GESTION DES EAUX USEES ET EXCRETAS DANS UN MILIEU …

GESTION DES EAUX USEES ET EXCRETAS

DANS UN MILIEU CARCERAL EN AFRIQUE DE

L'OUEST: CAS DE LA MAISON D'ARRET ET DE

CORRECTION DE OUAGADOUGOU (MACO)

AU BURKINA FASO

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU

MASTER EN INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT

OPTION : EAU ET ASSAINISSEMENT

------------------------------------------------------------------

Présenté et soutenu publiquement le 24 juin par

Ragnanguénéwindé Frédéric COMPAORE

Travaux dirigés par : Dr. Yacouba KONATE, Directeur de mémoire

Enseignant-chercheur

CENTRE COMMUN DE RECHERCHE EAU ET CLIMAT

Dr. Halidou KOANDA

Représentant Pays

WaterAid

Madame Clarisse BAGHNYAN

Manager Equité Inclusion

WaterAid

Jury d’évaluation du stage : Président : Anderson ANDRIANISA Membres et correcteurs : Dr. Yacouba KONATE Dr. Halidou KOANDA Mme Clarisse BAGHNYAN

Mr. Seryam SOSSOU

Promotion [2012/2013]

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : [email protected] - www.2ie-edu.org

GESTION DES EAUX USEES ET EXCRETAS DANS UN MILIEU CARCERAL EN AFRIQUE DE L'OUEST: CAS DE LA

MAISON D'ARRET ET DE CORRECTION DE OUAGADOUGOU (MACO) AU BURKINA FASO

COMPAORE R.FREDERIC Master d’ingénierie Promotion 2013 Soutenu le 24 juin 2013

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« La prison, c’est comme l’hôpital. On ne peut prévoir quand y aller ».

Propos d’un détenu




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REMERCIEMENTS

Nos remerciements vont à :

WaterAid Burkina Faso pour le suivi, l’encadrement, les moyens matériels et financiers et

l’espace convivial de travail offerts pour la réalisation de l’étude notamment à :

Dr Halidou KOANDA pour ses pertinentes observations qui ont permis de

produire le présent document ;

Madame Clarisse BAGHNYAN pour les précieux conseils, la mise à disposition

des moyens nécessaires pour l’étude;

Monsieur NIKIEMA Constantin pour son accompagnement.

2iE pour l’encadrement, les moyens mis à la disposition du stagiaire pour la réalisation

des différents travaux de laboratoires en particulier:

Monsieur Yacouba KONATE, mon Directeur de mémoire pour ses observations

pertinentes, son appui ;

Monsieur Anderson ADRIANISA pour ses observations et son soutien ;

Messieurs Seryam SOSSOU, Moustapha OUEDRAOGO, Noël TINDOURE pour

leur assistance au cours des travaux de laboratoire.

Ministère de la justice, garde des sceaux pour avoir facilité l’étude par l’octroi des

autorisations d’accès en particulier Madame Christine KOMPAORE pour la

documentation et la facilitation des contacts avec les responsables de la MACO ;

L’administration de la MACO notamment à :

Monsieur Frédéric OUEDRAOGO, régisseur adjoint pour la mise en place des

conditions favorables à l’étude ;

Monsieur Sylvestre TAPSOBA, Contrôleur de la Garde de Sécurité Pénitentiaire à

la MACO, pour l’accompagnement au cours des enquêtes et la facilitation des

opérations au sein de la MACO;

L’Assistant Théophile SANA, Assistant de la Garde de Sécurité Pénitentiaire à la

MACO pour son implication effective dans la réalisation de l’étude.

Le service d’hygiène.

A l’Office National de l’Eau et de l’Assainissement pour les données relatives aux

consommations et pour les analyses des échantillons d’eaux usées ;

Toute personne qui de près ou de loin a contribué à l’accomplissement de ce travail.




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A ma mère pour son soutien inconditionnel.




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RESUME

Le présent travail porte sur l’assainissement de la Maison d’Arrêt et de Correction de

Ouagadougou (MACO). Il représente la phase pilote du projet d’Assainissement Intégré en

Milieu Carcéral (AIMC) initié par WaterAid Burkina Faso, qui à travers sa stratégie d’équité

et inclusion veut toucher ces milieux défavorisés en matière d’hygiène et d’assainissement.

Les conditions d’hygiène et d’assainissement dans ces milieux sont catastrophiques exposant

non seulement les détenus mais aussi le personnel d’encadrement et le milieu extérieur ; le

rapport sanitaire de 2011 présente des chiffres alarmants : 1598 cas de paludisme, 284 cas de

maladies diarrhéiques, 722 cas de dermatose, 250 cas de parasitose intestinale. Outre cet

aspect, les besoins pour la prise en charge des détenus sont énormes notamment en énergie

(91 Kg de gaz naturel par jour) et les moyens disponibles sont insuffisants. Cette phase pilote

consiste dans un premier temps à faire le diagnostic des ouvrages d’assainissement de la

MACO, ensuite à quantifier puis caractériser les eaux usées et excrétas, enfin à proposer un

système adapté de traitement des eaux usées et excrétas avec production de biogaz, qui

permettra la réduction des charges énergétiques. La majorité des ouvrages d’assainissement

est non fonctionnelle (20% des fosses, 77,2% des toilettes à chasse mécanique dans les

cellules). Les eaux usées produites quotidiennement s’estiment à 33m3. Ces eaux présentent

des caractéristiques élevées en termes de pollution (3148 g/m3 pour la DCO, 2095 g/m

3 pour

la DBO5, 1,12.108 ufc/100ml pour les coliformes fécaux, etc) et sont rejetées sans traitement

approprié dans la nature et dans les zones de maraîchage. Le système proposé est un

biodigesteur de 296,6m3 suivi de 3 bassins de maturation pour la désinfection. Le système

permet une réduction théorique des charges énergétiques de 27%, des abattements de 95% et

de 5ulog respectivement pour la DCO et les coliformes fécaux. La résolution des problèmes

de la MACO ne saurait se limiter à une simple réalisation d’ouvrages, vu leur ampleur. Ainsi,

des recommandations ont été formulées afin de contribuer à une amélioration de la situation

en matière d’hygiène et d’assainissement. La réduction des effectifs et la réhabilitation des

ouvrages sont les principales priorités du moment. Cette étude comme toute étude présente

des limites ; il conviendrait dans la mise en œuvre proprement dite du dispositif de procéder à

une analyse approfondie (plus d’échantillons, recherche d’ions et / ou de métaux lourds et sur

une période plus étendue) des eaux usées.

Mots clés : diagnostic, ouvrages d’assainissement, eaux usées, excrétas, valorisation, détenu,

Ouagadougou, Burkina Faso.




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SUMMARY

This work focuses on sanitation of the Arrest and Correction Home of Ouagadougou

(ACHO). It represents the pilot phase of the project named Integrated Sanitation in Prison

(ISP) initiated by WaterAid Burkina Faso, which, through its strategy of equity and inclusion

wants to touch these areas with poor hygiene and sanitation conditions. The conditions of

hygiene and sanitation in these environments are catastrophic exposing not only prisoners but

also staff and the external environment; the health report of 2011 presents alarming figures:

1598 malaria cases, 284 cases of diarrhoeic diseases, 722 cases of dermatosis and 250 cases

of intestinal parasitosis. Apart from this aspect, the needs to support the prisoners are

expensive especially energy (91 Kg of natural gas per day) and available means are

insufficient. This pilot phase consists in a first step to diagnose sanitation plants of the

ACHO, afterwards to quantify and characterize wastewaters and excreta, finally to propose a

suitable system of treatment of wastewaters and excreta with production of biogas, which will

allow the reduction of the energy costs. The majority of sanitation plants are non-functional

(20% of septic tanks, 77,2% of improved toilets with toilet flush). The ACHO has an average

of 1356 prisoners (compared with a capacity of less than 800 inmates). 33 m3 of wastewaters

are produced daily. These wastewaters are highly polluted (3148 g/m3 of COD, 2095 g/m

3 of

BOD5, 1,12.108 cu / 100 ml for fecal coliforms, etc) and are discharged without appropriate

treatment in nature and in the gardens. The proposed system is a biologic digester of 296,6 m3

of volume followed by 3 basins of disinfection. The system allows a theoretical reduction of

energy expenses of about 27%, a removal of 95% and 5ulog respectively for the COD and

fecal coliforms. The magnitude of the problems identified at the ACHO is so great that their

resolution cannot be limited to a simple realization of plants. Thus, recommendations are

made in order to contribute to improve the situation on hygiene and sanitation. The decreasing

of the number of inmates according to the jail capacity and the rehabilitation of the plants are

the main priorities of the moment. This study as any study has limitations; we recommend an

in-depth analysis (more samples, looking for ions and / or heavy metals) of wastewaters

before the implementation of the system.

Keyword (s): diagnosis, sanitation plant, wastewater, excreta, valorization, inmate,

Ouagadougou, Burkina Faso.




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LISTES DES ACRONYMES ET ABREVIATIONS

2iE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

AIMC : Assainissement Intégré en Milieu Carcéral

DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène en cinq jours

DCO : Demande Chimique en Oxygène

ECOSAN : Ecological Sanitation (Assainissement Ecologique)

EH : Equivalent-Habitant

EHA : Eau Hygiène Assainissement

MACO : Maison d’Arrêt et de Correction de Ouagadougou

MES : Matières En Suspension

MOx : Matière Oxydable

MVS : Matières Volatile en Suspension

OMS : Organisation Mondiale de la Santé

ONEA : Office National de l’Eau et de l’Assainissement

Définition des abréviations du plan de la MACO

ADM: Administration

BA: Bâtiment Annexe

BD: Bâtiments De Détention

C1: Clôture N°1

C2: Clôture N°2

DS: Décharge Sauvage

FS: Fosse Septique

GB: Grand Bâtiment

PM: Pompe Manuelle

QA: Quartier d’amendement

QF: Quartier des Femmes

QM: Quartier des Mineurs

RN4: Route Nationale N°4

UP: Unité De Production

WABF: WaterAid Burkina Faso.

ZM: Zone de Maraîchage

ZMF: Zone de Maraîchage pour Femmes

ZMH: Zone de Maraîchage pour Hommes

ZP: Zone de Promenade




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TABLE DES MATIERES REMERCIEMENTS ............................................................................................................................... iii

RESUME .................................................................................................................................................. v

LISTES DES ACRONYMES ET ABREVIATIONS ............................................................................ vii

TABLE DES MATIERES ............................................................................................................................ viii

LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................................ x

LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................ xi

INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................................. 1

I. PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ETUDE ............... 3

1) Présentation de la structure d’accueil ........................................................................................ 3

2) Présentation de la zone d’étude ................................................................................................. 3

II. METHODOLOGIE DE TRAVAIL ................................................................................................ 6

1. Aspects généraux ......................................................................................................................... 6

a) Rencontre de travail avec les parties concernées ................................................................... 6

b) Revue documentaire ............................................................................................................... 6

2. Etat des lieux du système d’assainissement ................................................................................ 6

a) Collecte de données à la MACO .............................................................................................. 6

b) Traitement des données et rédaction du rapport de diagnostic ............................................ 6

3. Caractérisation des eaux usées .................................................................................................... 9

a) Prélèvement des eaux usées .................................................................................................... 9

b) Analyse des eaux usées ........................................................................................................... 9

4. Conception et dimensionnement d’un système de traitement ................................................... 10

a) Procédés de traitement envisageables ................................................................................... 10

b) Choix du procédé adapté ....................................................................................................... 10

c) Dimensionnement du système ............................................................................................... 10

III. RESULTATS ............................................................................................................................ 13

1. DIAGNOSTIC DU SYSTEME D’ASSAINISSEMENT DE LA MACO ................................ 13

a) Le système d’assainissement ................................................................................................. 13

b) Ouvrages d’assainissement existant à la MACO ................................................................... 13

c) Description physique des ouvrages ....................................................................................... 13

d) Estimation des effectifs des détenus à la MACO .................................................................. 16

e) Quantification des eaux usées et des excrétas à la MACO .................................................... 17

2. CARACTERISATION DES EAUX USEES ............................................................................ 19




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3. VALORISATION DES EAUX USEES ET EXCRETAS ........................................................ 21

a) Les options de valorisation envisageables ............................................................................. 21

b) Choix du système de traitement ............................................................................................ 23

c) Dimensionnement .................................................................................................................. 25

IV. DEVIS ESTIMATIF ................................................................................................................. 30

V. DISCUSSIONS ............................................................................................................................. 31

1. Le diagnostic du système d’assainissement .............................................................................. 31

a) Etat de fonctionnement des ouvrages d’assainissement à la MACO .................................... 31

b) Causes et conséquences des dysfonctionnements ................................................................. 34

c) Destinations des déchets de la MACO .................................................................................. 35

2. La caractérisation des eaux usées .............................................................................................. 36

3. Le système mis en place ............................................................................................................ 38

CONCLUSION ..................................................................................................................................... 39

BIBLIOGRAPHIE ......................................................................................................................................... I

SITES INTERNET ................................................................................................................................. III

LISTES DES ANNEXES ....................................................................................................................... IV




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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1:Effectifs des détenus ................................................................................................ 16

Tableau 2 : quantification des eaux usées ................................................................................ 17

Tableau 3 : Fréquence de vidange par quartier ........................................................................ 18

Tableau 4 : Quantité des matières de vidanges par an ............................................................. 18

Tableau 5: volume journalier de boues fraîches ....................................................................... 19

Tableau 6: Paramètre de l'échantillon composite ..................................................................... 19

Tableau 7: Résultats d'analyse des eaux usées ......................................................................... 20

Tableau 8: Comparaison des procédés anaérobies et aérobies (Metcalf et Eddy, 2003) ......... 22

Tableau 9: Equivalence méthane et autres sources d'énergie ................................................... 24

Tableau 10: paramètres de dimensionnement .......................................................................... 26

Tableau 11: caractéristiques du digesteur (option 1) ............................................................... 27

Tableau 12: Caractéristiques des cuves (option 2) ................................................................... 27

Tableau 13: volume du gaz en fonction de la température ...................................................... 28

Tableau 14: caractéristiques des bassins de maturation ........................................................... 28

Tableau 15: Tableau des débits d’eaux usées par quartier ....................................................... 29

Tableau 16: Tableau des côtes TN et projet ............................................................................. 29

Tableau 17: Dimensions des conduites par tronçon ................................................................. 29

Tableau 18:Récapitulatif des ouvrages d'assainissement ......................................................... 33




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LISTE DES FIGURES

Figure 1:Plan de localisation ...................................................................................................... 4

Figure 2: Organisation de la MACO .......................................................................................... 5

Figure 3:Fosse septique du grand bâtiment .............................................................................. 13

Figure 4:Toilette à chasse mécanique position assise (Administration) .................................. 14

Figure 5:Toilette à chasse mécanique position accroupie (BA) ............................................... 14

Figure 6:Interface de la latrine ECOSAN ................................................................................ 15

Figure 7:Fûts de stockage des urines ........................................................................................ 15

Figure 9:latrine traditionnelle (Quartier d'Amendement)......................................................... 15

Figure 8:latrine traditionnelle (église catholique) .................................................................... 15

Figure 10: latrine traditionnelle double fosse (zone de promenade) ........................................ 15

Figure 11:Histogramme de la population carcérale (surpopulation) ........................................ 16

Figure 12: Synoptique du système potentiel (option 1) ........................................................... 25

Figure 13: Synoptique du système potentiel (option 2) ........................................................... 25

Figure 14:Grand bâtiment (construit en 1962) ......................................................................... 31

Figure 15:Suintement d'eau usée à travers un plancher ........................................................... 31

Figure 16:Obstruction des conduites et déversement des eaux usées ...................................... 32

Figure 17:Fosse septique non fonctionnelle ............................................................................. 32

Figure 18: Sortie des eaux usées vers le canal ......................................................................... 35

Figure 19: Déversement des eaux usées dans le canal ............................................................. 35

Figure 20:Déversement des matières de vidange sans traitement dans les champs à Kossodo 35

Figure 21:Décharge à l’air libre au sein de la MACO ............................................................. 36




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INTRODUCTION GENERALE

La 64e assemblée générale des nations unies a reconnu l’accès à l’eau et à

l’assainissement comme un droit humain préalable à tous les droits humains dans sa

résolution N°64/292 du 29 juillet 2010. L’accès permanent à ces services sociaux de base

contribue à préserver et/ou améliorer la santé et la dignité humaine.

La déclaration de Kampala sur les conditions de détention en Afrique de septembre

1996 recommande que l’on assure aux prisonniers des conditions de vie compatibles avec la

dignité de la personne humaine, qu’une attention particulière soit accordée aux détenus

vulnérables et que les organisations non gouvernementales soient soutenues dans leurs

activités dans ce domaine

Au Burkina Faso, sur les 24 maisons d’arrêt et le centre pénitentiaire agricole, les

informations disponibles indiquent que la situation de l’hygiène et de l’assainissement est

catastrophique dans la quasi-totalité des prisons et nécessite une intervention d’urgence. Le

premier Ministre en a fait sa priorité dans sa déclaration de politique générale du 30 janvier

2013 en son axe 2 en ces termes : « soucieux du respect des droits humains, l’Etat entend

améliorer les conditions de séjour dans les prisons. L’univers carcéral doit être humanisé et

devenir un espace préparant à une future réinsertion sociale du détenu. Ma visite à la maison

d’arrêt et de correction de Kaya le 27 janvier dernier renforce ma conviction dans ce sens.

Aussi, l’action du gouvernement dans ce domaine visera-t-il à mettre en œuvre un

programme pluriannuel de construction et de réhabilitation des établissements

pénitentiaires ».

Au plan structurel, les ressources sont limitées pour la gestion de ces milieux

surpeuplés en matière d’hygiène et d’assainissement (formation du personnel en matière

d’hygiène et d’assainissement, dotation de matériels appropriés de travail). Aussi, le

désintérêt des populations du sort des détenus fait d’eux des marginalisés et complique

davantage les problèmes d’hygiène et d’assainissement.

Pour contribuer à la résolution des problèmes d’hygiène et d’assainissement dans les

milieux carcéraux, WaterAid Burkina Faso à travers sa stratégie d’équité et inclusion a initié

le projet d’Assainissement Intégré en Milieu Carcéral (AIMC). Notre travail s’inscrit dans la

phase de l’opérationnalisation de cette stratégie avec comme objectif global la réalisation du

diagnostic des ouvrages d’assainissement de la MACO. Plus spécifiquement, il s’agit de :




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Identifier et décrire les systèmes d’assainissement des eaux usées et excrétas ;

Décrire l’état de fonctionnement des ouvrages ;

Evaluer les quantités d’eaux usées produites et évacuées ;

Caractériser les eaux usées produites ;

Identifier les filières de valorisation des sous-produits ;

Concevoir et dimensionner un système de traitement avec production du biogaz

WaterAid Burkina Faso appuie ainsi le ministère en charge de la justice pour le

développement d’une approche d’assainissement intégré en milieu carcéral au Burkina Faso.

