CONTRIBUTION AU TRAITEMENT DES EAUX USEES DE LA VILLE …biblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/sovanoVononiainaG_ESPA... · 2014-03-18 · La ville d'Antsirabe a été sélectionnée à

UNIVERSITÉ D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT : GENIE CHIMIQUE

Mémoire de fin d’études

pour l’obtention

du diplôme d’Ingénieur en Génie chimique

CONTRIBUTION AU TRAITEMENT DES

EAUX USEES DE LA VILLE D’ANTSIRABE

Présenté par

SOVANO Voniniaina Gabriella

- PROMOTION 2002-

UNIVERSITÉ D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT : GE NIE CHIMIQUE Mémoire de fin d’études

pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur en Génie chimique

CONTRIBUTION AU TRAITEMENT

DES EAUX USEES DE LA VILLE D’ANTSIRABE

Présenté par

SOVANO Voniniaina Gabriella

Membres du Jury :

Président : Monsieur RANDRIANOELINA Benjamin,

Directeur de l’Ecole supérieure Polytechnique

d’Antananarivo

Rapporteur : Monsieur RAHARIJAONA Tovo Robin

Maître de conférences et enseignant dans la

filière Génie Chimique

Encadreur : Monsieur ANDRIAMBOLOLONA Jacques

Chef de Département du Laboratoire d’Analyses

des eaux de la JIRAMA

Examinateurs : - Monsieur ANDRIANARY Philippe,

Maître de conférences et Enseignant dans la

Filière Génie Chimique

- Madame RAFARAMAMPIANINA Henriette,

Enseignante dans la Filière Génie Chimique

- PROMOTION 2002- 03 Juin 2003

DEDICACE

"Fa ny fahasoavan'Andriamanitra no nahatoy izao ahy." I Korintiana 15 : 10

Je dédie cet ouvrage à :

❒ Mes très chers parents qui ont fait beaucoup de sacrifices

pour que leurs enfants mènent à bien leurs études.

❒ Mes frères et soeur qui m'ont toujours fait preuve d''amour

et de soutien.

❒ Toutes les familles qui m'ont apporté son aide à

l''accomplissement de ce travail.

Que Dieu vous bénisse !

REMERCIEMENTS

Gloire soit rendue à Dieu car sa bénédiction nous est la plus précieuse !

Je n'aurai jamais pu mener à terme ce mémoire de fin d'études sans l'aide

morale et matérielle de nombreuses personnes.

Je tiens plus particulièrement à exprimer ma profonde gratitude à :

€ Monsieur RANDRIANOELINA Benjamin, Directeur de l'Ecole

Supérieure Polytechnique Antananarivo qui a bien voulu présider le

jury de ce mémoire.

€ Monsieur ANDRIANARY Philippe, Maître de conférences, chef du

Département Génie Chimique à l'Ecole Supérieure Polytechnique

Antananarivo qui a bien voulu juger ce travail.

€ Monsieur RAHARIJAONA Tovo Robin, Maître de conférences,

enseignant à l'Ecole Supérieure Polytechnique Antananarivo,

rapporteur de ce mémoire, qui n'a pas ménagé ses efforts pour

m'aider tout au long de mon travail, et prodiguer des conseils

judicieux.

€ Monsieur ANDRIAMBOLOLONA Jacques, Chef du Département

de Laboratoire d'Analyses des eaux de la JIRAMA. Malgré ses

lourdes tâches, il n'a pas cessé de nous guider jusqu'à la réalisation

de ce mémoire.

€ Madame RAFARAMAMPIANINA Henriette qui a bien voulu

accepter d'être parmi les membres de jury.

€ Tous les personnels du Département Génie Chimique.

€ Tous les responsables et techniciens du Laboratoire d'analyses des

eaux de la JIRAMA.

A tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce

mémoire, je dis ................................................................................................................................... ........... MERCI !

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION ................................................................................................... 1

PREMIERE PARTIE :

GENERALITES

I.1. Qu'est-ce que la pollution ? .................................................................. 2

I.2. Origine des pollutions .......................................................................... 3

I.2.1. Les pollutions industrielles ..................................................... 3

I.2.2. Les pollutions urbaines ........................................................... 4

I.2.3. Les pollutions agricoles .......................................................... 4

I.2.4. Les pollutions littorales .......................................................... 4

I.3. Les différents types de polluants ........................................................... 4

1.3.1. Les polluants gazeux ............................................................. 4

I.3.2. Les particules ou poussières ................................................... 5

I.3.3. Les polluants chimiques ......................................................... 5

I.3.4. Les déchets ............................................................................. 5

I.3.5. Les bruits ................................................................................ 6

I.3.6. Les polluants bactériologiques ............................................... 7

I.4. Impact de la pollution sur l'environnement ......................................... 8

1.4.1. Impacts sur l'atmosphère ....................................................... 8

1.4.2. Impacts sur l'homme .............................................................. 8

I.4.3. Impacts sur les écosystèmes continentaux, aquatiques et

forestiers .............................................................................. 11

I.5. Les eaux usées .................................................................................... 13

I.5.1. Origines des eaux usées ........................................................ 13

I.5.1.1. Les eaux usées domestiques .................................. 13

I.5.1.2. Les eaux usées industrielles ................................... 15

I.5.1.3. Les eaux usées urbaines ......................................... 16

I.5.1.4. Les rejets polluants agricoles ................................ 16

I.5.1.5. Les apports dans les eaux liées à la pollution

atmosphérique ....................................................... 16

I.5.2. Les principaux milieux récepteurs ..................................... 17

I.5.2.1. Les lacs .................................................................. 17

