Soutenance mémoire
CONTEXTE GÉNÉRAL SUR LES DÉCHETS
L‟amélioration qualitative de vie se manifeste impérativement par l‟organisation de l‟espace de vie de la population. Depuis une décennie, la gestion et le traitement des ordures ménagères occupent le quotidien de la population. Les uns interpellent les organes concernés tandis que les autres appellent à une mobilisation de l‟ensemble de la population à effectuer des travaux communautaires. Des tas de déchets d‟origines différentes jonchent les bords de routes, les ruelles et presque partout causant par la suite un environnement insalubre à la vie humaine. Les quartiers défavorisés sont les plus touchés par cette situation. Ces déchets se présentent sous diverses formes dont : des ordures ménagères, des déchets agro-alimentaires, des produits périmés, usés ainsi que des matériels électroniques.
Diverses conventions internationales régissent la protection de l‟Environnement, que chaque pays signataire ratifie ou les incorporent dans la législation nationale. La loi sur les déchets pose des problèmes pour la plupart des pays Africains dont Madagascar. A Madagascar, plusieurs facteurs influent sur la gestion de déchet puisque les lois et réglementations adoptées ne conviennent pas au contexte local et leur application locale n‟est pas respectée ou ignorée.
Bref, l‟hétérogénéité de la composition des déchets à Madagascar et l‟importance du flux de déchet produit par rapport au déchet collecté rend difficile son triage et son traitement. La législation quasi inexistante relative aux déchets justifie l‟éparpillement des déchets presque partout et rendant insalubre l‟environnement en général et favorisant par la suite la prolifération de maladie.
Problématique de la mauvaise gestion de déchets à Madagascar
La mauvaise gestion de déchet est imputable non seulement aux mauvaises habitudes de la population mais aussi à l‟insuffisance d‟infrastructures appropriées. Elle entraine des risques de pollution et de nuisances qui peuvent atteindre des niveaux élevés que ce soit environnementale, social voire humain.
CONTEXTE LÉGISLATIF ET RÉGLEMENTAIRE
Les textes de lois réglementent la protection de l‟Environnement et en l‟occurrence à la gestion de déchet. Madagascar a adopté plusieurs conventions internationales:
➤ Texte et conventions internationaux relatifs au déchet
➤ Cadre législatif national relatif au déchet
➤ Projet de loi sur le déchet .
SYSTÈME DE GESTION ET DE VALORISATION DE DÉCHET À MADAGASCAR
SYSTÈME DE GESTION DE DÉCHET À MADAGASCAR
A Madagascar, les quantités de déchets ménagers s‟accroissent d‟une façon spectaculaire, surtout dans les grandes villes même régionales et s‟amplifie de plus en plus pour diverses raisons comme l‟exode rural. Ainsi cette situation peut-elle nuire à la vie quotidienne de la population et à leur santé.
D‟après les résultats des enquêtes de l‟INSTAT ou Institut National de la Statistique, il existe (4) quatre formes principales de gestion de déchets ménagers à Madagascar :
❥ Jeter dans la nature ;
❥ Brûler ;
❥ Enterrer ;
❥ Ramassage public ou privé.
SYSTÈME DE VALORISATION DE DÉCHETS
En général, la valorisation des déchets consiste au: réemploi, au recyclage ou à toute autre action visant à obtenir à partir des déchets, des matériaux réutilisables ou de l’énergie. C’est l’objectif de la politique de gestion des déchets, en plus de sa prévention.
Chaque procédé de valorisation permet de réaliser des économies de matières premières et contribue de façon directe au respect et à la sauvegarde de l’environnement. Il y a trois types de valorisation :
➤ la valorisation matière qui se décline en recyclage, en réemploi et utilisation de déchets comme substituts de matière;
➤ la valorisation organique ;
➤ la valorisation énergétique.
VALORISATION MATIÈRE
La valorisation matière recouvre la récupération, la réutilisation, la régénération et le recyclage des matériaux extraits des déchets. Les nouveaux matériaux générés sont appelés « matières premières secondaires » ou « matières premières recyclées ».Elle doit permettre de réutiliser les éléments constitutifs du déchet en les intégrant dans le circuit économique. Les différents types de valorisation matière sont :
✔ le recyclage matière et organique : le (ou l’un des) matériau(x) du déchet, après transformation, devient la matière première d’un nouveau produit
✔ le réemploi : le produit usagé, après réparation ou remise à l’état neuf, est à nouveau utilisé pour le même usage ou un usage différent
✔ la réutilisation : le produit est utilisé plusieurs fois pour le même usage
✔ la régénération : le déchet, après transformation, retrouve les mêmes caractéristiques physico-chimiques et peut être utilisé comme une matière vierge.