Cette étude servira de base pour le développement d’un modèle réplicable dans les autres

villes du pays.

Le présent rapport s’articule autour de plusieurs points qui sont abordés selon l’ordre qui

suit : il sera présenté dans un premier temps la structure d’accueil et la zone d’étude. Ensuite,

la méthodologie adoptée pour l’atteinte des résultats sera décrite. A la suite de la

méthodologie, les résultats du diagnostic, de la caractérisation et des options de valorisation

envisageables des eaux usées et excrétas produits à la MACO seront présentés. Le point

suivant traitera des devis estimatifs du système proposé et de la réhabilitation. L’interprétation

(discussion) des différents résultats obtenus constituera le dernier point abordé et nous amène

à la conclusion.




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I. PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ETUDE

1) Présentation de la structure d’accueil

Fondée en 1981, WaterAid est une organisation internationale inclusive officiellement

installée au Burkina Faso en 2003. Sa vision est celle d’un monde où chacun a accès à l’eau

potable, l’hygiène et l’assainissement (EHA) et sa mission est de transformer des vies en

améliorant l’accès des communautés les plus pauvres du monde à l’eau potable, l’hygiène et

l’assainissement. Sa stratégie 2010/2015 appuie la société civile et les acteurs étatiques pour

impulser un développement local durable. Elle se décline en quatre (04) axes que sont :

Axe stratégique 1 : Promouvoir et assurer les droits et l’accès des pauvres à l’eau potable,

l’hygiène et l’assainissement

Axe stratégique 2 : Appuyer les gouvernements et les fournisseurs de services en

développant leurs capacités à livrer des services d’eau potable, assainissement et hygiène

améliorés

Axe stratégique 3: Mener un plaidoyer sur le rôle fondamental de l’eau potable,

l’assainissement et l’hygiène améliorés pour le développement humain

Axe stratégique 4 : Poursuivre notre développement en tant qu’organisation internationale

efficace, reconnue comme leader dans son domaine et vivant ses valeurs

A Ouagadougou, WaterAid est situé au quartier Ouaga 2000, au Sud de la ville.

L’organigramme de la structure est joint en annexe 1.

2) Présentation de la zone d’étude La Maison d’Arrêt et de Correction de Ouagadougou (MACO) est un établissement

pénitentiaire situé au Nord-Est de la ville de Ouagadougou (12°23’16,19’’Nord ;

1°29’09,85’’Ouest). Elle abrite des personnes en détention provisoire ou définitive. Elle

dépend du Ministère de la Justice du Burkina Faso. Au sein de la MACO existent plusieurs

types d’infrastructures comprenant les lieux de détention, des unités de production, des lieux

de culte, les bureaux du personnel pénitentiaire. (Voir figure 2).

Les lieux de détention sont le grand bâtiment (GB), le bâtiment annexe (BA), le quartier

d’Amendement (QA), le quartier des femmes (QF), le quartier des mineurs (QM) et la zone de

promenade (ZP). Comme unités de production nous avons la savonnerie, la soudure, la

menuiserie, le maraîchage, l’élevage, la boulangerie, la cuisine. Le fonctionnement de ces

unités est assuré par des détenus sous la surveillance du personnel de la sécurité.




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Le personnel pénitentiaire est organisé en plusieurs services, jouant chacun un rôle

spécifique ; on y trouve les services suivants :

Le service du personnel chargé de la gestion des ressources humaines ;

Le service de santé et de sécurité chargé de la gestion du contact des détenus avec le

milieu extérieur (visites) ;

L’infirmerie pour les soins médicaux;

L’action sociale qui appuie les détenus pour leur réinsertion à leur sortie;

Le service d’hygiène ;

Le service technique qui est chargé de veiller à l’entretien des bâtiments ;

Le service de la restauration qui s’occupe de l’alimentation des détenus ;

L’administration centrale qui est le chef d’orchestre chargé de coordonner les actions

entre les différents services pour une meilleure efficacité dans le travail.

Plusieurs confessions religieuses sont représentées au sein de la MACO ; il s’agit de la

religion protestante, la religion catholique et la communauté musulmane. Les figures 1 et 2 ci-

dessous présentent la localisation et l’organisation de la MACO.

Figure 1:Plan de localisation

WABF

GESTION DES EAUX USEES ET EXCRETAS DANS UN MILIEU CARCERAL EN AFRIQUE DE L'OUEST: CAS DE LA MAISON D'ARRET ET DE CORRECTION DE OUAGADOUGOU (MACO) AU BURKINA FASO


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Figure 2: Organisation de la MACO




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II. METHODOLOGIE DE TRAVAIL

1. Aspects généraux

a) Rencontre de travail avec les parties concernées

Les parties concernées sont représentées par WaterAid Burkina Faso, le Ministère de la

Justice, les détenus et le personnel d’encadrement de la MACO. Un projet, dans le contexte

où nous nous trouvons (développement durable) ne saurait être viable sans une approche

participative. Les rencontres avec les différentes parties prenantes ont pour objectif de cadrer

l’opération c’est-à-dire de fixer les modalités d’exécution du travail avec une affectation des

rôles. Ceci aboutira à une appropriation du projet par les bénéficiaires et représente un atout

majeur pour la réussite du projet.

b) Revue documentaire

Elle a concerné plusieurs types de documents, portant sur les ouvrages d’assainissement,

les systèmes de valorisation, la législation sur le milieu carcéral, les documents de stratégies

et approches de WaterAid Burkina Faso. Pour une réussite de l’étude, il est important de

s’inspirer des expériences d’autrui afin de cerner au mieux les dimensions de l’étude.

2. Etat des lieux du système d’assainissement

a) Collecte de données à la MACO

Elle a été réalisée en deux étapes sur la période d’un mois (1er

mars-1er

avril) à travers des

interviews dans un premier temps, et des visites du site par la suite.

La première étape a consisté à mesurer le niveau de connaissance des détenus sur les

questions d’hygiène et d’assainissement puis à vérifier leur volonté à participer activement à

la réussite du projet. 10% soit 129 détenus ont été interviewés. Le choix de ce pourcentage se

justifie par le fait que cette phase ne consistait pas à faire une étude sociologique approfondie

mais à cerner les caractéristiques de base de la population carcérale. Les questions posées au

personnel ont consisté à recueillir des informations sur les dispositions prises en matière

d’hygiène et d’assainissement, sur le fonctionnement général de la MACO. Le questionnaire

est joint en annexe 2 du rapport.

La deuxième étape a consisté à visiter la MACO, notamment les cellules, les bureaux de

l’administration, les unités de production, les ouvrages d’eau, d’hygiène et d’assainissement

b) Traitement des données et rédaction du rapport de diagnostic

Cette étape a consisté à analyser les données recueillies à la MACO.




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Estimation des effectifs

Elle a été réalisée en consultant le registre des effectifs au service de sécurité de la MACO.

Les données de l’année 2012 ont été considérées pour l’estimation des effectifs. Le constat

que nous pouvons faire est la grande variation de la population carcérale caractérisée par une

instabilité très grande. Compte tenu de la confidentialité de ces données, seules les valeurs

moyennes calculées sont présentées dans la partie résultats.

Quantification des eaux usées

Pour la quantification des eaux usées, les données du BA ont donc été appliquées au GB et

aux autres quartiers de détention en faisant l’hypothèse selon laquelle un détenu des autres

bâtiments consommerait quotidiennement la même quantité d’eau qu’un du BA ; en effet, le

BA dispose d’un compteur autonome, ce qui a permis d’évaluer la consommation moyenne

par détenu et par jour. Les autres quartiers sont connectés au système général de la MACO, ce

qui complique un peu l’estimation des quantités d’eaux usées. Les relevés obtenus auprès de

l’Office National de l’Eau et de l’Assainissement (ONEA), qui assure l’approvisionnement en

eau de la MACO, nous ont permis d’estimer les quantités d’eaux consommées à la MACO en

moyenne par jour. Les relevés mensuels de l’année 2012 ont été considérés. La consommation

moyenne mensuelle de l’année considérée pour le BA est de 681,63 m3. Connaissant cette

valeur, nous lui avons affecté le coefficient de rejet qui est généralement pris égal à 0,8.

Ainsi, en le ramenant par individu puis à l’ensemble des détenus, nous avons obtenu une

quantité d’eau usée produite et rejetée par jour pour l’établissement carcéral. Les résultats de

la quantification sont présentés dans la partie résultats du rapport.

Quantification des matières de vidanges

Il existe quatre (04) méthodes de quantification des matières de vidange (Blunier.P, 2004)

dans ( KOANDA.H, 2006):

La méthode basée sur la production spécifique de boues (quantité de boue produite

par types d’ouvrage) ;

La méthode basée sur la demande de vidange mécanique (évaluation de la

production de boue vidangée manuellement) ;

La méthode basée sur les caractéristiques de l’ouvrage d’assainissement

(considération des vidanges mécanique et vidanges manuelles) ;

La méthode basée sur le compte d’exploitation de l’opérateur de vidange

mécanique.




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Le mode de vidange réalisé au sein de la MACO est la vidange mécanique. Aussi les effectifs

varient constamment et les locaux sont surpeuplés. Compte tenu de ces conditions, la méthode

de quantification par la demande en vidange mécanique est donc adaptée dans le cas de cette

étude. Les paramètres nécessaires pour la mise en œuvre de cette méthode pour cette étude

sont :

La fréquence de vidange ( ) ;

Le nombre de fosse ( ) ;

Le nombre de rotation par vidange (η) ;

Le volume utile du camion vidangeur ( ) (8 m3 dans notre cas).

Dans le cas de cette étude, la méthode basée sur le compte d’exploitation de l’opérateur de

vidange pourrait être utilisée parce qu’elle utilise les mêmes paramètres de calcul que ceux

énumérés ci-dessus. La considération de la méthode basée sur la demande en vidange

mécanique s’explique par le fait que les vidanges s’effectuent à l’interne et non en

collaboration avec un opérateur externe, aussi la méthode basée sur le compte d’exploitation

de l’opérateur est plus économique et adaptée aux opérateurs qui envisagent gérer

efficacement leur compte (augmenter les bénéfices de l’activité).

La formule utilisée pour la quantification annuelle est la suivante pour les fréquences

hebdomadaires:

Avec :

: Quantité de matière de vidange

Hypothèse : l’année compte cinquante-deux (52) semaines.

Pour les fréquences mensuelles, la formule utilisée est la suivante :

Quantification des boues fraîches

Dans la littérature, la quantité de boues fraîches (fèces) est généralement estimée à 0,2L

(KABORE.S, 2008) par personne et par jour ; partant de cette valeur et connaissant la

population totale moyenne, nous pouvons estimer la quantité de fèces par quartier et le

volume total.




Page 9

3. Caractérisation des eaux usées

a) Prélèvement des eaux usées

Les prélèvements ont concerné les deux bâtiments de grands effectifs (GB et BA)

regroupant plus de 92,6% de la population des détenus (1258 sur 1359, effectif moyens

calculés à la date de l’étude) ; cette valeur est très représentative des réalités des détenus. Il

faut également noter que le facteur temps était très délicat dans ce processus et la

considération de ces deux blocs représentatifs permet d’y investiguer efficacement et

qualitativement. Dix (10) échantillons ont été prélevés en deux phases entre 7h et 9h du matin.

Les productions d’eaux usées et excrétas issues des toilettes du personnel d’encadrement et

des lieux de cultes sont considérées négligeables (4,85% du total annuel de la matière

vidangée) du point de vue organique (en atteste le tableau N°18 sur les quantités de matières

de vidange et les fréquences de vidange) ; aussi la non maîtrise des effectifs des utilisateurs

de ces toilettes ne permet pas une estimation fiable de la quantité des eaux usées et de boues

produites.

b) Analyse des eaux usées

Les analyses ont concerné les paramètres physico-chimiques notamment la DCO, la

DBO5, les MES, les MVS, les nitrates, les nitrites, les orthophosphates et la bactériologie

(recherche de germes pathogènes). L’accent a été mis sur ces paramètres parce qu’ils

constituent les paramètres essentiels pour l’atteinte des objectifs visés. Aussi, le temps imparti

pour la réalisation de cette étude ne permettait pas non seulement d’étendre les analyses sur

une longue période mais aussi sur un plus grand nombre de paramètres tels que les ions et les

métaux lourds. Les analyses ont été réalisées dans deux laboratoires, celui de 2iE et celui de

l’ONEA. Au total, dix (10) échantillons ont été analysés par bâtiment. Les paramètres

physiques de l’eau tels que le pH, la température, la conductivité ont été mesurés sur le site

immédiatement après le prélèvement à l’aide d’un multi paramètre. Les autres paramètres ont

été déterminés au laboratoire. La DBO5 est déterminée par la méthode respiratoire à l'aide

d'un DBO-mètre. La DCO est déterminée par l'oxydation des matières oxydables pendant

deux (02) heures, en milieu acide, par l'excès de dichromate de potassium, à la température de

150°C. Les matières en suspension sont déterminées par filtration d'un volume d'eau usée sur

filtre cellulosique (de 0,45 μm) selon Rodier (1996). Les Nitrates, les nitrites et les ortho

phosphates sont dosés par la méthode photométrique. L’azote ammoniacal est dosé par la

méthode du Nessler. Les paramètres microbiologiques notamment les coliformes fécaux ont




Page 10

été déterminés sur une gélose de chromoculte. Le protocole utilisé pour les parasites est celui

proposé par Schwartzbrod et Al (1989). Les détails des différents protocoles sont joints en

annexe 8 du présent rapport.

4. Conception et dimensionnement d’un système de traitement

a) Procédés de traitement envisageables

Les procédés de valorisation ont été examinés avec un accent particulier sur la

méthanisation des eaux usées (production de biogaz). En ce qui concerne l’étude sur la

faisabilité de la méthanisation, il convient de souligner que ce rapport présente une étude

basée sur la disponibilité et la qualité de la matière organique nécessaire ; toutefois, dans la

mise en œuvre du système d’assainissement retenu, des analyses supplémentaires devront être

faites concernant les métaux lourds (fer, zinc, etc) et d’autres ions (Na+, Ca

2+, etc) qui sont

susceptibles de perturber l’activité des microorganismes méthanogènes. Un tableau des ions et

métaux défavorables au processus de méthanisation est joint en annexe 3 du rapport.

b) Choix du procédé adapté

Le choix du système de traitement des eaux usées est guidé par les objectifs visés par cette

étude à savoir la valorisation, de préférence en biogaz, des eaux usées. Ce choix est également

tributaire des caractéristiques des eaux à traiter en grande partie mais aussi des facteurs

physiques, économiques du contexte (faible investissement, rentabilité du dispositif) et de la

destination des eaux en fin de traitement. En effet, les eaux issues du traitement seront

réutilisées pour l’irrigation dans la zone de maraîchage ; il est donc important de mettre en

place un système de désinfection pour obtenir une eau conforme aux normes en la matière. En

somme, le système convenable au contexte de cette étude est une combinaison de systèmes

anaérobie (biogaz) et aérobie (désinfection). Une analyse comparative des systèmes de

traitement est présentée dans la partie résultats du présent rapport.

c) Dimensionnement du système

Le digesteur

Le réacteur

Il existe plusieurs procédures (modèles et critères) de dimensionnement des

biodigesteurs proposées par des auteurs tels que Metcalf et Eddy (1991, 2003), Burd (1968)

et P.Aarne Vasilind (2003). Le modèle de dimensionnement retenu pour le cas de cette étude

est basé sur le calcul de l’âge des boues (temps de digestion) proposé par Metcalf et Eddy, et

sur le modèle de dimensionnement des fosses septiques, vu la similitude entre le biodigesteur




Page 11

et la fosse septique. Deux options de dimensionnement sont proposées dans ce document. La

première option est relative à la mise en place d’un seul biodigesteur et la seconde à la mise

en place de deux (02) biodigesteurs en série. Les différentes étapes et formules de calcul se

trouvent en annexe 11.

Le gazomètre

La température conditionne le volume occupé par le biogaz. La température moyenne

du mois le plus chaud à Ouagadougou (Burkina Faso) est de 33,6°C (KONATE et al., 2012) ;

elle est de 34°C selon d’autres sources. Dans le contexte de l’étude, la température moyenne

du mois le plus chaud considérée est de 34°C.Celle du mois le plus froid est comprise entre

23°C et 25°C (KONE, 2002). Selon KONATE ET al (2012), elle est de 24,8°C. Pour cette

étude, la température moyenne du mois le plus froid considérée est de 25°C. Selon KONE

(2002), la température dans les bassins est supérieure à celle de l’air de 2°C à 4°C. Partant de

cette donnée, au sein du digesteur, on suppose que la température soit plus élevée de 5°C donc

elle sera de 39°C pendant la période chaude et 30°C pendant la période froide. Dans les

conditions standards (0°C, 1 atm) une mole de gaz occupe 22,4L tandis qu’à 39°C, elle

occupe 25,6L. Le dimensionnement du gazomètre doit tenir compte des saisons et est fonction

des fréquences d’utilisation et de la quantité de gaz prélevé à chaque utilisation. Le gazomètre

doit être choisi de façon à ce que celui-ci puisse stocker non seulement la quantité de gaz à

consommer d’un coup mais aussi à stocker le gaz produit entre les périodes de consommation

( Benchikh.O et Moubdi.M, 1995). Le dimensionnement sera fait en tenant compte de la

température maximale car à cette température, nous avons le volume maximum de biogaz.

Connaissant le diamètre (D) et le volume (V) du gazomètre, nous pouvons déterminer sa

hauteur utile (h) par la formule suivante :

Le gazomètre sera en tôle d’acier d’épaisseur 30/10. Ces tôles ont des dimensions de

2m X 1m et pèsent 23,5Kg/m² sur la place du marché. Le choix de l’épaisseur de la tôle

détermine la pression sur le gaz. La surface totale du gazomètre donnée par la formule

suivante :

(

)

La pression (ρ) du gazomètre sur le gaz est donnée par la formule :




Page 12

Une fois le gaz produit, des dispositions doivent être prise pour son utilisation optimale.

Selon le mode de mise en place proposé par l’UNESCO dans son document sur la

maintenance des dispositifs de production de biogaz ( Benchikh.O et Moubdi.M, 1995), un

certain nombre d’équipements annexes sont nécessaires pour avoir un gaz de qualité (gaz

épuré). Dans notre cas, il sera mis en place un dispositif d’épuration du gaz à savoir un piège

à eau (consistant à extraire la vapeur d’eau condensée), un compteur et un manomètre pour la

pression. Les canalisations du gaz sont en PVC. Les éléments exhaustifs d’épuration et un

schéma type d’une installation du biogaz sont joints en annexe 13 du document.