I.5.2.2. Les fleuves et les rivières ....................................... 18

I.5.2.3. Les nappes d'eau souterraine ................................. 21

I.5.2.4. La mer .................................................................... 21

I.5.3. Impacts de rejet des eaux usées ........................................... 21

I.5.3.1. Dommages sur l'homme ........................................ 21

II.5.3.2. Impacts au niveau des ressources

environnementales .............................................. 22

I.5.3.3. Impacts sur le plan économique ............................ 25

I.5.4. Caractéristiques des eaux usées .......................................... 25

I.5.4.1. Prélèvement et conservation de l'échantillon ........ 26

I.5.4.2. Examens préliminaires .......................................... 28

I.5.4.3. Analyses physico-chimiques ................................. 28

I.5.4.4. Critères de la pollution organique ......................... 29

I.5.4.5. Analyses des éléments particuliers ........................ 30

I.5.5. Normes de rejets .................................................................. 33

I.5.5.1. Caractéristiques exigées pour l'effluent traité ........ 33

I.5.5.2. Normes et valeurs limites de quelques

paramètres de rejets en vigueur dans quelques pays

et organisme .......................................................... 34

DEUXIEME PARTIE :

ETUDES DES EAUX USEES DE LA VILLE D'ANTSIRABE

II.1. Présentation du cadre d'étude ............................................................. 36

II.1.1. Monographie de la ville d'Antsirabe et présentation des

différents sites de prélèvement .......................................... 36

II.1.1.1. La ville d'Antsirabe ............................................ 36

II.1.1.2. Les différents sites de prélèvement des

eaux usées ........................................................... 37

II.2. Les eaux usées de la COTONA ......................................................... 39

II.2.1. Processus de fabrication ...................................................... 39

II.2.2. Quelques chiffres significatifs............................................. 40

II.2.3. Analyses des eaux usées de la COTONA ........................... 40

II.2.4. Interprétation des résultats .................................................. 42

II.3. Les eaux usées de la SACIMEM ....................................................... 43

II.3.1. Processus de fabrication ...................................................... 43

II.3.2. Quelques chiffres significatifs............................................. 44

II.3.3 . Analyses des eaux usées de la SACIMEM ........................ 45


II.4. Les eaux du lac Andranomaimbo ...................................................... 48

II.4.1. Analyse des eaux usées du lac Andranomaimbo ................ 48


II.5. Les eaux de la rivière de Sahatsio ...................................................... 50

II.5.1. Analyses des eaux de la rivière Sahatsio ............................. 50


II.6. Evaluation des conséquences des rejets d'eaux usées d'après les

enquêtes faites sur place .................................................................... 52

II.6.1. Conséquences sur la santé publique .................................... 52

II.6.2. Conséquences sur la faune aquatique .................................. 53

II.6.3. Conséquences sur la culture ................................................ 53

TROISIEME PARTIE :

TRAITEMENTS PROPOSES POUR LA CONFORMITE DE LA

QUALITE DES EAUX USEES REJETEES DANS

L'ENVIRONNEMENT

III.1. Différents procédés de traitement proposés .................................... 54

III.1.1. Traitements biologiques .................................................... 55

III.1.1.2. L'épuration par boues activées ............................ 56

III.1.1.3. L'épuration par lits bactériens ............................. 63

III.1.1.4. Le lagunage aéré et l'épandage ............................ 66

III.1.2. Traitements physico-chimiques ......................................... 68

III.1.2.1. Généralités .......................................................... 68

III.1.2.2. La coagulation floculation................................... 68

III.2. Essai de traitement au laboratoire ..................................................... 75

III.3. Résultat de l'essai de traitement ........................................................ 77

III.4. Aperçu sur le coût d'épuration des eaux usées .................................. 78

III.4.1. Coût d'épuration pour les eaux usées industrielles ............ 78

III.4.2. Coût de traitement en station collective ............................. 79

QUATRIEME PARTIE :

REUTILISATION DES EAUX USEES

IV.1. Réutilisation des eaux usées en agriculture et en aquaculture .......... 81

IV.2. Réutilisation des eaux usées en industrie ......................................... 82

IV.3. Réutilisation des eaux usées pour des usages domestiques

et municipaux ................................................................................... 82

CONCLUSION GENERALE ............................................................................... 84

BIBLIOGRAPHIE

ANNEXES

LISTE DES TABLEAUX

1. Les polluants contenus dans les effluents industriels ................... 3

2. Niveau d'alerte sur la pollution de l'air ................................... 10

3. Mode de conservation des échantillons pour les différentes analyses.. 27

4. Normes et valeurs limites des paramètres de rejets ...................... 34

5. Caractéristiques des effluents liquides de la société COTONA

d'après le rapport préliminaire du BIODEV en Mars 2001............. 41

6. Résultat des analyses des rejets finals de la COTONA ................. 42

7. Caractéristiques des eaux résiduaires de la SACIMEM ................ 46

8. Caractéristiques des eaux du lac d'Andranomaimbo .................. 49

9. Caractéristiques des eaux de la rivière SAHATSIO ..................... 51

10. Classement des procédés par boues activées par niveau de charge ... 57

11. Doses appliquées pour le jar-test........................................... 76

12. Evolution de la caractéristique de l'eau traitée............................ 77

LISTE DES FIGURES

1. Echelle des bruits .............................................................. 7

2. Les maladies de la pollution................................................... 9

3. Les effets des polluants sur les arbres ...................................... 12

4. Les plantes aquatiques des eaux douces .................................... 18

5. La faune et flore des fleuves et des rivières ................................. 20

6. Processus de fabrication au sein de la COTONA .......................... 39

7. Processus de fabrication de cigarettes dans l'usine SACIMEM ......... 43

8. Bassin à flux piston ........................................................... 57

9. Bassin à mélange intégral .................................................... 58

10. Bassin à boucle fermée

Réacteur à puits profonds .................................................... 58

