Upload
vanphuc
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
DOMAINE SCIENCES ET TECHNOLOGIES
MENTION CHIMIE
Mémoire en vue de l’obtention du diplôme de
MASTER II
PARCOURS INGENIERIE EN SCIENCES ET TECHNIQUES DE L’EAU
Intitulé :
Présenté par :
RASOAMAMPIONONA Felaniaina Tahinjanahary Lydia
Soutenu devant les commissions d’examen composée de :
Président de jury : Monsieur RAZANAMPARANY Bruno, Professeur, Responsable de
Parcours I.S.T.E, Université d’Antananarivo
Encadrant : Monsieur RAJAOARISOA Andriamanjato, Maître de Conférences
Examinateur : Monsieur ANDRIAMBININTSOA Ranaivoson Tojo, Docteur en
chimie, Maître de Conférences
Le 17 Juillet 2017
Année 2015-2016
ETUDE PREPARATOIRE D’ADDUCTION D’EAU POTABLE
DANS LA COMMUNE RURALE D’ANKADIVORIBE,
ANTANANARIVO ATSIMONDRANO, REGION ANALAMANGA
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
DOMAINE SCIENCES ET TECHNOLOGIES
MENTION CHIMIE
Mémoire en vue de l’obtention du diplôme de
MASTER II
PARCOURS INGENIERIE EN SCIENCES ET TECHNIQUES DE L’EAU
Intitulé :
Présenté par :
RASOAMAMPIONONA Felaniaina Tahinjanahary Lydia
Soutenu devant les commissions d’examen composée de :
Président de jury : Monsieur RAZANAMPARANY Bruno, Professeur, Responsable de
Parcours I.S.T.E, Université d’Antananarivo
Encadrant : Monsieur RAJAOARISOA Andriamanjato, Maître de Conférences
Examinateur : Monsieur ANDRIAMBININTSOA Ranaivoson Tojo, Docteur en
chimie, Maître de Conférences
Le 17 Juillet 2017
Année 2015-2016
ETUDE PREPARATOIRE D’ADDUCTION D’EAU POTABLE
DANS LA COMMUNE RURALE D’ANKADIVORIBE,
ANTANANARIVO ATSIMONDRANO, REGION ANALAMANGA
i
REMERCIEMENTS
En préambule de ce mémoire, je tiens à apporter ici mes plus sincères remerciements
à Dieu tout puissant et à tous ceux qui m’a aidé à élaborer ce travail. J’exprime ma gratitude
et ma profonde considération et plus particulièrement aux personnes citées ci-dessous :
- Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson, Doyen de la Faculté des Sciences,
Université d’Antananarivo, Professeur titulaire, Responsable de Domaine
Sciences et Technologies qui m’ont autorisé de présenter ce mémoire ;
- Monsieur RALAMBOMANANA Dimby, Maître de Conférences, Responsable de
Mention Chimie à la Faculté des Sciences, qui n’a pas ménagé ses efforts pour la
bonne marche de la Mention,
- Monsieur RAZANAMPARANY Bruno, Professeur Titulaire, Responsable de la
formation ou de Parcours ISTE pour l’honneur de présider ce mémoire,
- Monsieur ANDRIAMBININTSOA Ranaivoson Tojonirina, Docteur en chimie
à l’Université d’Antananarivo, qui a accepté d’être membre de jury de ce
mémoire,
- Monsieur RAJAOARISOA Andriamanjato, Maître de Conférences, Enseignant-
chercheur à l’Université d’Antananarivo, pour l’honneur d’être parmi les membres
de jury,
- Monsieur RAKOTOHARIVELONANAHARY Bruno, Chef de Service Contrôle
qualité Physico-chimique au niveau du Département Gestion Qualité Eau,
pour m`avoir collaboré durant mon stage,
- Monsieur RANDRIAMANAMBOLA Andriatina, Responsable Méthode et
Analyse Microbiologique de l’eau du laboratoire central Mandroseza de la Société
JIRAMA pour m’avoir dirigé pendant toute la durée de mon stage,
- aux Responsables de la Société JIRAMA qui m’a accepté comme stagiaire dans la
société,
- et à tous les Personnels de la Société JIRAMA pour leur aide et leur
collaboration.
Que Dieu vous bénisse!
ii
Glossaires
Évapotranspiration
C’est la quantité d’eau transférée vers l’atmosphère par l’évaporation au niveau du sol et par
la transpiration des plantes.
Condensation
C’est le nom donné au phénomène physique de changement d’état de la manière d’un état
gazeux à l’état condensé (solide ou liquide). Le passage de l’état gazeux à l’état liquide est
aussi appelé liquéfaction.
Précipitation
Désignent les gouttes d’eau ou les cristaux de glace qui, formés après condensation et
agglomération dans les nuages, deviennent trop lourds pour se maintenir en suspension dans
l’air et tombent au sol ou s’évaporent avant de l’atteindre.
Ruissellement
Le ruissellement est le phénomène d'écoulement des eaux à la surface des sols. Il s'oppose au
phénomène d'infiltration. Ce phénomène se produit quand l'intensité des précipitations
dépasse l'infiltration et la capacité de rétention de la surface du sol.
Infiltration
L'infiltration est le processus par lequel l'eau pénètre le sol ou un autre substrat à partir de la
surface du sol ou du substrat.
Electrostriction
Électrostriction est une propriété de tous les matériaux diélectriques et est causée par un léger
déplacement des ions dans le réseau cristallin sur l’exposition à un champ électrique
extérieur. Ions positifs seront déplacés dans la direction du champ, tandis que les ions
négatifs seront déplacés dans la direction opposée. Ce déplacement va s’accumuler tout au
long de la marchandise en vrac et entraîner une déformation globale (élongation) dans la
direction du champ.
Spectrophotométrie
Méthode analytique quantitative qui consiste à mesurer l`absorbance ou la densité optique
d`une substance chimique donnée, généralement en solution
Conductimétrie
Méthode d`électroanalyse qui permet de mesurer les propriétés conductrices d`une telle
solution.
iii
Liste des acronymes
CSB : Centres de Santé de Base
DPOA: Département Production EAU Antananarivo
DDOA: Département Distribution EAU Antananarivo
DDEA: Direction Distribution Electricité Antananarivo
DEXO: Direction de l’Exploitation Eau
DAGL: Département Administratif, Gestion des données et Logistiques
DGCRO: Département Génie Civil et Ressources en Eau
DGQO: Département Gestion de la Qualité Eau
DEM: Département Electromécanique
DRMO: Département Réseaux et Métrologie Eau
EPP: Ecole Primaire Public
Ha : Hectare
JIRAMA: Jiro sy Rano Malagasy
Km: Kilomètre
NO: Nord-Ouest
N-S : Nord-Sud
SMEE : Société Malagasy des Eaux et Electricité
SEM : Société des Energies de Madagascar
T : Tonne
iv
Liste des figures
Figure 1: Cycle de l’eau ............................................................................................................. 3
Figure 2 : Organigramme de la Société JIRAMA ..................................................................... 7
Figure 3: Organigramme de la Direction de l’Exploitation Eau JIRAMA ................................ 8
Figure 4: Image satellite de la Commune Ankadivoribe ......................................................... 11
Figure 5: Carte géologique ....................................................................................................... 13
Figure 6: Graphe évaluation de taux de croissance dans la Commune d’Ankadivoribe ......... 14
Figure 7: Culture de patates douce et de maniocs sur terrasses ............................................... 15
Figure 8: Quelque activité de la population ............................................................................. 16
Figure 9: ressouce en eau dans la zone d’etude ....................................................................... 17
Figure 10: Repérage du réseau principal de la rivière Sisaony ................................................ 19
Figure 11: Point de prélèvement .............................................................................................. 21
Figure 12: Prélèvement pour analyse physico-chimique ......................................................... 22
Figure 13: Prélèvement pour analyse bactériologique ............................................................. 22
Figure 14: Matériels d`analyse physique de l`eau ................................................................... 22
Figure 15: Quelques matériels d’analyse physico chimique.................................................... 23
Figure 16: Quelques matériels d’analyse bactériologique de l`eau ......................................... 24
Figure 17: Point de captage ...................................................................................................... 27
Figure 18: Captage par 3 puits ................................................................................................. 28
Figure 19: Drainage au captage ............................................................................................... 28
Figure 20: Plan synoptique du système de captage d’eau de la zone Sud d’Antananarivo ..... 40
v
Liste des tableaux
Tableau I : Taux de productions agricoles dans la Commune ................................................. 15
Tableau II : Elevages et nombre de cheptel dans la Commune ............................................... 16
Tableau III: Résultats d’analyses physico-chimiques, bactériologiques et organoleptique en
mois février, avril et juin 2016 ................................................................................................. 41
Tableau IV: Résultats d’analyses physico-chimiques, bactériologiques et organoleptique en
mois de juillet, août, et décembre 2016 ................................................................................... 43
Tableau V: Résultats d’analyses physico-chimiques en 2017 ................................................. 44
vi
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS
GLOSSAIRE
LISTE DES ACRONYMES
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
SYNTHESES BIBLIOGRAPHIQUES
I. Généralités sur l’eau
II. Présentation de la JIRAMA
II.1 Historique
II.2 Organigramme de la JIRAMA
II.3 Direction d’Exploitation Eau (DEXO)
DEUXIEME PARTIE :
PRESENTATION DE LA COMMUNE RURALE D’ANKADIVORIBE, MATERIELS
ET METHODES
I. Présentation de la Commune rurale d’Ankadivoribe
II. Caractérisation des eaux, matériels et méthode
TROISIEME PARTIE :
RESULTATS, INTERPRETATIONS ET SUGGESTION
I. Présentation des résultats
II. Interprétations des résultats
III. Suggestion
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES
TABLE DES MATIERES
ANNEXES
1
INTRODUCTION
L’eau constitue l’élément fondamental de la vie, essentielle à tous les êtres vivants [1].On l’a
besoins dans des divers secteurs comme agricole et industriel. Cette denrée importante
devrait capter à partir d’une ou des ressources en eau à l’aide d’un système d’adduction
calibré. Des études montres que l’eau de ces ressources présente de dégradations qualitatives
et quantitatives. Ainsi, d’ici après quelque temps, le manque d’eau sera un grand problème du
monde entier à cause du changement climatique provoquer par les activés humaines.
A Madagascar, la différence de distribution de la ressource en eau dans l`espace et dans le
temps entraine plus de besoins en eau potable, plus particulièrement dans la Région
Analamanga, le développement des industries, la démographie et l`extension de la ville d`
Antananarivo nécessite beaucoup d`eau.
Ce problème d’insuffisance d’eau a été produit dans la Commune d’Ankadivoribe. Une partie
de la population du zone Sud d’Antananarivo, telle que celle des Communes
d’Andoharanofotsy et de Bongatsara, est alimentée par le système d’adduction venant de
Mandroseza à travers plusieurs surpresseurs, alors que la station de Mandroseza elle-même
est saturée ainsi que la conduite de transit jusqu’à Andoharanofotsy. Cette insuffisance de
capacité se traduit par l’impossibilité de faire fonctionner à plein temps le surpresseur de
Mahalavolona, entraînant un arrêt du surpresseur Iavoloha qui alimente les réservoirs au
palais d’Iavoloha et surtout un manque d’eau pour la zone Sud [2].
La Société JIRAMA est le seul responsable de production et de distribution d’eau potable des
grandes villes de Madagascar. Il existe 69 centres d’exploitation d’eau dont cinq 5 se situent
dans la capitale. Cette société a construit une station de traitement d’eau pour assurer
l’approvisionnement en eau potable de la Commune. L’objectif est de bénéficier directement
50 000 personnes d’eau potable. Les zones bénéficiaires sont Iavoloha, Mandrimena,
Mahalavolona, Amboanjobe, Ankadivoribe. Il consiste aussi à améliorer le service public en
matière d’eau potable pour diminuer les maladies d’origine hydrique et augmenter le taux de
desserte.
C’est l’un des intérêts de ce travail intitulé : « Etude préparatoire de l’adduction en eau
potable de la Commune d’Ankadivoribe.
Ce travail est alors divisé en trois grandes parties. La première partie présente la synthèse
bibliographique portant sur l’eau en général, la Société JIRAMA, la deuxième partie est
consacrée à la zone d’étude, matériels et méthodes utilisés. Et la dernière partie concerne la
présentation des résultats, leurs interprétations et suggestion.
2
Cette partie nous permet de voir certains études bibliographiques sur la généralité concernant
l`eau, l`historique de la société JIRAMA et la situation de la Commune d`Ankadivoribe.
I. Généralités sur l’eau
L’eau est une molécule composée des deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène
(H2O). Elle représente une quantité phénoménale sur cette terre. Elle a un cycle et les eaux
venant de ce cycle sont toutes naturelles mais n'est pas 100% propre à la consommation
humaine. La plus grande partie de cette quantité, près de 97% est constituée par l’eau de mer
et le reste 3% se trouve bloqué sous forme de neige, de glacier, ou d’eau souterraine. Sur 68%
de 3% est constituée par les glaciers et les neiges. Les lacs et les rivières ne représentent que
le 0,3%, les eaux souterraines 29,9%, et le reste se trouve dans les mares et l’humidité du sol
[3]. Il y a toujours une norme à suivre pour la consommation d’eau humaine. C’est la norme
de potabilité (Annexe 1).
I.1 Cycle de l’eau
Le cycle de l`eau est l`ensemble des échanges d`eau entre les océans, l`atmosphère, les
continents et les êtres vivants. Il constitue une installation géante de distillation qui convertit
l`eau de mer salée en eau douce et pure. Le volume d`eau en circulation dans le cycle est
constant ; il ne représente que 0,003 % de la masse d`eau de l`hydrosphère, mais ces
500 000km3 qui circulent de façon continue apportent toute l`eau nécessaire à la vie végétale,
animale et humaine sur les continents.
Si la terre n`était pas située à 150 millions de kilomètre du soleil, l`eau ne s`y trouverait pas
sous ses trois états. A moins de 130 millions de kilomètre du soleil, l`eau entrerait en
ébullition et s`évaporerait, par contre, a 170 millions de Km, toute l`eau serait gelée.
Le cycle globale de l`eau peut être divisé en deux parties : le cycle océanique et le cycle
continentale.
I.1.1 Cycle océanique
Le cycle océanique commence par la transformation d`eau en vapeur sous l`action de
l`évaporation au niveau du plan de la mer et de la transpiration des végétaux marin donc de
l`évapotranspiration, la vapeur monte dans l`atmosphère se condense en nuage qui se
précipite sous forme liquide ou sous forme solide qui peut tomber sur l`océan et ou sur le
continent.