Les bassins de maturation

Le nombre et le dimensionnement des bassins de maturation sont réalisés selon la

méthode proposée par Marais. Le principal paramètre de pollution qui guide cette procédure

est la concentration en coliformes fécaux (notamment les E. Coli). Nous avons opté pour des

bassins identiques. La procédure de dimensionnement détaillée est jointe en annexe 12.

Le réseau d’eaux usées

Vu la très grande faiblesse des débits, nous avons supposé que les eaux ne sont pas

rejetées à tout moment de la journée mais le matin, à midi et le soir pendant deux (02) heures

soit une estimation de la durée de production de 6h par jour. Le débit moyen a donc été

calculé sur la base de 6h par jour de production d’eaux usées.

Le dimensionnement a été réalisé en suivant les étapes suivantes :

Calcul des débits (Q) par tronçon ;

Topographie du terrain : elle a pour but la détermination des pentes et a été réalisée à

l’aide des logiciels Arcview 3.2 et Covadis 2004.

Détermination des diamètres (∅) des conduites : la formule de calcul utilisée est celle

de Manning-Strickler.

Les différents points sont détaillés en annexe 14 du document. Le schéma du réseau est

joint en annexe 15.




Page 13

III. RESULTATS

1. DIAGNOSTIC DU SYSTEME D’ASSAINISSEMENT DE LA MACO

a) Le système d’assainissement

Le système d’assainissement de la MACO est composé de plusieurs ouvrages (toilettes à

chasse mécanique, douches) qui fournissent de l’eau et qui évacuent les eaux usées et les

excrétas produits vers des fosses septiques réalisées à cet effet. Le synoptique du système

d’assainissement rencontré à la MACO est présenté en annexe 7 du rapport.

b) Ouvrages d’assainissement existant à la MACO

Les ouvrages existant à la MACO sont de plusieurs types ; il y a des fosses septiques ; des

latrines à chasse mécanique position accroupie ; des latrines écologiques (ECOSAN) ; des

latrines traditionnelles ; des douches ; des lave-mains.

Plusieurs produits transitent par les ouvrages d’assainissement vers les fosses septiques,

ces dernières peuvent être qualifiées de fosses toutes eaux au vu des substances qu’elles

reçoivent (Excrétas ; urines ; eaux de douches ; eaux de lessive ; restes de nourriture ;

vêtements ; etc).

c) Description physique des ouvrages

La fosse septique

C’est un dispositif

de prétraitement constitué

d'une fosse étanche

destiné à collecter

l'ensemble des eaux usées

et excrétas domestiques, à

permettre la décantation et

la digestion des matières

organiques

biodégradables. La fosse

comporte au minimum

deux compartiments

(souvent trois) ; le rapport

de la longueur par la

largeur est de 3. Le

troisième est généralement un lit bactérien ou un autre

dispositif de traitement. Elle peut assurer un abattement de

la DCO et de MES respectivement de 30% et 50% (Eparco,

2008). La figure N°3 ci-dessous présente la fosse du grand

bâtiment. Les critères de dimensionnement d’une fosse

septique sont joints en annexe 5.

Figure 3:Fosse septique du grand bâtiment




Page 14

La toilette à chasse mécanique

Elle est composée d’un réservoir d’eau qui fournit l’eau pour évacuer les excrétas et

d'une cuvette destinée à accueillir les fèces et urines. La cuvette est reliée par une conduite à

une fosse. Il a été observé deux types de toilettes à chasse à savoir la toilette à chasse position

assise et la toilette à chasse position accroupie présentées respectivement dans les figures 4 et

5 ci-dessous.

Une latrine d’assainissement écologique (ECOSAN)

Elle est fondée sur la séparation des urines et des matières fécales. Les matières fécales

sont recueillies dans une fosse ou un bocal destiné à cet effet. Un tuyau conduit les urines vers

un bidon. Il est nécessaire de respecter la séparation entre le trou de défécation et le trou de

l’urine. Le but visé est la valorisation des sous-produits (urines et excrétas) en engrais pour les

cultures.

Au niveau de la MACO, deux (02) latrines ECOSAN ont été dénombrées ; les urines

sont collectées et stockées dans des fûts pour une durée de quarante-cinq jours (45), temps au

bout duquel, elles seront prêtes pour être utilisées comme engrais. Les urines contiennent

beaucoup de substances nutritives (azote, phosphore, potassium).

Les excrétas sont également collectés et déshydratés pendant une durée de trois (03) mois. Au

bout de cette période, ils sont utilisés dans les zones de maraîchage comme fertilisants

Figure 5:Toilette à chasse mécanique

position assise (Administration)

Figure 4:Toilette à chasse mécanique

position accroupie (BA)




Page 15

organiques. Les figures N°6 et N°7 ci-dessous présentent les fûts de stockage des urines et

l’interface d’une latrine ECOSAN.

Figure 7:Fûts de stockage des urines

La latrine traditionnelle

Elle est constituée d’une fosse recouverte d’une dalle en béton à un (01) ou deux (02)

trous. La superstructure est une cabine assurant l’intimité. Elle ne dispose pas de tuyau de

ventilation. Les figures N°8, N°9 et N°10 ci-dessous présentent des latrines traditionnelles de

quelques quartiers à la MACO.

Figure 8:latrine traditionnelle

(église catholique)

Figure 10: latrine traditionnelle double fosse

(zone de promenade)

Figure 9:latrine traditionnelle

(Quartier d'Amendement)

Figure 6:Interface de la latrine ECOSAN




Page 16

La douche

L’unique fonction de la douche est de permettre aux usagers de se laver ; elle est

constituée d’un robinet suspendu à deux (02) mètres du sol, une dalle qui communique avec

une fosse par une conduite dans laquelle coule les eaux usées.

Les lave-mains

Ils sont représentés par des installations composées d’un réservoir muni d’un robinet

déposé au-dessus d’un support. Ils sont disséminés dans toute la cour de la MACO. Au total

trente-sept (37) lave-mains ont été identifiés.

d) Estimation des effectifs des détenus à la MACO

La MACO compte en moyenne 1380 détenus contre une capacité d’accueil inférieure à

800 personnes. Le tableau 1 ci-dessous présente les effectifs globaux et par quartier de la

MACO. Les données qui s’y trouvent sont les moyennes des observations de toute l’année

2012. La figure N°9 ci-dessous illustre la répartition des effectifs par quartier de détention.

Tableau 1:Effectifs des détenus

désignation Grand

bâtiment

(GB)

Bâtiment

annexe

(BA)

Quartier

d’amendement

(QA)

Quartier

des

femmes

(QF)

Quartiers

des

mineurs

(QM)

Effectifs

globaux

moyenne 509 749 48 27 26 13801

écart type 24 39 6 2 2 44

effectif maximal 539 790 54 29 29 1293

affectif minimal 466 679 40 25 23 1446

écart maximal à

la moyenne

43 70 8 2 3 86

écart minimal à

la moyenne

30 41 6 2 3 6

Figure 11:Histogramme de la population carcérale (surpopulation)

1 Cet effectif n’est pas égal à la somme des valeurs par quartier (1359) qui ne prend pas en compte les

hospitalisés à l’hôpital Yalgado OUEDRAOGO d’où cet écart de vingt-un (21)

0

200

400

600

800

GB Ban Qam QF QM

population/quartier

capacitéd'accueil




Page 17

Les cellules de la MACO en l’occurrence le GB et le BA sont réalisées pour une

capacité moyenne de cinq (05) détenus par cellule. Dans chacun de ces bâtiments, il y a

soixante-quatre (64) cellules en fonction c’est-à dire que chaque bâtiment admet un effectif

total de trois cent vingt (320) détenus. Les données sur les effectifs ci-dessus nous permettent

de constater clairement qu’il y a une surpopulation au niveau de la MACO précisément dans

le bâtiment annexe et le grand bâtiment. Pour les autres quartiers, il serait correct de parler de

dortoirs plutôt que de cellules compte tenu de leurs dimensions. Les données relatives aux

capacités d’accueil de ces quartiers n’ont pas été disponibles.

Il ne fait aucun doute que cette surpopulation pose des problèmes d’assainissement ; en effet

les ouvrages d’assainissement étant réalisés en fonction des capacités d’accueil des cellules,

ceux-ci seront surchargés ; aussi étant donné la particularité du milieu (milieu carcéral), le

suivi est plus délicat en matière d’assainissement et requiert une participation des détenus, ce

qui présente des contraintes particulières.

e) Quantification des eaux usées et des excrétas à la MACO

Eaux usées

Le volume d’eaux usées rejetées par jour par les détenus est de 33m3. Le BA et le GB

produisent 30,53m3. Le tableau 2 ci-dessous présente les productions d’eaux usées par

quartier de détention et par jour à la MACO.

Tableau 2 : quantification des eaux usées

DESIGNATION GB BA QA QF QM TOTAL

Effectifs 509 749 48 27 26 1359

Consommation

mensuelle m3 463,2 681,6 43,7 24,6 23,7 1236,8

Consommation

L/personne/jour 30,3 30,3 30,3 30,3 30,3 -

Consommation

totale L/jour 15440,6 22721,0 1456,1 819,0 788,7 41225,4

Volume rejeté

(L/jour) 12352,5 18176,8 1164,9 655,2 631,0 32980,3

Volume rejeté

(m3/jour) 12,35 18,18 1,16 0,66 0,63 33,0

Les matières de vidange

Au sein de la MACO, plusieurs fosses ont été identifiées et chaque fosse possède des

paramètres spécifiques de vidange que présente le tableau N°3 ci-dessous :




Page 18

Tableau 3 : Fréquence de vidange par quartier

Quartier de détention Nombre de

fosses à vidanger

Nombre de

voyages par fosse

Fréquence de vidange par

fosse

Quartier

d’amendement 3 2

Hebdomadaire

Zone de promenade 1 5 Hebdomadaire

Bâtiment annexe 3 2 Hebdomadaire

1 2 Deux fois par semaine

Quartier mineur 2 2 Hebdomadaire

Quartier femme 2 2,5 Hebdomadaire

Personnel 1 1,5 Toutes les deux semaines

Mosquée 1 1 Toutes les trois semaines

Eglise catholique 1 1 Une fois par mois

Eglise protestante 1 1

infirmerie 1 1

Connaissant les fréquences de vidange et les différents paramètres de quantification,

nous pouvons procéder à la quantification proprement dite des matières de vidange. Les

valeurs obtenues à l’issue des calculs sont répertoriées dans le tableau 4 ci-dessous :

Tableau 4 : Quantité des matières de vidanges par an

Quartier de détention

Nombre de fosses à vidanger

Nombre de voyages par fosse

Fréquence de vidange par fosse par semaine

Quantité de MV par semaine (m3)

Quantité annuelle de MV (m3)

Quartier d’amendement

3 2 1 48 2496

Zone de promenade

1 5 1 40 2080

Bâtiment annexe

3 2 1 48 2496

1 2 2 16 1664

Quartier mineur 2 2 1 32 1664

Quartier femme 2 2,5 1 40 2080

Personnel 1 1,5 1/2 12 312

Mosquée 1 1 1/3 8 137,3

Eglise catholique 1 1 - 8 96

Eglise protestante 1 1 - 8 96

Infirmerie 1 1 - 8 96

TOTAL 17 - - 13217

La quantité totale annuelle de matière de vidange vaut 13217 m3 soit 36,21m

3 par jour en

moyenne. Les matières en provenance des zones de détention représentent 94,42% du total

(12479,7m3 sur 13217 m

3).




Page 19

Ces valeurs sont loin de refléter les quantités réelles d’excrétas produits compte tenu

des dysfonctionnements notés au niveau des ouvrages. Ces dysfonctionnements s’observent

au niveau des deux grands quartiers à savoir le BA et le GB.

Au niveau du GB, la fosse septique est non fonctionnelle et toute la production d’eaux usées

et d’excrétas est évacuée vers la nature ; une grande partie de cette eau est utilisée pour

l’irrigation dans les zones de maraîchage. Au niveau du BA également, les fosses septiques

connaissent des dysfonctionnements si bien que les eaux sont guidées par des rigoles vers la

nature.

Les excrétas : boues fraîches

Les quantités de boues fraîches estimées pour la MACO valent 0,27m3 par jour. Le

tableau N°5 ci-dessous présente les différentes valeurs en détails.

Tableau 5: volume journalier de boues fraîches

DESIGNATION GB BA QA QF QM TOTAL

Effectifs 509 749 48 27 26 1359

Production de boues (L/personne/j) 0 ,2 0 ,2 0 ,2 0 ,2 0 ,2 0 ,2

Volume total (m3/jour) 0,1 0,15 0,01 0,0054 0,0052 0,27

2. CARACTERISATION DES EAUX USEES

Les résultats des différentes analyses sont présentés dans les tableaux ci-dessous. Le premier

(tableau N°6) est celui de l’échantillon composite. Le second (tableau N°7) présente les

résultats pour chacun des deux bâtiments (BA et GB).

Tableau 6: Paramètre de l'échantillon composite

Paramètres Unités Valeurs Valeur de l’Equivalent-Habitant (EH)2

DCO totale mg/L 3148 82,6 g

DCO dissolue mg/L 766 20,1 g

DBO5 totale mg/L 2095 55 g

DBO5 dissolue mg/L 203 5,33 g

MES mg/L 1583 41,5 g

MVS mg/L 1287 33,8 g

Nitrates mg/L 14 0,4 g

Nitrites mg/L 5 0,13 g

Azote ammoniacale mg/L 24 0,63 g

Ortho phosphates mg/L 30 0,8 g

Coliformes fécaux Ufc /

100ml

1,12.108 -

2 La population considérée pour le calcul est celle du GB et du BA.

GESTION DES EAUX USEES ET EXCRETAS DANS UN MILIEU CARCERAL EN AFRIQUE DE L'OUEST: CAS DE LA MAISON D'ARRET ET DE CORRECTION DE OUAGADOUGOU (MACO)

AU BURKINA FASO


Page 20

Tableau 7: Résultats d'analyse des eaux usées Paramètres Unités Moyenne Maximum Minimum Ecart type Nombre d’échantillons

Lieux GB BA GB BA GB BA GB BA GB BA

pH - 8,95 8,94 9,8 9,87 5,7 7,48 1,1 0,9 10 10

Température °C 29,13 29,55 33,5 32,6 27,5 26,9 1,6 1,8 10 10

Conductivité µS/cm 525,53 181,85 1140 484 0,1 0,1 427,2 138,2 10 10

DCO dissous mg/L 964 632 2629 1762,6 390 178 796,9 480,3 10 10

DCO totale mg/L 5325 1669 10927 5277 4013 286 1046 1918,2 10 10

DBO5 mg/L 3490 1147 7649 3693,9 732,2 172 2690 1356,9 10 10

Nitrates mg/L 16 12,2 44 30 2,7 0,9 14,1 11,9 10 10

Nitrites mg/L 7,3 2,92 29,3 11,1 0,25 0,1 9,3 3,8 10 10

Azote

ammoniacal

mg/L 51,7 4,6 125,5 16,8 10,1 0,2 39,3 5,5 10 10

Ortho

Phosphore

mg/L 44,3 20,3 73,5 33,75 17 6,4 21,2 10,6 10 10

MES mg/L 3010 613 5926,7 1370 720 186,7 2034,9 14,7 10 10

MVS mg/L 2381,4 543,3 4783 1190 600 347 1660,6 379,9 10 10

MS mg/L 2307,3 855,3 4722 1704 940 350 2097,3 855,33 10 10

Coliformes

fécaux

Ufc/100mL 9.10

6 1,06.10

7 1,4.10

7 1,2.10

7 4.10

6 9,2.10

6 - - 2 2

E. coli ufc/100mL 2,2.108

2,2.107 3.10

8 2.10

7 1,04.10

8 24.10

6 - - 2 2

Trichuris

trichura /L 1 1 - - - - - - 1 1

Parasites

(Ascaris

Lombricoïdes)

/L 6 6 - - - - - - 1 1




Page 21

3. VALORISATION DES EAUX USEES ET EXCRETAS

a) Les options de valorisation envisageables

A la suite de la caractérisation des eaux usées de la MACO, il ressort qu’un procédé

biologique convient pour le traitement.

Il existe plusieurs systèmes de traitement biologique des eaux usées que l’on peut classer en

deux grandes catégories :

Les systèmes anaérobies ;

Les systèmes aérobies.

Au sein de chaque système, on distingue deux sous-catégories à savoir les systèmes à

culture libre et ceux à cultures fixés. La première sous-catégorie est adaptée pour le traitement

des effluents ayant une forte concentration en matière en suspension. Les deux grandes

catégories ci-dessus évoquées présentent chacune des avantages et des inconvénients. Afin de

faire un choix judicieux du système de traitement et /ou de valorisation des eaux usées, des

comparaisons ont été réalisées entre les différents types systèmes. Les éléments de

comparaison sont répertoriés dans des tableaux.

Le premier (tableau N°8) ci-dessous, compare les systèmes anaérobies aux systèmes

aérobies en mettant en relief les avantages et les inconvénients de chaque système. Le

deuxième tableau présente les différents rôles épuratoires par système de traitement. Le

troisième tableau est un récapitulatif des variantes des systèmes aérobies mettant en évidence

les avantages et les inconvénients de chaque système de traitement. Le quatrième tableau tout

comme le troisième présente plusieurs variantes, leurs avantages et inconvénients à la

différence qu’il s’agit dans ce cas des systèmes anaérobies (essentiellement des systèmes

haute performance avec mixage et chauffage supplémentaire). Le cinquième tableau ainsi que

le sixième présentent les pouvoirs germicides de quelques systèmes sur des eaux usées. Les

cinq autres tableaux en dehors du premier sont joints en annexe 4 du document.


AU BURKINA FASO


Page 22

Tableau 8: Comparaison des procédés anaérobies et aérobies (Metcalf et Eddy, 2003)

TYPE DE SYSTEME AVANTAGES INCONVENIENTS

Traitement anaérobie

Faible consommation d’énergie ;

Faible production de boue ;

Exige moins de nutriments ;

Production de méthane (source d’énergie) ;

Faible volume du réacteur ;

Transforme (traite) une grande variété de

polluants ;

Réaction rapide à l’addition de substrat après un

long arrêt ;

Admet des effluents trop chargées voire

déséquilibrés (ratio DCO : N : P proche de

600 :7 :1)

Exigence de l’alcalinité et/ou un ion spécifique ;

Nécessité éventuelle d’un post traitement ;

Pas d’élimination des nutriments ;

Très sensible aux basses températures ;

Production de mauvaises odeurs et de gaz

corrosives ;

Possibilités de dysfonctionnement à cause de

certaines substances toxiques ;

Temps de réactivité plus long (mise en place

lente de la biomasse)

Traitement aérobie

Pas besoin de post-traitement ;

Pas besoin d’alcalinité ;

Pas d’odeurs.

