Modification d'un matériau naturel local pour améliorer son efficacité dans le traitement des eaux usées et leur réutilisation en irrigation.

Abstract

Cette recherche a étudié l'efficacité d'un matériau naturel local, modifié et activé mécaniquement et thermiquement (par broyage, tamisage et calcination), en tant qu'adsorbant durable pour l'élimination de polluants tenaces présents dans des eaux usées réelles. Les échantillons d'eau utilisés lors des expériences ont été prélevés directement à la station d'épuration (STEP 1) de la commune de Kouinine (province d'El Oued) après traitement mécanique. Les propriétés structurales et de surface du matériau ont été caractérisées par diffraction des rayons X (DRX) et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) afin de déterminer sa composition minérale et les groupements fonctionnels de surface responsables de l'adsorption. Les résultats expérimentaux ont démontré l'efficacité remarquable du matériau pour la réduction des indicateurs de pollution. La dose optimale d'adsorbant a été déterminée à 40 mg, avec un temps de contact efficace dès les 30 premières minutes. L'étude a également mis en évidence une diminution significative de la demande chimique en oxygène (DCO). Sa concentration a diminué à la dose optimale jusqu'à 95,4 mg/L (soit un taux d'élimination de 72,76 %), puis s'est stabilisée à 64 mg/L (soit un taux d'élimination total de 84,68 %) à la fin de la période de suivi cinétique (180 minutes). La substance a également démontré une forte capacité de rétention de divers nutriments et ions minéraux malgré la compétition ionique présente dans le milieu aqueux réel. D'un point de vue appliqué et environnemental, l'aptitude agricole de l'eau traitée a été évaluée par un test de phytotoxicité, portant sur la germination et la croissance des plantes pendant 15 jours. Les résultats ont montré une croissance normale des plantes irriguées avec l'eau traitée par adsorption (longueur de la tige : 7,0 cm ; longueur des racines : 5,9 cm), des résultats très similaires à ceux des échantillons témoins irrigués à l'eau du robinet. Cette étude confirme le potentiel d'utilisation des ressources naturelles locales comme solution durable, à la fois environnementale et économique, pour la réutilisation des eaux usées en irrigation agricole et la réduction de la pollution environnementale. تناول هذا البحث تقييم كفاءة مادة طبيعية محلية جرى تعديلها وتنشيطها ميكانيكياً وحرارياً (عبر عمليات الطحن، الغربلة، والتكليس)، وذلك بغرض استخدامها كمادة ما ّزة مستدامة لإزالة الملوثات المستعصية من مياه الصرف الصحي الحقيقية. وقد ُجلبت عينات المياه المستخدمة في التجارب مباشرة من محطة معالجة مياه الصرف الصحي ( )STEP 1الواقعة ببلدية كوينين (ولاية الوادي)، وذلك بعد خضوعها للمعالجة الميكانيكية. تم توصيف الخصائص البنيوية والسطحية للمادة باستخدام تقنيات حيود الأشعة السينية ( )XRDومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه ()FTIR؛ لتحديد تركيبها المعدني ومجموعاتها الوظيفية السطحية المسؤولة عن عملية الامتزاز. وأظهرت النتائج التجريبية كفاءة ملحوظة للمادة في خفض مؤشرات التلوث العام؛ ُحدّدت الجرعة المثلى للمادة المازة بـ 40ملغ، مع زمن اتصال فعال يبدأ من الـ 30دقيقة الأولى. وسجلت الدراسة انخفاضاً حاداً في الطلب الكيميائي على الأكسجين ()DCO؛ إذ تراجعت قيمته عند الجرعة المثلى لتصل إلى 95.4ملغ/لتر (بنسبة إزالة بلغت ،)%72.76ثم استقرت عند نهاية المتابعة الحركية ( 180دقيقة) عند 64ملغ/لتر (بمعدل إزالة إجمالي قدره .)%84.68كما أثبتت المادة قدرة عالية على احتجاز المغذيات والشوارد المعدنية المختلفة بالرغم من التنافس الأيوني في الوسط المائي الحقيقي. ومن المنظور التطبيقي والبيئي، جرى تقييم الصلاحية الزراعية للمياه المعالجة عبر اختبار السمية النباتية ( ،)Phytotoxicityوالذي ر ّكز على إنبات ونمو نبات على مدار 15يوماً. وأظهرت النتائج نمواً طبيعياً للنباتات المسقية بالمياه المعالجة بالامتزاز (إذ بلغ طول الساق 7.0سم وطول الجذور 5.9سم)، وهي نتائج متقاربة جداً مع العينات المرجعية المسقية بماء الحنفية. وتؤكد هذه الدراسة إمكانية تثمين الموارد الطبيعية المحلية كحلول بيئية واقتصادية مستدامة لإعادة استخدام مياه الصرف في الري الزراعي والحد من التلوث البيئي