3
I.1.2 Cycle continental
Le cycle continentale est caractérisé par la transformation d`eau en vapeur sous l`action de
l`évaporation au niveau des plans d`eau libre (fleuve, rivière, lac, marais, etc.), au niveau du
sol et de la transpiration des végétaux donc de l`évapotranspiration. La vapeur monte dans
l`atmosphère se condense en nuage qui, sous certaines conditions, se précipite sous forme
liquide dont une partie s`infiltre et une partie ruisselle suivent l’importance (intensité,
fréquence, durée).
On peut dire alors que 5 phénomènes principaux interviennent au cycle de l`eau : le
phénomène d`évapotranspiration, le phénomène de condensation, le phénomène de
précipitation, le phénomène de ruissellement et finalement le phénomène d`infiltration.
La figure ci-après présente le cycle global de l’eau.
Source : internet
Figure 1: Cycle de l’eau
On peut dire que c’est un échange entre l’atmosphère, la surface terrestre et le sous-sol. C’est
pourquoi, l’eau est présente dans trois grands réservoirs distincts : l’atmosphère, les
réservoirs continentaux et le réservoir océanique.
I.2 Eaux naturelles
Les eaux naturelles sont des eaux venant du cycle de l‘eau dont les eaux de précipitation, les
eaux de ruissellement, et les eaux souterraines tout au long de leur parcours dans
l’atmosphère, sur la roche traversée et ou encaissantes. De ce fait, la qualité des sources
d’approvisionnement en eau ou les réserves des eaux naturelles varie dans le temps et dans
4
l’espace, et sont constituées par les eaux de précipitation, les eaux de surface et des eaux
souterraines.
I.2.1 Eaux de précipitation
L`eau de précipitation tombe sur les surfaces du globe sol soit à l`état liquide pluie, soit à
l`état solide neige et grêle.
En zone tempérée les précipitations se présentent sous forme solide, leur mouvement se fait
par chute libre. Le glacier a une dispersion spatiale négligeable en zone tempérée et surtout
en zone polaires.
La fonte de ces glaces due à la variation et au changement climatiques provoque ainsi
l`augmentation du niveau de mer.
I.2.2 Eaux de surfaces
Les eaux de surface, également appelées eaux superficielles, sont constituées, par opposition
aux eaux souterraines, de l’ensemble des masses d’eau courantes ou stagnantes, douces,
saumâtres ou salées qui sont en contact direct avec l’atmosphère [4]. Par conséquent, l'eau de
surface est l'eau qui se trouve à la surface ou proche de la surface du sol. Il s'agit pour
l'essentiel les eaux des cours d'eau, des océans, des mers, des lacs et des eaux de
ruissellement. Sa température varie en fonction du climat et de ses saisons. Ses matières en
suspension sont variables selon la pluviométrie, la nature et relief des terres à son voisinage.
Sa composition en sels minéraux est variable en fonction du terrain, de la pluviométrie et des
rejets. Elle retient peu les nitrates.
Le « captage d’eau » peut s’effectuer à partir d’une source naturelle et d’un cours d’eau. Le
point de captage doit être protégé de toutes sources de pollution. Les eaux de surfaces sont
très faciles à contaminer par des polluants. Pour cela, elles nécessitent toujours un grand
traitement avant de les consommer. Il existe diverses techniques de traitement de l’eau dont
les traitements physiques et chimiques avec le tamisage, la filtration, l’oxydation, etc. La
dernière étape consiste le plus souvent à une adjonction de chlore [5] (Annexe 2).
I.2.3 Eaux souterraines
Les eaux souterraines sont toutes les eaux se trouvant sous la surface du sol, dans la zone de
saturation et en contact direct avec le sol ou le sous-sol. En tant que ressource naturelle vitale
et plus ou moins renouvelable et parfois transfrontalières, ces eaux posent des questions
juridiques particulières. C'est parfois une source de conflit inter ethnique et même entre pays.
5
Les nappes souterrains sont la réserve majeure (96 %) d'eau douce exploitable sur les terres
émergées. 65 % des eaux qui y sont pompées sont utilisées et parfois gaspillées pour
l’irrigation. L'eau potable constitue 25 % des prélèvements alors que l'industrie pompe le
reste (10 %) [4].
II. Présentation de la JIRAMA
La connaissance de la société est importante afin de pouvoir offrir un travail de qualité pour
assurer son bon fonctionnement et l’atteinte des objectifs qu’elle s’est fixée.
Pour mieux discerner la société, différents points sont nécessaires à consulter comme
l’historique, le statut, les objectifs, les activités et la mission.
II.1 Historique
La JIRAMA, est la compagnie nationale d'eau et d'électricité de Madagascar. Créée en 1975,
elle résulte de la fusion de deux sociétés : la Société Malagasy des Eaux et Electricité
(SMEE) et la Société des Energies de Madagascar (SEM).
Elle produit, transporte et distribue de l'électricité à Madagascar, et en même temps elle
assure l'alimentation en eau potable et industrielle à travers le pays. Ainsi, elle assure presque
la totalité des services publics d’eau et d’électricité à Madagascar. Elle compte près de 340
000 abonnés dans 114 localités pour l'électricité et près de 145 030 abonnés dans 67 centres
pour l'eau (en Mars 2011) dont 67 273 à Antananarivo, et 8 260 bornes fontaines dont 1 571 à
Antananarivo.
Pour desservir les 67 centres la JIRAMA exploitent :
- 142 ressources en eau dont 39 superficielles, 16 gravitaires,
- 74 stations dont 29 en traitement complet,
- 123 ouvrages de stockage et 2 427 km de réseau de distribution dont 946 km à
Antananarivo,
- 1 laboratoire central et 45 laboratoires décentralisés,
Sa production nette annuelle est de 90.106 m
3 en 2010.
II.1.1 Objectifs, missions et activités
II.1.1.1 Objectifs
La société JIRAMA a pour objectif d’offrir à ses clients les meilleures qualités avec une
garantie de certification, puis répercuter les gains de productivité, d'améliorer les prix, et de
donner de réelles possibilités d'épanouissement et d'évolution au personnel, de payer des
6
dividendes aux actionnaires et les impôts à l'Etat. Enfin, elle a aussi comme objectifs d’agir
en entreprise citoyenne respectant l'éthique de la profession et l'environnement, en
harmonisant les actions avec ses partenaires nationaux et régionaux tels la Société civile et les
collectivités.
II.1.1.2 Missions et activités
La mission de la JIRAMA consiste principalement à satisfaire les besoins en eau potable et
en électricité des ménages et entreprises malagasy, conformément aux besoins de lutte contre
la pauvreté et au développement rapide de la nation.
La JIRAMA assurera un développement rapide et une croissance soutenue de ses activités
principales en termes de nombre d'abonnés, productions et ventes, installations de base par la
satisfaction simultanée et de manière équilibrée de l'ensemble de ses partenaires.
II.2 Organigramme de la JIRAMA [2]
La JIRAMA est une société anonyme de droit commun détenue entièrement par l'Etat
Malagasy. Elle est dirigée par un Conseil d'administration auquel répond le Directeur général.
Le Conseil d'administration est composé des représentants de l'Etat, notamment des
ministères de tutelle et des représentants des employés. Le Directeur général est nommé par
le Ministère chargé de l'énergie.
L'organisation de la JIRAMA reflète ses deux grandes activités que ce sont l'eau et
l'électricité. L'entreprise déploie aussi parallèlement une organisation géographique faite de
directions interrégionales dans chacune des six ex- Provinces de Madagascar.
Toutes les activités « eau » sont supervisées par la Direction Equipement Eau en termes
d’études, et la Direction de l’Exploitation Eau (DEXO) en termes d’exploitation.
II.3 La Direction de l’Exploitation Eau (DEXO)
La Direction DEXO, appuie techniquement les différents centres d’exploitation eau dans tout
Madagascar, en ce qui concerne l’adduction, la production et la distribution d’eau. Elle siège
à « Soanierana, immeuble KOBAMA ».
Les figures 2 et 3 ci-après présentent l’organigramme de la Société JIRAMA et celui de la
DEXO.
7
Source : JIRAMA (2017)
Figure 2 : Organigramme de la Société JIRAMA
CONSEIL D'ADMINISTRATION
DIRECTION GENERALE
DIR ECTION TECHNIQUE
ANTANANARIVO
DIR TANA
DIR TOAMASINA
DIR TOLIARY
DIR FIANARANTSOA
DIR ANTSIRABE
DIR ANTSIRANANA
DIR MAHAJANGA
DIRECTION GENERALE
ADJOINT EAU
DIRECTION GENERALE ADJOINT
ELECTRICITE
DIRECTION GENERALE ADJOINT
ADMINISTRATIF
DIR RESSOURCES HUMAINES
DIR ADMINISTRATIF ET FINANCIER
DIR COMMERCIAL
DIR APPROVISIONNE
MENT
DIR SYSTEME INFORMATIQUE
DIR LOGISTIQUE ADMINISTRATION
CONSEILLERS
DIR PLANIFICATION
ET STRATEGIQUE
DIR AUDIT INTERNE
CENTRE MEDICO-SOCIALE
DIR DES TRAVAUX DIR ENVIRONNEMENT
ET CONTROLE CARBURANT
9
Dans cette première partie on a fait des études bibliographiques sur la généralité de l`eau,
l`historique de la société JIRAMA et la situation de la Commune d`Ankadivoribe. La partie
suivant met en exergue quelques études relatives à la mise en place de la station de
production d’eau potable à partir de la rivière de Sisaony à Ankadivoribe. Elle permet de
distinguer toutes les contraintes possibles lors de la réalisation du travail et de connaitre
toutes les impacts environnementales causer par le captage, on va aussi y faire l`étude de la
conformité de la rivière par rapport au grille de la qualité des eaux de surface. (Annexe 3)
I. PRESENTATION DE LA COMMUNE RURALE D’ANKADIVORIBE
I.1 Historique d’Ankadivoribe
La Commune rurale d’Ankadivoribe se situe à Antananarivo Antsimondrano, Région
Analamanga. Elle est composée de 7 Fokontany : Soalandy, Beravina, Ambatomanoina
Ambohimasimbola, Tsararirinina, Lailava-Est, Lailava-Ouest. En 1975, la commune avait 8
bornes fontaine en service fondé par l’organisation FIKRIFAMA. Ces bornes fontaine ne
fonctionnent plus en 2010. En 2015 la JIRAMA à décider d’ouvrir une ouvrage pour combler
la pénurie en eau de la commune d’Ankadivoribe.
Cette Commune avait son propre organigramme composé de Chef de District, Chef
d’Arrondissement dirigé par le Maire et le Conseil Communal. (Annexe 4)
I.1.1 Localisation
La Commune d’Ankadivoribe est situé dans le District Antananarivo Antsimondrano, Région
Analamanga. Elle est délimitée au Nord par la Commune d’Ampanefy, au Sud par les
Communes d’Ampahitrosy et Bongatsara, à l'Est par la Commune Andoharanofotsy, et à
l'Ouest par la Commune d’Androhibe.
La Commune à une superficie de 5,60 km2.
I.1.2 Caractéristiques physiques
I.1.2.1 Climat
Le climat de la Région Analamanga est de type tropical d’altitude. En général, il est
caractérisé par deux saisons bien distinctes, une saison chaude et pluvieuse (novembre à
avril) et une saison fraîche et sèche (mai à octobre).
Température
10
Dans son ensemble, une forte amplitude qui est marquée par la saison fraîche. La température
moyenne annuelle se situe autour de 20°C. La température moyenne des maxima du mois le
plus chaud est de 25°C et la moyenne des minima est 14°C, la saison sèche et fraîche s’étale
entre mai et octobre et d’autre part la saison chaude et pluvieuse est comprise entre novembre
et avril.
Pluviométrie
La saison pluvieuse est définie entre novembre et avril, le reste de l’année étant sec. La
précipitation interannuelle de la période 2007 à 2011 varie entre 704,9 mm en 2010 à 1604,6
mm en 2007 avec un minimum annuel en 2010. Ce qui donne 1258,7 mm comme moyenne
sur ces quatre années d’observation.
I.1.2.2 Géomorphologie
Les reliefs des Hautes terres centrales sont très accidentés et aussi très variés dans ses formes.
Ils sont généralement parallèles et rectilignes, de direction N-S ou E-O. Cette région désignée
sous le terme hauts-plateaux Malgache est dessinée par la haute plaine d’alluvion, les
collines monotones empâtées de latérite, les massifs compacts, les grands dômes isolés, des
crêtes aigues et dentelées, les reliefs en pain de sucre ou en corne et des buttes aux sommets
tabulaires. En effet, un véritable plateau dont l’unique aplanissement est le Tampoketsa avec
une altitude variant de 1000 à 1850m. Les formes complexes du relief des Hautes Terres ont
pour origine le jeu de l’érosion différentielle et les constructions volcaniques récentes qui se
sont surimposées au socle.
Généralement, la Région Analamanga est marquée par la présence de zones de collines :
- le N-O dessine des sommets arrondis ou à crêtes aigues et d’une plaine
alluviale (Andrianasolo, 2000).
- l’Est constituée de collines résiduelles qui produisent des massifs érodés de
formes irrégulières ou arrondies telles que les collines d’Ankatso, de l’Observatoire et
d’Ambohijanahary.
- le centre est illustré par des escarpements abrupts limitant la zone haute de la
zone basse comme le cas de l’escarpement d’Ampamarinana et interfluves constitués de
vallées peu profondes et comblées par des sédiments de talus sur les flancs de collines à
l’exemple de Manakambahiny.
- l’Ouest d’Antananarivo décrit par des plaines sur une superficie de 30 000 ha.
Cette plaine d’inondation est formée de sédiments lacustres et des apports fluviaux à la
11
faveur des crues successives de la rivière Ikopa. Pourtant, la plupart des réseaux
hydrographiques dont les vallées parfois encaissées et à fonds plats occupées très
fréquemment par des rizières ont un profil longitudinal irrégulier et des biefs calmes. Dans
les plaines ou les zones déprimées marécageuses, les méandres sont nombreux. Elle est
entaillée par des îlots de collines plus ou moins arrondies comme celles d’Anosipatrana,
Vontovorona et Anosizato.
La Commune rurale d’Ankadivoribe se situe à l’Ouest avec une majeur partie qui
repose sur des îlots de collines d’altitude d’environ 1.200 m. Elle est marquée par certaines
collines à caractéristiques granites escarpées de Malaza, Ambohipamonjy, Ambodizozoro,
Soavimbahoaka. Le reste de la commune est localisé sur des plaines inondables, utilisé
comme rizières très productives et quelques surfaces converties peu à peu mais d’une
manière qui semble être irréversible, à des activités de briqueterie.
Figure 4: Image satellite de la Commune Ankadivoribe
I.1.2.3 Contexte hydrologique
I.1.2.3 1 Hydrographie
Les rivières et fleuves, les lacs et marais constituent les réseaux de surfaces du bassin.