Forte consommation d’énergie en général;

Pas de production de méthane ;

Sensible aux variations de charges ;

Production importante de boues ;

Coût d’investissement et de fonctionnement

élevés de façon générale ;

Demande élevée en nutriment ;

Faible charge (0,5 – 3,2 Kg DCO/m3.jour




Page 23

b) Choix du système de traitement

Pour la production de biogaz, nous avons adopté un digesteur anaérobie. Il existe trois

(03) configurations généralement utilisées (P.Aarne Vasilind, 2003) :

Basse performance : ce sont les plus vieux systèmes de stabilisation encore appelés

digesteurs standards ou digesteurs conventionnels. C’est un digesteur cylindrique avec un

fond ayant une pente et un toit plat ou en forme de dôme. Il ne dispose pas d’un système

d’agitation ; ce qui induit une stratification des effluents dans le digesteur. Les boues

stabilisées s’accumulent au fond du digesteur et le surnageant (liquide) est orienté vers un

traitement secondaire. Le gaz produit est recueilli au-dessus, celui-ci en remontant vers la

surface entraîne un léger mixage. Ce type de digesteur est caractérisé par des chargements

intermittents, des charges organiques faibles, un grand volume de réservoir et des temps

de rétention de 30 – 60 jours. Ce type de digesteur est conçu pour les petites installations

(moins de 4000 m3/jour). Il faut également noter que de ce type de digesteur est rarement

réalisé de nos jours. Il est comparable à la fosse septique à la différence qu’on y recueille

le gaz.

Haute performance : ce type de digesteur est caractérisé par un chauffage supplémentaire,

un mixage de l’effluent, une alimentation à débit uniforme, un épaississement des boues

avant digestion. Ces caractéristiques conduisent à un volume de réacteur réduit et à une

stabilité améliorée du processus. Le chauffage du réacteur permet un taux de croissance

rapide des microorganismes, une digestion rapide et une production optimale du gaz

méthane.

Digestion en deux phases : c’est une extension des digesteurs haute performance qui se

déroulent dans deux réacteurs distincts en séries.

Le dispositif anaérobie « basse performance » (Low-rate anaerobic digester) est retenu

dans notre cas compte tenu de ses caractéristiques et de celles des eaux usées à traiter. Aussi

Les conditions du milieu sont très favorables à ce type de dispositif :

Occupation du sol

L’espace disponible suffit à la mise en place d’un tel système.

Climat




Page 24

Le climat dans le contexte de l’étude (tropical) avec une température moyenne du mois

le plus froid de 25°C (KONE, 2002) et une température moyenne du mois le plus chaud de

34°C (KONATE et al., 2012), est favorable à une telle installation.

Caractéristiques des eaux

Les eaux ont une DCO élevée (plus de 3000mg/L) et une température élevée (29°C) ;

selon Metcalf et Eddy, ce type d’eaux usées est adapté pour un traitement anaérobie.

Potentiel de couverture des besoins en énergie à la MACO

Il est scientifiquement prouvé qu’un gramme de DCO dégradé en anaérobie produit

0,4L de méthane dans les conditions suivantes : 35°C ; 1 atm. En considérant une température

de 25°C, nous obtiendrons 0,38L par gramme de DCO dégradée. (Metcalf & Eddy, 2003).

De la caractérisation de l’eau, on a une DCO de 3148 mg/L. si nous nous fixons une

dégradation hypothétique à 95,5 % de la DCO soit environ 3006,34 mg/L, nous aurons en

multipliant par le débit journalier des eaux usées (33m3/jour) une DCO totale le 99.209,2

g/jour. Dans les conditions considérées (25°C, 1 atm), la dégradation d’une telle quantité de

DCO donnerait une quantité de méthane égale à 34.723,2L (≃ 35 m3).

Des études de comparaison des potentiels de ce gaz (méthane) par rapport à d’autres sources

d’énergie nous fournissent quelques données d’équivalence présentées dans le tableau N°9 ci-

dessous (Henry.P, 2012) :

Tableau 9: Equivalence méthane et autres sources d'énergie

0,94m3 de gaz naturel.

1 m3 CH4 9,7 KWh d’électricité

1,15 L d’essence

Ainsi le potentiel de production de méthane par jour correspond à 339,5 KWh, à 40,25 L

d’essence et à 33 m3 de gaz naturel.

Par ailleurs la MACO consomme sept (07) bouteilles de gaz butane en moyenne par

jour. La bouteille contient 13Kg de gaz et coûte 5.000FCFA (35.000 FCA/jour). Le pouvoir

calorifique moyen du butane est de 49,51 Mj/Kg (soit 2800 KJ/mole). Le besoin journalier en

énergie est donc 4505,41 Mj (49,51*7*13) soit 1251,5 KWh.

Le potentiel de couverture des besoins en énergie pour la cuisson des aliments est donc

d’environ 27,13%. Ce qui représente une économie de 9.495 F CFA par jour soit environ

3.465.530 F CFA par an. Au-delà du volet économique, il y a les volets sanitaire et

environnemental qui seront grandement améliorés.




Page 25

Pour la désinfection des effluents en aval du biodigesteur, le système de lagunes

(bassin de maturation) reste adapté pour plusieurs raisons à savoir économique, climatique et

technologique. Au plan économique, le plus gros investissement se situe au niveau de

l’excavation qui est moindre par rapport aux investissements à faire pour les autres systèmes

biologiques de désinfection ; au plan climatique, il faut dire que le climat est favorable à une

bonne désinfection (la température moyenne du mois le plus froid est de 25°C) ; au plan

technique, la technicité requise pour la mise en place et l’entretien de tels bassins est simple

(disponibilité de compétences locales) comparée à celle des autres systèmes de traitement qui

requièrent un personnel qualifié pour l’entretien. L’unique point d’achoppement pourrait être

l’emprise importante sur le sol mais l’espace disponible est largement suffisant.

c) Dimensionnement

Synoptiques des systèmes potentiels

Il est composé pour la première option, d’un biodigesteur suivi par trois (03) bassins

de maturation pour la désinfection. La seconde option à la différence de la première met en

œuvre deux (02) biodigesteurs en série. Les figures N°12 et N°13 ci-dessous présentent les

différentes parties des systèmes.

Figure 12: Synoptique du système potentiel (option 1)

Figure 13: Synoptique du système potentiel (option 2)

Biodigesteur

Le réacteur

Les paramètres considérés pour le dimensionnement sont répertoriés dans le tableau

N°10 ci-dessous. Le temps de digestion des boues est généralement compris entre 30 et 60

jours. Pour des temps de séjour supérieurs à 40 jours, les MVS sont totalement dégradées.

A la sortie du biodigesteur (option 1), la concentration en DCO prévue par le

dimensionnement est 157,4g/m3 soit un abattement de 95%. L’effluent du biodigesteur est

orienté vers les bassins de maturation. Les résultats de dimensionnement de l’option 1 sont

répertoriés dans le tableau N°11 ci-dessous.

Biodiges-

teur 1

Biodiges-

teur 2




Page 26

En ce qui concerne l’option 2 ; les résultats du dimensionnement sont présentés dans le

tableau N°12 ci-dessous. Les deux biodigesteurs ont un volume total égal au volume de

l’option 1 avec à peu près le même rendement (95,5%).

Tableau 10: paramètres de dimensionnement

Caractéristiques/paramètres/critères Unités Option 1 Option 2

Digesteur

unique

Biodiges

teur1

Biodiges

teur 2

Débit m3/j 33,3 33 33

DCO g/m3 3148 3148 472,2

DCO dissous g/m3 766 766 182,7

DCO/MES g/g 1,93 1,93 3,15

MES g/m3 1631 1631 150

MVS g/m3 1287 1287 118,35

Fraction dégradable de MES (MVS/MVS) % 78,9 78,9 78,9

Nitrogène g/m3 23,35 23,35 8,85

Phosphore g/m3 9,8 9,8 6,9

Alcalinité gCaCO3/m3 1000 1000 1000

Température °C 30 30 30

DBO g/m3 2095 2095 314,2

MES à la sortie g/m3 35

facteur de sécurité pour le temps de rétention

des solides - 1,2 1,9 1,5

composition du gaz CH4 0,65 0,65 0,65

CO2 0,35 0,35 0,35

Besoin en azote % de MVS 12 12 12

Besoin en phosphore % de MVS 2,4 2,4 2,4

fraction de la masse de cellules restantes

comme débris cellulaires (fd) g/g 0,15 0,15 0,15

Les caractéristiques du biodigesteur (option 1) sont présentées dans le tableau N°11 ci-

dessous. Le volume du réacteur peut être fictivement 3scindé en quatre (04) sous volumes

représentant le volume de digestion, le volume de stockage des boues digérées, le volume

occupé par le surnageant et celui occupé par l’écume :

Selon le mode de dimensionnement des fosses septiques, l’écume occupe une hauteur

comprise entre 20cm et 25 cm (WETHE, 2008); en considérant les 25 cm, le volume

occupé sera de 38,48m3.

Par ailleurs, le temps moyen de stockage des eaux étant de cinq (05) jours, on peut en

déduire un volume de 165m3 occupé par le surnageant.

3 En réalité cette séparation n’est pas effective dans la cuve de digestion.




Page 27

Dans le cas de cette étude, nous choisissons une fréquence de vidange de cinq (05)

ans ; la masse de boues stabilisées par jour est de 12,407 Kg ; selon Mara (2003), la

densité des boues stabilisées est de 1060Kg/m3. Le volume occupé par les boues sur

les cinq (05) années est égal à 21,36m3.

Le volume effectif de digestion est donc égal à 71,76m3. D’où une charge en MVS de

0,6Kg/m3.

Tableau 11: caractéristiques du digesteur (option 1)

RESULTATS DU DIMENSIONNEMENT UNITES VALEURS

Age des boues (Solid Retention Time-SRT-) Jours 75

Production de boues g/jour 12407

Volume du réacteur m3 296,6

Temps de rétention hydraulique maximum (Hydraulic

Retention Time-HRT-)

jours 9

Production de CH4 m3/jour 39

Production de biogaz m3/jour 59,7

Energie fournie par le CH4 KJ/jour 1.251.446,1

Besoins azote g/jour 0

Besoins en phosphore g/jour 0

Besoins en alcalinité (NaHCO3) Kg/jour 27,72

Profondeur du réacteur au centre m 7,5

Profondeur sur les côtés m 6,9

Diamètre du réacteur m 7

Volume de la couverture (gazomètre) m3 61,5

Tableau 12: Caractéristiques des cuves (option 2)

RESULTATS DU DIMENSIONNEMENT UNITES Biodigesteur 1 Biodigesteur 2

Age des boues (Solid Retention Time-SRT-) Jours 35 63,6

Production de boues g/jour 13282 1094

Volume du réacteur m3 147,7 147,4

Temps de rétention hydraulique maximum

(Hydraulic Retention Time-HRT-) jours 4,5 4,5

Production de CH4 m3/jour 35 4

Production de biogaz m3/jour 53,5 6,6

Energie fournie par le CH4 KJ/jour 1.119.715 138.317,7

Besoins azote g/jour 0 0

Besoins en phosphore g/jour 0 0

Besoins en alcalinité (NaHCO3) Kg/jour 27,72 27,72

Profondeur du réacteur au centre m 5,98 5,98

Profondeur sur les côtés m 5,48 5,48

Diamètre du réacteur m 5,73 5,73

Volume de la couverture (gazomètre) m3 55,09 7,25




Page 28

Le gazomètre

Dans le cas de cette étude, nous admettons que le gaz produit sera utilisé en totalité

quotidiennement vu qu’il ne couvre pas intégralement le besoin en énergie. Le calcul est fait

en considérant le volume maximum de biogaz. L’option 1 est retenue dans ce cas. Le tableau

N°13 ci-dessous présente les différents volumes en fonction des températures.

Tableau 13: volume du gaz en fonction de la température

Température (°C) Méthane (m3) Biogaz (m

3)

0 33 51

30 39 59,7

39 40,16 61,5

La hauteur (h) du gazomètre est de 1,6 et sa surface totale vaut 73,61m². La masse

totale (M) du gazomètre est 1729,8 Kg soit un poids de 17298 N. La pression (ρ) du gaz vaut

449,704 N.m² soit 449,704 Pa ou 4,5 mbar.

Bassins de maturation

Il y a au total trois (03) bassins. Les caractéristiques des bassins obtenus sont

présentées dans les tableaux N°14 ci-dessous.

Tableau 14: caractéristiques des bassins de maturation

DESIGNATION UNITES VALEURS

Nombre Bassins 3

Temps de séjour Jours 3

Volume utile m3 99

Fruit des berges - 3

Longueur au plan d’eau m 17

Largeur au plan d’eau m 11

Longueur au fond m 10

Largeur au fond m 4

La concentration en coliformes fécaux (E. Coli) à la sortie du système est de 450 ufc/

100ml soit un abattement de 5,5 log (99,999%). L’eau peut être utilisée en maraîchage sans

danger.

Un schéma d’ensemble du système avec les abattements est joint en annexe 12.

Le réseau d’eaux usées

La longueur totale des conduites est de 523,7m. Les détails du dimensionnement sont

présentés dans les tableaux N°15, N°16 et N°17 ci-dessous.




Page 29

Tableau 15: Tableau des débits d’eaux usées par quartier Unités GB BA QA QF QM TOTAL

Qm m3/j 12,35 18,18 1,16 0,66 0,63 33

Qm m3/h 2,06 3,03 0,19 0,11 0,11 5,50

Qm m3/s 0,00057 0,00084 0,00005 0,00003 0,00003 0,00153

Cp - 3,24 2,94 7,19 9,04 9,22 2,57

Qp m3/h 6,67 8,90 1,39 0,99 0,97 14,11

Débit m3/s 0,002 0,0025 0,0004 0,0003 0,0003 0,004

Tableau 16: Tableau des côtes TN et projet

Tronçons TN

Départ

(m)

TN

Arrivée

(m)

DZ

TN

Long

(m)

Projet

Départ

(m)

Projet

Arrivée

(m)

Pente

Adoptée

(m/m)

Profondeur

conduite

arrivée (m)

Charges

(m)

QM-BA 293 292,85 -0,15 111,83 292,7 292,36 0,003 0,49 0,34

QA-QF 292,89 292,81 -0,08 62,6 292,59 292,19 0,0063 0,62 0,40

BA-QF 292,85 292,81 -0,04 51,74 292,35 292,19 0,003 0,62 0,16

QF-A 292,81 292,87 0,06 166,39 292,19 291,69 0,003 1,18 0,50

GB-A 293,03 292,87 -0,16 131,13 292,73 291,94 0,006 0,93 0,79

Tableau 17: Dimensions des conduites par tronçon

Tronçons Qp

(m3/s)

Qm

(m3/s)

Dth

(m)

Dc (m) Qm/Qp Vps

(m/s)

Vmin (m/s) D réel

(mm)

QM-BA 0,0003 3E-05 0,039 0,1506 0,108 0,74 0,52 160

QA-QF 0,0004 5E-05 0,039 0,1506 0,139 1,07 0,75 160

BA-QF 0,0027 9E-04 0,093 0,1506 0,318 0,74 0,52 160

QF-A 0,0031 9E-04 0,098 0,1506 0,296 0,74 0,52 160

GB-A 0,0019 6E-04 0,071 0,0846 0,308 0,71 0,50 90

Les ouvrages annexes du dispositif

Il s’agit de :

Un regard de jonction (placé au croisement des conduites d’amené de QM, QA, BA,

QF) ;

Un regard d’alimentation situé avant le digesteur ;




Page 30

Un système de dégrillage situé juste avant le regard d’alimentation pour arrêter les

éléments grossiers.

Les plans du dispositif sont joints en annexe 15 du présent rapport.

IV. DEVIS ESTIMATIF

Cette étape de l’étude a consisté dans un premier temps à évaluer les différents coûts de la

mise en œuvre des différents ouvrages du système proposé. Le système comporte quatre (04)

catégories d’éléments que sont le biodigesteur (réacteur et gazomètre), les bassins de

maturation ou de désinfection, le réseau d’eaux usées et les ouvrages annexes d’exploitation.

L’ensemble a un coût global estimatif de seize millions six cent vingt-neuf mille neuf cent

quatre-vingt-neuf francs CFA (16.629.589) . Ce montant représente le coût brut du système à

mettre en place. Des dépenses supplémentaires relatives à la réhabilitation de certains

ouvrages du système existant seront nécessaires pour une adduction convenable des eaux

usées vers le système. Celles-ci s’évaluent à neuf-cent quarante-deux milles six-cent soixante

F CFA (942.660). Ce montant équivaut au coût de la réhabilitation entière de l’ancien système

ôté des coûts de réparation des fosses septiques, des lave-mains, des toilettes à chasse

mécanique et des robinets. Le coût global pour un fonctionnement du nouveau système serait

donc de dix-sept millions cinq-cent soixante-douze mille deux-cent quarante-neuf F CFA

(17.572.249).

Ensuite nous avons évalué le coût de la réhabilitation entière du système existant qui s’élève à

six millions neuf-cent soixante-dix-neuf mille six-cent quatre-vingt F CFA. (6.979.680).

Les devis détaillés sont joints en annexe 16 et 17 du document.




Page 31

V. DISCUSSIONS

1. Le diagnostic du système d’assainissement

a) Etat de fonctionnement des ouvrages d’assainissement à la MACO

Les ouvrages identifiés à la MACO présentent pour la grande majorité des

dysfonctionnements.

Au niveau du GB, aucun des ouvrages d’assainissement identifiés ne fonctionne

correctement. La fosse septique est hors d’usage et les eaux sont dirigées directement vers la

nature et la zone de. Les chasses d’eau sont toutes en panne et il faut utiliser de récipients

d’eau pour faire passer les excrétas. Les tuyaux sont également délabrés entraînant des

déversements des eaux usées dans les cellules, ces eaux suintent à travers les planchers

compte tenu de la vétusté du bâtiment. Au niveau des douches et des robinets, des problèmes

d’eau se posent pour les cellules situées au niveau supérieur du bâtiment (à cause de la faible

pression). Dans les canaux d’évacuation des eaux usées et excrétas, se retrouvent plusieurs

types de débris (sachets, bouteilles, vêtements, etc) qui obstruent les canalisations et font

stagner les eaux au pied du bâtiment (sources de maladies). Les figures N°14 et N°15 ci-

dessous présentent le GB et une illustration de la vétusté du GB respectivement.