11. Bassin à cascade ............................................................... 59

12. Bassin à alimentation étagée ................................................. 59

13. Alimentation conventionnelle en piston..................................... 60

14. Contact stabilisation .......................................................... 60

15. Alimentation étagée .......................................................... 60

16. Station de boues activées avec stabilisation aérobie ...................... 61

17. Station à boue activée avec décantation primaire et digestion anaérobie 62

18. Lit bactérien avec remplissage traditionnel ................................ 65

19. Lit moderne à remplissage plastique ....................................... 65

20. Exemple d'une station à lits bactériens ..................................... 66

21. Décanteur circulaire ........................................................... 72

22. Décanteur longitudinal à pont ................................................ 72

23. Décanteur longitudinal à chaînes ............................................ 73

24. Filtre AQUAZUR ............................................................. 74

25. Filtre fermé sous pression à lavage par retour d'eau ...................... 74

26. Chaîne de traitement physico-chimique ..................................... 74

LISTE DES ANNEXES

1. Détermination des MES

2. Mesure au laboratoire de la turbidité

3. Mesure de la conductivité

4. Mesure de pH

5. Détermination de la demande chimique en oxygène 6. Demande biochimique en oxygène DBO5

7. Dosage de l'azote ammoniacal

8. Dosage de sulfate

9. Détermination de l'oxydabilité au permanganate de potassium

10. Dureté ou titre hydrométrique

11. Titre alcalimétrique complet et titre alcalimétrique

12. Dosage du fer total (méthode hydrocure)

13. Dosage des nitrates

14. Dosage des nitrites

15. Dosage des chlorures

16. Calcul du débit de filtration lors de l'essai.

1

INTRODUCTION

Au fur et à mesure que les besoins en eau potable s'accroissent, et qu'il devient de plus

en plus nécessaire de faire appel aux eaux de surface, on s'aperçoit que celles-ci contiennent

des corps souvent à l'état de trace ; mais les effets organoleptiques et sanitaires sont certains

ou tout au moins soupçonnés.

Les rivières, les fleuves, les lacs et les nappes souterraines deviennent pollués à cause

du déversement des eaux usées dans la nature. La quantité des eaux rejetées augmente avec la

taille de l'agglomération et avec le nombre des activités industrielles et agricoles.

Ainsi, les menaces actuelles sur l'environnement peuvent conduire à des ruptures

brutales au niveau des grands équilibres naturels. Il est donc temps de protéger correctement

les prises d'eau superficielles alimentant en eau potable villes et communes ; de protéger

efficacement les zones d'alimentation des nappes souterraines les plus vulnérables à la

pollution ; de ramener les rivières à un état tel que l'autoépuration joue à nouveau.

Les méthodes et les moyens pourront être différent suivant les cas.

D'où le choix de notre thème intitulé « Traitement des eaux usées de la ville

d'Antsirabe ».

La ville d'Antsirabe a été sélectionnée à cause de sa forte densité humaine et

industrielle.

Notre étude comportera quatre parties :

Dans la première partie, nous allons commencer par des généralités.

La deuxième partie concerne les études des eaux usées de la ville d'Antsirabe.

La troisième partie nous propose des différents traitements pour la conformité de la

qualité des eaux usées rejetées dans l'environnement.

Pour terminer, la dernière partie nous donne un aperçu sur la réutilisation des eaux

traitées.

2

PREMIERE PARTIE : GENERALITES

L'objet du mémoire concerne essentiellement l'étude :

- des eaux usées dans une localité du pays, et

- de leur traitement avant le rejet en vue de protéger l'environnement.

Mais avant de présenter cette étude, nous allons exposer dans cette première partie du

mémoire la notion de pollutions et de polluants.

I.1. Qu'est-ce que la pollution ? [1]

La pollution, c'est l'apport ou l'introduction des substances ou d'énergie dans le milieu

naturel. Cet apport peut se faire directement ou indirectement et peut avoir des effets

polluants, nuisibles aux milieux récepteurs tels que les ressources hydrauliques. Les

ressources biologiques et la santé de l'homme en sont aussi victimes. Les substances

polluantes peuvent être gazeuses, liquides ou solides.

Actuellement, la pollution atmosphérique est très inquiétante. Selon l'Organisation

Mondiale de la Santé, la pollution de l'atmosphère correspond à "la présence d'une ou

plusieurs substances polluantes dans des quantités ou sur une période telle qu'elles sont

dangereuses pour les êtres vivants (Hommes, faune, flore) ou les biens, qu'elles contribuent à

leur mise en péril où nuisent à l'activité et au bien être des personnes".

Concernant cette pollution atmosphérique, on distingue les polluants primaires qui

proviennent d'une simple émission et les polluants secondaires résultant de l'interaction entre

les polluants primaires ou leur action avec des substances naturellement présentes dans

l'atmosphère.

En effet, la pollution est un facteur de dégradation principale de l'environnement.

Madagascar, caractérisé par une très grande diversité humaine et écologique, a connu une

dégradation continue de la qualité de l'environnement. Mais il faut noter cependant que notre

pays est reconnu comme étant l'un des pays du monde qui abrite une richesse écologique

extraordinaire.

3

Il est donc nécessaire d'intégrer la politique de l'environnement dans le développement

global du pays.

I.2. Origine des pollutions [1, 2]

Suivant l'origine, on a différents types de pollution. Les effluents provenant des activités

humaines, industrielles et agricoles sont les principales sources de pollution. La plupart des

pollutions sont de nature chimique, physique ou bactériologique.

