Ecole Ivoire

Traitement de l'eau

4ème · Physique-Chimie · Programme DPFC

Objectifs pédagogiques

  • Citer quelques agents de pollution de l'eau
  • Connaître les étapes de traitement de l'eau
  • Réaliser la floculation, la décantation et la filtration

Situation d'apprentissage

Au Lycée Moderne d'Adzopé, les élèves de 4ème 6 s'interrogent : l'eau de la SODECI provient d'un lac qui reçoit des eaux de ruissellement, pourtant l'eau du robinet est potable. Comment est-ce possible ?

Le cours

Traitement de l'eau

I. Pollution de l'eau

A. Sources d'eau en Côte d'Ivoire

Eaux de surface : - Lacs (Kossou, Ayamé, Buyo, Taabo) - Fleuves (Comoé, Bandama, Sassandra, Cavally) - Marigots et lagunes (lagune Ébrié à Abidjan)

Eaux souterraines : - Nappes phréatiques - Puits - Forages

B. Agents de pollution de l'eau

1. Pollution physique : - Matières en suspension : boue, sable, argile - Déchets solides : plastiques, ordures - Origine : ruissellement, érosion, déchets jetés

2. Pollution chimique : - Pesticides et herbicides (plantations de café, cacao, hévéa) - Engrais (nitrates, phosphates) - Métaux lourds : plomb, mercure (orpaillage) - Hydrocarbures (stations-service, garages) - Détergents (lessives, savons)

3. Pollution biologique : - Bactéries : colibacilles, salmonelles - Virus : hépatite, poliomyélite - Parasites : vers, protozoaires - Origine : excréments, fosses septiques, eaux usées

4. Pollution organique : - Déchets végétaux en décomposition - Effluents d'abattoirs et de poissonneries - Eaux usées domestiques

C. Conséquences en Côte d'Ivoire

  • Maladies hydriques : choléra, dysenterie, typhoïde, bilharziose
  • Mortalité infantile élevée
  • Coût économique : traitements médicaux, absentéisme
  • Pollution de la lagune Ébrié (Abidjan) : problème majeur

II. Nécessité du traitement de l'eau

Eau potable : Eau que l'on peut boire sans danger pour la santé.

Objectifs du traitement : 1. Éliminer les impuretés (physiques, chimiques, biologiques) 2. Rendre l'eau claire, inodore et sans goût 3. Éliminer les micro-organismes pathogènes 4. Respecter les normes OMS

III. Étapes du traitement physico-chimique de l'eau

Station de traitement de la SODECI

Parcours de l'eau :

Lac/Fleuve → Pompage → Traitement → Château d'eau → Robinets

Étape 1 : FLOCULATION

Définition : Ajout d'un produit chimique (coagulant) qui agglomère les impuretés en flocons.

Expérience :

Eau trouble (du marigot)
       +
Sulfate d'aluminium Al₂(SO₄)₃
       ↓
  [Agiter vigoureusement]
       ↓
Formation de FLOCONS (flocs)
contenant les impuretés

Observation : Des petits flocons blanchâtres apparaissent dans l'eau.

Principe : Le sulfate d'aluminium forme des flocs d'hydroxyde d'aluminium qui emprisonnent les impuretés (argile, microbes, matières organiques).

Étape 2 : DÉCANTATION

Définition : Laisser reposer l'eau pour que les flocons tombent au fond par gravité.

Expérience :

Eau floculée dans un bécher
         ↓
  [Laisser reposer 1-2 heures]
         ↓
Eau CLAIRE en haut
Dépôt de boue en bas

Observation : L'eau devient de plus en plus claire. Les flocons tombent lentement au fond.

Durée : Plusieurs heures dans les bassins de décantation de la SODECI.

Étape 3 : FILTRATION

Définition : Faire passer l'eau à travers un filtre pour retenir les dernières impuretés.

Filtre expérimental (TP en classe) :

    Entonnoir
       │
       │  Charbon actif (couche supérieure)
       │  ─────────────
       │  Sable fin (couche intermédiaire)
       │  ─────────────
       │  Gravier (couche inférieure)
       │
       ↓
   Eau filtrée
     (claire)

Matériaux filtrants : - Gravier : retient les gros débris - Sable fin : retient les particules fines - Charbon actif : absorbe les odeurs, les couleurs et certains produits chimiques

Résultat : Eau limpide et claire

Étape 4 : STÉRILISATION (ou désinfection)

Définition : Tuer les micro-organismes (bactéries, virus) restants.

Méthodes :

A. Chloration (méthode SODECI) - Ajout de chlore gazeux (Cl₂) ou eau de Javel (hypochlorite) - Dose : 0,2 à 0,5 mg/L (goût de chlore léger) - Très efficace contre bactéries et virus

B. Ozonation - Ajout d'ozone (O₃) : gaz très oxydant - Pas de goût résiduel - Plus coûteuse

C. Ébullition (méthode domestique) - Porter l'eau à ébullition pendant 10 minutes - Tue tous les microbes - Recommandée en zone rurale

D. Rayons UV - Lampes à ultraviolets - Tue les microbes sans produit chimique

Étape 5 : NEUTRALISATION

Définition : Ajuster le pH de l'eau pour qu'il soit neutre (pH ≈ 7).