Figure 14:Grand bâtiment (construit en

1962)

Figure 15:Suintement d'eau usée à

travers un plancher

Au niveau du BA, la totalité des fosses septiques sont remplies et débordent

constamment (voir les figures N°16 et N°17 ci-dessous). Les eaux sont ainsi dirigées par des

rigoles vers le canal d’évacuation des eaux pluviales. Les conduites sont généralement

bouchées par des débris multiples (sachets, bouteilles, vêtements) contribuant au débordement




Page 32

des eaux et son corollaire de nuisances (odeurs, moustiques, mouches, etc). En ce qui

concerne les latrines, les chasses d’eau présentent les mêmes dysfonctionnements que ceux du

GB. Les autres ouvrages (douches, lave-mains) fonctionnent correctement.

A la zone de promenade, les dysfonctionnements constatés concernent les lave-mains

(4 lave-mains sur 7 fonctionnent) et l’approvisionnement en eau qui est très faible (deux

robinets à très faible débit pour une population moyenne de 509 personnes). Des débris

multiples (sachets, bouteilles, vêtements) se retrouvent dans la fosse. Très souvent, le contenu

de la fosse, au lieu d’être vidangé convenablement, est pompé et dirigé par une rigole vers la

zone de maraîchage.

Dans le QA, les problèmes suivants sont constatés : un lave-main non fonctionnel, une

latrine non fonctionnelle, des émanations d’odeurs en continue, un manque d’aération des

ouvrages (latrines et douches).

Au QM, deux (02) latrines sont non fonctionnelles et deux (02) douches sont sans

porte.

Au QF, deux (02) latrines sur cinq (05) sont non fonctionnelles.

La latrine ECOSAN située au niveau du parloir (aire de visite des détenus) est

complètement hors d’usage.

Hormis les ouvrages cités ci-dessus, aucun dysfonctionnement n’a été noté au niveau

des ouvrages des autres sites (infirmerie, lieux de culte, administration, zone de maraîchage).

Le tableau N°18 ci-dessous donne une synthèse des ouvrages d’assainissement de la MACO.

Un synoptique du système d’assainissement de la MACO est joint en annexe 7 du présent

rapport.

Figure 17:Fosse septique non fonctionnelle

Figure 16:Obstruction des conduites et

déversement des eaux usées


AU BURKINA FASO


Page 33

Tableau 18:Récapitulatif des ouvrages d'assainissement

N° localisation TYPES D’OUVRAGE

Fosses

septiques

Toilettes à

chasse

mécanique

Latrines

traditionnelles

Latrines

ECOSAN

Douches Lave-mains buanderie

F NF F NF F NF F NF F NF F NF F NF

1 Grand bâtiment 00 01 00 64 - - - - 64 00 - - - -

2 Bâtiment annexe 02 02 24 64 - - - - 88 00 04 01 - -

3 Quartier

d’amendement

01 00 - - 10 01 - - 04 00 01 01 04 0

4 Quartier des

mineurs

02 00 04 02 - - - - 07 00 01 0 - -

5 Quartiers des

femmes

02 00 03 02 - - - - 04 00 - - - -

6 Infirmerie 01 00 02 00 - - - - 00 02 - - - -

7 Parloir - - - - - 00 01 - - - - -

8 Zone de

maraîchage

- - - - - - 01 00 - - - - - -

9 Administration 01 00 07 - - - - 07 00 - - - -

10 Eglise

catholique

01 00 - - 01 00 - - 01 00 01 0 01 0

11 Eglise

protestante

01 00 01 00 - - - - 01 00 01 0 - -

12 Mosquée 01 00 - - 01 00 - - 01 01 0 - -

13 Zone de

promenade

01 00 - - 10 00 - - 10 00 04 03 01 0

TOTAL 12 03 39 132 22 01 01 01 187 00 13 05 06 00

TOTAL GENERAL 15 171 23 02 187 18 06

NF : Non Fonctionnel

F : Fonctionnel




Page 34

b) Causes et conséquences des dysfonctionnements

Causes

Plusieurs raisons pourraient expliquer les multiples dysfonctionnements des ouvrages ;

nous pouvons citer :

La surpopulation : la capacité des ouvrages est largement dépassée notamment pour le

GB et le BA ;

Méconnaissance des ouvrages et de leur mode d’utilisation : il est important de noter

que beaucoup de détenus méconnaissent le mode d’utilisation des latrines améliorées

en l’occurrence les latrines à chasse mécanique (certains ne savent pas l’utiliser) ;

Mauvaises habitudes de certains détenus : plusieurs détenus ont des habitudes

particulières qui ne favorisent pas le fonctionnement du système d’assainissement en

place ; ils ont en effet des comportements inappropriés à l’égard des ouvrages (rejets

de restes de nourritures, de tissus, d’emballage plastiques et autres matières

grossières) ;

Insuffisance du personnel d’encadrement : le personnel est en nombre très insuffisant,

ce qui ne permet pas un très bon suivi au plan de l’hygiène et de l’assainissement ;

Manque de formation du personnel du service d’hygiène : ce service ne bénéficie pas

de formation adaptée pour les besoins de leur activité, ce qui représente une contrainte

non négligeable.

Conséquences

Les principales conséquences de ces dysfonctionnements sont :

Le non fonctionnement généralisé des divers ouvrages (latrines à chasse, fosse

septique) ;

Les déversements d’eaux usées dans les canaux d’évacuation d’eaux pluviales avec

tous les risques pouvant en découler (eutrophisation, maladies, etc) ;

Les maladies au sein de la MACO ;

A cela, on pourrait ajouter le risque pour le personnel de contracter des maladies qui

pourraient s’étendre à leur famille et leurs proches. Les données sur les maladies recueillies au

niveau de l’infirmerie de la MACO justifient ces risques. En 2011, il a été enregistré 1598 cas

de paludisme, 922 cas d’affections pulmonaires, 722 cas de dermatose, 250 cas de parasitose

intestinale, 15 cas de tuberculose, 58 cas d’infections sexuellement transmissibles, etc. dix

(10) décès ont été enregistrés cette même année. Ces chiffres montrent qu’il est très impérieux




Page 35

que des mesures soient prises pour améliorer les conditions d’hygiène et d’assainissement et

en cela, l’action initiée par WaterAid Burkina Faso est très louable.

c) Destinations des déchets de la MACO

Destination des eaux usées et excrétas vidangés à la MACO

Consécutivement aux dysfonctionnements déjà évoqués ci-dessus et comme l’illustre

bien le plan de la MACO, une grande partie des eaux usées et des excrétas est évacuée dans

l’environnement proche de la MACO. Au niveau du GB, une grande partie des eaux usées est

dirigée dans la zone de maraîchage et est utilisée pour l’irrigation de la salade et autres type

de culture. Les figures N°18 et N°19 ci-dessous sont celles du parcours de l’eau de la cour au

canal d’évacuation des eaux de pluie.

Figure 18: Sortie des eaux usées vers le

canal

Quant aux matières vidangées, elles sont rejetées dans la localité de KOSSODO, situé au

Nord-Est de la ville de Ouagadougou (12°24'56.09''N ; 1°28'16.5''O). La figure N°20 ci-

dessous est celle du camion vidangeur de la MACO déversant des matières de vidange dans

les champs à KOSSODO.

Figure 20:Déversement des matières de vidange sans traitement dans les champs à

Kossodo

Figure 19: Déversement des eaux usées

dans le canal




Page 36

Une introduction dans l’environnement de telles quantités d’eaux usées et excrétas

sans souci de respecter les normes de rejet, est très susceptible d’engendrer des problèmes de

santé.

Gestion des déchets solides

Les déchets solides, même s’ils ne font pas partie de l’objet de notre étude, méritent

d’être évoqués compte tenu de la situation difficile qui y prévaut. La partie Nord-Est de la

cour est transformée en une décharge sauvage. Tous les déchets de la MACO y sont entassés

sans une prise de mesures convenables de sécurité. Ce tas d’immondices présente des dangers

de santé pour les populations de la MACO et pour les populations riveraines également. La

figure N°21 donne un aperçu de la décharge sauvage au sein de la MACO.

Figure 21:Décharge à l’air libre au sein de la MACO

2. La caractérisation des eaux usées

La pollution organique est très élevée dans les eaux analysées ; les valeurs de

concentration de la DBO5 et de la DCO sont respectivement supérieures à 750g/m3 et 1500

g/m3 et selon les critères de classement de Mara (2003), ces eaux sont très fortes en termes de

pollution organique. De même, selon la caractérisation des eaux par Metcalf et Eddy (2003),

les eaux ayant une DCO supérieure à 1500 g/m3

sont adaptées à un traitement anaérobie (la

méthanisation). Par ailleurs, la comparaison des valeurs de concentration trouvées aux normes

en vigueur en matière de rejet des eaux usées (Ministère de l’Environnement et du

Développement Durable, Décret 185, 2001, portant fixation des normes de rejet des matières

dans l’eau, l’air et le sol) montre que les eaux rejetées sont hors normes et de ce fait,

susceptibles de nuire à l’environnement. Un tableau adapté des normes de rejet des substances




Page 37

est joint en annexe 9. De même un tableau de comparaison des normes aux eaux usées de la

MACO est joint en annexe 10 du rapport.

Le rapport

permet de confirmer que les eaux usées rejetées directement dans le milieu

récepteur ont des caractéristiques des eaux usées domestiques (rapport

inférieur à 3)

(MARA, 2003). Les résultats de ce rapport constituent une indication de l’importance des

matières polluantes peu ou pas biodégradables. L’examen du résultat de ce rapport souligne

bien le caractère biodégradable des eaux usées auxquelles un traitement biologique paraît tout

à fait convenable.

La concentration en matière en suspension est très élevée, ce qui convient aux systèmes à

culture libre. Le rapport

est inférieur à 1, ce qui montre que la totalité des MES est

biodégradable.

En sus des polluants organiques en excès, d’autres paramètres tels que les MES, les

nitrites, les phosphates et les ions ammonium ont des concentrations qui vont au-delà de la

limite prescrite. En ce qui concerne le trio « nitrates-nitrites-ammonium », il faut dire que les

nitrites proviennent généralement soit d’une dégradation incomplète d’ammoniac soit d’une

réduction des nitrates, ils ne représentent qu’un stade intermédiaire et facilement oxydés en

nitrates (par voie chimique ou bactérienne). Les faibles concentrations en nitrites rencontrées

au niveau des eaux usées de l'effluent étudié, pourraient être expliquées par le fait que l'ion

Nitrite ( ) est un composé intermédiaire, instable en présence d’oxygène et dont la

concentration est généralement très inférieure à celles des deux formes qui lui sont liées, les

ions nitrates et ammonium.

Il est ressorti des enquêtes que les eaux usées rejetées sont utilisées pour l’irrigation

des cultures maraîchères. Ceci est très inquiétant quand on observe les concentrations en

germes pathogènes. Les normes de réutilisation des eaux usées pour l’irrigation

recommandent moins de 1000ufc par 100ml pour une irrigation non restrictive et moins de

100.000ufc par 100ml pour une irrigation restrictive (OMS, 1989, 2004; Blumenthal et al,

2000). Les concentrations des indicateurs de contamination fécale enregistrées au cours des

analyses sont très loin des normes et il est nécessaire de mettre en place un système de

désinfection à la sortie du biodigesteur.

La conductivité électrique est probablement l'une des plus simples et des plus

importantes pour le contrôle de la qualité des eaux usées. Elle traduit le degré de

minéralisation globale et nous renseigne sur le taux de salinité. C’est une expression




Page 38

numérique de la capacité de l’eau à conduire un courant électrique mesurée en micro Siemens

par centimètre (µS/cm). Les résultats obtenus mettent en évidence une variation plus ou moins

importante de la minéralisation exprimée en conductivité moyenne. Ces résultats pourraient

s’expliquer par le très grand changement dans les habitudes des détenus. Nisbet (1970) a

signalé que des valeurs moyennes, comprises entre 449,7μs/cm et 1037,3μs/cm, mettent en

évidence une forte minéralisation des eaux usées. La comparaison des valeurs de la

conductivité électrique au niveau des eaux usées analysées avec les normes de qualité des

eaux destinées à l'irrigation permet de déduire que ces eaux usées sont acceptables pour

l'irrigation des cultures.

Le pH et la température de l’eau sont dans les limites de rejet prescrites (par le décret 185,

2001 portant fixation des normes de rejet des eaux usées dans les eaux de surface) qui sont

respectivement 6,4 – 10,5 et 18° - 40°C. Le pH indique l’alcalinité des eaux usées ; son rôle

est capital dans un système de traitement pour la croissance des microorganismes qui ont

généralement un pH optimum variant de 6,5 à 7,5. Lorsque le pH est inférieur à 5 ou

supérieur à 8,5, la croissance des microorganismes est directement affectée. En outre, le pH

est un élément important pour l’interprétation de la corrosion dans les canalisations des

installations de l’épuration. Les valeurs de pH mesurés sont de 8,9 ±1 en moyenne. Ce qui

pourrait affecter la croissance des microorganismes car ceux-ci ont une activité optimale à un

pH neutre ; mais le pH est en général autorégulé entre 6,6 – 7,4 dans le biodigesteur

anaérobie qui a une capacité tampon.

3. Le système mis en place

Après une analyse des différentes options, la première est retenue parce qu’elle présente

plusieurs avantages. Au plan économique, les investissements seront inférieurs par rapport à

ceux de l’option 2 (16.629.589 F CFA contre 19.967.788 F CFA). En ce qui concerne

l’emprise au sol, l’option 2 occupe une plus grande surface de terrain que l’option 1. Aussi, le

temps de réaction de l’option 2 est plus long que celui de l’option 1 pendant que les

productions de boues sont plus élevées dans l’option 2 que dans l’option 1. Concernant la

production de biogaz, c’est la même quantité de gaz que fournissent les deux options. Pour ce

qui est de l’abattement en DCO, celui de l’option 2 est légèrement plus élevé que celui de

l’option 1 mais cet écart est insignifiant (95% contre 95,5%).

Le système existant ne permet pas la production de biogaz. Il présente de nombreux

dysfonctionnements et la production de boue de ce système est très importante. Ce système

est constamment rempli et exige des curages fréquents d’où des coûts de fonctionnement

énormes. Nous recommandons fortement la mise en place de l’option1 qui présente des

avantages énormes sur plusieurs plans. Mais, dans l’attente d’une étude approfondie préalable

à la mise en œuvre, il est impérieux de réhabiliter le dispositif en place pour résorber les




Page 39

problèmes d’hygiène et d’assainissement. Cependant il convient de remarquer que la

réhabilitation représente une étape préalable à la mise en place du nouveau système.

CONCLUSION

Synthèse

Le thème du présent rapport : « diagnostic des ouvrages d’assainissement de la MACO »

présente un intérêt très capital et multidimensionnel. En effet compte tenu de la particularité

de ces milieux, les risques sanitaires énormes, environnementaux donc économiques sont à

considérer et il est impérieux de veiller à maintenir ces milieux habitables du point de vue de

l’hygiène et de l’assainissement. Les études menées au sein de la MACO dans le cadre du

diagnostic ont pour objectifs de faire un état des lieux complet de l’assainissement et de

proposer des solutions qui permettront de résorber les problèmes qui y prévalent. Les résultats

du diagnostic sont très déplorables : environ 33m3 d’eaux usées excessivement chargées sont

rejetées dans la nature, des ouvrages en panne et les cas de maladies (paludisme, tuberculose,

etc) sont en nombre important. Il est donc proposé un système de digesteur biologique avec

comme dispositif de désinfection quatre (04) bassins de maturation. Ce système, d’un coût

estimatif de 16.629.589 FCFA produit 59,7m3

de biogaz composé à 65% de méthane soit un

gain d’énergie d’environ 347,6 KWh. La portée d’un tel ouvrage est nationale compte tenu de

sa reproduction simple et des conditions climatiques favorables. Il pourra donc être réalisé

dans les maisons d’arrêt et de correction du Burkina Faso à condition que les moyens

financiers soient disponibles et qu’il y ait un bon engagement des décideurs. Par ailleurs, il est

urgent de procéder à une réhabilitation des ouvrages en place en attendant la mise en place du

nouveau système. Le coût estimatif de la réhabilitation des ouvrages s’élève à 6.979.680

FCFA.

Limites et perspectives

Comme toutes les études, celle-ci présente aussi des limites ; les limites dans le cadre de cette

étude sont liées au nombre limité des paramètres d’analyse, à la disponibilité des données

administratives, aux fluctuations constantes des effectifs et aux données physiques du milieu.

En ce qui concerne les analyses, elles ont porté sur les éléments essentiels de pollution et il

conviendrait dans la mise en place du dispositif retenu, de procéder à des analyses

approfondies sur une période plus étendue et d’évaluer la proportion en métaux lourds et en

ions qui pourrait influencer rendement du système. Les données administratives concernant




Page 40

les consommations en électricité n’ont pas été disponibles pour permettre une analyse

économique approfondie ; aussi les consommations du GB et des autres quartiers ont été

déduites de celle du BA (pas de compteur propre), ce qui pourrait influencer un tant soit peu

les résultats. Les effectifs des détenus sont très instables, les estimations faites dans cette

étude sont basées sur les moyennes. Enfin, les données concernant le milieu physique (niveau

de la nappe, portance du sol, perméabilité, etc) devront être considérées ultérieurement dans la

mise en place du système retenu.

Recommandations

La résolution des problèmes d’assainissement de la MACO va au-delà de la réalisation

d’infrastructures d’assainissement, un certain nombre de recommandations sont retenues pour

contribuer à l’amélioration des conditions de vie des détenus et partant celles du personnel

d’encadrement. Comme recommandations, nous proposons :

La réduction de la population : le surpeuplement est défavorable à des conditions

d’hygiène convenables ; la condamnation à des travaux d’intérêt général pour les

peines de courte durée et la construction de nouvelles cellules permettront d’amoindrir

la gravité de la situation ;

La formation des détenus sur les mesures d’hygiène et d’assainissement, sur

l’utilisation des ouvrages ;

La sensibilisation des détenus à l’abandon des mauvaises habitudes ;

La Réhabilitation des tuyauteries et la construction d’ouvrages de traitement

appropriés et durables tels que proposés (le digesteur biologique et les bassins de

maturation) ;

La sensibilisation des détenus à une meilleure attitude face au dispositif de traitement

en place pour un fonctionnement optimal ;

La formation du personnel aux règles d’hygiène et d’assainissement : le personnel, à

travers les propos recueillis lors des interviews, n’a pas accès à des formations

adaptées au métier de l’assainissement, il est donc important de les former afin qu’ils

puissent à leur tour former les détenus ;

Le renforcement des moyens de travail du service d’hygiène de la MACO ;

Le renforcement les effectifs du service d’hygiène et des autres services de façon

générale (72heures de travail par semaine) : le personnel est insuffisant.