I.2.1. Les pollutions industrielles

Les industries engendrent une grande diversité de pollution. Cette pollution atteint des

niveaux parfois préoccupants avec des polluants de natures très diverses selon les industries.

Le tableau ci-après nous montre les polluants susceptibles d'être contenus dans les

effluents de certaines industries.

Tableau 1 : Les polluants contenus dans les effluents industriels

Abattoirs, laiteries,

sucreries

Forte concentration en matières organiques dissoutes et en

suspension (protéines, graisses, sucre...)

Industries textiles Présence de solvants, colorants, sulfures, graisses.

Industries papetières Matières organiques abordantes dissoutes et en suspension :

lignine, fibres, sulfures, sulfates, sels de mercure, produits

phénoliqués.

Industries chimiques

et de synthèse

Métaux lourds : mercure (peintures, pharmacie ...), arsenic

(métallurgie, tannerie, verres ...),

cadmium (batteries, colorants, photographie...),

chrome (galvanoplastie, photographie...)

Raffineries,

pétrochimie

Hydrocarbures, sulfures.

4

I.2.2. Les pollutions urbaines

Les pollutions urbaines proviennent :

- de la pollution domestique (eaux de cuisine, eaux vannes, déchets ménagers...) ;

- de la pollution atmosphérique (rejets conjugués des chauffages urbains, des

industries et surtout des transports automobiles) ;

- des déchets nucléaires. Les nuisances sonores font aussi partie des pollutions urbaines.

I.2.3. Les pollutions agricoles

Les sources de pollutions agricoles sont de deux types. D'une part, elles proviennent des

engrais et des produits phytosanitaires comme les pesticides, utilisés de manière importante

dans certaines pratiques agricoles intensives ; d'autre part, elles proviennent des effluents des

élevages riches en composés azotés.

I.2.4. Les pollutions littorales

Sur les zones littorales se concentrent de nombreuses activités industrielles, portuaires

et touristiques. La densité de population peut y atteindre, surtout en période estivale, des

valeurs très élevées. Par ailleurs, ces zones reçoivent les effluents pollués des fleuves. Elles

constituent donc des zones très sensibles.

Différents types de polluants sont responsables des pollutions.

I.3. Les différents types de polluants

On appelle polluant tout facteur qui peut provoquer le déséquilibre ou la modification

du milieu naturel. Il existe différents types de polluants.

1.3.1. Les polluants gazeux

Les principaux polluants gazeux sont le dioxyde et le monoxyde de carbone (CO2 et

CO), les oxydes d'azote (NO oxyde nitreux et NO2 peroxyde d'azote), les oxydes de soufre

(SO2 dioxyde de soufre), l'hydrogène sulfuré (H2S), les hydrocarbures (CH4 méthane, ...) et

d'autres composés organiques (comme le chlorofluorocarbone ou CFC).

5

Les polluants gazeux proviennent surtout de la combustion des roches carbonées

(charbon, pétrole, gaz naturel) dont l'énergie alimente les différentes activités humaines. Cette combustion génère d'énormes quantités de CO2, des volumes considérables de CO

ultérieurement transformé dans l'atmosphère en CO2 et des dérivés azotés et soufrés. Elle

libère aussi des hydrocarbures imbrûlés. Ce sont tous des polluants atmosphériques.

I.3.2. Les particules ou poussières

Les poussières sont de petite taille (de 0,01 à 5 µm). Elles peuvent donc rester en

suspension dans l'air. Elles contiennent des métaux lourds (plomb, mercure...) ou des

composés organiques. Les particules liées aux activités humaines ont pour origine les

combustions (donnant des suies), et le dégagement des fumées toxiques émanant des

échappement des véhicules. Des quantités importantes de particules peuvent aussi provenir de

phénomènes naturelles comme le volcanisme ou l'érosion par le vent, qui est favorisée par

certaines pratiques culturales.

I.3.3. Les polluants chimiques

Ces produits chimiques proviennent généralement des activités industrielles et des

activités agricoles. Les éléments chimiques présentent un grand danger pour l'environnement

parce qu'ils sont presque toxiques.

Les rejets industriels peuvent s'accompagner des solvants, des colorants, des sulfures,

des produits phénoliques, des métaux lourds, des hydrocarbures qui ont tous des effets

nuisibles pour les milieux naturels.

D'autres produits polluants comme les pesticides et les produits azotés, plus

particulièrement les nitrates existent aussi dans la nature. Ces polluants sont d'origines

agricoles.

I.3.4. Les déchets

L'accroissement de la population et le développement des besoins s'accompagnent d'une

production accrue de déchets. L'accumulation des déchets pose aujourd'hui un problème

d'environnement majeur, difficile à résoudre.

6

Les déchets produits par les activités humaines peuvent être d'origine ménagère,

industrielle ou agricole (agriculture et industries agro-alimentaires). A ces rejets s'ajoutent des

déchets de types particuliers, comme les déchets hospitaliers et les déchets nucléaires. Une

partie des rejets industriels est constitué par des produits toxiques, comme des solvants, des

métaux lourds... Les déchets ménagers comprennent des matières organiques, biodégradables

(correspondant aux restes des nourritures), des déchets principalement d'emballage (papiers,

cartons, matières plastiques, verre) et des déchets particuliers, potentiellement dangereux,

comme les piles au mercure, les médicaments...

A l'échelle du monde, la production des seuls déchets citadins dépasse, par an 900

millions de tonnes. Ce qui souligne les difficultés de leurs éliminations. Le stockage dans des

décharges à ciel ouvert reste l'une des solutions les plus fréquentes.

I.3.5. Les bruits

Le bruit constitue l'une des nuisances majeures des environnements urbains. Les sources

de bruit sont multiples. Les principales sources sont liées aux transports.