Le réseau principal est constitué par la rivière Ikopa. Les réseaux secondaires ou
affluents sont formés par :
- la Sisaony qui prend sa source dans la falaise de l’Angavo ;
- l’Andromba apparaît dans le massif d’Ankaratra ;
- la Katsaoka en rive gauche de l’Ikopa ;
12
- la Mamba draine la partie Nord d’Antananarivo en rive droite de l’Ikopa ;
- la rivière Andakana et la Renihirano à Mahitsy dans la partie nord du BV.
La région abrite des lacs naturels et artificiels, des étangs et marais pérennes. On peut
énumérer : le lac Mandroseza ; les lacs de barrage de retenue de Mantasoa et de
Tsiazompaniry et d’autres lacs et marais artificiels mis en place pour diverses raisons.
I.1.2.4 Hydrographie et hydrométrie
Antananarivo jouit des deux confluents Varahina, la rivière devient Ikopa avec une
direction E-O, dans un lit relativement encaissé. Elle entre dans la plaine d’Antananarivo du
côté d’Ambohimanambola. Son cours est endigué pratiquement jusqu’à Bevomanga pouvant
atteindre en amont du confluent de l’Andromba. Sur la plaine d’Antananarivo, l’Ikopa reçoit
la Sisaony et l’Andromba amplifiée de la Katsaoka en rive gauche et l’Imamba en rive droite.
La Commune d’Ankadivoribe est traversée principalement à l’Est et au Nord par la
rivière Sisaony et bordée à l’Ouest par la rivière Andromba.
Malgré l’existence de ces rivières, le manque d’eau dans la commune persiste, soit les
terres cultivées sont asséchées en saison sèche, soit sont inondées en saison pluvieuse à cause
de la non maîtrise de l’eau. Ceci est expliqué par le manque de barrage, l’ensablement ou le
manque des canaux d’irrigation en général.
I.1.2.5 Géologie
Le contexte géologique de la zone d’étude est représenté par des bas-fonds et des
plaines alluviales généralement recouvertes par une couverture altération latéritique et
dominée par des reliefs d’orientation E-O issus des phénomènes de néo-tectonique des
mouvements verticaux du cristallophyllien et des processus d’altération/érosion. Elle repose
sur le socle cristallin du Précambrien métamorphique.
13
Figure 5: Carte géologique
I.1.2.6 Pédologie
I.1.2.6.1 Sols
En matière de pédologie, la région est dominée par la présence de trois catégories de
sols suivants :
- sols ferralitiques couvrant une grande partie du site en particulier en zone
d’interfluves ;
- sols alluviaux hydromorphes dans les bas-fonds et la plaine d’Antananarivo ;
- sols volcaniques dans la partie Sud-ouest du bassin
I.1.2.6.2 Erosion
Quant à l’érosion, les sols sont assez perméables et aussi meubles sur une grande
épaisseur, presque dans l’ensemble du bassin. Ils sont mal protégés par la végétation formée
généralement des savanes herbeuses et quelques zones reboisées. Une très forte érosion
matérialisée par différentes formes d’érosions dont les « lavaka » (Chaperon et al, 1993), les
glissements de terrain et les coulées boueuses y est observée. Les formes d’érosion varient
très largement d’une région à l’autre par suite de la diversité de la nature géologique, la forme
du relief et de la couverture végétale.
I.1.3 Contexte socio-économique
I.1.3.1 Situation démographique
La commune a un nombre de population de 14 488 en année 2015 et 2016.
14
En 2015, le taux de mortalité est de 0,37% et le taux de natalité est de 2,57%, le taux
d`accroissement est alors de 2,2%.
Par contre en 2016, le taux de mortalité est de 0,4% et le taux de natalité est de 2 %, le taux
d`accroissement est alors de 1,6%.
L`existence de l`eau et de l`électricité marque l`évolution de la population dans une partie
déterminer.
La raison pour laquelle, qu`on ne trouve pas de grande différence la croissance de la
population entre deux années successives. Tout est sur le but de fonctionner, on ne trouve pas
encore une contrainte d`insuffisance d`eau pour le moment.
I.1.3.2 Estimation de projection du nombre de population en 2019
Le graphe suivant permet de voir la progression de nombre de population dans la Commune
Ankadivoribe en fonction du taux de croissance et taux de mortalité. La valeur est tirée par
l`évolution du nombre du couple conjugal dans la Commune.
Figure 6: Graphe évaluation de taux de croissance dans la Commune d’Ankadivoribe
On constate alors qu`il n`y a pas de grand progression de nombre de population pour les cinq
années successive, le problème d`insuffisance ne se pose pas encore mais d`ici à une
vingtaine d`année, il se peut que le taux d`accroissement s`évolue beaucoup.
I.1.3.3 Education et santé
L`existence des services publics est l`une des raisons d`adduction d`eau potable pour réduire
la maladie d`origine hydrique.
Concernant l`établissement scolaire dans la commune, il y a existence d`un lycée, 6 EPP situé
dans des cinq Fokontany différents et 7 Ecole privées, une CSB II pour l`établissement
sanitaire, et une poste avance de la gendarmerie.
Pour le commencement de l`utilisation de l`eau, 10 borne fontaine ont été prévu. Ces parties
scolaires et partie de la santé font partie de la prioritaire.
I.1.3.4 Activités
0
1
2
3
4
5
Année2015
Année2016
Année2017
Année2018
Année2019
taux denatalité
taux demortalité
taux decroissance
15
10,70% sont des artiste qui travaille dans la carrière, 14,37% sont des bureaucrates et les
autres sont les élèves et les inactives Et 21,09% de la population sont des agriculteurs ; ce
domaine nécessite beaucoup d’eau alors que l’eau qui se trouve dans la zone est insuffisant.
Le tableau ci-dessous montre le taux de productions agricoles dans la Commune.
Tableau I : Taux de productions agricoles dans la Commune
Culture Production
(T)
Superficie
(Ha)
Rendement
(T/Ha) Observations
Riz 580 251 02,3 Problème d'irrigation
Maïs 15,8 07,9 02 Problème semence
Haricot 07,9 07,9 01
Pomme de terre 19 2 09,5 Problème d'engrais
Manioc 560 56 10
Patate douce 13,2 06 02,2
Tarot 6,6 1 6,6
Source : Mairie, RAZAKAMANDIMBY A. et Adjoint au Maire (2016)
On peut dire que le riz est le plus cultivé avec 251 Ha du terrain cultivé. L’insuffisance de
l’eau d’irrigation constitue l’un des problèmes majeurs de la riziculture dans la zone. D’autres
problèmes comme l’absence ou manque de semence et d’engrais provoquent l’abaissement
du rendement de la production agricole de la Commune.
Ces cultures vivrières (maïs, manioc, patate douce, …) sont pratiques sur les versants et les
terrasse présenté par la figure 7.
Figure 7: Culture de patates douce et de maniocs sur terrasses
16
La plupart des cultivateurs utilisent des engrais biologique,des angrais chimique comme le
NPK selon Monsieur Rabekoto un des personnes qui habitent dans la Commune. Les
cultivateurs utilisent aussi des pesticides comme le tamaron qui est un produit chimique
industriel, destiné a éliminer les parasites qui pourraient attaquer les cultures. Les residus de
tous ces produits engendrent une grande risque de contamination de l`eau.
Le tableau ci-dessous montre le taux de productions d’élevages dans la Commune.
Tableau II : Elevages et nombre de cheptel dans la Commune
Cheptel Nombre Nombre d'éleveurs
Bovins 1 100 712
Porcins 250 100
Caprins 250 30
Akoho gasy 12 000 1240
Volailles d'eau 1 000 620
Apiculture 5 ruches 1
Source : Mairie, RAZAKAMANDIMBY A.et Adjoint au Maire (2016)
D’autres activités comme l`exploitation de sable, fabrication de brique et l`exploitation des
granites sont présent dans la commune, la figure ci-après présente ces activités.
Exploitation de sable
Fabrication de brique
Figure 8: Quelque activité de la population
17
L`exploiteur de sable gagne au nombre de 200 personnes gagnent aux moins 2, 5 m3 de sable
par jour au minimum selon les riverains et les exploitants (Messieurs et Eric et Jean Jacques).
Chaque année, 219 000 m3 de sable sont exploités.
Ces activités risquent d`augmenter la turbidité de l`eau à exploiter. Elles peuvent provoquer
aussi une grande érosion surtout la fabrication des briques.
I.1.3.5 Eau potable
La Commune d’Ankadivoribe avait un grand problème d’approvisionnement en eau potable.
Une partie de la population de la zone Sud d’Antananarivo telle que celle des Communes
d’Andoharanofotsy et de Bongatsara, est alimentée par le système d’adduction ou de captage
de la JIRAMA à Mandroseza à travers plusieurs sur presseurs, alors que la station de
Mandroseza elle-même est déjà saturée. Il en est de même pour la conduite de transit jusqu’à
Andoharanofotsy.
Cette insuffisance de capacité se traduit par l’impossibilité de faire fonctionner à plein temps
le suppresseur de Mahalavolona, entraînant un arrêt du suppresseur Iavoloha qui alimente les
réservoirs au palais d’Iavoloha et surtout un manque d’eau pour la zone Sud [2].
La plupart des habitants avaient le moyen de construire un puits privé pour leurs besoins en
eau potable, alors que beaucoup d’entre eux ne font que puiser l’eau de la rivière Sisaony qui
est très exposée au problème de disponibilité en quantité et aux pollutions de tout genre
(figure 9).
Stockage d’eau de puits privé
Tarrisement de l’eau de la rivière
Figure 9: ressouce en eau dans la zone d’etude
La photo 8 montre que même l’eau de la rivière diminue surtout pendant la période sèche.
18
Ainsi, la Société JIRAMA avait décidé de construire un nouveau système d’adduction d’eau
potable d’une capacité de 120 m³.h-1
dans cette zone Sud d’Antananarivo. Les objectifs sont :
- l’amélioration du service public en matière d’Eau potable,
- la diminution des maladies d’origine hydrique,
- l’augmentation du taux de desserte en eau potable.
Avant la réalisation du projet et l’exploitation de la ressource, des études d’impact
environnemental doivent toujours entreprendre. Des analyses au laboratoire doivent être
faites pour savoir la qualité de l’eau brute afin de suggérer des traitements adéquats avant la
distribution au niveau des bénéficiaires.
La population cible compte environ cinquante mille (50 000) personnes aux alentours
d’Iavoloha, Mandrimena, Mahalavolona, Amboanjobe et Ankadivoribe.
La possibilité d’extension des bornes fontaines et des branchements aux particuliers est aussi
prévue dans le projet.
On va voir dans la partie suivante toutes les différentes études nécessaires avant et lors de la
réalisation du projet d`adduction d`eau dans le commune.
II. Généralité sur la ressource en eau utilisée
La Sisaony est une rivière des Hautes Terres de Madagascar. Elle prend sa source par le
fleuve Mangoro et se jette dans la rivière Ikopa à proximité d’Antananarivo et rejoint ainsi le
canal du Mozambique via le fleuve Betsiboka [7].
19
Figure 10: Repérage du réseau principal de la rivière Sisaony
II.1 Etudes et description de l’environnement
Avant une réalisation d’un projet, il est obligé de faire une étude d’impact pour suivre la
conformité exigée par rapport aux standards modernes liés à la qualité de vie, à l’aménagement
rural, à l’environnement (qualité de l’eau, de l’air, bruits, nuisances olfactives, habitat,
délinquance, pollution du sol,…).
La plupart des habitants dans cette commune sont des paysans : des éleveurs et des
agriculteurs. Il y a alors des risques de contamination de la ressource par l’utilisation des
engrais et produits chimiques provenant de la rizière et des cultures vivrières.
Cette partie décrit les composantes situées dans la zone d’intervention ayant des impacts
directs ou indirects sur l’environnement du projet. Pour chacune des interrelations entre les
activités du projet et les composantes pertinentes du milieu, il s’agit d’identifier tous les
impacts probables. Les impacts sur les composantes du milieu sont généralement identifiés en
regard du milieu physique, du milieu biologique et du milieu humain.
20
II.2 Environnement physique
II.2.1. Qualité de l’air et émissions atmosphériques
Les principales sources d’émissions atmosphériques qui méritent d’être mentionnée sont les
fumées émises par les foyers de briqueterie. Ces activités se passent généralement pendant la
période hivernale après la récolte du riz. Ces fumées sont constituées par les produits de
combustion de sons de riz qui sont les principaux combustibles utilisés par les briquetiers
artisanaux. Elles sont composées comme la plupart des biomasses végétales de polluants
comme les matières particulaires en suspension.
II.2.2 Hydrologie
La rivière Sisaony se trouve à l’Ouest de la commune d’Ankadivoribe Avec les coordonnées
Laborde : située entre la latitude 18°59’29,80’’S et la longitude 47°28’58,89’’E.
La partie de pluie qui s’infiltre est aussi l’origine de cette ressource en eau pour reconstituer les
nappes souterraines.
La zone dispose, en générale, un bilan hydrique positif et on peut conclure que les ressources
en eaux sont potentiellement en quantité suffisante pour satisfaire les besoins demandés par la
population.
La ressource en eau utilisée est la rivière Sisaony captée en semi-profondeur à l’aide des
ouvrages de captages spécifiques.
II.2.3 Qualité de l’eau
Des analyses physico-chimiques et bactériologiques ont été effectuées avec les échantillons
d’eaux prélevés au niveau du point de captage afin de caractériser la qualité de l’eau à capter.
II. 3 Environnement biologique
Flore ;
La majorité des surfaces du sol est occupée par des rizières.
La zone d’étude est dans l’ensemble une région déboisée. Les quelques tanety sont
essentiellement couverts des pins, arbres fruitiers.
Faune ;
D’une manière générale, la richesse faunistique de la zone est très faible aussi bien en espèces
qu’en nombres.
21
III. Matériels d’analyse et mode de fonctionnement
III.1 Echantillonnage
Pour mener à bien le travail, quelques échantillons de l’eau brute de Sisaony ont été analysés
au laboratoire du JIRAMA qui consiste deux types d’analyses : l’analyse physico-chimique,
et l’analyse bactériologique pour l’étude d’impact environnemental.
III.2 Modes de prélèvement
Il faut prélever 1,5 L d’eau dans une bouteille plastique, pour le prélèvement d`analyse
physico-chimique par contre, 500 ml d’échantillon d’eau dans une bouteille stérilisée pour le
prélèvement d`analyse bactériologique après il faut mettre les bouteilles d’eau dans une
glacière contenant des glaces ou des plaques accumulateurs de froid pour garder la
température à 4°C afin de conserver les propriétés de l’eau jusqu’au laboratoire d’analyse.
III.3 Point de prélèvement
Les échantillons ont été prélevés dans un canal de captage de l’eau avant de l’amener vers la
station de traitement. Les schémas ci-dessous présentent le point de prélèvement et le
prélèvement pour les deux types de paramètre à analyser.