Les mâchefers sont par exemple valorisés en sous-couches routières. Les plastiques sont valorisés en les associant avec du sable pour fabriquer des tuiles et des pavés en plastiques.
VALORISATION ORGANIQUE
La valorisation organique consiste à la transformation des déchets organiques pour obtenir des nouveaux produits utilisables : le compostage ou la méthanisation. Le compostage ou fermentation aérobie est la dégradation contrôlée, en présence d’eau et d’oxygène, de matières fermentescibles. Le compostage produit du gaz carbonique, de la chaleur et un résidu organique stabilisé comparable à l’humus : le compost. Ce produit peut être utilisé en agriculture et en jardinage ou aussi dans les travaux publics, revégétalisation des talus.
Le processus de compostage est le suivant :
Les déchets fermentescibles sont :
❥ conduits vers la plate-forme de compostage, contrôlés puis broyés, ensuite
❥ disposés en andains, – lignes régulières – où ils sont régulièrement retournés – pour aération forcée – et arrosés pour favoriser la fermentation, après
❥ criblés afin d’aboutir à la qualité de compost souhaitée – après 6 à 9 mois.
Le stockage du produit final se fait sur une aire couverte. Une autre technique consiste à placer les déchets dans une enceinte close et dans laquelle le taux d’humidité ambiant est maintenu constant. Un système d’aération forcée est nécessaire.
VALORISATION ÉNERGÉTIQUE
Les déchets peuvent être source d’énergie. La valorisation énergétique consiste à transformer un déchet en énergie thermique grâce à son potentiel calorifique. Elle permet de transformer sa combustion ou sa fermentation en énergie. Cette énergie sera utilisée pour la production de chaleur et/ou d’électricité.
Différents types de déchets peuvent être valorisés énergétiquement, ce sont :
➤ les déchets ménagers;
➤ les déchets industriels banals;
➤ les déchets issus des activités de soins ;
➤ les déchets refusés dans les centres de tri;
➤ les boues de stations d’épuration.
Il existe plusieurs méthodes de valorisation énergétique :
➤ l’incinération avec récupération de l’énergie de la combustion sous forme de chaleur ou d’électricité ;
➤ la récupération du biogaz produit dans les décharges. Le biogaz de décharge est produit de façon naturelle lors de la dégradation des déchets dont la décomposition anaérobie autrement dit milieu sans oxygène, génère du méthane. Le captage et la récupération du biogaz de décharge permet de limiter l’impact environnemental de la décharge en terme de rejets toxiques ;
➤ la méthanisation des déchets organiques et des boues de station d’épuration.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Partie 1. ETAT DES CONNAISSANCES
I.1. Situation et problématique du déchet à Madagascar
I.1.1.Contexte général sur les déchets
I.1.2. Contexte législatif et réglementaire
I.1.3. Classification de déchets adoptée à Madagascar
I.2.Système de gestion et de valorisation de déchet à Madagascar
I.2.1.Système de gestion de déchet à Madagascar
I.2.2. Système de valorisation de déchets
I.2.2.1. Valorisation matière
I.2.2.2.Valorisation organique
I.2.2.3.Valorisation énergétique
I.2.2.3.1. Incinération
I.2.2.3.2. Récupération de biogaz
I.2.2.3.3. Méthanisation des déchets organiques et des boues de station d’épuration
I.3. Situation Energétique à Madagascar
I.3.1. Généralités sur les énergies à Madagascar
I.3.1.1. Energie fossile
I.3.1.2. Energie nucléaire
I.3.1.3.Energie renouvelable
I.3.2. Consommation Energétique A Madagascar
I.3.3. Perspective d’avenir
I.4. Plan National d’Action Environnementale
I.5.Zone d’étude
I.5.1.Localisation
I.5.2. Situation géographique et climatique de la commune
I.5.3. Situation démographique
I.5.4. Situation socio-économique de la commune
I.5.5. Situation énergétique de la commune
I.5.6. Contexte Environnementale dans la commune