Les transports routiers constituent une source majeure de bruit. Les nuisances dépendent

de la densité du trafic, de la vitesse des véhicules, de la proportion de poids lourds et de la

qualité du revêtement.

La lutte contre la pollution sonore passe par un ensemble d'aménagements comme la

construction de déviations urbaines, le développement des transports en commun, ou la

création de zones piétonnes.

Les aéroports constituent d'autres environnements soumis à des nuisances sonores

importantes, même avec les progrès réalisés dans la construction des moteurs.

La lutte contre le bruit fait donc l'objet de réglementations rigoureuses. Divers

aménagements (murs antibruit, couverture des voies...) visent à atténuer les troubles liés aux

transports.

En conclusion, l'échelle des bruits peut être représentée comme suit :

7

unité : [dB]

Figure 1 : Echelle des bruits [1]

I.3.6. Les polluants bactériologiques

La présence des polluants bactériologiques est marquée par le développement de

bactéries, de virus, de champignons ou d'algues. `Les déchets et les eaux usées sont les

principaux fournisseurs de polluants bactériologiques.

Les eaux usées occupent une grande place dans les facteurs polluants. Elles font l'objet

de notre thème de mémoire. Mais avant de parler de ces eaux usées, nous allons terminer cette

première partie par les impacts sur l'environnement.

8

I.4. Impact de la pollution sur l'environnement [1, 2, 3]

1.4.1. Impacts sur l'atmosphère

Les rejets de substances dans l'atmosphère a des effets polluants qui peuvent être

locaux, limités à une agglomération, ou s'étendre à l'échelle régionale, voire planétaire.

La présence dans l'atmosphère d'une ou de plusieurs substances dans des quantités ou sur une

période telle qu'elles présentent un effet mesurable sur les êtres vivants et sur les matériaux,

définit la pollution atmosphérique.

L'augmentation de la concentration de certains constituants naturels de l'atmosphère

génère des effets indésirables. Cet accroissement peut provenir des activités humaines,

comme l'émission de substances de synthèse produites par l'homme. Certains polluants,

heureusement exceptionnels, sont des substances radioactives. D'autres polluants modifient la

composition générale de l'atmosphère et peuvent entraîner des perturbations à l'échelle du globe. C'est le cas, par exemple, des constituants à effet de serre (CO2, CH4) susceptibles

d'influer sur la température globale.

Ce pollutions atmosphériques provoquent des effets néfastes sur l'homme.

1.4.2. Impacts sur l'homme

L'homme est très sensible à la pollution atmosphérique, ainsi qu'à la pollution de l'eau.

Les substances contenues dans l'air sont à l'origine de nombreux troubles de santé. Ces

troubles affectent plus particulièrement des individus fragiles au plan respiratoire (sujets

asthmatiques par exemple) ou cardio-vasculaire (personnes âgées).

Les observations médicales permettent d'associer aux différents polluants

atmosphériques un ensemble de symptômes. Toutefois, les affections contractées peuvent

varier avec la concentration du polluant et le temps d'exposition. Les effets à long terme de

certaines substances restent mal connus. Les symptômes les plus fréquents correspondent à

des inflammations des muqueuses et à des troubles respiratoires. Des substances telles que

certains hydrocarbures ou des particules ont vraisemblablement des effets cancérigènes.

L'étendue des nuisances que la pollution peut faire subir à l'organisme est difficile à établir

avec précision. Il est mpossible d'analyser séparément l'impact des différents constituants

inhalés sous forme de mélange. En outre, les concentrations ne suffisent pas pour définir les

dangers potentiels. Il peut exister des effets à long terme.

9

Les maladies causées par la pollution atmosphérique peuvent être schématisées comme

ci-après :

Figure 2 : Les maladies de la pollution [1]

10

Les polluants sont donc des facteurs de risque aggravants, d'où les recommandations

suivantes

Tableau 2 : Niveau d'alerte sur la pollution de l'air. [1]

Concentration horaire

(en microgrammes par mètre cube)

RECOMMANDATIONS

Niveau

d'alerte

Ozone O3

Dioxyde de soufre

SO2

Dioxyde

d'azote

Niveau 1

130

200

200

Aucun danger. Le service adminis-tratif et technique sont mis en alerte et surveillent attentivement l'évolution de la pollution.

Niveau 2

180

350

300

Seuil d'information des autorités et de la population, informations destinées aux personnes sensibles : enfants, personnes âgées, asthmatiques, insuffisants respiratoires et cardiaques, sportifs : limitation des activités.

Niveau 3

360

600

400

Les précautions précédentes s'étendent à toute la population. Le préfet peut inciter la population à limiter l'utilisation de la voiture.

A part la pollution atmosphérique, les rejets de produits chimiques et des déchets posent

aussi d'autres problèmes pour l'homme.

Les nitrates, d'origine industrielle, domestique ou agricole rejetés et rejoignent les cours

d'eau. Les nitrates peuvent présenter un risque sanitaire pour les femmes enceintes ou les

nourrissons, pour lesquels il est conseillé de ne pas dépasser des concentrations de 25 mg / l.

Dans le tube digestif, les nitrates peuvent être réduits en nitrites par des bactéries qui

prolifèrent plus aisément chez les nourrissons du fait d'une moindre acidité de l'estomac. Les

nitrites sont susceptibles de se combiner avec l'hémoglobine du sang, qui devient inapte à

11

transporter l'oxygène, et ce qui détermine la maladie bleue ou cyanose du nourrisson

(mauvaise oxygénation dont l'un des symptômes est le bleuissement de certaines parties du

corps : lèvres, oreilles...).