Figure 11: Point de prélèvement
22
Figure 12: Prélèvement pour analyse
physico-chimique
Figure 13: Prélèvement pour analyse
bactériologique
III.4 Matériels d`analyse physique
Il s`agit de faire les analyses physique de l`eau brute par le conductimètre pour avoir la valeur
de la conductivité, le turbidimètre pour obtenir la valeur de la turbidité et le pH-mètre pour
connaitre le taux du pH.
Conductimètre pH-mètre Turbidimètre
Figure 14: Matériels d`analyse physique de l`eau
III.5 Matériels d`analyse chimique
L`analyse chimique de l`eau sert à mesurer le taux d`élément chimique présent dans l`eau
Plusieurs éléments sont analyser lors de l`analyse comme : la minéralisation, la matière en
suspension, la matière organique, le demande chimique en oxygène, la demande biochimique
en oxygène, le fer total, le chlorure, la sulfate, l`ammonium et le nitrate tous en mg.L-1
23
DBO mètre
DCO mètre
Spectromètre
Balance de précision pour le M.E.S
Séchage de papier filtre pour l`analyse
de M.E.S
Dosage de M.O
Figure 15: Quelques matériels d’analyse physico chimique
24
III.6 Matériels d`analyse bactériologique
Autoclave
Milieu de culture
Etuve
Figure 16: Quelques matériels d’analyse bactériologique de l`eau
III.7 Mode fonctionnement des matériels
- Conductimètre : c’est un appareil de mesure de la propriété de l’eau de conduire un
courant électrique. La conductivité de l’eau dépend de la concentration en sels
minéraux de leur minéralisation ou de leur salinisation c’est-à-dire de la teneur en sels
des électrolytes minéraux dissous.
- pH-mètre : Le pH-mètre est un appareil de mesure du potentiel hydrogène qui
exprime si l’eau est à réaction acide ou alcaline, l’acidité de l’eau est en relation avec
la nature géologique de la roche. Si le pH est inférieur à 7 l’eau est à tendance acide,
si le pH est égal à 7 l’eau est à réaction neutre et si le pH est supérieur à è l’eau est à
tendance basique.
- Turbidimètre : c’est un appareil de mesure de la turbidité de l’eau qui est le fait de la
présence des particules dissoute ou en suspension.
- DBO mètre : La DBO - demande biochimique en oxygène – est une expression de la
quantité d‘oxygène nécessaire pour dégrader biologiquement la matière organique
dans un échantillon d‘eau usée. La mesure de DBO est ainsi utilisée comme base de la
détection de matière organique biodégradable dans l‘eau. La différence entre la DBO
et la demande chimique en oxygène (DCO) réside dans le fait que la DCO enregistre
également la matière organique non biodégradable. Les mesures de DBO représentent
ainsi une mesure importante des effets des eaux usées domestiques et industrielles sur
les stations d‘épuration et les points de décharge.
25
- DCO mètre : les matières organiques consomment, en se dégradant, l’oxygène
dissous dans l’eau. Elles peuvent donc être à l’origine, si elles sont trop abondantes,
d’une consommation excessive d’oxygène, et provoquer l’asphyxie des organismes
aquatiques. Le degré de pollution s’exprime en demande biochimique en oxygène sur
5 jours (DBO5) et en demande chimique en oxygène (DCO).
La DBO5 mesure la quantité d’oxygène consommée en 5 jours à 20°C par les
microorganismes vivants présents dans l’eau. La DCO représente quant à elle
quasiment tout ce qui est susceptible de consommer de l’oxygène dans l’eau, par
exemple les sels minéraux et les composés organiques. Plus facile et plus rapidement
mesurable, avec une meilleure reproductibilité que la voie biologique, la DCO est
systématiquement utilisée pour caractériser un effluent.
- Spectromètre : un spectrophotomètre est un appareil qui permet de mesurer
l'absorbance d'une solution à une longueur d'onde donnée ou sur une région donnée
du spectre. Selon la loi de Béer-Lambert, l'absorbance d'une solution est
proportionnelle à la concentration des substances en solution, à condition de se
placer à la longueur d'onde à laquelle la substance absorbe les rayons lumineux.
C'est pourquoi la longueur d'onde est réglée en fonction de la substance dont on
veut connaître la concentration.
- Milieu de culture : un milieu de culture est un support qui permet la culture de
cellules, de bactéries, de levures, de moisissures afin de permettre leur étude. En
principe, les cellules trouvent dans ce milieu les composants indispensables pour
leur multiplication en grand nombre, rapidement, mais aussi parfois des éléments
qui permettront de privilégier un genre bactérien ou une famille. Ainsi, selon le but
de la culture, il est possible de placer les micro-organismes dans des conditions
optimales, ou tout à fait défavorables.
- Autoclave : c’est un récipient dont le couvercle est glissé à l'intérieur de
l'enveloppe du récipient et qui se ferme hermétiquement sous l'effet de la pression
intérieure de la vapeur. il permet de dépasser la pression atmosphérique et donc de
porter de l'eau liquide au-delà de 100°c. par la suite, d'autres types de récipients
permettant cette action ont pris ce nom, bien que leur couvercle soit seulement
apposé sur l'ouverture et maintenu en place par divers dispositifs.
Un autoclave est un récipient à parois épaisses et à fermeture hermétique conçu pour réaliser
sous pression (de quelques bars) soit une réaction industrielle, soit la cuisson ou la
26
stérilisation à la vapeur. Pour qu'un matériel soit considéré comme stérile, la probabilité
théorique d'isoler un germe doit être inférieure à 1 pour 1 million.
- étuve : une étuve est un appareil de chauffage (enceinte) permettant d'effectuer des
traitements thermiques sur des produits. Les étuves peuvent généralement monter à
des températures élevées de 400 °C. Au-delà, on parlera plutôt de fours.
III.8 METHODE D’ANALYSE
Pour bien s`informer sur l`état de l`eau avant le captage, plusieurs paramètres ont été mis en
évidence, paramètre organoleptique : couleur, odeur, paramètre physico-chimique :
température, pH, turbidité, salinité, conductivité électrique, matière en suspension, matière
organique, DCO, DBO5, Fer total, chlorure, sulfates, ammonium, nitrate et des paramètres
bactériologiques comme coliformes totaux ,coliformes thermotolérant, streptocoques fécaux
et l`anaérobies sulfito-reducteur.
III.8.1 But et principe d’analyse
L’analyse a pour but de connaitre toutes les éléments présentent dans l’eau, le principe c’est
de faire l’analyse physico- chimique et l’analyse bactériologique afin de connaitre tous les
traitements nécessaires pour pouvoir la consommer après.
III.8.1.1 Analyse physico-chimique
L’analyse physico-chimique des éléments indésirables dans l’eau permet d’évaluer son degré
de pollution et d’en déduire le type de traitement adéquat pour le dépolluer. La qualité
physico-chimique de l`eau est déterminée par les résultats :
-des mesures des paramètres physique tels que la température, le pH, la turbidité, la
conductivité électrique.
-des analyses des éléments et composants chimiques tels que la matière en suspension, la
matière organique, le DCO, le DBO5, le Fer total, la chlorure, le sulfates, l`ammonium, les
nitrates et nitrites, les ions majeurs, les éléments mineurs ou en trace, les éléments toxiques,
etc. ; et de certains caractéristiques physico-chimiques comme la dureté, l’alcalinité, etc.
Différentes méthodes peuvent être utilisées dont les plus utilisées sont la méthode
colorimétrique et la méthode volumétrique.
Avant toutes mesures, il faut d’abord étalonner tous les matériels pour bien assurer leur état et
la fiabilité des résultats de mesure et d’analyse.
Les techniques d’analyse physico-chimiques sont présentées en annexe (Annexe 5).
27
III.8.1.2Analyse bactériologique
L’analyse bactériologique permet de mesurer les paramètres coliformes totaux, coliformes
thermotolérant, streptocoques fécaux et l`anaérobies sulfito-reducteur. , afin de pouvoir agir
en conséquence pour avoir une eau potable Tous ces paramètres constituent les indicateurs de
pollution de l’eau.
Les techniques d’analyse bactériologique sont présentées en annexe (Annexe 5).
III.9 Système de captage et mode de fonctionnement
III.9.1 Type de captage
Le captage d’eau de la rivière se situe à la latitude 18°59’29,80’’S, la longitude
47°28’58,89’’E, et l’altitude 1 255 m.
La technique de captage utilisé dépend du type de source pour une zone d’émergence peu
profonde et bien localisé on utilise la chambre de captage, pour une zone d’émergence diffuse
et ou profonde on utilise des drains de captage enterré.
Le type de captage appliqué dans la zone est une sorte de drainage constitué par 3 puits au
niveau de la rivière pour alimenter le grand puisard de 120 m3/h.
La figure ci-dessous suivant montre le point de captage dans la zone.
Figure 17: Point de captage
III.9.2 Mode de fonctionnement du système de captage
Point de captage
28
On a placé 3 puits barbacanes de diamètre de 2m munis de trois drains et un autre puits ou la
pompe puisera les eaux à traiter.
Lors de l’arrivé de l’eau dans le puisard, on a utilisé une conduite d’adduction en PVC200x2
pour une longueur de 3 672 m.
Il y a mise en place du périmètre de protection immédiate après la construction d’un abri
pompe et cabine de pompage. Les schémas 24 et 25 suivant présentent le captage de la
ressource dans la zone d`étude.
Figure 18: Captage par 3 puits
Figure 19: Drainage au captage
III.10 Mode de fonctionnement du système de traitement
29
Après avoir été capté, l`eau est pompée directement à l’aide d’un pompage pour arriver à la
station de traitement.
La station de traitement est située à la latitude 18°59’31.62’’S, longitude 47°30’24.31’’E et
altitude 1316 m,
L’eau qui se trouve dans le drainage est pompée directement à la station de traitement.
III.10.1 Clarification des eaux de surface
La clarification de l’eau attribue à l’élimination des matières en suspension, les matières
colloïdales, les matières organiques dans le but d’éliminer la turbidité de l’eau.
En général, la clarification de l’eau nécessite du prétraitement physique, prétraitement
chimique, de la coagulation-floculation, de la décantation, de la filtration et enfin la
désinfection.
III.10.2 Procédés de traitement
On peut mettre en évidence deux procédés de traitement : procédé physique et procédé
chimique.
Le procédé physique a pour objectif d’éliminer les éléments gazeux, solides ou en
suspension dans l’eau brute ou formés en cours de traitement comme le cas de
l’aération en cascade: décantation, filtration.
Le procédé chimique en pour but de transformer les colloïdaux en produit éliminable
ou décantable.
III.10.2 Prétraitement physique
Le but est d’extraire de l’eau brute la plus de quantité possible d’éléments dont la nature et la
dimension gênent le traitement ultérieur.
Il est composé en 3 étapes : le dégrillage, le dessablage et l’aération
le dégrillage
Il est nécessaire pour protéger les ouvrages en avales de la prise d’eau contre l’arrivé d’objet
ou du corps flottant susceptible de perturbé ou d’interrompu leur fonctionnement.
Le dégrillage est assuré par une grille un nettoyage manuelle automatique avec une vitesse de
passage de l’eau de l’ordre de V= 0 ,6 à 1m.s-1.
le dessablage
C’est l’enlèvement des graviers, des sables et des minéraux colloïdales de taille supérieure à
200 µm, afin d’éviter les dépôts dans les canaux et conduits, de protéger contre l’abrasion des
30
pompes et les autres équipements et aussi d’éviter le surcharge des stades de traitement
ultérieur.
Le dessablage est impératif lorsque l’eau doit être transportée à la conduite de grande
longueur où un pompage est nécessaire.
Généralement, le déssableur est sous forme de canaux rectangulaires de type couloir.
l’aération
L’aération a pour but :
d’oxyder les fers ferreux dans les eaux ferrugineuses,
d’éliminer certains gaz en excès responsable de goût désagréable, telle que
H2S, CO2,
d’éliminer les odeurs et goûts des matières organiques,
de neutraliser l’agressivité des eaux sous-terraines riche en CO2,
et enfin d’améliorer le mauvais goût dû à un déficit d’oxygène.
L’aération se fait par cascade par air comprimé ou par pulvérisation.
III.10.2.2 Prétraitement chimique
Le prétraitement chimique c’est le pré chloration ou l’ajustement de pH. Le pré chloration
A pour but de protéger la conduite d’eau brute contre la prolifération des algues et des
bactéries, éliminer l’ammonium nitrite et des mauvais goûts et enfin optimiser la
désinfection.
Le prétraitement se fait par injection de produits chloré soit au niveau du point de captage,
soit à l’arrivé de l’ouvrage de traitement.
Divers procédés peuvent être utilisés dont :
la coagulation
La déstabilisation des particules colloïdales s’effectue par la neutralisation des charges
négatives par des coagulants et aussi par l’emprisonnement des particules dans un précipité.
Dans une eau brute, la charge négative d’une particule colloïdale est déstabilisée par réaction
covalente par les ions métalliques polyvalents du coagulant.
Le coagulant est hydrolysé et il y a adsorption d’ion du coagulant à la surface de la particule
colloïdale ce qui permet l’inclusion du colloïde dans un précipiter d’hydroxydes.
Il y a aussi polymérisation du coagulant hydrolysé ce qui contribue au grossissement du floc
de particule colloïdale déstabilisé.
Plusieurs facteur influence la coagulation à savoir le pH, la température, les sels dissous, le
coagulant, le mélange et la turbidité.
31
Le pH joue un rôle fondamentale dans la phase de coagulation à chaque coagulant
correspond un pH de coagulation optimale.
L’ajustement de pH est nécessaire pour obtenir le pH adéquat d’un traitement spécifique
donné, il se fait par injection de base ou d’acide.
Une diminution de la température entraine une augmentation de la viscosité de l’eau
et par conséquent la plage de pH optimale se rétrécit. Dans ce cas, il faut augmenter la
quantité de coagulant. Par ailleurs, à basse température il y a difficulté de la
décantation et cela nécessite l’ajout des adjuvants pour alourdir et renforcer les flocs.
La coagulation à l’aide de sels d’aluminium ou de fer est d’avantage d’affecter par les
anions que par les cations.
Le cation telle que le calcium, magnésium, sodium n’ont pas de grande influence par contre
les anions élargissent ou déplacent la plage de pH optimale.
Certains sels dissous peuvent modifier le pH optimal et la quantité de coagulant à utiliser.
Le choix de coagulant peut influencer les caractéristiques de la coagulation aussi on
peut utiliser le sulfate d’alumine et le chlorure ferrique ou sulfate ferrique et c’est la
plage du pH optimales et la solubilité les différenties.
Au cours de la coagulation floculation, on possède deux étapes de mélange physico-
chimique : la première étape c’est le mélange rapide qui entraine un accroissement de
la quantité de produit et la deuxième étape c’est l’agitation lente qui permet la facilité
de la formation des flocs.
Lorsque la turbidité augmente la concentration du coagulant augmente, mais pas de
façons linéaire.