Page 41




Page I

BIBLIOGRAPHIE Benchikh.O et Moubdi.M. (1995). Maintenance des digesteurs à biogaz, 4e édition. Maroc: Centre de

Développement des Energies Renouvelables.

KOANDA.H. (2006). Vers un assainissement urbain durable en afrique subsaharienne:approche

innovante de planification de la gestion des boues de vidange. ÉCOLE POLYTECHNIQUE

FÉDÉRALE DE LAUSANNE.

conférence panafricaine sur la réforme pénale et pénitentiaire en Afrique. (2003).

Déclaration de politique générale du premier ministre du Burkina Faso. (2013).

Angélique, Léonard. (s.d.). Biométhanisation. Université de Liège Faculté des Sciences Appliquées,

Département de Chimie Appliquée,Laboratoire de Génie Chimique.

Blunier.P. (2004). La collecte et le transport mécanisés des boues de vidange dans la ville de

Ouahigouya (Burkina Faso), Analyse du marché et propositions de réorganisation des flux

financiers.

Catherine.B, Alain.H, Jean-Michel.H. ( 2009). Technologies d’épuration en vue d’une réutilisation des

eaux usées traitées (REUT). ONEMA-CEMAGREF.

Christian COUTURIER, Laurent GALTIER (SOLAGRO). (1998). ETAT DES CONNAISSANCES SUR LE

DEVENIR DES GERMES PATHOGENES ET DES MICROPOLLUANTS AU COURS DE LA

METHANISATION DES DECHETS ET SOUS COURS DE LA METHANISATION DES DECHETS ET

SOUSPRODUITS ORGANIQUES.

Dhaoudi, H. (2008). Traitement des eaux usées: les procédés biologiques de l'épuration. Université

virtuelle de tunis.

EAU VIVE. ( 2010). Etude des conditions de diffusion des ouvrages d'assainissement autonome en

milieu rural sahélien. Ouagadougou.

EcoSanRes. (2004). Directives pour une Utilisation des Urines et des Fèces dans la Production Agricole.

Eparco. (2008). L'assainissement autrement, 20 ans de suivi des fosses toutes eaux.

Henry.P. (2012, 6 6). Valorisation par biométhanisation des eaux usées de PME du secteur agro-

alimentaire (PME-TANE).

KABORE.S. (2008). Vers une approche planifiée de la vulgarisation des équipements de production et

d'utilisation du biogaz à l'échelle familiale: Etude, Suivi et Evaluation des impacts sanitaires,

économiques et écologiques.

KONATE et al. (2012). Biogas production from an anaerobic pond treating domestic wastewater in

Burkina Faso.




Page II

KONE, D. (2002). EPURATION DES EAUX USÉES PAR LAGUNAGE À MICROPHYTES ET À MACROPHYTES

EN AFRIQUE DE L'OUEST ET DU CENTRE: ETAT DES LIEUX, PERFORMANCES ÉPURATOIRES ET

CRITÈRES DE DIMENSIONNEMENT. THESE, ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE.

M.Wauthelet. (2003). Traitement anaérobie des boues et valorisation du biogaz.

MARA, D. (2003). Wastewater treatment in developing countries.

Metcalf & Eddy. (2003). Wastewater Engineering, Treatment and Reuse 4e édition.

Ministère de l'agriculture, de l'hydraulique et des ressources halieutiques. (2011). Enquête nationale

sur l'accès des ménages aux ouvrages d'assainissement familial 2010.

MOLETTA.R. (2011). La Méthanisation (Vol. 2).

Montangero et al. (2002). Gestion des boues de vidange dans les pays en développement, manuel de

planification première édition. Institut de Recherche sur l’Eau du Domaine des Ecoles

Polytechniques Fédérales (EAWAG), Département Eau et assainissement dans les pays en

développement (SANDEC).

OUEDRAOGO.S. (2011). Rapport annuel d'activité et situation globale sanitaire de la Maison d'Arrêt

et de Correction de Ouagadougou.

P.Aarne Vasilind. (2003). wastewater treatment plant design[1].

Programme de gestion durable des déchets (PMD). (2003). The potential for the use of upflow

anaerobic sludge blanket (UASB) reactor for the treatment of faecal sludges in Ghana.

REYMOND PHILIPPE. (2008). Elaboration d'une méthodologie permettant de déterminer une option

durable pour le traitement des boues de vidange dans une ville moyenne d'Afrique

subsaharienne-application à la ville de Sokodé au Togo-.

SANDEC-EAWAG. (2003). STRAUSS et al 2003 CoComposting of Faecal Sludge and Municipal Organic

Waste.

STRAUSS et al. (1997). Treatment of sludges from on-site sanitation Lowcost options.

Tilley. E et al,. (2008). Compendium des systèmes et technoligies d'assainissement. Swiss Federal

Institute of Aquatic Science and technology (Eawag).

WaterAid. (2010). Equité et inclusion: Une approche basée sur les droits.

WETHE. (2008). GESTION DES OUVRAGES D'EAU ET D'ASSAINISSEMENT.

Y. El Guamri et al. (2008). Etude physico-chimique des eaux usées brutes de l'abattoir de municipal

de Kénitra (Maroc) en vue de la mise en oeuvre d'un traitement convenable. Sud Sciences et

Technologies, 36-43.




Page III

SITES INTERNET

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0405/beiere/4/html/binome3/proc_met.htm

http://biogaz.free.fr/

http://www.utc.fr/~houde/these/#Chap_2

http://www.ecosociosystemes.fr/station_epuration.html

http://www.encyclopedie-gratuite.fr/Definition/Technique/norme-rejet-eaux.php

http://librairie.immateriel.fr/fr/read_book/9782212132601/ch7

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/bei/beiere/content/2012-g03/calcul-des-debits-et-

diametres-theoriques

http://blogcooperation.be/2010/03/31/traitement-integral-des-eaux-residuaires-

domestiques/

http://www.unodc.org/pdf/criminal_justice/Compendium_UN_Standards_and_Norms

_CP_and_CJ_French.pdf

http://www.msf.fr/sites/www.msf.fr/files/detention.pdf

www.wateraid.org

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0405/beiere/4/html/binome3/proc_met.htm

http://biogaz.free.fr/

http://www.utc.fr/~houde/these/#Chap_2

http://www.ecosociosystemes.fr/station_epuration.html

http://www.encyclopedie-gratuite.fr/Definition/Technique/norme-rejet-eaux.php

http://librairie.immateriel.fr/fr/read_book/9782212132601/ch7

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/bei/beiere/content/2012-g03/calcul-des-debits-et-diametres-theoriques

http://hmf.enseeiht.fr/travaux/bei/beiere/content/2012-g03/calcul-des-debits-et-diametres-theoriques

http://blogcooperation.be/2010/03/31/traitement-integral-des-eaux-residuaires-domestiques/

http://blogcooperation.be/2010/03/31/traitement-integral-des-eaux-residuaires-domestiques/

http://www.unodc.org/pdf/criminal_justice/Compendium_UN_Standards_and_Norms_CP_and_CJ_French.pdf

http://www.unodc.org/pdf/criminal_justice/Compendium_UN_Standards_and_Norms_CP_and_CJ_French.pdf

http://www.msf.fr/sites/www.msf.fr/files/detention.pdf

http://www.wateraid.org/




Page IV

LISTES DES ANNEXES

ANNEXE 1:ORGANIGRAMME WaterAid Burkina Faso ............................................... VI

ANNEXE 2:QUESTIONNAIRE DES INTERVIEWS ..................................................... VII

ANNEXE 3:QUELQUES IONS ET METAUX LOURDS ................................................. IX

TABLEAU 19: Nutrient requirements for anaerobic treatment (RITTMAN ET AL.

2001). .................................................................................................................................... IX

ANNEXE 4:TABLEAUX DE COMPARAISON DES SYSTEMES .................................. X

1. Rôle épuratoire de quelques procédés (adapte de Tchobanoglous et Schroeder,

1985) ...................................................................................................................................... X

2. Les procédés biologiques aérobies ............................................................................. XI

3. Les procédés biologiques anaérobies (Moletta, 2011) ........................................... XIV

4. Tableau adapté de white, 1999 : concentration en bactéries en sortie de chaque

système .............................................................................................................................. XVI

5. Tableau des taux d’abattement des bactéries en fonction du type de procédé

(Metcalf et eddy, 2003) .................................................................................................... XVI

ANNEXE 5:CRITERES DE DIMENSIONNEMENT D’UNE FOSSE SEPTIQUE .. XVII

ANNEXE 6:SYNOPTIQUE DE QUELQUES SYSTEMES ANAEROBIE ............... XVIII

ANNEXE 7: Synoptique du système d'assainissement de la MACO .............................. XX

Schema1 : Illustration du système d’assainissement des quartiers de détention ....... XX

Schema2 : Illustration du système d’assainissement global de la MACO.................. XXI

ANNEXE 8:PROTOCOLES D'ANALYSE DES PARAMETRES .............................. XXII

A. Les coliformes fécaux ............................................................................................. XXII

B. Les parasites ........................................................................................................... XXIII

C. Température-ph-conductivité .............................................................................. XXIV

D. Les matières en suspension (MES)-matières volatiles en suspension (MVS) ... XXV

E. Demande chimique totale en oxygène................................................................... XXV

F. Demande chimique en oxygène dissolus .............................................................. XXVI

G. Demande biochimique en oxygène dissolus ..................................................... XXVI

H. Azote ammoniacale .......................................................................................... XXVII

I. Nitrates ................................................................................................................. XXVII

J. Nitrites ................................................................................................................. XXVIII

K. Orthophosphates ............................................................................................. XXVIII




Page V

ANNEXE 9: NORMES DE REJET DES EAUX USEES DANS LES EAUX DE

SURFACE (ADAPTE DU DECRET 185/2001/PORTANT FIXATIONDES NORMES

DE REJET) ....................................................................................................................... XXIX

ANNEXE 11: ETAPES DE DIMENSIONNEMENT D’UN BIODIGESTEUR A

CULTURE LIBRE BASSE PERFORMANCE (LOW-RATE DIGESTER) (SELON

METCALF ET EDDY, 2003) .......................................................................................... XXXI

1. Formule de calcul de la SRT : .............................................................................. XXXI

2. Formule de calcul de la production de boue : ..................................................... XXXI

3. Formule de calcul du volume du réacteur : ...................................................... XXXII

4. Formule de calcul du temps de rétention hydraulique : .................................. XXXII

5. Formule de détermination des besoins en nutriments ..................................... XXXII

6. Dispositions constructives : dimensions (profondeur, diamètre) .................... XXXII

7. Tableau des coefficients cinétiques de la méthanisation ................................. XXXIII

ANNEXE 12: DIMENSIONNEMENT DES BASSINS DE MATURATION (selon

Marais 1970). ................................................................................................................... XXXV

ANNEXE 13: LES EQUIPEMENTS D'UTILISATION DU BIOGAZ ................ XXXVIII

1. Les équipements annexes pour une installation de biogaz : ........................ XXXVIII

2. Système d’exploitation du biogaz ( Benchikh.O et Moubdi.M, 1995) ........ XXXVIII

3. Avantages et inconvénients de quelques types de conduite de biogaz ( Benchikh.O

et Moubdi.M, 1995) ................................................................................................... XXXIX

ANNEXE 14:Dimensionnement du réseau d’eaux usées ................................................... XL

ANNEXE 15: PLANS DU DISPOSITIF ....................................................................... XLVII

Figure 23: Digesteur vu en coupe ............................................................................... XLVII

Figure 24: Digesteur vu en plan ............................................................................... XLVIII

Figure 25: Bassin vu en coupe ..................................................................................... XLIX

Figure 26: Bassin vu en plan ............................................................................................... L

Figure 27: Plan d'ensemble ................................................................................................ LI

Figure 28: Ouvrages annexes (en haut le dégrilleur et en bas le bassin de

compensation) la coupe à gauche et en plan à droite. ................................................... LII

Figure 7 : topographie et implantation de la STEP ...................................................... LIII

ANNEXE 16:DEVIS DU SYSTEME PROPOSE ............................................................. LIV

ANNEXE 17: Devis de la réhabilitation .......................................................................... LVII


AU BURKINA FASO

COMPAORE R.FREDERIC Master d’ingénierie Promotion 2013 Soutenu le 24 juin 2013 Page VI

ANNEXE 1:ORGANIGRAMME WaterAid Burkina Faso




Page VII

ANNEXE 2:QUESTIONNAIRE DES INTERVIEWS

Personnel

1. Les types, nombre et état des latrines dans la MACO ? (voir tableau du diagnostic)

2. Effectif de la population carcérale ?

Quartier Effectif Handicap Types de

détention Physique Visuel Auditif

BA Provisoire

définitive

GB Provisoire

définitive

QF Provisoire

définitive

QA Provisoire

définitive

QM Provisoire

définitive

3. Nombre de cellules ?

4. Effectif moyen par cellule ?

5. Nombre de vidange des fosses (fréquence de vidange des boues) ? (voir tableau

d’estimation des quantités de matières de vidange)

6. Volume utile du camion de vidange ?

7. Destination des matières de vidange ?

8. Les dépenses liées à l’utilisation du bois pour la cuisson (les quantités de bois

utilisés) ?

9. Les dépenses sur l’électricité ?

10. Personnes intervenant dans le milieu ?

11. Quantité d’eau usée : (évaluée à partir des factures)

12. Problèmes liés aux eaux usées ?

13. Quelles sont les difficultés liées aux excrétas ?

14. Les maladies fréquemment rencontrées ? (statistiques si possible)

15. Activités de production menées au sein de la prison ?




Page VIII

16. Sont-elles exécutées de force ou de gré ? (les détenus acceptent-ils volontiers de

prendre part aux activités ?)

17. Avez-vous enregistré des « plaintes » de la part des prisonniers, relatives aux

conditions d’EHA ?

18. Organisez-vous des séances d’éducation sanitaire des prisonniers ?

19. Renseignement personnel :

Services Hommes Femmes total

Détenus:

1. Etes-vous satisfaits des conditions d’hygiène de votre environnement ?

2. Que Proposeriez-vous pour améliorer les conditions ?

3. Connaissez-vous l’importance de l’hygiène et de l’assainissement ?

4. Que pensez-vous de l’intervention (de l’ONG et de ses partenaires) en matière

d’assainissement ?

5. Etes-vous prêts à entretenir convenablement les ouvrages?

6. Si vous devriez payer, combien donneriez-vous pour une amélioration de vos

conditions en matière d’hygiène et d’assainissement ?




Page IX

ANNEXE 3:QUELQUES IONS ET METAUX LOURDS

TABLEAU 19: Nutrient requirements for anaerobic treatment (RITTMAN ET AL.

2001).

TABLEAU 20: Common cations, stimulatory and inhibitory concentration ranges, mg/l

(RITTMAN ET AL. 2001).


AU BURKINA FASO

COMPAORE R.FREDERIC Master d’ingénierie Promotion 2013 Soutenu le 24 juin 2013 Page X

ANNEXE 4:TABLEAUX DE COMPARAISON DES SYSTEMES

1. Rôle épuratoire de quelques procédés (adapte de Tchobanoglous et Schroeder, 1985)

TYPES VARIANTES ROLE EPURATOIRE

PROCEDES AEROBIES

Cultures libres

Boue activée Nitrification, abattement de la DBO

Lagunes aérées Nitrification, abattement de la DBO

Digestion aérobie Stabilisation, abattement de la DBO

Cultures fixées

Biofiltre Nitrification, abattement de la DBO

Disque biologique Nitrification, abattement de la DBO

Lit bactérien Nitrification, abattement de la DBO

Hybride Biofiltre + boue activée Nitrification, abattement de la DBO

PROCEDES ANAEROBIES

Cultures libres

Contact anaérobie Abattement de la DBO

Digestion anaérobie Stabilisation, destruction des particules solides, élimination des

pathogènes

Cultures fixées

Lit fluidisé Abattement de la DBO, stabilisation des boues, dénitrification

UASB Abattement de la DBO (adapté aux eaux très chargées) ;


AU BURKINA FASO

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2. Les procédés biologiques aérobies

PROCEDE AVANTAGES INCONVENIENTS

SYSTEMES INTENSIFS A CULTURE FIXEE

Lits bactériens

Fonctionnement simple demandant peu d'entretien et de

contrôle ;

Faible consommation d'énergie ;

Bonne décantation des boues ;

Faibles sensibilités aux variations de charge ;

Implémentation facile bonne élimination des

pathogènes ;

Durée de vie élevée.

Coûts d'investissements assez élevés ;

Sensibilité au colmatage et au froid ;

Ouvrages de taille importante ;

Faible élimination de la boue, de la pollution carbonée

(DBO5) et du phosphore ;

Utilisation d’énergie dans son fonctionnement.

Disques

biologiques

Bonne décantation des boues ;

Faible consommation d'énergie ;

Adaptés pour les petites collectivités.

Boues putrescibles ;

Performance généralement plus faible ;

S'assurer de la fiabilité mécanique ;

Coûts d'investissement importants.

Infiltration/

percolation

Bonne qualité de l'eau par rapport au lagunage ;

Elimination possible (désinfection) pour de grande

hauteur de sable ;

Pas d'obligation de raccordement électrique ;

Faibles contraintes et coûts d'exploitation.

Risque de colmatage ;

Intégration dans l'environnement si découvert ;

Faible élimination de l'azote par dénitrification ;

Peu adapté sur les réseaux unitaires.

SYSTEMES INTENSIFS A CULTURE LIBRE


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Lagunage aéré Procédé simple ;

Très peu sensible aux variations des charges polluantes ;

Requiert un personnel peu qualifié ;

Demande de grande espace ;

Aucun problème avec les mouches ou les odeurs si

correctement conçu ;

Forte réduction des germes pathogènes.

Risque élevé de relargage des algues ;

Rejet d'une qualité moyenne sur tous les paramètres ;

Demande une expertise pour la conception et pour la

supervision de la construction ;

La boue/l’effluent exige un traitement secondaire ou

un rejet dans le milieu naturel ;

Exige une exploitation et un entretien à plein temps

par un personnel compétent ;

Toutes les pièces et les matériaux peuvent ne pas être

disponible localement ;

Une source constante d’électricité est requise ;

Coût d’investissement élevé ;

Frais d’exploitation variable selon le prix de la terre et

de l’électricité.

Boues activées

Utilisation pour toute taille de collectivité ;

Bonne élimination de l'ensemble des paramètres de

pollution ;

Adapté pour la protection des milieux récepteurs

sensibles.

Sensibilité aux surcharges hydrauliques, aux variations

climatiques et aux intempéries ;

Nécessité de personnel qualifié et d'une surveillance

régulière ;

Consommation énergétique importante ;

Coût de fonctionnement et d’entretien important ;


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Mauvaise élimination des pathogènes.