Des fortes teneurs (500 mg / l) provoquent parfois des inflammations des muqueuses

intestinales.

Concernant les déchets, les décharges sont les lieux d'une activité de tri et de

récupération des ordures par les populations les plus pauvres pour les pays en voie de

développement comme Madagascar. Ces accumulations d'ordures posent fréquemment de

graves problèmes sanitaires, pouvant provoquer des pollutions des eaux souterraines, des

émanations de gaz toxiques ou permettant le développement excessif d'une faune nuisible,

parfois porteuse de maladies (rats, moustiques, mouches, cafards...)

L'incinération des déchets doit être pratiquée pour atténuer le danger.

Le recyclage des déchets se heurte à de nombreux problèmes (collecte, traitement

industriel de produits triés comme les plastiques ...) qui en font solution souvent onéreux que

la production de produits nouveaux.

I.4.3. Impacts sur les écosystèmes continentaux, aquatiques et forestiers

L'une des conséquences dramatiques de la pollution atmosphérique est l'extension des

pluies acides.

Les pluies acides ont des conséquences écologiques désastreuses. Elles provoquent, en

particulier, l'acidification de nombreux lacs. L'acidification des eaux entraîne un

appauvrissement considérable des communautés biologiques et peut provoquer la mort

écologique du lac. L'autre aspect dramatique des pluies acides est le dépérissement important

des forêts. Ces effets complexes mettent en jeu différentes causes en interaction. Outre le SO2,

résultant de phénomènes de photo-oxydation intervient. Ces polluants provoquent une baisse

de l'activité de la photosynthèse. Ils déterminent les lésions des feuilles et entraînent des pertes en éléments chimiques tels que le calcium et le magnésium. Le SO2 provoque une

augmentation de la transpiration des feuilles, appauvrissant les végétaux en eau.

12

Enfin, ces pluies acidifient également les sols, ce qui ralentit l'activité des décomposeurs

et, par suite, le recyclage des éléments minéraux nécessaires à la croissance des végétaux. Les

effets des polluants sur les arbres se manifestent comme suit :

Figure 3 : Les effets des polluants sur les arbres. [1]

Chez les êtres vivants, les effets des polluants sont divers. Le DDT et les PCB réduisent

la croissance du phytoplancton. Les poissons présentent une grande sensibilité puisque

certains insecticides suffisent à provoquer la mort de 50% des individus à des concentrations

inférieures à une partie par milliard. Par ailleurs, les insecticides peuvent perturber le

développement embryonnaires et la croissance des alevins. Chez les oiseaux, le DDT et les

PCB réduisent la fertilité des adultes et fragilisent la coquille des oeufs. Ces insecticides

peuvent aussi détruire des espèces utiles ou indifférentes, ce qui appauvrit la diversité des

écosystèmes.

13

La pollution constitue une première cause susceptible d'affecter l'évolution des

populations. Les métaux lourds ou les composés organochlorés qui se concentrent dans les

organismes, les déchets plastiques ingérés, les hydrocarbures des dégazages tuent chaque

année des millions d'animaux, tortues, oiseaux ou mammifères.

Les menaces actuelles sur l'environnement peuvent ainsi conduire à des ruptures

brutales dans les grands équilibres naturels. Le déversement des eaux usées dans le milieu

naturel en est l'une des principales causes.

I.5. Les eaux usées [3, 4, 5, 6]

I.5.1. Origines des eaux usées

Les eaux usées sont des eaux salies, impures et rejetées après usage. Ce sont des eaux

ayant acquis une charge minérale ou organique en fonction de leur utilisation. Elles

constituent une principale source de pollution. La plupart des pollutions sont de nature

chimique, avec différents types de rejets. Les polluants les plus fréquents sont des molécules

organiques. Celles-ci sont biodégradables, mais leur disparition nécessite de l'oxygène qui est

alors diminué dans les milieux aquatiques.

Les nitrates les plus rencontrés deviennent polluants lorsque leur concentration

augmente, de même pour les métaux lourds.

Les eaux usées peuvent aussi apporter des pollutions de nature physique ou

bactériologique. Les eaux usées ont des origines très diverses.

I.5.1.1. Les eaux usées domestiques

Les eaux usées domestiques proviennent de la cellule d'habitations familiales. Elles sont

constituées par les eaux ménagères et les eaux vannes.

* Les eaux ménagères

Elles représentent environ les 2/3 en volume des eaux usées domestiques. Les eaux

ménagères regroupent les eaux de lavage corporel et du linge, les eaux de lavage des locaux,

ainsi que les eaux de cuisine. Elles contiennent des matières en suspension, des matières

dissoutes organiques ou minérales et ainsi que des graisses. Mais elles sont surtout

caractérisées par l'apport de savons et de détergents divers.

14

Ces tensioactifs sont accompagnés par une quantité équivalente de polyphosphates,

utilisées. comme agents anti-calcaires, qui à long terme, sont à l'origine des effets les plus

négatifs de ces eaux sur le milieu naturel. Les eaux ménagères ont souvent une température

élevée et leur rejet se fait de façon extrêmement discontinue.

* Les eaux vannes

Elles proviennent des W.C. et elles sont constituées par l'urine et les matières fécales

diluées avec l'eau des chasses.

L'urine apporte des ions chlorure Cl-, sodium Na+ et potassium K+, mais surtout des

matières organiques comme l'urée, l'acide urique, créatine, etc.

L'urée est l'élément dominant. Il se transforme très vite en milieu anaérobie dans les canalisations sous forme d'ions ammonium NH4+.

