Soutenance mémoire
L’eau est une marque distinctive de notre environnement et une condition indispensable pour notre existence. Mais, à l’aube de ce nouveau millénaire, une dégradation considérable de l’environnement se fait sentir, souvent suite aux actions brutales et désordonnées de l’homme, comme le manque de prévention des risques sanitaires et environnementaux, notamment en ce qui concerne les polluants émergents.
Cette exigence sur la préservation de l’environnement et la protection des ressources en eaux, incite la nécessité de promouvoir les concepts et les pratiques de traitement sans risque des éléments polluants, telles : les boues de vidange.
Le traitement par filtre planté figure parmi les solutions qui peuvent contribuées à réduire les aspects négatifs et de consolider les aspects positifs de la gestion de ces résidus. De plus, c’est un procédé de traitement peu onéreux, qui exploite les propriétés mécaniques des sols afin d’éliminer naturellement la contamination.
CONTEXTE DE L’ETUDE
CADRE DU PROJET
Le projet est axé sur une étude de faisabilité d’un assainissement par gestion des boues de vidange dans la Commune Urbaine de Toamasina, il a pour but de mettre en place de services adaptés et à moindre coût pour la collecte, le transport et le traitement des matières de vidange issues de latrines traditionnelles et de fosses septiques.
En bref, la situation concernant la problématique de la vidange des boues de latrines à Tamatave présente les caractéristiques suivantes :
– 97% des boues de Tamatave sont vidangées manuellement, au seau et à la pelle (vidangées par des vidangeurs informels, qui enfouissent les matières fécales au sein même des quartiers) ce qui conduit à enfouir, chaque année, plus de 13.800 m³ de boues fécales dans le sol de Tamatave (Protos, 2012) ;
– il existe un nombre important de latrines peu profondes (qui sont vidangées plusieurs fois par an) et des latrines traditionnelles non maçonnées, notamment dans les quartiers populaires ;
– environ 60% des habitants de Tamatave (selon l’Institut National de la Statistique) utilisent l’eau de la nappe phréatique à l’aide des pompes « tany » et s’exposent ainsi au risque d’une contamination fécale directe de l’eau.
Ainsi, malgré le climat humide de la zone du projet (pluviométrie importante avec un potentiel d’évaporation bas), le lit de séchage planté de macrophytes est la solution retenue pour atténuer ces effets défavorables au séchage grâce à la végétation qui entretient la perméabilité du lit filtrant et favorise l’élimination de la fraction liquide (par évapotranspiration).
HISTORIQUE DES FILTRES EN ASSAINISSEMENT
ORIGINE
La filtration des eaux usées sur sols naturels est probablement aussi, ancienne que l’égout, ce qui lui donne plusieurs centaines d’années de fonctionnement à l’état spontané. De notre époque, plusieurs améliorations ont été apportées pour mieux organiser le système de traitement : les premiers essais connus sont attribués au Dr. Käthe Seidel dans les années 1950 et au Pr. Reinhold Kickuth dix ans plus tard en Allemagne.
DEVELLOPEMENT DU CONCEPT
Les chercheurs européens se connaissaient entre eux. Ils s’étaient rencontrés autour des pilotes du Pr. Kickuth et avaient échangé quelques Telex. Vers la fin des années 1980, ils mirent leurs connaissances en commun, se rencontrèrent et publièrent conjointement, avec l’assistance financière de l’Union européenne, un livre : European guidelines for reed bed filters.
Ensuite, chacun repartit dans sa direction : le Danemark vers les filtres horizontaux en terre naturelle du Pr. Kickuth, l’Allemagne dans le traitement des eaux pluviales, l’Angleterre vers les filtres horizontaux de finition, la France vers le filtre vertical à deux étages.
EXPERIENCES A MADAGASCAR
Malgré son retard comparé aux pays d’Afrique Subsaharienne au niveau de l’assainissement des effluents liquides et des boues de vidange, il existe à Madagascar différentes techniques de traitement pratiquées et expérimentés, telles: le réacteur anaérobie à biogaz, le lit de séchage non planté et l’enfouissement.
Cependant, aligné au contexte local de Toamasina :
– le biogaz n’est pas rentable car il doit être associé à un traitement spécifique des boues et le coût d’investissement est relativement élevé ;
– la solution du lit de séchage non planté apparaît inadaptée à la situation à Tamatave vu le climat de type tropical humide avec une pluviométrie élevée tout au long de l’année. Elle nécessite par ailleurs une surface de traitement et des opérations d’entretien importantes. Son efficacité de traitement est réduite ;
– l’enfouissement planté est une technique applicable seulement après traitement par d’autres techniques plus performantes du point de vue environnemental. En effet, l’enfouissement direct a comme impact majeur la pollution de la nappe phréatique et occupe un espace important, sur le long terme.
Vient donc la première station de traitement de boue de vidange par filtre planté à Madagascar, adaptée aux conditions locales, mais dont les bases et le principe de dimensionnement vont s’appuyer les retours d’expériences en Europe et en Afrique.
Dans ce choix, la conception vise à limiter les coûts d’exploitation au minimum tout en assurant la fiabilité du fonctionnement par :
– omission d’organes électromécaniques (de type pompes, aérateur …) qui nécessitent une alimentation électrique stable et un entretien régulier ;
– réduction au minimum de l’entretien quotidien (mais qui reste nécessaire) ;
– facilitation de l’accès de dépotage des boues et les opérations d’entretien.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : CADRE DE L’ETUDE
I.1. CONTEXTE DE L’ETUDE
I.2. HISTORIQUE DES FILTRES EN ASSAINISSEMENT
I.3. ASPECT THEORIQUE DES FILTRES
CHAPITRE II : TRAITEMENT PAR FILTRE PLANTE
II.1. CARACTERISTIQUES DES EFFLUENTS A TRAITER
II.2. PROCEDE DU LIT DE SECHAGE PLANTE DE ROSEAUX
II.3. CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DU FILTRE
CHAPITRE III : MESURES D’ACCOMPAGNEMENT A LA MISE EN OEUVRE
III.1. OUVRAGES ANNEXES
III.2. GESTION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
III.3. MODE DE GESTION ET ENTRETIEN
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