Méthode : - Si pH trop acide (< 7) : ajouter de la chaux Ca(OH)₂ (base) - Si pH trop basique (> 7) : ajouter du CO₂ (acide)

Pourquoi ? - Eau trop acide : corrode les canalisations - Eau trop basique : désagréable au goût

IV. Traitement de l'eau en zone rurale

Contexte : Pas d'accès à la SODECI dans certains villages de Côte d'Ivoire.

Solution domestique simple :

1. Récolter l'eau (marigot, puits)

2. Décantation : Laisser reposer l'eau dans une jarre pendant plusieurs heures.

3. Filtration artisanale : Faire passer l'eau à travers un pagne propre ou du sable.

4. Désinfection : - Méthode A : Faire bouillir l'eau 10 minutes - Méthode B : Ajouter 2 gouttes d'eau de Javel par litre d'eau, attendre 30 min

V. Lecture d'une facture d'eau SODECI

Informations importantes :

Rubrique Signification
Ancien index Lecture du compteur le mois précédent
Nouvel index Lecture actuelle
Consommation Nouvel index - Ancien index (en m³)
Tarif Prix du m³ d'eau
Montant HT Coût de l'eau consommée
Taxes TVA et autres taxes
Montant TTC Montant total à payer

Exemple :

Ancien index : 1 245 m³
Nouvel index : 1 265 m³
Consommation = 1 265 - 1 245 = 20 m³
Tarif = 350 FCFA/m³
Montant HT = 20 × 350 = 7 000 FCFA

VI. Règles d'hygiène et civisme

A. Ne pas gaspiller l'eau

Gestes éco-citoyens : - Fermer le robinet pendant le brossage des dents - Réparer les robinets qui fuient (1 goutte/s = 24 L/jour !) - Utiliser un seau pour laver la voiture (pas le jet d'eau) - Arroser le jardin le soir (moins d'évaporation)

Pourquoi ? Traiter l'eau coûte cher ! Économiser l'eau = facture moins élevée.

B. Préserver la qualité de l'eau

À éviter : - Jeter des déchets dans les cours d'eau - Déféquer près des points d'eau - Laver les véhicules dans les marigots - Utiliser trop de pesticides près des sources d'eau - Branchements anarchiques sur le réseau SODECI

À faire : - Éloigner les fosses septiques des puits (> 30 m) - Protéger les puits par des margelles - Signaler les fuites d'eau à la SODECI - Sensibiliser la population

VII. EREAH-BV (Éducation Relative à l'Environnement)

Message clé : L'eau est une ressource précieuse et limitée.

Engagement citoyen : - L'eau du robinet a subi 5 étapes de traitement coûteuses - Respecter le réseau de distribution - Payer ses factures d'eau - Signaler les comportements inciviques - Protéger les sources d'eau de la pollution

Points clés à retenir

  • Pollution : physique (boue), chimique (pesticides), biologique (microbes)
  • Traitement : floculation → décantation → filtration → stérilisation → neutralisation
  • Floculation : sulfate d'aluminium forme des flocons qui emprisonnent impuretés
  • Stérilisation : chlore (SODECI) ou ébullition 10 min (zone rurale)
  • Gaspiller l'eau = facture élevée + épuisement de la ressource

Exercice

Dans un village sans accès à la SODECI, propose une méthode simple pour traiter l'eau du marigot avant de la boire. Décris les étapes.

Voir la correction

Méthode simple de traitement : 1. Décantation : Laisser reposer l'eau dans une jarre pendant 2-3 heures pour que la boue se dépose. 2. Filtration : Filtrer l'eau à travers un pagne propre ou un filtre de sable. 3. Désinfection : Faire bouillir l'eau pendant 10 minutes OU ajouter 2 gouttes d'eau de Javel par litre et attendre 30 minutes.

Cette eau sera alors potable et sans danger.

Quiz d'auto-évaluation

  1. Quelle est la première étape du traitement physico-chimique de l'eau ?

    1. Filtration
    2. Floculation
    3. Stérilisation
    4. Décantation
    Réponse

    Floculation

  2. Quel produit utilise-t-on pour la floculation ?

    1. Chlore
    2. Sulfate d'aluminium
    3. Eau de Javel
    4. Sable
    Réponse

    Sulfate d'aluminium

  3. Comment désinfecter l'eau en zone rurale sans produits chimiques ?

    1. La filtrer seulement
    2. La laisser au soleil
    3. La faire bouillir 10 minutes
    4. La remuer vigoureusement
    Réponse

    La faire bouillir 10 minutes

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