Les matières fécales apportent des matières minérales tels que les phosphates de calcium Ca3(PO4)2 et de magnésium Mg3 (PO4)2. Elles contiennent aussi des matières

organiques qui se répartissent en trois groupes dont : une partie formée par les résidus

alimentaires d'origine animale ou végétale ; une partie provenant des produits de

desquamation de la paroi intestinale ; la dernière partie constituée par des corps microbiens

morts pour la plupart.

Les eaux usées domestiques renferment donc essentiellement des produits organiques

biodégradables caractérisés par des taux d'azote ammoniacal élevé.

La présence des corps microbiens entraîne un ensemencement qui permettra à l'eau usée

d'entamer un processus de dégradation anaérobie. Mais les corps microbiens peuvent aussi

fournir des micro-organismes pathogènes qui sont à l'origine des contaminations à

l'hygiéniste.

La concentration moyenne en bactéries totales des eaux usées domestiques est de l'ordre

de 108 revivifiables dans les conditions standard d'analyse pour 100 ml. Les coliformes

fécaux forment la population dominante mais beaucoup d'autres germes sont présents (germes

anaérobies, sporigènes, streptocoques fécaux, salmonelles, etc.), parmi lesquels de

nombreuses espèces pathogènes.

15

I.5.1.2. Les eaux usées industrielles

Du fait de ses propriétés physico-chimiques particulières (pouvoir de dissolution, capacité

calorifique...), l'eau est utilisée dans la plupart des activités industrielles. Elle sert, par

exemple, à de composant de dilution dans certaines industries. Elle peut intervenir comme

agent de nettoyage ou de lavage de produits ou de machines. Elle constitue souvent un moyen

de refroidissement, en particulier dans certaines usines métallurgiques ou dans les centrales

thermiques et nucléaires. L'eau est également le vecteur d'élimination de certains déchets

industriels.

A cause de sa diversité, il est difficile de prévoir l'apport de pollution industrielle. Dans

chaque branche industrielle, les eaux usées ont des caractéristiques communes, mais il existe

des différences liées aux différences de procédés employés.

Il n'est donc pas possible de donner un profil type des eaux usées industrielles.

Cependant, on peut évoquer certaines caractéristiques de ces eaux.

- Les eaux à charge minérale dominante qui proviennent des rejets des

installations minières et des usines de traitement de minéraux sont très chargées en matières

en suspension. Elles ont des pH qui s'écartent souvent de la neutralité.

- Les eaux à charge organique dominante issues de rejets d'abattoirs sont très

chargées en matières organiques biodégradables.

- Les eaux toxiques qui proviennent de certaines industries chimiques.

- Les eaux chaudes qui sont constituées par les rejets des centrales électriques

qu'elles soient classiques ou nucléaires. Celles-ci est l'origine des pollutions thermiques qui

peuvent avoir des conséquences écologiques importantes par rapport aux autres types de

pollution.

Il faut noter que presque toutes les installations industrielles ont des circuits de

refroidissement et rejettent des eaux chaudes.

A tous ces rejets industrielles spécifiques s'ajoutent toujours des quantités non

négligeables de rejets de type domestique plus ou moins important selon le nombre des

employés.

16

I.5.1.3. Les eaux usées urbaines

Elles sont d'abord formées par un mélange d'eaux usées domestiques et d'eaux usées

industrielles auxquelles s'ajoutent les effluents des installations à caractère collectif (les

casernes, les hôpitaux, les commerces, etc.), les eaux des fontaines publiques, ainsi que les

eaux de la voirie et les eaux pluviales.

Les eaux urbaines ont une composition moins constante que les eaux usées domestiques

puisque les apports industriels introduisent un élément de diversité. De façon générale, les

eaux usées urbaines sont plus diluées que les eaux domestiques.

I.5.1.4. Les rejets polluants agricoles

Les sources de la pollution agricole sont de deux types. D'une part, les engrais et les

produits phytosanitaires comme les pesticides, utilisées de manière importante dans certaines

pratiques agricoles intensives ; d'autre part, les effluents des élevages riches en composés

azotés.

Les engrais enrichissent le sol en nitrates et en phosphates. Une partie des nitrates est

absorbée par les végétaux, mais une autre partie, lessivée par précipitation, pénètre dans le sol

et finit par gagner les cours d'eau et les nappes.

En effet, l'utilisation des pesticides a un impact biologique sur différents organismes

(mousses, moules ou poissons). Les recherches actuelles tentent d'estimer cet impact

biologique. Concernant la pollution liées aux élevages, les animaux producteurs de lisier

(urine et matières fécales) sont des sources majeures de pollution azotée. Lors de l'épandage

du lisier, une part importante de l'azote est drainée par le cours d'eau ou gagne les nappes sous

forme de nitrates. L'augmentation de la teneur en nitrate des eaux est l'un des problèmes

actuels parmi les plus préoccupants sur le plan écologique. Il a des incidences sanitaires.

I.5.1.5. Les apports dans les eaux liées à la pollution atmosphérique

Les polluants atmosphériques peuvent être entraînés par les eaux de pluie qui ruissellent

sur le sol et s'infiltrent, rejoignant ainsi les eaux superficielles et les eaux souterraines. Les principaux d'entre eux sont SO2, NOx et les poussières. L'anhydrique sulfureux provient de

l'oxydation du soufre contenu dans les combustibles fossiles, fuel et charbon.

17

Dans l'atmosphère, SO2 s'oxyde jusqu'au stade sulfate, et la pluie se trouve acidifiée par

la présence d'acide sulfurique.

Les oxydes d'azote NOx provient de la combinaison à haute température, dans les

moteurs à explosion ou dans les foyers de combustion industrielle de l'azote et de l'oxygène

de l'air. Dans l'atmosphère, ils subissent aussi une oxydation et la pluie contiendra de l'acide

nitrique.