Les faits suivant ont été constaté si la turbidité est élevée.
Si la turbidité est faible la coagulation est difficile
la floculation
Les particules colloïdales déstabilisées en tendance à s’agglomérer lorsqu’elles sont en
contactent les unes avec les autres. Le pourcentage d’agglomération des particules dépend de
la probabilité de contact entre elle.
Cette probabilité est fonction de la nature de la floculation :
floculation périe cinétique si les particules sont en mouvement aléatoire ou en
agitation thermique dans l’eau.
32
floculation ortho cinétique si le contact est dû au déplacement d’une partie du fluide
provoqué par agitation de l’eau, dans ce cas il y a formation de floc plus volumineux
suite à la probabilité de collision des particules plus élevé.
Il y a divers types de floculateur :
floculateur à écoulement horizontale où l’agitation est causée par un ensemble pales
parallèle à l’axe de rotation.
floculateur à voile de boues ; Dans ce floculateur l’écoulement de l’eau se fait de bas
en haut ce qui permet de maintenir un voile de boue en suspension dans une zone de
légère turbulence. La collision entre les particules est favorisée par brassage
hydraulique provoquer la forte concentration de particule.
III.10.1.2 Autres traitements
Différents étapes de traitements sont utilisées pour rendre l’eau potable selon l’objectif à
atteindre. On peut citer :
Décantation
La décantation est un procédé de séparation dont le but est l’élimination de plus grand
nombre possible de particule. C’est la sédimentation par gravité des flocs au fond des
ouvrages appelé décanteur. En d’autre terme, elle a pour but d’éliminer sous l’action de la
pesanteur, la majeur partie de matière en suspension dans l’eau soit qu’elle existe dans l’eau
brute soit qu’elle se forme au cours de la floculation.
On distingue 3 types de décantation :
décantation des particules discrètes
La décantation discrète est caractérisée par le fait que les particules conservent leur propriété
physique initiale au cours de leur chute (forme et dimension), dans ce cas la vitesse du chute
est indépendante de la concentration en solide, c’est le type de décantation dans la déssableur.
décantation des particules floculantes
Elle est caractérisée par l’agglomération des particules au cours de leur chute. Les propriétés
physique de ces particules sont modifiées pendant les processus, (forme, dimension, densité
et vitesse de chute), c’est le cas du décanteur des usines de traitement d’eau potable et dans
les décanteurs secondaire des usines d’épuration d’eau usée.
Décantation farinés
Le type de décantation est caractérisé par une concentration élevée de particule ce qui
entraine la formation d’une couche de particule et par conséquent apparition d’une limite
33
nette entre les solides décantés et liquides surnageant (eau décanté), cas de la décantation
dans la partie profonde de décanteur.
Les décanteurs sont des ouvrages dans lesquels l’eau circule d’une manière continue très
lentement de façon qu’elle puisse abandonner ces matières en suspension et flocs. Ils sont
précédés d’un tranquilisateur en vue d’atténuer les tourbillons à l’enter de l’appareil.
Les boues sont recueillies à la partie inférieure puis évacué périodiquement le temps de
rétention est normalement compris entre 2 et 4 heures.
On distingue 2 principes en type de décanteur : décanteur statique (horizontaux et verticaux)
et décanteur dynamique à lit de boue et à recirculation de boue.
Décanteur horizontaux ou rectangulaire
Dans ce type de décanteur l’eau circule horizontalement et les flocs se déposent au fur et à
mesure de la progression du flot vers la sortie de l’appareil, la vitesse de décantation est
l’ordre de 1,2 m.h-1. La vitesse de décantation Vd est calculée avec l’expression :
Vd= Q/Sd
Vd : vitesse de décantation
Q : débit d’eau en m² /h
Sd : surface de décantation
Décanteur verticaux ou cylindro-conique
Dans ce type de décanteur la circulation de l’eau se fait de bas en haut, en sens inverse de la
chute des flocs pour qu’il y ait la décantation il faut la vitesse de chute de particule soit
supérieur à la vitesse de surverse ou vitesse ascensionnelle.
Par définition, la vitesse ascensionnelle est donnée par l’expression :
Va=Q/S
Va : vitesse ascensionnelle
Q : débit entrant de décanteur
S : surface de décantation
Décanteur à recirculation de boue
34
On distingue une zone centrale de réaction entouré d’une zone de décantation ces 2 zones se
communique par le haut et par le bas .Une turbine fait circulé l’eau vers la zone de
décantation.
Les boues se déposent dans cette zone de décantation et reviennent par circulation induite
dans la zone centrale. Le décanteur accelator fait partir de ce type de décanteur.
Décanteur à lits de boues
C’est un bassin à fond plat muni à sa base d’une série de tuyau perforé permettant
d’introduire l’eau brute uniformément sur tout le fond du décanteur.
L’alimentation se fait d’une manière discontinue par l’intermédiaire d’une cloche à l’intérieur
de laquelle on aspire l’air.
La cloche est mise en contact avec le collecteur du décanteur. Si le niveau de l’eau brute est
entre 0,6 et 1 m au-dessus du niveau de l’eau dans le décanteur, il y a ouverture brusque
d’une vanne demis en communication avec l’atmosphère et l’eau stocker dans la cloche
pénètre avec une grande vitesse dans le décanteur et la cloche se vide pendant 5 à 20 s, elle se
remplit durant 20 à 40 s.
Dans ce décanteur, il y a la zone de floculation assurée par un mélange hydraulique et aussi la
zone de lit de boue.
Le lit de boue est maintenu en expansion par la vitesse ascensionnelle Va de l’eau. Dans ce
cas :
Va= 3 à 3 ,50 m /h
la filtration
La filtration c’est un procédé physique destiné à clarifier un liquide. Elle a pour but, la
rétention de particule en suspension existant dans l’eau brute pour qu’elles aient été formées
par une coagulation-floculation suite à une décantation préalable .Elle permet aussi une
bonne élimination des bactéries de la turbidité et indirectement de certain goût et odeur.
Un filtre n’est pas un tamis, au cours de la filtration on observe les phénomènes de rétention,
adsorption et microfiltration.
La filtration se fait en surface si la dimension de particule est supérieure au pore et se fait en
profondeur si la dimension de particule est inférieure au pore.
Par définition :
Vf=Q/S
35
Vf : vitesse de filtration
Q : débits de l’eau à traiter m3.h
S : surface du filtre m²
On distingue plusieurs types de filtre : le filtre à sable rapide, filtre lente , filtre bicouche et filtre
sous pression.
Dans cette étude on a choisi le filtre bicouche parce que c’est un filtre rapide avec 2 couches
de matériaux filtrants :
La première couche de bas est constituée de sable de petite granulométrie (1 mm) avec une
épaisseur de 60 cm.
Le deuxième couche de haut est formée par de l’anthracite sur une épaisseur de 40cm,
sa densité est sensiblement inférieur à celle du sable
Principe de fonctionnement
L’eau brute coagulée et floculée non préalablement décanté passe à travers le filtre bicouche
qui a pour rôle d’infiltration rapide classique.
Les flocs de grosse taille sont arrêter par la couche de sable de petite granulométrie, les flocs
de petite taille sont retenu par la couche d’anthracite.
Le filtre bicouche ne nécessite pas de flocs volumineux et lourds, il est préférable d’avoir de
flocs de petite taille
Avantage du filtre bicouche
Il y a beaucoup d’avantage en utilisant le filtre bicouche: le capacité de filtration élever pour
une même surface à cause de la surface de filtration des grains 2 à 3 fois supérieur à celle du
filtre classique, prolongation du cycle de lavage suite à une forte capacité de rétention de
matière end suspension par la couche d' anthracite ce qui entraine une diminution de la
consommation au long du lavage, diminution du taux de coagulant, condition nécessaire
pour avoir des petits flocs, diminution de la demandes en chlore car l'abattement bactérien est
plus élevé par fixation au niveau des grains d'anthracite.
la désinfection
La désinfection est un traitement visant à éliminer ou à désactiver les micro-organismes
pathogènes, bactéries, virus et parasites ainsi que la majorité des germes banals moins
résistants.
La désinfection est donc le moyen de fournir une eau bactériologiquement potable.
36
Un pouvoir désinfectant suffisamment élevé pour éviter les reviviscences bactériennes dans
les réseaux de distribution. L’eau potable, suivant les normes contient toujours quelques
germes banales, alors qu’une stériles n’en contient aucun.
La désinfection est une poste- oxydation. En eau potable elle est assurée par des oxydants
chimique tel que pour une désinfections chimique de l’eau on peut citer : chlore Cl2, dioxyde
de chlore ClO2, l’ion hypochlorite ClO-, l’ozone O3, les halogènes tel que le brome Br2,
l’Iode I2, le chlorure de Brome BrCl , les métaux lourds tel que les cuivres (le cuivre Cu ,
l’argent Ag), le permanganate de potassium KMNO4, les phénols, les alcools, le peroxyde
d’hydrogène ou l’eau oxygéné (H2O2) .
Pour une désinfection physique de l’eau, on peut citer : la lumière ultraviolet, la radiation
électronique, le rayon gamma, l’ultra-son et la chaleur.
Les désinfectants éliminent aussi les polluants organiques de l’eau qui servent d’aliment ou
d’abris au micro –organismes. Tous ces désinfectants on des avantages et des inconvénients
et peuvent être utilisé pour la désinfection de l’eau suivant certain condition.
La désinfection des eaux résiduaires est obligatoire dans certains zone de baignade ou de
conchylicultures (élevages des huitres, des moules et d’autres coquillages).
Principe de la désinfection
Les microorganismes
Les microorganismes peuvent se trouver naturellement dans la nature, invisible à l’œil nu.
Ils sont présents dans les sols, l’air, la nourriture et l’eau. Les microorganismes restent
présent sur et dans notre corps, la majorité de ces microorganismes sont inoffensifs et
contribuent à réaliser un certain nombre de procédé vitale dans le corps humain tel que le
métabolisme.
Mais il y a des microorganismes qui peuvent provoquer des maladies ou qui sont nocifs pour
les personnes avec une faible résistance.
Les microorganismes pathogènes de l’eau ont on nombre spécifique de propriété qui les
distingue des contaminants chimiques. Ce sont des organismes vivant, ils n sont pas dissous
dans l’eau mais coagulerons et s’attacherons aux colloïdes et aux solides de l’eau.
Les agents pathogènes transmis par voies hydrique sont de 3 types : les bactéries, les virus,
les parasites protozoaires.
Comme principes de désinfection on recherche les germes témoins de contamination fécale
non pathogène (GTCF) qui sont la preuve d’une contamination fécale.
37
Une désinfection efficace doit respecter la valeur concentration temps de contact CT
préconisé pour chaque type de microorganisme, un désinfectant est d’autant plus efficace que
son concentration temps de contact est faible.
Mécanisme de désinfection et mode d’action des désinfectants
La désinfection à généralement lieu grâce à une altération de la paroi des cellules des
microorganismes, ces perturbations dans l’activité des cellules empêche les
microorganismes de ce développé à nouveau, ceci entrainera la mort des
microorganismes.
Les désinfectants oxydant démolissent aussi la matière organique de l’eau, entrainant
un manque en aliment.
L’action d’un désinfectant chimique ou physique varie suivant de nombreux
paramètre. Le spectre de l’activité et la solubilité du produit sont essentielle.
Le pH influence l’efficacité du chlore par exemple : en effet le pourcentage de la
forme réellement bactéricide évolue suivent l’acidité du milieu.
Les matières organique consomme l’oxydant avant que celui-ci n’ait agit sur les
microorganismes.
La résistance des microorganismes est donc primordiale, une bactérie peut être
sensible ou résistante et peut éventuellement développer des formes de résistance
comme les spores.
La température peut faire augmenter ou baisser la réactivité d’un oxydant.
L’ozone O3 possède une forte activité virulicide, il oxyde directement ou par radicaux
libre. Les protéines de l’enveloppe dans la perméabilité augmentent brutalement.
Les mécanismes de l’inactivation des protozoaires sont mal connus. Le chlore Cl2 et
ClO2 dioxyde de chlore sont inefficace seul l’O3 à une action certain.
La persistance d’un oxydant dans l’eau traiter ou la rémanence est la garanti de la limitation
de la prolifération de microorganisme dans le réseau de distribution.
L’ozone ne possède pas cette qualité.
Condition de désinfection de l’eau
La désinfection de l’eau destinée à la consommation c’est-à-dire l’eau potable est liée aux
autres étapes de la purification de l’eau.
38
Une désinfection efficace ne peut être mise en place qu’après un certain niveau de
purification.
Les particules flottante et dissoute doivent être éliminées de l’eau. En effet elles peuvent
provoquer des réactions avec les produits désinfectant pour donner des sous-produits.
La concentration des particules en suspension dans l’eau doit être faible, de
préférence inférieur à 1mg.L-1
lorsque l’eau réalise la désinfection.
Il était également nécessaire de considéré d’autre paramètre pour une bonne désinfection :
- pour la désinfection chimique, il convient de respecter un temps de contacte et une
dose d’application adapté afin d’assurer l’efficacité de l’action du composé chimique
et minimisé les sous-produits susceptible de ce créer le cas échéant.
- Pour la désinfection physique, comme par exemple la désinfection par rayonnement
ultra-violet, le respect d’une certaine intensité de radiation par volume d’eau à traiter
est exigé.
- Pour la désinfection par membrane d’ultrafiltration, il convient de vérifier l’intégrité
des membranes dans le pratique le traitement membranaire est toujours suivi d’une
étape de désinfection chimique.
Avantage et inconvénient de la chloration à l’hypochlorite de sodium ou
L’hypochlorite de sodium comme désinfectant a les avantages suivant :
Il peut être facilement transporté et stocké lorsqu’il est produit sur site, son dosage est simple,
il est aussi efficace que le chlore gazeux pour la désinfection, il produit des désinfectants
résiduel.
Cependant, tout comme le chlore gazeux l’utilisation de NaClO pour la désinfection de l’eau
destiné à la consommation humaine peut conduire à la production de sous-produit de
désinfections responsable de mauvais goût et d’odeur, voire dangereux pour la santé, de plus
l’eau de javel est basique et peut provoquer la précipitation du calcium en cas d’eau dure ce
qui entraine des colmatages des équipements.
Cette solution de la désinfection est utilisée pour de petite installation, les installations sont
réduites et la maintenance est limitée.
39
L’hypochlorite est une substance dangereuse et corrosive, lorsque l’on travaille avec
l’hypochlorite, des mesures de sécurité doit être prise pour protéger les travailleur et leur
environnement.