SYSTEMES EXTENSIFS

Lagunage à

macrophytes

Elimination d'une grande partie des nutriments ;

Très bonne élimination des germes pathogènes ;

Bonne adaptabilité aux fortes variations de charge

hydraulique et bonne intégration paysagère.

Forte emprise au sol ;

Qualité du rejet variable selon les saisons ;

Performances moindres que les procédés intensifs sur

la matière organique.

Lagunage

naturel à

microphytes

Coût d'exploitation inférieur aux autres systèmes ;

Facilité d'exploitation et d'adaptation ;

Elimination de la pollution microbienne ;

Absence de consommation d'énergie et de produits

chimiques ;

Possibilité de valoriser les sous-produits (biomasse,

planctonique,) et d'utiliser l'eau épurée pour la

fertilisation et l'irrigation en agriculture ;

Bonne réactivité à des variations de charge polluante ;

Curage peu fréquent.

Forte emprise au sol ;

Difficulté de maîtriser le temps de séjour ;

Nuisance olfactive ;

Sensible aux variations climatiques et aux

intempéries ;

Nécessite d’imperméabilisation ;

Attire les moustiques ;

Matières en suspension importantes au rejet ;

Coût de curage élevé.


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3. Les procédés biologiques anaérobies (Moletta, 2011)

PROCEDES PRINCIPE AVANTAGES INCONVENIENTS

Microorganismes libres

Réacteur

complètement

mélangé

Les boues liquides sont généralement traitées

dans des réacteurs parfaitement agités soit

mécaniquement, soit par recirculation de

biogaz.

Efficace contre les effluents chargés en MES

(> 10g/L)

Charges admissibles faibles (<2Kg

MO/m3.J) ;

Digestion lente comparée au filtre

anaérobie ;

Contact anaérobie Association d’un réacteur infiniment mélangé

(mécaniquement, recirculation de boues ou de

biogaz) et d’un décanteur.

Efficace contre les effluents chargés en MES

(> 10g/L)

Réacteur à lit de

boues

Il consiste à faire passer l’effluent à traiter à

travers un lit de boue au-dessus duquel se

forme une séparation boues/liquide (fort

caractère piston).

Réacteur à

compartiments

Il consiste à faire passer l’effluent à traiter

dans différents compartiments en série

contenant des lits de boues anaérobie.

L’alimentation peut se répartir dans plusieurs

compartiments avec des proportions

différentes.

Captage immédiat de l’hydrogène susceptible

d’inhiber les phases d’acétogénèse et de

méthanogénèse.

Lagunage

anaérobie

Bassin ouvert contenant un lit de boues avec

un dispositif de couverture flottante

permettant la récupération du biogaz.

Moins coûteux par rapport aux autres Extensifs ;

odeurs désagréables

Microorganismes formant un biofilm

Réacteur UASB L’effluent est réparti sur le bas du réacteur et

traverse et traverse un lit de boues constitué en

partie par des flocs de microorganismes et

surtout par des granules. Un système de

piégeage du biogaz se trouve en haut su

système.

Pas besoin de support pour conserver la

biomasse ;

Pas besoin d’agitation mécanique ;

La mise en route est immédiate si

l’inoculation est bien faite ;

Bonnes efficacités d’élimination des œufs

d’helminthes ;

Entretiens simples et économiques ;

Supporte les surcharges sur des temps

importants.

Inefficace pour un traitement secondaire

complet ;

Mauvaises odeurs ;

Lenteur dans la mise en place (inoculum) ;

Faibles rendements à de basses

températures ;

Pas de rapport d’expérience en la matière.

Filtre anaérobie Support fixe réparti en vrac dans le réacteur

ou avec un support orienté, l’effluent est Une digestion très rapide des boues en

seulement 3 à 10 jours grâce à une digestion

Nécessité de remise en suspension de

l’ensemble du garnissage ;


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distribué par le bas ou par le haut. optimisée sur support bactérien ;

Un volume très réduit en conséquence ;

Des consommations en énergie très réduites ;

Une épuration éprouvée allant jusqu’à 95% ;

Un emblavement également très limité ;

Un investissement réduit ;

Une robustesse biologique élevée capables de

résister aux à-coups ;

Un procédé éprouvé depuis plus de 25 années

Non adapté aux eaux usées très chargés en

matières en suspension ;

Nécessité d’une décantation préalable pour

les eaux usées ;

Lit fluidisé Un support particulaire (sur lequel se

développe un biofilm) est mis en fluidisation

par un courant de liquide ascendant ou

descendant (selon la densité).

Pas de risques de colmatage ;

faible encombrement ;

Surfaces spécifiques importantes ;

Possibilité d’appliquer des charges organiques

importantes ;

Bien adapté pour les grandes installations

industrielles

Forte concentration en microorganismes (30 –

40 g/L) charges volumiques élevées.

Adapté au traitement d’effluent riches en

MES (> 10 g/L) ;

Les charges admissibles par ce type de

procédé peuvent aller jusqu’à 50 kg

DCO/m3.j.

Les transferts de matières, rapides, ont des

rendements peu élevés.

Le bon mélangeage des solides implique

des temps de séjour inégaux.

Des particules sont entraînées, et donc

perdues.

La tuyauterie et la vaisselle subissent

l'abrasion due à la circulation des

particules.

Difficile à conduire car le flux entrant doit

être parfaitement maîtrisé pour avoir une

mise en suspension suffisante et homogène

des supports.

Réacteur à

recirculation

interne

Réacteur composé de plusieurs chambres

jouant chacun un rôle spécifique

(méthanisation, séparation liquide-boue-

biogaz, décanteur).


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4. Tableau adapté de white, 1999 : concentration en bactéries en sortie de chaque système

TYPES D’EAUX USEES NOMBRE DE COLIFORMES (UFC/100ML)

Eaux usées brutes 107 – 10

9

Effluent primaire 107 – 10

9

Effluent de filtration 105 – 10

6

Effluent de boue activée 105 – 10

6

Effluent filtré de boue activée 104 -10

6

Effluent nitrifié 104 -10

6

Effluent nitrifié filtré 104 -10

6

Effluent de microfiltration 101 – 10

3

Osmose inverse 0

Effluent de fosse septique 107 – 10

9

Filtration successive sur sable 102 - 10

4

5. Tableau des taux d’abattement des bactéries en fonction du type de procédé (Metcalf et eddy, 2003)

PROCEDES TAUX D’ABATTEMENT EN % ABATTEMENT EN ULOG

Filtre grossier 0 - 5 < 0,01

Filtre fin 10 – 20 < 0,1

Dessableurs 10 – 25 < 0,125

Sédimentation simple 25 – 75 < 0,6

Précipitation chimique 40 – 80 < 0,7

Filtration/percolation 90 – 95 < 1,3

Boue activées 90 – 98 < 1,7

Chloration d’eau traitée 98 – 99,999 [1,7 – 5]

Bassins de maturation >99,999 >5ulog




Page XVII

ANNEXE 5:CRITERES DE DIMENSIONNEMENT D’UNE FOSSE SEPTIQUE

Fosse septique : dispositif d’évacuation et de traitement (sédimentation + fermentation +

flottation rétention de la lumière) avec objectif de libérer des effluents acceptables par le

milieu récepteur. Il possède trois (03) ouvrages annexes :

Le séparateur de graisse ;

Le débourbeur ;

Le lit bactérien (puisard, tranchée d’infiltration, qui représente le troisième

compartiment et dont le volume n’est pas pris en compte dans le volume utile de la

fosse septique (dimensionnement).

Critères de dimensionnement

Plusieurs compartiments (2 ou 3) avec des rapports de distances bien précises (éviter

les formes ramassées : L / l < 2);

Hauteur moyenne : 1-2,5m ;

Taux d’accumulation des boues : 0,18-0,5L/habitant/jour ;

Fréquence de vidange de la fosse : 2-5 ans ;

Hauteur maximale de la boue dans la fosse : au voisinage de 50% de la hauteur utile

de la fosse ;

Hauteur d’eau minimale dans la fosse > 1m ;

Hauteur de rétention de la couche flottante au-dessus de l’eau dans la fosse : 20-

25cm ;

Temps moyen de rétention des effluents dans la fosse : 5jours ;

Volume minimal de la fosse : 1,5-2m3 ;

Volume additif pour chaque supplément de 2 personnes dans le ménage : 0,4-0,5m3

Le volume de la fosse est fonction de trois critères fondamentaux que sont :

Nombre d’usagers ;

Taux d’accumulation de la boue ;

La fréquence de vidange .

Fond et paroi de la fosse septique : consolidés.

Pouvoir épuratoires de la fosse septique :

30% DCO

50% MES




Page XVIII

ANNEXE 6:SYNOPTIQUE DE QUELQUES SYSTEMES ANAEROBIE

(Moletta,2003)




Page XIX

.

Low-rate anaerobic digestion (U.S. EPA, 1979)


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ANNEXE 7: Synoptique du système d'assainissement de la MACO

Schema1 : Illustration du système d’assainissement des quartiers de détention


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Schema2 : Illustration du système d’assainissement global de la MACO




Page XXII

ANNEXE 8:PROTOCOLES D'ANALYSE DES PARAMETRES

A. Les coliformes fécaux

Il existe plusieurs milieux d’identification des coliformes tels que le chromoculte agar, le

désoxycholate agar. Le milieu utilisé dans le cas présent est le premier cité (chromoculte

agar).

Matériels utilisés :

Ballon d’un(01) litre ;

Une plaque chauffante ;

Une balance électronique ;

Les boîtes de pétri ;

Cuves stérilisés.

Mode opératoire :

Préparation du milieu :

Dissoudre 26,5 g de la poudre de chromoculte dans un litre d’eau distillée (veiller à

éviter les dépôts de poudre au fond du ballon, la quantité à préparer est fonction du

nombre d’échantillons) ;

Chauffer en agitant sur une plaque chauffante jusqu’à ébullition (éviter les

surchauffes) ;

Laisser refroidir la solution jusqu’à une température comprise entre 45° et 50° puis la

couler dans les boîtes de pétri ;

Laisser la solution se solidifier dans les boîtes de pétri puis les conserver au

réfrigérateur pendant au moins 24heures ;

Ensemencement des milieux :

Ensemencer ensuite avec les échantillons dilués et conserver les boîtes à l’étuve pendant 24

heures à 44°C.

Pour le dénombrement des colonies à la fin de la période d’incubation, deux formules sont

utilisées :

Avec :

o N : le nombre d’unités formant colonies (ufc) dans l’échantillon par unité de

volume (ufc/100ml) ;

o n : le nombre de colonies comptées sur la boîte de pétri ;




Page XXIII

o d : dilution ;

o V : volume ensemencé.

Ou

( )

Avec :

B. Les parasites

Il existe plusieurs méthodes telles que le Scotch Test pour la recherche d'ectoparasite ;

l’examen microscopique direct ; le Parasep® (technique de concentration) ; la technique de

flottation avec le NaCl ; La méthode de Baermann, la méthode de recherche des parasites

selon SAF adapté etc. La méthode retenue est celle décrite ci-dessous : la Méthode de

Schwartzbrod et al (1989).

1. Prélèvement

Prélever environ 1 à 5 litres (eaux brutes) ou 3 échantillons de 5 litres (eaux

traitées) dans un bidon en polyéthylène ;

Porter au laboratoire.

2. Préparation de l’échantillon au laboratoire

a. Etape de concentration :

Laisser décanter 2 heures à température ambiante ;

Eliminer le surnageant avec une trompe à eau ; conserver 0,6L ;

Après agitation soigneuse, répartir les 600mL dans 4 tubes à centrifuger de 250mL

(Ti) ;

Rincer le flacon de 400mL d’eau et répartir l’eau de rinçage dans les 4 tubes à

centrifuger ;

Centrifugation à 2600g pendant 10minutes ;

Eliminer le surnageant ;

Remettre le culot des Ti en suspension dans 25mL d’eau désionisée et transvaser

dans 4 tubes à centrifuger de 50mL gradués Xi ; (Nota : culot ≤3mL par tube Xi) ;

Rincer les Ti avec 20mL d’eau et les verser dans les tubes gradués Xi.

b. Etape de désorption




Page XXIV

Ajouter 20mL de solution antiformine 8% aux tubes Xi ;

Agiter pour remettre en suspension pendant 1min30s ;

Ajouter 20mL d’Ethylacétate ;

Agiter 2min ;

Centrifuger pendant 6min à 1200g ;

Eliminer les 3 phases surnageantes ;

Reprendre le sédiment (culot) dans 20mL d’hypochlorite de sodium à 0,5% ;

Agiter 1min ;

Centrifuger pendant 2 min à600g ;

Eliminer soigneusement le surnageant.

c. Etape de flottation

Diluer le culot au 1/6 avec du sulfate de zinc à 55% ;

Agiter fortement pendant 3min ;

Centrifuger 20sec à 250g ;

Récupérer par transvasement le surnageant dans des tubes de 15mL (Fi) ;

Centrifuger pendant 20sec à 250g ;

Lire les 2 mL supérieurs à chaque tube Fi dans une cellule de comptage

(grossissement 100X)

3. Quantification

Nombre d’œufs d’helminthes /litre :

Avec :

V : volume de l’échantillon initial d’eau usée ;

k : constante liée au rendement de la méthode (k = 1,42).

C. Température-ph-conductivité

Les paramètres physiques telles que la température, le potentiel hydrogène (pH), la

conductivité ont été mesurés sur le lieu de prélèvement à l’aide d’un multiparamètre.




Page XXV

D. Les matières en suspension (MES)-matières volatiles en suspension (MVS)


Membranes GFC

Balance électronique

Appareils de filtration

Etuve

Four

Manipulation :

Rinçage des membranes GCF à l’eau distillée et séchage à l’étuve à 105°C pendant

une (01) heure ;

Pesage des membranes (poids M0)

Filtration d’un volume V de l’échantillon à l’aide de la membrane GFC (30 ml dans

notre cas);

Séchage des membranes à l’étuve à 105°C pendant 1h30 ;

Pesage des membranes (poids M1) ;

Calcination des membranes au four à 550°C pendant deux (02) heures ;

Pesage des membranes (poids M2).

Les différents poids obtenus ont été exploités pour le calcul de MES et des MVS par les

formules suivantes :

MES (mg/L) =

MVS (%MES)=

E. Demande chimique totale en oxygène


Digesteur DCO ;

Tubes DCO ;

Spectrophotomètre DR 2000 ;

Pipette de 10ml ;

Eprouvette graduée de 100ml ;

Acide sulfurique ;

Eau distillé ;

Dichromate de potassium ;

Manipulation :

Prélèvement et déversement de 10ml de l’échantillon brute dans des tubes ;




Page XXVI

Ajout de 90 ml d’eau distillée (dilution au 1/10) ;

Prélèvement et déversement de 1,5 ml de dichromate de potassium dans les tubes

DCO ;

Ajout de 2,5ml d’échantillon ;

Ajout de 3,5 ml d’acide ;

Fermeture hermétique des tubes et installation dans le digesteur DCO ;

Ajout du blanc (tube préparé avec les mêmes réactifs et de l’eau distillée à la place de

la solution à analyser).

Mettre le digesteur en marche pour 120 minutes (digestion) ;

Laisser refroidir les tubes et procéder à la lecture des résultats à l’aide du

spectrophotomètre (435, 620 nm) ;

Note : Ne pas oublier de bien calibrer le digesteur à l’aide du blanc et de multiplier les

concentrations lues par le facteur de dilution.

F. Demande chimique en oxygène dissolus

La démarche est identique à celle de la demande chimique totale en oxygène à la différence

que dans ce cas, les prélèvements se sont faits sur des échantillons filtrés.

G. Demande biochimique en oxygène dissolus

Matériels et réactifs :

Oxitop ;

Flacons ;

Respiromètre (enceinte DBO5)

Pastilles de soude ;

Barreau aimanté.

Mise en œuvre :

Prélever 22,7mL (ou mL43,5 ml, 97 ml, 164 ml, 250 ml, 365 ml, 432 ml en fonction

du type d’échantillons à analyser ; à chaque volume correspond un facteur

multiplicatif auquel on multipliera la valeur lue sur l’OXITOP au bout des cinq jours)

et les verser dans le flacon ;

Introduire le barreau aimanté dans le flacon ;




Page XXVII

Mettre le bouchon perforé et y introduire les pastilles de soude (03) ;

Fermer légèrement les flacons à l’aide des oxitop et les mettre dans le respiromètre

pendant 20minutes à 20°C ;

Fermer hermétiquement les flacons après les 20 minutes et les laisser dans l’enceinte

DBO5 à 20°C pendant cinq(05) jours, puis lire.

Les facteurs multiplicatifs en fonction des volumes prélevés sont les suivants :

Volume prélevé en mL Facteur multiplicatif Intervalle de valeur en mgO2/L

22,7 100 0 – 4000

43,5 50 0 – 2000

97 20 0 – 800

164 10 0 – 400

250 5 0 – 200

365 2 0 – 80

432 1 0 - 40

H. Azote ammoniacale

La méthode utilisée est celle de Nessler

Matériels :

Cuves de 25 ml ;

Spectrophotomètres DR2000 ;

Réactif de Nessler.

Manipulation :

25 ml d’échantillon filtré dans une cuve de 25 ml ;

25 ml d’eau distillée dans une seconde cuve (le blanc)

Ajouter 1 ml de réactif de Nessler dans chacune des cuves

Agiter légèrement ;

Avec le spectrophotomètre (méthode 380 ; 425 nm)

Placer le Blanc et appuyer sur ZERO, ensuite l’échantillon et appuyer sur READ.

I. Nitrates

Matériels




Page XXVIII

Cuves de 25 ml ;

Spectrophotomètres DR2000.

Manipulations

25 ml d’échantillon filtré dans une cuve de 25 ml et ajouter une gélule de NITRAVER

25 ml d’échantillon filtré dans une autre cuve qui serra le blanc

Avec le spectrophotomètre, entrer le programme 355 et régler à 500 nm ;

Appuyer sur SHIFT et TIMER (suivre la minuterie) secouer ;

On appuie une deuxième fois sur SHIFT et TIMER (suivre la minuterie) temps de

réaction ;

Placer le blanc et appuyer sur ZERO ;

Placer l’échantillon et appuyer sur READ.

J. Nitrites

Pour les nitrites le processus est le même à la différence que le réactif utilisé est le

NITRIVER et le programme et la longueur d’onde du faisceau sont respectivement 371 et

507nm.

K. Orthophosphates

Pour les ortho phosphates, le processus est le même à la différence que le réactif utilisé est le

PHOSVER et le programme et la longueur d’onde du faisceau sont respectivement 490 et 890

nm.




