, en un autre point, la simulation a permis de vérifier le caractère prédictif du modèle, au moins en un point. De plus, l’analyse de sensibilité prouve une certaine robustesse du modèle. Malgré un certain manque de données, l’étude montre qu’une modélisation en trois dimensions est envisageable.

EN :

The present study deals with the specific hydrogeology of an old iron mining sector in north-eastern France. We modelled flows in three dimensions, particularly disturbed by the presence of old mine galleries. Four layers, representing the aquifer system and impermeable formations, were digitalized; the network of galleries was implemented in the iron-bearing formation by using an option of the code MARTHE, which takes into account the geometry of the network of galleries. After a history matching based on two criteria - the hydraulic head at a point of the network of galleries and the overflowed volumes over about six years at another point - a simulation over six years correctly forecasts the changes in hydraulic head evolution at one point. Furthermore, sensitivity analyses demonstrate that the model is rather robust. Even though the amount of available data is low, our study shows that a three dimensional modelling is not impossible to achieve.