Dans notre cas, pour clarifier l’eau de la rivière d’Ankadivoribe, on applique un simple
traitement, c’est-à-dire avant que l’eau arrive dans le bassin de décantation à lamellaire de
150m3 heure. On injecte de la chaux et sulfate pour ajuster le pH. Ensuite, on l’introduise
dans le filtre bicouche de 150m3 par heure. Avant le pompage de l’eau pour mener au
réservoir d`Iavoloha et les stocker, on désinfecte l’eau par l’ajout de l’hypochlorite et de la
chaux,
On a choisi l’hypochlorite car ce sont les produits à base de chlore tel que Cl2, eau de javel
NaClO ou le dioxyde de chlore ClO2 sont les oxydants les plus largement utilisé pour la
désinfection de l’eau destiné à la consommation humaine.
Le chlore a de nombreux avantage. Il est relativement bon marché et son procédé de
production est relativement simple. Les usines le plus importantes utilisent d’avantage
l’ozone.
La chloration arrive généralement en fin de filière de potabilisation avant l’envoi de l’eau
dans les réservoirs amant et donc dans le réseau c’est à dire en tête de distribution afin de
maintenir un résiduel dans le réseau généralement les consignes sont de maintenir un
résiduel voisin de 0,2 MgL-1
. D’éventuel chloration intermédiaire sur le réseau preuve s’avéré
nécessaire pour limité la prolifération des microorganismes.
La figure 26 ci-dessous nous montre le plan synoptique du système de captage d’eau de la
zone sud d’Antananarivo pour mener à la station de traitement et le pompage de l’eau
potable vers le réservoir.
41
Dans cette second partie, on a fait quelques études de la mise en place de la station de
production d’eau potable et l`étude de la conformité de la rivière par rapport au grille de la
qualité des eaux de surface. Cette dernière partie présente, les résultats des analyses physico-
chimiques et bactériologiques effectuées sur les eaux brutes de la rivière. Ces résultats sont
présentés sous forme de tableau et sous forme de courbe. Les interprétations suivent
directement après les présentations des résultats.
I : Présentation des résultats
Les tableaux ci-dessous présentent les résultats d’analyse physico-chimique et
bactériologique de l`eau brutes en 2016 et en 2017 pendant un temps bien déterminer. Des
analyses ont été fait au laboratoire du JIRAMA pour mieux connaitre la qualité de l`eau a
capté lors du travail, les résultats obtenu sont comparé au grille de la qualité des eaux de
surface qui est la norme française (Annexe 3).
Tableau III: Résultats d’analyses physico-chimiques, bactériologiques et organoleptique en
mois février, avril et juin 2016
Paramètres Echantillons Grille de qualité
1 2 3 Bonne Moyenne Mauvaise
Paramètre organoleptique
Date prélèvement 25 Février 20 avril 29 juin
Aspect trouble trouble trouble claire claire claire
Odeur absence absence absence 1 - 10à 25°C
10 – 200 à
25°C >20à 25°C
Couleur mg Pt/l jaunâtre jaunâtre jaunâtre 20 - 50 50 - 100 100 - 200
Paramètres physico-chimiques
Température (°C) 20,9 20,6 14,6 20 - 25 25 - 30 30 - 35
pH 7,43 7,56 8,71 6,5 - 8,5 6,5 - 9,2 <6,6 ou >9,2
Turbidité (NTU) 1182 144 116
Conductivité à
20°C (µs.cm-1
) 19,7 39,4 33,8 750 - 1300 1300 - 2700 2700 - 3000
MES (mg. L -1
) 77 66 80 30 - 50 50 - 70 70 - 100
42
Fer total (mg.L-1
) 0,06 0,7 0,8 0,5 - 1 1 - 2 2 - 5
Chlorures (mg.L-1
) 7,1 9,23 3,55 200 - 300 300 - 750 750 - 1000
Sulfates SO42-
(mg.
L-1
) 4,63 0 11,246 100 - 200 200 - 250 250 - 400
Ammonium NH4+
(mg. L-1
) 0,25 0,091 0,093 0,1 - 0,5 0,5 - 2 2 - 8
Nitrates NO3-
(mg.L-1
) 0 2,075 18,37 5 - 25 25 - 50 50 - 100
Paramètres bactériologiques
Coliformes totaux à
37°C/100ml 4,6 x10
3 9,3 x10
1 2,0 x10
2 50 – 5.10
3 5.10
3–5.10
4 >5.10
4
Coliformes
thermotolérant à
44°C/100ml
0,7 x102 0,7 x10
1 1,5 x10
2 20 – 2.10
3 2.10
3 – 2.10
4 >2.10
4
Streptocoques
fécaux /100ml 3,2 x10
3 3,8 x10
1 7,2 x10
2 20 - 10
3 10
3 - 10
4 >10
4
Ce qui différentie les deux tableaux c’est-à-dire le tableau III et le tableau IV c’est le mois et
la date du prélèvement, mais ils sont tous pris dans la même année.
43
Tableau IV: Résultats d’analyses physico-chimiques, bactériologiques et organoleptique en
mois de juillet, août, et décembre 2016
Paramètres Echantillons Grille de qualité
1 2 3 Bonne Moyenne Mauvaise
Paramètre organoleptique
Date de prélèvement 13 juillet 10 Août 14 décembre
Aspect trouble trouble trouble Claire Claire Claire
Odeur absence absence absence 1- 10 à 25°C 10–200 (25°C) >20 à 25°C
Couleur mg Pt/l jaunâtre jaunâtre jaunâtre 20 – 50 50 - 100 100 - 200
Paramètre physico-chimiques
Température (°C) 12,5 16,2 20 20 – 25 25 - 30 30 - 35
pH 7,66 6,9 7,54 6,5 - 8,5 6,5 - 9,2 <6,6 ou >9,2
Turbidité (NTU) 120 129 170
Conductivité à 20°C
(µs.cm-1
) 32,2 34,7 40,3 750 - 1300 1300 - 2700 2700 - 3000
M.O (mg.L-1
) (alcalin) 1,3 1 0,5 2 – 5 5 - 10 >10
Fer total (mg.L-1
) 0,7 2 0,8 0,5 – 1 1 - 2 2 - 5
Chlorures Cl- (mg.L
-1) 4,26 5,32 6,39 200 - 300 300 - 750 750 - 1000
Sulfates SO42-
(mg.L-1
) 0 19,33 16,197 100 - 200 200 - 250 250 - 400
Ammonium NH4+ (mg.
L-1
) 0 0,086 0,032 0,1 - 0,5 0,5 - 2 2 - 8
Nitrates NO3- (mg.L
-1) 4,341 4,26 5,215 5 – 25 25 - 50 50 - 100
Paramètres bactériologiques
Coliformes totaux à
37°C/100ml 8,0 x10
2 <1 4,0 x10
1 50 - 5000 5000 - 50000 >50000
Coliformes
thermotolérant à
44°C/100ml
7.102 <1 2.10
1 20 - 2.10
3 2. 10
3- 2.10
4 >2.10
4
Streptocoques fécaux
/100ml 3,8.10
2 2,2.10
2 <1 20 - 10
3 10
3 - .10
4 >10
4
44
Ces deux premiers tableaux ont montré les résultats durant l’année 2016, le tableau suivant
permet de voir le résultat de l’année 2017.
Tableau V: Résultats d’analyses physico-chimiques en 2017
Paramètres Echantillons Grille de qualité
1 2 3 Bonne Moyenne Mauvaise
Paramètre organoleptique
Date de prélèvement 08 février 09 mars 19 avril
Aspect trouble trouble trouble Claire Claire Claire
Odeur absence absence absence 3–10 à 25°C 10–200 à 25°C >20 à 25°C
Couleur mg Pt/l jaunâtre jaunâtre jaunâtre 20 - 50 50 - 100 100 - 200
Paramètre physico-chimiques
Température (°C) 20,5 19,9 22 20 - 25 25 - 30 30 - 35
pH 7,65 7,34 7,51 6,5 - 8,5 6,5 - 9,2 <6,6 ou >9,2
Turbidité en NTU 810 89,6 91 ,1
Conductivité à 20°C
(µs/cm) 27 40,8 44 750 - 1300 1300 - 2700 2700 - 3000
MES. (mg.L-1
) 80 18 30 - 50 50 - 70 70 - 100
M.O (mg.L-1
) (alcalin) 3 1,5 1,2 it2 - 5 5 - 10 >10
Fer total (mg.L-1
) 2 0,8 0,4 0,5 - 1 1 - 2 2 - 5
Chlorures Cl- (mg. L
-1) 4,97 7,1 4,97 200 - 300 300 - 750 750 - 1000
Sulfates SO42-
(mg. L-1
) 0 24,100 7,51 100 - 200 200 - 250 250 - 400
Ammonium NH4+ (mg.
L-1
) 0,564 0,110 0,143 0,1 - 0,5 0,5 - 2 2 - 8
Nitrates NO3- (mg.L
-1) 1,461 0,000 1,435 5 - 25 25 - 50 50 - 100
Paramètres bactériologiques
Coliformes totaux à
37°C/100ml 2,3 x10
2 4,0 x10
2 1,5 x10
3 50 - 5000 5000 - 50000 >50000
Coliformes
thermotolérant à
44°C/100ml
0,9 x10 1 2,0 x10
2 4,0 x10
2 20 - 2000 2000 - 20000 >20000
Streptocoques fécaux
/100ml < 1 1,0 x10
1 1,2 x10
1 20 - 1000 1000 - 10000 >10000
45
II : Interprétations des résultats
Au premier regard de ces tableaux, les paramètres organoleptiques ont les mêmes résultats
pour toutes les analyses faites. L’eau a un aspect très trouble, sans odeur et ayant une couleur
jaunâtre.
L’absence de l’odeur a permis de savoir qu’envers ce paramètre, l’eau est la bonne en se
référant à la grille de qualité, contrairement aux autres éléments organoleptiques qui ne sont
pas conformes selon la grille de qualité. L’aspect trouble ou turbide de l’eau qui est très élevé
est causé par la présence des particules fines dans l’eau.
Dans le tableau III, la plut part des paramètres physico-chimiques sont dans la bonne en se
référant à la grille de qualité, sauf pour la turbidité et les MES. Ce sont les différentes
activités sur le lieu comme l’extraction de sable qui favorise la perturbation de l’eau et
entraine l’augmentation du taux de la turbidité de l’eau. De même pour les matières en
suspension, c’est toujours les activités des habitants dans le lieu qui produisent le risque
d’augmentation du taux de la matière en suspension, comme le déversement des usées
provenant du lavage des fermes, et autres comme le lessivage.
Par contre, tous les paramètres bactériologiques sont bien conformes à la norme inscrit sur la
grille de qualité des eaux de surface.
Dans le tableau IV, les échantillons sont encore pris durant l'année 2016, c’est le mois qui la
différentie aux résultats du tableau précédent. Le résultat d’analyse est semblable à celui du
tableau III. C’est toujours la turbidité de l’eau qui est notable du faite que les activités des
riverains continuent de manière continuelle.
Enfin, pour le dernier tableau V extrait d’analyse de l’année 2017, seule la valeur du pH qui a
dépassé la valeur de la norme inscrit sur la grille de qualité. Les autres sont conformes à la
norme c’est à dire dans la bonne qualité en se référant toujours à la grille de qualité.
Les résultats d`analyse ci-dessus ont permis d`utiliser un simple système de traitement
comme l’injection de chaux avant l`entrée de l`eau dans le bassin décantation à lamellaire de
150m3.
L`eau est conduite dans le bassin de filtration, avec une filtre bicouche, et enfin, il y a
l`injection du désinfectant hypochlorite, avant de les pomper au réservoir situé à Iavoloha.
46
III : Suggestion
Pour préserver la disponibilité d’eau et en eau de qualité, il faut :
- élaborer un périmètre de protection sur le point de captage pour éviter la
contamination de l’eau par les différents polluants causés par les activités humaines ;
- mettre en place un comité de l’eau dans la Commune pour gérer l’eau, pour éviter le
gaspillage d’eau et aussi la répétition de la pénurie d’eau comme avant ;
- réserver un autre point de captage pour éviter l’insuffisance de l’eau à capter surtout
au période sèche.
Le captage habituel est utilisé au période de pluie.
47
CONCLUSION
Cette étude préparatoire d’adduction d’eau potable dans la Commune rurale d’Ankadivoribe
à Antananarivo, en zone des Hautes Terres centrales de Madagascar révèle la nécessité de la
réalisation des analyses approfondies sur la disponibilité des ressources en eau en qualité et
en eau de qualité. Ainsi, les eaux à capter devraient être analysées enfin savoir les
caractéristiques physico-chimiques de ces eaux en particulier les paramètres les rendant
indésirable à la potabilité dans le but de les traiter au niveau de la station de traitement.
La préservation de l’environnement est toujours nécessaires quel que soit l’activité
humaine que ce soit dans le domaine agriculture et industriel, selon certains textes et
règlementations.
Chaque activité humaine possède toujours des impacts sur l'environnement. Donc, avant toute
installation de système d’Adduction d’Eau Potable ou système de captage d’eau, des analyses
de l'eau doivent être réalisé pour connaitre tous les traitements nécessaires.
Ces analyses nous ont permis d'utiliser un simple traitement avec le décanteur à lamellaire et
le filtre bicouche qui est une filtre rapide avec lequel la Commune pourra avoir de l’eau
potable jusqu’ à 120 m3.h
-1. Cependant, le problème qui pourrait se poser c'est que, est ce que
cette quantité satisfera les besoins en eau de la population en cas d’augmentation de la
population et de promotion d’activités de développement.
L’existence de l'eau potable et de l'électricité dans une Commune permet de donner une
grande évolution socio-économique à cette Commune. Jusqu’à présent, il n'y a pas encore des
grandes usines ou industries pouvant rejeter des effluents liquides dans les ressources en eau
existantes. Donc, la présence d'une grande contamination d’origine industrielle n’est pas e
encore observée.
Ainsi, dans le cas de la Commune d’Ankadivoribe, la pratique d’un simple traitement par
l’introduction du chaux et sulfate avant de le filtrer par un filtre bicouche et la désinfection
par le chlore à la station de traitement est suffisante pour rendre potable l’eau du système
d’adduction.
Des périmètres de protection de la zone de captage devraient être mis en place. Des contrôles
et suivis périodiques sont toujours utiles pour savoir l’évolution des caractéristiques physico-
chimiques de l’eau à capter et d’ajuster le traitement.
48
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
[1] Livre Tout sur l’eau chapitre 1 par Federico Mayor: Directeur général de l'UNESCO
[2] JIRAMA 2016 : Fiche de projet AEP zone sud Antananarivo.
[3].Yacine Barhoumi- Andreani ; Julien Gaudremeau, Benoît Gerbe ; Frédéric Kamsing ;
Yoann Rabatel (2004) : Eau Ressources et Menaces. 11 mai 2004.