Partie 2. MATERIELS, METHODES ET RESULTATS DES ESSAIS DE LABORATOIRE
II.1.Etudes Bibliographiques
II.1.1.Les déchets ménagers
II.1.1.1.Définition
II.1.1.2.Généralités sur les déchets ménagers
II.1.1.3. Système de valorisation énergétique des composants de déchets ménagers
II.1.2.Les déchets d’abattoir
II.1.2.1.Définition
II.1.2.2.Généralités sur les déchets d’abattoir
II.1.2.3.Mode de valorisation énergétique des déchets d’abattoir
II.1.3. Méthanisation
II.1.3.1.Définitions
II.1.3.2.Description du processus de méthanisation
II.1.3.2.1. Hydrolyse
II.1.3.2.2. Acidogénèse
II.1.3.2.3. Acétogénèse
II.1.3.2.4. Méthanogénèse
II.1.3.3. Résultats de La méthanisation
II.1.4. Biogaz
II.1.4.1. Définition
II.1.4.2. Paramètres physico-chimiques de production de biogaz
II.1.4.3. Composition chimique du biogaz
II.1.4.4.Utilisations et valorisations du biogaz
II.1.4.4.1. Cuisson
II.1.4.4.2. Eclairage
II.1.4.4.3. Motorisation
II.1.5. Carbonisation
II.1.5.1. Définition
II.1.5.2. Phases de carbonisation
II.1.5.3. Principaux paramètres agissant sur la carbonisation
II.1.5.3.1. Influence de la température de réaction
II.1.5.3.2. Influence de l’essence
II.1.5.3.3. Influence de l’humidité du bois
II.2. Matériels de laboratoire utilisés
II.3. Méthodologies de l’étude
II.3.1. Prélèvement d’échantillon de composants de déchets ménagers et d’abattoir
II.3.2. Essais au laboratoire de valorisation énergétique des composants de déchets ménagers et d’abattoir
II.3.2.1. Essais de valorisation énergétique des déchets ligneux
II.3.2.2.Essais de valorisation énergétique des déchets inflammables
II.3.2.3. Essais de valorisation énergétique des déchets fermentescibles
II.3.2.1.1. Travaux de laboratoire de déchets d’abattoir fermentescibles
II.3.2.1.2 Travaux de laboratoire de déchets ménagers fermentescibles
II.4. Résultats des essais
II.4.1. Le suivi de l’évolution de l’expérimentation des déchets ligneux
II.4.1.1. le suivi au labo des déchets de bois
II.4.1.2. le suivi au labo des bourres de coco
II.4.2. Le suivi de l’évolution de l’expérimentation des déchets inflammables
II.4.3. Le suivi de l’évolution de l’expérimentation des déchets fermentescibles
II.4.3.1. Le suivi au laboratoire du déchet d’abattoir
II.4.3.2. Le suivi au labo du déchet de nourriture et de jardin
II.4.3.3. Inflammabilité du mélange de déchet d’abattoir et de déchet de nourriture et de jardin
II.4.3.4. Potentiel et équivalence énergétique du combustible obtenu
II.4.3.5. Temps de rétention hydraulique
Partie 3. PERSPECTIVES D’APPLICATION EN MILIEU REEL
III.1. Evolution des ressources en déchets fermentescibles, déchets ligneux et inflammables pour les dix années à venir
III.1.1. Evolution des ressources en déchets fermentescibles
III.1.2. Evolution des ressources en déchets ligneux
III.1.3. Evolution des ressources en déchets inflammables (de textiles, de plastiques et papiers et cartons)
III.2.Conception et description des installations
III.2.1. Conception et description de l’installation de valorisation pour les déchets ligneux
III.2.1.1. Conception de l’installation de valorisation des déchets ligneux
III.2.2. Conception et description de l’installation de valorisation des déchets inflammables
III.2.2.1. Conception de l’installation de valorisation des déchets inflammables
III.2.2.2. Description de l’incinérateur
III.2.2.3. Equivalence énergétique des déchets inflammables
III.2.3. Conception et description de l’installation pour les déchets fermentescibles
III.2.3.1.Description des différents compartiments
III.2.3.2. Dimensionnement du réacteur
III.2.3.3. Composition des installations de production
III.2.4. Exploitation prévisionnelle de l’unité de production de biogaz
III.2.4.1. Chargement du digesteur
III.2.4.2. Production prévisionnelle en biogaz
III.2.4.3. Bilan énergétique prévisionnel annuel de l’unité
CONCLUSION GENERALE