Page XXIX

ANNEXE 9: NORMES DE REJET DES EAUX USEES DANS LES EAUX DE

SURFACE (ADAPTE DU DECRET 185/2001/PORTANT FIXATIONDES NORMES

DE REJET)

N° PARAMETRES LIMITES EN mg/L

1 DBO 50

2 DCO 150

3 Nitrates 50

4 Nitrites 1

5 pH 6,4-10,5

6 Phosphates 5

7 Phosphore total 0,8

8 Température 18-40°C

9 MES 200

10 Coliformes fécaux 2000 ufc 4/ 100ml

11 Carbone organique total 65

12 Carbone organique dissous 10

13 Ammonium 1

4 Ufc : unités formant colonies


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ANNEXE 10:TABLEAU DE COMPARAISON DES NORMES DE REJETS AUX EAUX USEES DE LA MACO

Paramètres Unités Echantillon

composite

BA GB Normes Ecarts5 par

rapport à GB

Ecarts par

rapport à BA

Ecarts par rapport à

l’échantillon composite

DCO totale mg/L 3148 1669 5325 150 5175 1519 2998

DCO dissolue mg/L 766 632 964 - - - -

DBO5 totale mg/L 2095 1147 3490 50 3440 1097 2045

DBO5 dissolue mg/L 203 - - - -

MES mg/L 1583 613 3010 200 2810 413 1383

MVS mg/L 1287 543,3 2381,4 - - - -

Nitrates mg/L 14 12,2 16 50 -36 -37,8 -36

Nitrites mg/L 5 2,92 7,3 1 6,3 1,92 4

Azote ammoniacale mg/L 24 4,6 51,7 1 50,7 3,6 23

Ortho phosphates mg/L 30 20,3 44,3 5 39,3 15,3 25

Coliformes fécaux Ufc/ 100ml 1,12.10

8 2,2.10

7 2,2.10

8

2000 ufc 6/ 100ml

2,2.108 2,2.10

7 1,12.10

8

5 Les écarts sont calculés en ôtant des valeurs observées celles prescrites par les normes ; par conséquent, un écart négatif signifie qu’il y a conformité pour le paramètre

concerné tandis qu’un écart positif signifie qu’il y a une non-conformité pour le paramètre concerné. 6 Ufc : unités formant colonies




Page XXXI

ANNEXE 11: ETAPES DE DIMENSIONNEMENT D’UN

BIODIGESTEUR A CULTURE LIBRE BASSE PERFORMANCE (LOW-

RATE DIGESTER) (SELON METCALF ET EDDY, 2003)

Choix du SRT nécessaire pour l’abattement de DCO retenu ;

Calcul de la production journalière de solides et de la masse de solides nécessaire

pour maintenir le SRT ;

Sélectionner la concentration en solides désirée dans le réacteur et déterminer le

volume du réacteur ;

Déterminer le taux de production de gaz ;

Déterminer le besoin en nutriments nécessaires ;

Déterminer le besoin en alcalinité.

1. Formule de calcul de la SRT :

(

)

Avec :

SRT : Solid Retention Time (temps de rétention des solides) en jours ;

: taux de croissance spécifique maximum en g/g. jour ;

: constante cinétique de dégradation (concentration en substrat pour la moitié de la

vitesse/du taux de dégradation maximale) en g/m3

;

: DCO dissolue dans l’effluent à la sortie en g/m3 ;

: coefficient de dégradation de la matière en g/g. jour.

2. Formule de calcul de la production de boue :

( )

[ ( ) ] ( )

( ) ( )

[ ( ) ] ( )

( )

Avec :

: Quantité de boue en g/jour ;

: Rendement du solide (fonction du processus en exécution) ;

: Totale de la DCO à l’entrée du système ;




Page XXXII

: DCO non dégradée.

.

: fraction de la masse cellulaire volatile # qui reste avec les boues (selon

Madigan et al. 1977).

3. Formule de calcul du volume du réacteur :

Avec :

: Charge volumétrique en DCO (correspondant à la DCO à l’entrée)

4. Formule de calcul du temps de rétention hydraulique :

Avec

V : volume du réacteur ;

Q : débit d’eau usée.

5. Formule de détermination des besoins en nutriments

C’est le produit de la biomasse journalière par la proportion (rapport masse nutriment par

masse MVS) et par la proportion de débris cellulaires volatiles qui est 0,85 (selon Madigan et

al. 1977). Le calcul de ce paramètre suppose au préalable celui des proportions et des

concentrations initiales en nutriments pour la vérification par la suite.

L’alcalinité se mesure au laboratoire par dosage de l’eau usée par de l’acide sulfurique à

0,02N.

6. Dispositions constructives : dimensions (profondeur, diamètre)

Pour les « low-rate digester », les réservoirs sont cylindriques avec des diamètres compris

entre 6 - 38 mètres et des profondeurs supérieures à 7,5 mètres (à cause de l’absence de

dispositifs de mixage) pouvant aller jusqu’à 15 mètres. La pente minimale au fond a un fruit

de 6.




Page XXXIII

7. Tableau des coefficients cinétiques de la méthanisation

PARAMETRES UNITES VALEURS

INTERVALLE TYPICALE

RENDEMENTS DE LA MATIERE SOLIDE (Y)

Fermentation gMVS/gDCO 0,06 - 0,12 0,1

Méthanogénèse gMVS/gDCO 0,02 - 0,06 0,1

Les deux combinés gMVS/gDCO 0,05 - 0,1 0,08

COEFFICEINT DE DEGRADATION (Kd)

Fermentation g /g. Jour 0,02 -0,06 0,04

Méthanogénèse g /g. Jour 0,22 - 0,28 0,02

Les deux combinés g /g. Jour 0,18 - 0,24 0,03

TAUX MAXIMUM DE CROISSANCE SPECIFIQUE (Um)

35° g /g. Jour 0,3 - 0,38 0,35

30° g /g. Jour 0,22 - 0,28 0,25

25° g /g. Jour 0,18 - 0,24 0,2

CONSTANTE DE DEMI-VITESSE (Ks)

35° mg/L 60 - 200 160

30° mg/L 300 -500 360

25° mg/L 800- 1100 900

METHANE

Production à 35° m3/Kg DCO 0,4 0,4

Densité à 35° Kg/m3 0,6346 0,6346

Composition du gaz % 60 - 70 65

Energie contenue KJ/g 50,1 50,1




Page XXXIV

8. Critères de charge et de volume selon BURD (1968)

Paramètres Digesteur haute

performance

Digesteur basse

performance

Age des boues (jours) 15 – 20 30 – 60

Charge des matières volatiles (Kg/m3.jour) 1,6 – 3,2 0,64 – 1,6

Critères de volume en m3/personne

Boues primaires 0,03 – 0,06 0,06 – 0,08

Boues primaires + boues filtrées 0,07 – 0,07 0,11 – 0,14

Boues primaires + boues activées 0,07 – 0,11 0,11 – 0,17

Boues primaires + boues biologiques combinées

(% de matières solides) 4 - 6 2 – 4

Boues de décantation primaire (% de matières

solides) 4 - 6 4 - 6

Ces critères sont en général utilisés lorsqu’on n’a pas assez de données et concernent surtout

les boues. Les charges en MVS peuvent descendre jusqu’à 0,5Kg/m3.jour.




Page XXXV

ANNEXE 12: DIMENSIONNEMENT DES BASSINS DE MATURATION

(selon Marais 1970).

Le dimensionnement des bassins de maturation ou de désinfection est basé sur le modèle

proposé par Marais. Ce modèle s’appuie sur la concentration en germes pathogènes tels que

les coliformes fécaux notamment E. Coli et sur le temps de séjour dans les différents bassins.

Dans le cas de notre étude, il n’y a pas de bassin anaérobie ni de bassin facultatif c’est-à dire

que les temps de séjour sont égaux à zéro; ceux-ci sont remplacés par le digesteur. Seuls les

temps de séjour dans les bassins de maturation seront considérés en plus de celui du digesteur.

La formule de calcul est la suivante :

(

( ( ) )( ( ) )( ( ) ) (

)

( )

Avec :

= temps de séjour dans le bassin de maturation 1 ;

= temps de séjour dans le bassin anaérobie ;

= temps de séjour dans le bassin facultatif ;

( ) avec ( )

( ) (Mara et al 2001) et ( ) ( ) car

T=20°C.

Ne= concentration en coliformes fécaux à l’entrée du système ;

Ni= concentration en coliformes fécaux à la sortie.

La résolution de l’équation ci-dessus se fait progressivement avec des valeurs croissantes de n

(1, 2, 3,…) jusqu’à ce qu’on obtienne une valeur de temps de séjour inférieur au temps de

séjour minimal c’est-à-dire 3jours. On choisit alors les temps de séjour inférieur au temps de

séjour du bassin facultatif et supérieur au temps de séjour minimal (3jours) et ce dernier lui-

même et pour toutes les valeurs de n (1, 2,…) correspondantes, on choisit les combinaisons

de n et qui donnent le plus faible produit équivalent au temps de séjour global pour tous

les bassins de maturation. Le schéma général des performances est présenté ci-dessous.




Page XXXVI

Abattement du nitrogène (Reed, 1985)

La formule proposée pour la réduction de l'azote dans les bassins facultatifs et de maturation

est

[ ( ) [ ( )]

Avec :

= concentration en azote de l’effluent

= concentration en azote de l’influent

A= alcalinité de l’eau usée (c’est-à dire la concentration en mg/L de carbonate de

calcium CaCO3

Le mécanisme de réduction de l'azote est son incorporation par les algues en leur sein.

Abattement du phosphore

Le mécanisme d'abattement est la précipitation sous forme de calcium hydroxyapatite à

ph=9 ; toutefois l'abattement ne peut excéder 50% pour une concentration habituellement

supérieure à 3 mg P/L; si l'on veut des abattements plus élevés, il faudra ajouter du sulfate

d'aluminium ou du chlorure ferrique qui va permettre de passer de 15mg P/L à environ 1mg/L

sans causer d’accumulation de boue. (Surampalli et al, 1995).


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Figure 22: Schéma général des performances épuratoires

Eaux usées en

provenance

des bâtiments

Bassin de

maturation 3

Bassin de

maturation 2

Biodigesteur Bassin de

maturation 1

DCO = 3148 mg/L MES = 1583 mg/L

CF = 1,12.108ufc/100ml N = 23,35 mg/L

P = 9,8 mg/L

DCO = 157,4mg/L MES = 35 mg/L

CF = 2,09.106ufc/100ml N = 11,54mg/L P = 7,46mg/L

CF = 450 ufc/100ml N = 1,2mg/L P = 0,93mg/L

Zone de maraîchage




Page XXXVIII

ANNEXE 13: LES EQUIPEMENTS D'UTILISATION DU BIOGAZ

1. Les équipements annexes pour une installation de biogaz :

Canalisation du gaz ;

Les pièges à eau à installer au point bas des canalisations ; filtre à pierre ;

Les manomètres pour la pression (généralement les manomètres de tuyau en forme de U) ;

Le compteur à gaz qui peut jouer le rôle de dispositif anti retour de flamme ;

Le dispositif anti-retour de flammes ;

La désulfuration (par un filtre de copeaux de fer rouillés) ;

L’élimination du CO2 soit par barbotage ou par le passage du biogaz sur la chaux vive

(2,5Kg de chaux vive pour 1m3 de CO2).

2. Système d’exploitation du biogaz ( Benchikh.O et Moubdi.M, 1995)




Page XXXIX

3. Avantages et inconvénients de quelques types de conduite de biogaz ( Benchikh.O et

Moubdi.M, 1995)

TYPES AVANTAGES INCONVENIENTS

Métal

galvanisé

Disponible en de

nombreuses

dimensions ;

Nécessité de disposer de plus

d’adaptateurs et de réducteurs ;

Peu d’incompatibilités avec quelques

équipements ;

Peut être corrodé par le H2S.

Cuivre

Meilleur par rapport

aux autres types de

conduites

Très cher ;

Peut être endommagé (corrodé) par

l’hydrogène sulfuré ;

Plastique ou

PVC

Permet le transport sur

de longs parcours

Beaucoup de raccords (rigidité) donc

étanchéité difficile ;

Faible résistance du plastique au soleil




Page XL

ANNEXE 14:Dimensionnement du réseau d’eaux usées

1. Calcul des débits

Avec le débit moyen horaire, nous calculons le coefficient de pointe horaire par la formule

proposée par l’instruction technique de 1977 :

√

Le coefficient de pointe horaire est multiplié par le débit moyen horaire pour obtenir le débit

de pointe (Qp) :

2. Topographie du terrain

A la suite de la détermination des débits, nous avons procédé à l’analyse du terrain à travers la

réalisation des profils en long présentés ci-dessous à la suite de la description des différentes

étapes. Les pentes ont été choisies pour les différents tronçons du réseau. La longueur totale

du réseau est de 523,69m. Les profondeurs minimales des conduites sont fixées à 0,3m.

3. Détermination des diamètres des conduites

Le réseau est composé de deux principaux tronçons et de d’un tronçon secondaire La méthode

utilisée pour le dimensionnement est celle proposée par l’instruction technique de 1977 ; cette

méthode est basée sur la formule de Manning-Strickler :

(1)

(2)

(3)

(4)

Dans un premier temps, nous calculons le diamètre théorique en considérant que l’écoulement

se fait en pleine section. En ce moment :

Et la transformation des équations ci-dessus nous donne :

(

)

Après avoir trouvé la valeur du diamètre théorique ( ), nous choisissons dans le commerce

un diamètre supérieur ou égal à ce dernier de telle sorte que les conditions suivantes soient

vérifiées :




Page XLI

La vitesse à pleine section doit être supérieure à 0,7m/s

≥ 0,2 pour le débit moyen avec h la hauteur d’eau dans la conduite au débit moyen

Qm. Ce qui revient à vérifier que

.

La vitesse d’écoulement à

≥ 0,3m/s.

Les différents résultats sont répertoriés dans les tableaux ci-dessous. Le premier tableau est

celui des débits ; le deuxième est celui de la topographie du terrain ; le troisième présente les

dimensions des conduites avec les vérifications des différentes conditions posées par la

méthode utilisée.

En ce qui concerne les diamètres des conduites, nous voyons bien qu’ils sont largement

supérieurs aux diamètres théoriques. Cela s’explique par les faibles débits dans les différents

tronçons (moins de 3l/s), par la pente très légère du TN. A cela s’ajoute également les

contraintes de profondeurs des conduites et la nécessité de canaliser les eaux vers le système à

mettre en place.


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ANNEXE 15: PLANS DU DISPOSITIF

Figure 23: Digesteur vu en coupe




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Figure 24: Digesteur vu en plan


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Figure 25: Bassin vu en coupe


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Figure 26: Bassin vu en plan


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Figure 27: Plan d'ensemble


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Figure 28: Ouvrages annexes (en haut le dégrilleur et en bas le bassin de compensation) la coupe à gauche et en plan à droite.


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Figure 7 : topographie et implantation de la STEP

Réseau


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ANNEXE 16:DEVIS DU SYSTEME PROPOSE

N° DESIGNATION DES OUVRAGES UNITE QUANTITE PRIX

UNITAIRE

PRIX

TOTAL

1 Activités générales

Installation de chantier avec repli de matériel FF 100 000

Implantation m2 652,5 2500 1 631 250

Levée topographique FF - 100 000

Décapage de la terre végétale m3 32,625 1200 39 150

Sous-total

1 870 400

2 Réacteur

béton de propreté dosé à 150Kg/m3 m3 3,315 70000 232 050

béton armé de radier dosé à 350 Kg/m3 m3 9,945 150000 1 491 750

béton armé de parois dosé à 350 Kg/m3 m3 15,39 150000 2 309 071

Sous-total

4 032 871

3 Joint hydraulique

béton de propreté dosé à 150Kg/m3 m3 0,23 70000 16 100

béton armé de radier dosé à 350 Kg/m3 m3 0,69 150000 103 500

béton armé de parois dosé à 350 Kg/m3 m3 7,46 150000 1 119 000

Sous-total

1 238 600

4 Réseau

pose des conduites ml 532 4500 2 394 000

Sous-total

2 394 000

5 Ouvrages annexes

5.1 Bassin d'expansion


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Béton de propreté dosé à 150Kg/m3 m3 0,1 70000 7 000

Béton armé de radier dosé à 300 Kg/m3 m3 0,15 140000 21 000

Maçonnerie des parois en briques pleines de 10x20x40 m2 3 9750 29 250

Enduit tricouche paroi et radier au mortier dosé à 300Kg/m3 m2 6 4000 24 000

Béton armé dallette m3 0,1 150000 15 000

Total

96 250

5.2 Regard de collecte et de chargement des eaux usées

Béton de propreté dosé à 150Kg/m3 m3 0,123 70000 8 610

Béton armé de radier dosé à 300 Kg/m3 m3 0,246 140000 34 440

Maçonnerie des parois en briques pleines de 10x20x40 m2 6,27 9750 61 133

Enduit tricouche paroi et radier au mortier dosé à 300Kg/m3 m2 12,54 4000 50 160

Béton armé dallette m3 0,185 150000 27 750

Dégrilleur FF 50000 50 000

Total

232 093

Sous-total

328 343

7 Bassins de maturation

fouille manuelle m3 297 5000 1.485.000

remblai de 30cm m2 637,5 2150 1.370.625

terre à évacuer m3 326,7 0

maçonnerie en brique pleine de 10X20X40, une couche

(Revanche) m2 33,6 9750 327.600

Sous-total

3.183.225

8 Gazomètre

tôle en acier 30/10 m2 73,61 17825 1.312.098

peinture à huile noire brillant m2 147,22 1750 257.635

peinture antirouille m2 147,22 2000 294.440


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dispositif de traitement du gaz - 1 - 50 000

dispositif de comptage - 1 - 20 000

Sous-total

1.934.173

TOTAL

14.981.611

Main d'œuvre

1.498.161

Imprévu

149.816

TOTAL GENERAL

16.629.589



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Page LVII

ANNEXE 17: Devis de la réhabilitation

N° Désignation Des Ouvrages Unité Qté Prix Unitaire Prix Total

1 Toilette à chasse mécanique position

accroupie - 132 40.000 5.280.000

2 Lave-mains - 5 17.500 87.500

3 Robinets 20/27 8 4.000 32.000

5 Curage et nettoyage des fosses septiques FF 562.500

6 Conduite PVC ∅100 barres 20 5.500 110.000

7 Conduite PVC ∅80 barres 24 4.500 108.000

8 Coude - 16 750 12.000

9 TE - 64 1.500 96.000

TOTAL 5 288 000

MAIN D'ŒUVRE 528 800

IMPREVUS 52 880

TOTAL GENERAL 6 979 680



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Page LVIII

FIN

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GESTION DES EAUX USEES ET EXCRETAS DANS UN MILIEU …