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
[4] www2.ac-lyon.fr/etab/lycees/lyc-01/bichat/.../AS_1_-_Corrige.pdf
[5] L’AME DU CACHEMIRE selon ERIC BOMPARD
49
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS ------------------------------------------------------------------------------------------------------ i
Glossaires ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ii
Liste des acronymes -------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii
Liste des figures ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv
Liste des tableaux ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ v
INTRODUCTION --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
PREMIERE PARTIE : -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE --------------------------------------------------------------------------------- 1
I. Généralités sur l’eau ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
I.1 Cycle de l’eau ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
I.1.1 Cycle océanique ------------------------------------------------------------------------------------------------ 2
I.1.2 Cycle continental ----------------------------------------------------------------------------------------------- 3
I.2 Eaux naturelles -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
I.2.1 Eaux de précipitation ------------------------------------------------------------------------------------------ 4
I.2.2 Eaux de surfaces------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
I.2.3 Eaux souterraines ---------------------------------------------------------------------------------------------- 4
II. Présentation de la JIRAMA ---------------------------------------------------------------------------------------- 5
II.1 Historique------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
II.1.1 Objectifs, missions et activités ----------------------------------------------------------------------------- 5
II.1.1.1 Objectifs ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
II.1.1.2 Missions et activités ------------------------------------------------------------------------------------- 6
II.2 Organigramme de la JIRAMA [2] ------------------------------------------------------------------------------ 6
II.3 La Direction de l’Exploitation Eau (DEXO) ----------------------------------------------------------------- 6
50
DEUXIEME PARTIE : -------------------------------------------------------------------------------------------------- 9
I. PRESENTATION DE LA COMMUNE RURALE D’ANKADIVORIBE -------------------------------- 9
I.1 Historique d’Ankadivoribe ---------------------------------------------------------------------------------------- 9
I.1.1 Localisation------------------------------------------------------------------------------------------------------ 9
I.1.2 Caractéristiques physiques ----------------------------------------------------------------------------------- 9
I.1.2.1 Climat -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9
I.1.2.2 Géomorphologie ----------------------------------------------------------------------------------------- 10
I.1.2.3 Contexte hydrologique --------------------------------------------------------------------------------- 11
I.1.2.3 1 Hydrographie ------------------------------------------------------------------------------------- 11
I.1.2.4 Hydrographie et hydrométrie ------------------------------------------------------------------------ 12
I.1.2.5 Géologie --------------------------------------------------------------------------------------------------- 12
I.1.2.6 Pédologie -------------------------------------------------------------------------------------------------- 13
I.1.2.6.1 Sols --------------------------------------------------------------------------------------------------- 13
I.1.2.6.2 Erosion ---------------------------------------------------------------------------------------------- 13
I.1.3 Contexte socio-économique -------------------------------------------------------------------------------- 13
I.1.3.1 Situation démographique ----------------------------------------------------------------------------- 13
I.1.3.2 Estimation de projection du nombre de population en 2019 -------------------------------- 14
I.1.3.3 Education et santé ------------------------------------------------------------------------------------- 14
I.1.3.4 Activités --------------------------------------------------------------------------------------------------- 14
I.1.3.5 Eau potable ---------------------------------------------------------------------------------------------- 17
II. Généralité sur la ressource en eau utilisée ------------------------------------------------------------------------ 18
II.1 Etudes et description de l’environnement -------------------------------------------------------------------- 19
II.2 Environnement physique----------------------------------------------------------------------------------------- 20
51
II.2.1. Qualité de l’air et émissions atmosphériques --------------------------------------------------------- 20
II.2.2 Hydrologie ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
II.2.3 Qualité de l’eau ----------------------------------------------------------------------------------------------- 20
II. 3 Environnement biologique -------------------------------------------------------------------------------------- 20
III. Matériels d’analyse et mode de fonctionnement ------------------------------------------------------------ 21
III.1 Echantillonnage ------------------------------------------------------------------------------------------------ 21
III.2 Modes de prélèvement --------------------------------------------------------------------------------------- 21
III.3 Point de prélèvement ----------------------------------------------------------------------------------------- 21
III.4 Matériels d`analyse physique ------------------------------------------------------------------------------- 22
III.5 Matériels d`analyse chimique ------------------------------------------------------------------------------ 22
III.6 Matériels d`analyse bactériologique ---------------------------------------------------------------------- 24
III.7 Mode fonctionnement des matériels ---------------------------------------------------------------------- 24
III.8 METHODE D’ANALYSE ------------------------------------------------------------------------------- 26
III.8.1 But et principe d’analyse ------------------------------------------------------------------------------- 26
III.8.1.1 Analyse physico-chimique ------------------------------------------------------------------------ 26
III.8.1.2Analyse bactériologique---------------------------------------------------------------------------- 27
III.9 Système de captage et mode de fonctionnement ------------------------------------------------------ 27
III.9.1 Type de captage ------------------------------------------------------------------------------------------- 27
III.9.2 Mode de fonctionnement du système de captage ----------------------------------------------- 27
III.10 Mode de fonctionnement du système de traitement ----------------------------------------------- 28
III.10.1 Clarification des eaux de surface ------------------------------------------------------------------- 29
III.10.2 Procédés de traitement ----------------------------------------------------------------------------------- 29
III.10.2 Prétraitement physique ----------------------------------------------------------------------------------- 29
III.10.2.2 Prétraitement chimique -------------------------------------------------------------------------------- 30
III.10.1.2 Autres traitements ------------------------------------------------------------------------------------------ 32
52
Décantation -------------------------------------------------------------------------------------------------- 32
la filtration --------------------------------------------------------------------------------------------------- 34
la désinfection ----------------------------------------------------------------------------------------------- 35
PARTIE III : ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 41
RESULTATS, INTERPRETATIONS ET SUGGESTION ---------------------------------------------- 41
I : Présentation des résultats --------------------------------------------------------------------------------------- 41
II : Interprétations des résultats ---------------------------------------------------------------------------------- 45
III : Suggestion --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 46
CONCLUSION ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 47
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES ----------------------------------- 48
TABLE DES MATIERES---------------------------------------------------------------------------------------------- 49
ANNEXES ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 53
ANNEXE 1 : NORME DE POTABILITE MALAGASY ---------------------------------------------------- 53
ANNEXES 2 : TRAITEMENT DE L’EAU A LA STATION DE TRAITEMENT DE LA JIRAMA
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 54
ANNEXE 3 : GRILLE DE LA QUALITE DES EAUX DE SURFACE (NORME FRANCAISE) 57
ANNEXE 4 : ORGANIGRAMME AU NIVEAU DU DISTRICT ----------------------------------------- 58
ANNEXE 5 LES METHODE D’ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUES ET
BACTERIOLOGIQUES ---------------------------------------------------------------------------------------------- 59
53
ANNEXES
ANNEXE 1 : NORME DE POTABILITE MALAGASY
NORME DE POTABILITE MALAGASY
(Décret n°2004-635 du 15/06/04)
PARAMETRES ORGANOLEPTIQUES NORME
ODEUR ABSENCE
COULEUR INCOLORE
SAVEUR DESAGREABLE ABSENCE
PARAMETRES PHYSIQUES UNITE NORME
TEMPERATURE °C <25
TURBIDITE NTU <5
CONDUCTIVITE µS/cm <3000
pH 6,5 - 9,0
NORME
PARAMETRES CHIMIQUES UNITE
MINIMA
MAXIMA
ADMISSIBLE
ELEMENTS NORMAUX
CALCIUM mg/l 200
MAGNESIUM mg/l 50
CHLORURE mg/l 250
SULFATE mg/l 250
OXYGENE DISSOUS % de saturation % 75
DURETE TH
mg/l en
CaCO3 500
ELEMENTS INDESIRABLES
MATIERES ORGANIQUES mg/l
2 (milieu
Alcalin)
54
ANNEXES 2 : TRAITEMENT DE L’EAU A LA STATION DE TRAITEMENT
DE LA JIRAMA
Afin que l’eau du lac Mandroseza soit potable, deux catégories de procédés sont appliquées :
- Procédé physique :
Ce procédé est appliqué lorsqu’il s’agit d’une simple séparation solide-liquide sans
introduction de réactif chimique.
On peut distinguer le dégrillage, le dessablage, la filtration, le tamisage, la décantation, et la
flottation
- Procédé chimique :
Il est appliqué pour éliminer les différents effluents, les colloïdes, les composants polluants
utilisant des réactifs chimiques.
Pour appliquer ces deux procédés, différents chaines de traitement sont effectuées se
déroulant comme suit.
A I – La clarification :
Dans ce chaîne de traitement, divers étapes le compose où on trouve les procédés physique et
chimique. Ces étapes se présentent comme suit :
Le dégrillage :
55
Son objectif est d’éliminer ou retenir à l’aide des grilles les solides contenus dans les eaux
qui sont les matières volumineuses ou les éléments les plus grossiers susceptibles de gêner le
traitement ultérieur telle que les papiers, les feuilles, les sachets, les objets divers etc. …
Le dégrillage est un procédé physique appliqué au prétraitement car les déchets cités
précédemment ne peuvent pas être éliminé par un traitement chimique, d’où leur élimination
mécaniquement.
Le pompage :
Après avoir retenu les matières volumineuses, l’eau est pompée par les deux pompes se
trouvant dans les stations de pompage Mandroseza I et Mandroseza II.
Coagulation- floculation :
Elle permet de séparer à l’eau les colloïdes. Ce sont la particule non décantable comme les
sels minéraux, les matières organiques.
La coagulation consiste à agglomérer les particules pour avoir des particules de taille plus
importante. Il faut donc annuler les forces de répulsion par ajout d’un électrolyte permettant
de neutraliser les charges négatives des colloïdes. Les coagulants utilisés sont le sulfate
d’alumine et la chaux.
La floculation permet leur agglomération en agrégat après avoir était déstabiliser par le
coagulant qui peuvent être éliminé par la suite par décantation ou filtration.
Le procédé chimique est le type de procédé utilisé par l’utilisation de produits chimique et
aussi que la vitesse de sédimentation des colloïdes s’effectue en plusieurs années pour une
chute de un mètre. Une vitesse extrêmement faible.
Décantation simple :
Elle consiste à éliminer la majeure partie des matières en suspensions suite à l’agglomération
des particules non décantable.
Filtration lits de sable :
Elle clarifie les eaux issues de décantation en les faisant passer à travers d’un matériel
poreux comme le filtre à sable monocouche et bicouche.
Le lit de sable un à deux millimètres laisse passer le filtrat et retient les impuretés.
Quand la phase de clarification est effectuée, l’eau filtrée est dirigée dans une bâche de
stockage où l’on pratique la désinfection.
A II- La désinfection :
56
La désinfection est une étape ultime de traitement de l’eau de consommation avant la
distribution car elle consiste à éliminer les germes (les micro-organismes) pathogènes de
l’eau par la chloration qui est l’hypochlorite de calcium.
L’hypochlorite de calcium sous forme de poudre est injecté par des pompes doseuses
asservies au débit de l’eau à désinfecter afin d’assurer un mélange convenable du chlore avec
l’eau.
La désinfection efficace doit avoir un effet bactéricide et rémanent pour garantir la qualité
microbiologique de l’eau.
L’eau est prête à être distribuée dans les réseaux de distribution après avoir achevé la phase
de désinfection.
A III – Le réseau de distribution :
Le réseau de distribution est un ensemble de conduite de diamètre différent associé les unes
aux autres fonctionnant sous pression pour alimenter toute une ville ou une agglomération à
partir d’un réservoir.
57
ANNEXE 3 : GRILLE DE LA QUALITE DES EAUX DE SURFACE (NORME FRANCAISE)
CLASSE DE QUALITE Excellente Bonne Moyenne Mauvaise Très mauvaise
PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUE
1 Couleur mg Pt/l <20 20 - 50 50 - 100 100 - 200 >200
2 Odeur à 25°C <3 3 - 10 10 - 200 >20 -
3 Température °C <20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 >35
4 pH 6,5 - 8,5 6,5 - 8,5 6,5 - 9,2 <6,6 ou >9,2 -
5 Conductivité à 20°C µS/cm <750 750 - 1300 1300 - 2700 2700 - 3000 >3000
6 Chlorures (Cl-) mg/l <200 200 - 300 300 - 750 750 - 1000 >1000
7 Sulfates (SO42-) mg/l <100 100 - 200 200 - 250 250 - 400 >400
8 MES * mg/l <30 30 - 50 50 - 70 70 - 100 >100
9 O2 dissous mg/l >7 7 - 5 5 - 3 3 - 1 <1
10 DBO5 mg/l <3 3 - 5 5 - 10 >10 -
11 DCO mg/l <20 20 - 25 25 - 40 40 - 80 >80
12 Oxydabilité au KMnO4 (M.O.) mg/l <=2 2 - 5 5 - 10 >10 -
13 Fer total (Fe) mg/l <0,5 0,5 - 1 1 - 2 2 - 5 >5
14 Ammonium (NH4+) mgNH4+/l <=0,1 0,1 - 0,5 0,5 - 2 2 - 8 >8
15 Azote Kjeldahl (NTK) mgN/l <=1 1 - 2 2 - 3 >3 -
16 Nitrates (NO3-) mg/l <5 5 - 25 25 - 50 50 - 100 >100
PARAMETRES BACTERIOLOGIQUE
17 Coliformes fécaux /100ml <=20 20 - 2000 2000 - 20000 >20000 -
18 Coliformes totaux /100ml <50 50 - 5000 5000 - 50000 >50000 -
19 Streptocoques fécaux /100ml <=20 20 - 1000 1000 - 10000 >10000 -
59
ANNEXE 5 LES METHODE D’ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUES ET
BACTERIOLOGIQUES
AI – Méthodes d’analyses physico-chimiques :
L’analyse physico-chimique est répartit en deux analyses :
- L’analyse physique
- L’analyse chimique
1) – Méthode d’analyse physique :
L’analyse physique permet de déterminer les paramètres physiques qui sont :
La température, le pH, la turbidité, la conductivité, la minéralisation
Ils sont mesurés à l’aide d’un appareil de mesure dont la lecture des résultats est directe.
La température :
En général, la température de l’eau varie avec celle du milieu ambiant, donc elle varie suivant
le cycle thermique saisonnier.
Elle est mesurée à l’aide d’un thermomètre, l’unité est le degré Celsius (°C) ou le
kelvin (°K)
Elle est aussi mesurée à l’aide d’un conductimètre car la conductivité est fonction de la
température, l’unité de mesure est le °C
Le pH (potentiel hydrogène)
Le pH permet de savoir l’acidité et la basicité d’une eau par la mesure de la concentration en
ion H⁺ d’une solution à l’aide d’un pH-mètre
Résultat : pH = lecture directe
La turbidité
C’est la mesure de la transparence du liquide qui reflète l’absence des matières non dissoutes.
Appareil utilisé : Turbidimètre
Résultat : Turbidité = lecture directe (unité NTU : NephelometricTurbidity Unit) ; plus la
turbidité est faible, plus l’eau est propre (aspect : limpide)
1/ Objet et domaine d’application :
L’appréciation de l’abondance des matières en suspension finement divisées dans l’eau
mesure son degré de turbidité.
60
Les mesures de turbidité ont un grand intérêt dans le contrôle de l’épuration des eaux
brutes. La turbidité est d’autant plus faible que le traitement de l’eau aura été plus efficace.
La turbidité peut être évaluée par un certain nombre de méthodes qui sont pratiquées
suivant les nécessités sur terrain ou au laboratoire.
2/ Document de référence : Méthode NFT 90 033
3/ Principe :
Mesure de l’intensité de lumière diffractée par les particules en suspension dans l’eau.
3/2-Mesure à l’aide des turbidimètres.
a/ Matériels utilisés
-Turbidimètre avec accessoires (cuvettes, solution étalon, …)
b/ Mode opératoire
-Avant toutes mesures, étalonner l’appareil au moyen de la solution étalon
selon les instructions du fabricant.
-Rincer la cuve turbidimétrie avec l’eau à analyser, la remplir avec précaution
pour éviter la formation de bulles d’air.
-Essuyer la cuve pour effacer toutes traces de doigts.
-Effectuer la mesure en choisissant la bonne gamme et selon le mode
préconisé pour l’appareil.
c/ Unités
Plusieurs unités sont utilisées suivant le type d’appareils tels que FTU, NTU, JTU.
1 NTU=1 JTU=8 gouttes de mastic.
1 FTU=10 NTU=10 JTU=80 gouttes de mastic.
NORME DE POTABILITE : Inférieure ou égale à 5 NTU.
Document pour : Tous Centres Eau
La conductivité
La conductivité indique la capacité d’une eau à conduire le courant électrique, elle traduit la
minéralisation ou la salinisation des eaux, donc une eau minérale est une eau présentant une
certaine conductivité électrique
61
Appareil utilisé : Conductimètre (vérification : Constante de la cellule : 0,475cm-1
et
Température de référence : 20°C lors de l’allumage)
Résultat : Conductivité = lecture directe (unité : µS/cm)
4. Minéralisation totale de l’eau
Cette mesure permet d’avoir le taux total des éléments minéraux dans l’eau à analyser.
Appareil utilisé : Conductimètre (vérification : Constante de la cellule : 0,475cm-1
et
Température de référence : 20°C lors de l’allumage)
Résultat : TDS = lecture directe après avoir changé option en TDS (Total Sels Dissous) (unité
mg/l).
2) - Méthode d’analyse chimique :
L’analyse chimique permet de mesurer les matières azotées, les ions majeurs, les éléments
métalliques, la dureté totale, le titre alcalimétrie …
Comme son nom l’indique analyse chimique, ces paramètres sont déterminés par l’utilisation
de divers réactifs chimiques (catalyseur, indicateur coloré, …). Pour faciliter la lecture des
résultats, des appareils sont utilisés.
On peut classifier ce type d’analyse en deux catégories :
- l’analyse colorimétrique
- l’analyse volumétrique
Le mode opératoire est comme suit :
L’analyse colorimétrique :
Elle consiste à ajouter dans la solution à analyser un réactif coloré ; la couleur ainsi obtenue
est fonction de la concentration de l’élément minéral recherché. Le résultat qui est la
concentration correspondant à l’intensité de la couleur se lit à l’aide des appareils le
spectrophotomètre ou le comparateur hydrocure.
Dans ce type d’analyse, on peut distinguer :
- Le nitrate :
On prélève 50mL d’une eau à analyser à l’aide d’une éprouvette
graduée, on le verse dans un bécher
A l’aide d’une pipette, on ajoute une goutte de NaOH 3N et 1,25mL de
tampon concentré
Passage au cadmium
Virage au rose de la solution
62
Lecture au spectrophotomètre Nat2
Résultat : NO3- = (Nat-Nit) 4,43
- Le nitrite :
La prise de l’eau à analyser est de 50mL
On ajoute une goutte de H3PO4 et 1mL de réactif coloré conservé à
4°C à l’aide d’une pipette
Virage au rose de la solution
Lecture au spectrophotomètre Ni12
Résultat : NO2- = Nit 3,29
- L’ammonium :
Rinçage du bécher à l’aide d’une HCl diluée deux fois et de l’eau
distillée
Prendre 25mL de l’échantillon
On prépare une solution de tri-sodium citrate et de l’eau de javel dont
10mL correspond à 2,5mL. On prend 2,5mL de cette solution
On ajoute 1mL de phénol et 1mL de nitroprusside
Pose une heure
Virage bleu de la solution
Lecture directe au spectrophotomètre
- Le sulfate :
On prélève 20mL de l’échantillon
On ajoute 0,5mL de HCl 10% et 2,5mL de chlorure de baryum
Présence d’un précipité blanc
Lecture directe au spectrophotomètre Su12
- Dosage du fer total
1/ Objet et domaine d’application :
La mesure permet de quantifier la teneur en fer Total (Fe++ et Fe +++) que contient l’eau à
analyser. Le fer peut donner un goût désagréable, développer une turbidité rougeâtre, une
coloration pouvant tacher le linge, et se fixer sur les parois des canalisations provoquant
ainsi des phénomènes de corrosions.
2/ Document de référence : HYDROCURE page 203
63
3/ Principe :
En milieu ammoniacal, le diméthylglyoxime donne en présence du fer Fe2+
, un
complexe de coloration rose dont l’intensité est fonction croissante de la concentration.
4/ Matériels utilisés :
-Comparateur standard
-Cuvettes graduées A/B
-Plaquettes " FER 0,06 à 1 mg/l " et " 0,3 à5 mg/l "
-Becher ou flacon de 100 ml
-Jauge
-Pipettes de 2 ml
5/ Réactifs utilisés :
-Hydrosulfite de Sodium (dithionite de Sodium)
-Diméthylglyoxime 0,5%
-Ammoniaque 10%.
6/ Mode opératoire :
-On préleve100 ml d’eau à analyser
-On ajoute 1 jauge de dithionite de sodium. Agiter jusqu'à dissolution du réactif.
-On ajoute 16 à 20 gouttes (2ml) de diméthylglyoxime. Agiter. Attendre 2 mn.
- On ajoute encore 16 à 20 gouttes (2ml) d’ammoniaque. Agiter. Attendre 2 mn.
-On rince et remplir l’une des cuvettes avec l’eau colorée et la placer dans le
comparateur du côté repère " Réactif ".
-On rince et remplir l’autre cuvette jusqu’au trait B avec de l’eau à analyser, la placer à
côté de la précédente
-On Compare la couleur de cette solution avec celle des plaquettes étalons. Lire la
teneur en fer correspondante en mg/l.
Remarques
1 -La comparaison se fait :
à la partie supérieure pour " FER 0,06 à 1 mg/l "
sous la face antérieure pour " FER 0,3 à 5 mg/l "
64
2 - Si l’intensité de couleur est supérieure à celle des écrans, faire une dilution préalable
et tenir compte du facteur de dilution dans l’expression des résultats.
Norme de conformité: 0,5 mg/l
Document pour : Tous Centres Eau
L’analyse volumétrique :
Elle consiste à ajouter dans la solution à analyser différents réactifs correspondant au
paramètre recherché et à titrer cette solution par un autre réactif neutralisant ceux présents
dans la solution. Le résultat correspond au volume de solution versée après virage de
l’indicateur coloré. Dans cette analyse, il y a quatre paramètres qui sont :
- La dureté totale (TH) et la dureté calcique (THCa) :
- La dureté totale :
La prise de l’eau à analyser est de 100mL
Ajout de 2mL de tampon TH et quatre gouttes de Net
Coloration du mélange : rouge vineuse
On dose cette solution par l’EDTA jusqu’au virage bleu vert
- La dureté calcique
La prise de l’eau à analyser est de 100mL
Ajout de 2mL de NaOH 3N et une pincée de Patten Reader
Coloration du mélange : rouge vineuse
On dose la solution par l’EDTA jusqu’au virage bleu
- Le titre alcalimétrique (TA) et le titre alcalimétrique complet (TAC) :
prendre 100 mL de l’eau à analyser,
verser quelques gouttes de phénophtaléine,
Si la solution reste incolore (elle ne vire pas), TA=0,
si la solution vire au rose, elle contient de TA, titrer avec l’H2SO4 jusqu’au
virage incolore,
pour déterminer le TAC, verser 1 à 2 gouttes d’hélianthine, coloration jaune,
sans remise à zéro de la solution titrante H2SO4, continuer le titrage jusqu’au
virage jaune orangée.
- Matières organiques :
prélever 100 mL de l’échantillon,
ajouter 5 mL de bicarbonate de soude NaHCO3,
65
chauffer jusqu’à ébullition, puis on ajoute 10 mL de KMnO4 N/80
attendre 15 mn puis enlever la solution, attendre jusqu’à ce qu’elle est
tiède,
ajouter 5 mL de H2SO4 N/2 (coloration en rose violacée) et 10 mL de
sel de Morh (décoloration en blanc),
titrer avec du KMnO4 N/80 jusqu’au virage rose de la solution,
lire le résultat,
Expression résultat : soustraire le résultat final de 1,4
MO (mg / l) = V1 – V0 ; V1 : volume KMnO4 N / 80 versé pour 100 ml d’eau à analyser,
V0 : volume KMnO4 N / 80 versé pour 100ml d’eau distillée blanc.
- Chlorure :
1/ Objet et domaine d’application :
La mesure permet de quantifier la teneur en Chlorures habituellement faible dans les eaux
destinées pour la consommation, sauf pour les zones arides à la suite d’un lessivage
superficiel en cas de fortes pluies ou pour les zones côtières par suite d’infiltration d’eau de
mer, ou même pour les zones industrielles par pollutions liées à des eaux usées. En outre
les chlorures confèrent à l’eau des caractères corrosifs pour les canalisations et autres
équipements métalliques et donnent un goût désagréable en cas de fortes teneurs.
2/ Document de référence : NF T 90 014
4/ Principe :
Le nitrate d’argent précipite les chlorures sous forme d’AgCl2. La fin de la réaction est
repérée par l’apparition de la teinte rouge brique du chromate d’argent (début du virage).
5/ Matériels et réactifs :
-Burette,
-Becher, fiole de 100ml, pipette,
-AgNO3 N/10 (forte teneur en Cl-) ou AgNO3 N/50 (faible teneur en Cl
-),
-K2CrO4.
6/ Mode opératoire :
- prendre 100 mL de l’échantillon ;
66
verser 5 gouttes de dichromate de potassium, on note la coloration
jaune de la solution,
titrer avec du AgNO3 jusqu’au virage rouge brique,
lire le résultat : volume versé d’AgNO3 35,5.
7/ Expression des résultats :
Soit V le volume d’AgNO3 versé :
Cl- en mg/l = Vml x 35,5 pour AgNO3 N/10
A II – Méthode d’analyse bactériologique :
Selon le programme de l’OMS, quatre germes peuvent exister dans l’eau.
Pour effectuer une analyse bactériologique, l’échantillon de prélèvement doit être mis dans
un flacon stérile.
- Démarche de l’analyse :
placer la membrane filtrante sur l’appareil de filtration,
filtrer 100 mL de l’échantillon sur la membrane filtrante,
placer ce dernier dans les milieux de cultures,
mettre ces milieux de culture dans l’incubateur.
- Détermination des germes :
Germes Coliforme
fécaux
Coliforme
totaux
Streptocoque
fécaux
Anaérobies sulfito-
réducteur
Milieux de culture Boîte de pétri Boîte de pétri Boîte de pétri Tube à essai
Temps d’incubation 24 h à 44° 24 h à 37° 48 h à 37° 24 h à 37°
Lecture Colonie jaune Colonie jaune Colonie rouge
violacée Colonie noire
Remarque : A part de ces germes recommandées, on peut trouver d’autre germes dans le
milieu de culture qu’on nomme germes banaux
Germe banaux : Ce sont les germes qui ne sont pas parmi les germes inscrit sur la grille de
qualité d’eau de surface, ils ne sont pas nocifs.
Titre : ETUDE PREPARATOIRE D’ADDUCTION D’EAU POTABLE DANS LA COMMUNE RURALE
D’ANKADIVORIBE ANTANANARIVO ANTSIMONDRANO REGION ANALAMANGA
Nombre de page : 80
Nombre de figure : 20
Nombre de tableau : 5
Résume : La Commune d’Ankadivoribe, Antananarivo Antsimondrano, Région Analamanga, a eu
un grand problème d’eau comme toutes les autres. Les habitants n’utilisent que de l’eau de la rivière
Sisaony non traitée ou de l’eau de puits pour certains.
A l’époque, la Commune avait la chance d’avoir des équipements pour l’adduction d’eau potable par
les associations FIKRIFAMA, malgré la non-imprudence des habitants, les équipements sont déjà
abandonnés actuellement.
La société JIRAMA a décidé d’ouvrir un nouvel ouvrage pour la Commune, en installant un système
de captage d’eau dans la rivière. L’objectif est d’assurer l’approvisionnement en eau potable de la
Commune et de bénéficier directement 50 000 personnes d’eau potable. Des études de
préparation de cette nouvelle installation ont montré que la quantité exploitable est suffisante et que
les caractéristiques physico-chimiques de l’eau permettent de pratiquer une simple technique de
traitement. L’eau captée sera pompée dans un bassin de traitement par décantation à lamellaire et un
filtre bicouche avant de l’amener dans un réservoir puis la distribuer aux habitants du quartier et des
autres Communes voisines. Toutefois le périmètre de protection du captage doit être mis en place.
Mots clés : adduction, captage, traitement, décantation, filtre bicouche, eau potable, protection.
Abstract: The Commune of Ankadivoribe, Antananarivo Antsimondrano, Region Analamanga, had
a great water problem like all the others. Residents use only untreated Sisaony River water or well
water for some.
At the time, the Commune was fortunate to have equipment for the supply of drinking water by the
associations FIKRIFAMA, despite the non-imprudence of the inhabitants, the equipment is already
abandoned at the moment.
The company JIRAMA decided to open a new structure for the Commune by installing a water
catchment system in the river. The objective is to ensure the drinking water supply of the Commune
and directly benefit 50 000 people of drinking water. Studies of the preparation of this new
installation have shown that the exploitable quantity is sufficient and that the physicochemical
characteristics of water make it possible to practice a simple treatment technique. The water collected
will be pumped into a treatment tank by lamellar decanting and a bilayer filter before bringing it into a
reservoir and then distributing it to the inhabitants of the district and other neighboring communes.
However, the perimeter of protection of the catchment must be set up.
Key words: Adduction, harnessing, treatment, settling, filter bicouche, drinking water, protection.
Auteur : RASOAMAMPIONONA Felaniaina
Tahinjanahary Lydia
Lot IVY 112 G Ter Ampangabe Anjanakinifolo
Antananarivo 101
E-mail : [email protected]
Tél : 034 91 207 68/033 73 616 51
Encadrant : Monsieur RAJAOARISOA
Andriamanjato, Maître de Conférences