Les pluies seront donc acides. Ainsi, 2/3 de leur acidité environ est sulfurique, 1/3 est

nitrique. Elles déséquilibrent les transferts ioniques dans le sol et les conséquences sur la

végétation en milieu forestier peuvent être importantes. Elles acidifient les eaux de surface.

En plus, les conséquences écologiques peuvent être graves.

Les poussières qui font aussi partie des polluants atmosphériques ont des compositions

chimiques très variées. Le carbone en est souvent un élément majeur. On y trouvera aussi les

hydrocarbures non complètement brûlés. Mais en tant qu'absorbants efficaces, les poussières

retiennent des traces métalliques. D'ailleurs, les poussières peuvent être essentiellement

métalliques. Le plomb issu des gaz d'échappement des automobiles se présente sous forme

particulière.

Les pluies entraînent les particules en suspension dans l'air, ou lors du ruissellement,

déposées sur le sol. l'apport de micropolluants par les pluies dans les eaux souterraines et les

eaux de surface est loin d'être négligeable.

I.5.2. Les principaux milieux récepteurs [1, 3]

Les milieux d'eau douce (lacs, fleuves, rivières) et la mer sont les principaux milieux de

déversement des eaux usées.

I.5.2.1. Les lacs

Les lacs sont des milieux dans lesquels se développe une vie abondante. Ils constituent

des domaines fragiles aisément altérés par les milieux environnants.

Dans un lac, on peut distinguer trois zones :

- la zone littorale, peu profonde, où la lumière pénètre facilement et

permet le développement de végétaux fixés sur le fond,

18

- lui succède une zone dépourvue de végétaux enracinés, mais

suffisamment lumineuse pour le phytoplancton,

- en dessous se trouve une zone trop sombre pour permettre une

photosynthèse efficace, plus froide et pauvre en oxygène.

La biologie des organismes peuplant les lacs est principalement influencée par la

lumière, la température et la concentration en oxygènes des eaux.

Les plantes aquatiques adaptées aux milieux d'eau douce sont de différents types.

Figure 4 : Les plantes aquatiques des eaux douces [1]

I.5.2.2. Les fleuves et les rivières

Les fleuves et les rivières font aussi l'objet de déversement d'eaux usées. De l'amont

vers l'aval, un fleuve ou une rivière montre des caractères très changeants qui peuvent

déterminer des peuplements différents.

19

Les principaux facteurs qui interviennent sur les peuplements sont la vitesse du courant,

la nature du fond, la température, la concentration en oxygène et la composition chimique des

eaux. Les variations de ces paramètres le long d'un cours d'eau déterminent différentes zones,

de l'amont vers l'aval et chacune étant caractérisée par des espèces de poissons.

20

Ainsi, on peut présenter la faune et flore des fleuves et des rivières, par ce schéma ci-

après :

Figure 5 : La faune et flore des fleuves et des rivières [1]

21

I.5.2.3. Les nappes d'eau souterraine

Les nappes souterraines sont des réservoirs souterrains qui se sont constitués comme

source d'eau douce. Ces nappes d'eau peuvent être très superficielles, comme la nappe

phréatique, que l'on atteint aisément par des puits. Certaines nappes sont beaucoup plus

profondes, au delà de quelques centaines de mètres. Leurs eaux peuvent acquérir une

minéralisation importante. Les eaux usées qui s'infiltrent dans le sous-sol peuvent s'accumuler

dans les nappes d'eau souterraine.

I.5.2.4. La mer

La mer peuplée par une grande diversité d'espèce est aussi victime du déversement

d'eaux usées.

I.5.3. Impacts de rejet des eaux usées [1, 3, 6]

Le rejet des eaux usées a des effets néfastes sur l'homme et sur l'environnement.

I.5.3.1. Dommages sur l'homme

* Dommage sur la santé

Redoutés pour leur impact sur la santé publique, les agents pathogènes proviennent des

eaux usées, du fait des réseaux d'assainissement déficients ou absents, de stations d'épuration

surchargées en raison notamment d'une surpopulation, d'épandage de lisiers dans des régions

d'élevage.

Les principaux agents pathogènes sont des bactéries parmi lesquelles les coliformes

(colibacilles de type Escherichia coli) et les streptocoques fécaux. Elles peuvent être

responsables de diarrhées du nourrisson ou provoquer des infections génito-urinaires chez

l'adulte. Les salmonelles sont d'autres bactéries plus dangereuses et à l'origine de fièvres

paratyphoïdes ou de gastro-entérites parfois graves.

La survie des micro-organisme est très variable. En effet, la disparition de 90% des

bactéries peut demander de quelques heures à quelques jours. Certains peuvent être accumulés

par des coquillages filtreurs d'eau (moules, huîtres...) qui deviennent alors toxiques,

notamment lorsqu'ils sont consommés crus ou peu cuits.

22

On a constaté que ce sont les rejets issus des usines qui engendrent le plus souvent des

maladies, parce qu'ils s'infiltrent dans le sol et rejoignent les eaux de surface et les nappes

souterraines, considérées comme sources d'eau potable.

* Répercussion sur le travail

Il faut noter que les impacts sur le travail sont étroitement liés à l'état de santé de

l'individu, qui pourrait être à l'origine d'indisponibilité ou même d'invalidité au travail.

II.5.3.2. Impacts au niveau des ressources environnementales

L'évacuation des eaux usées entraîne toujours des perturbations sur les milieux

récepteurs .

* Dégradation du sol

De nombreuses zones cultivées montre aujourd'hui des signes inquiétants de

dégradation des sols. Cette dégradation peut être due à la pollution des sols.

Dans les sols peuvent s'accumuler des métaux lourds (cadmium, plomb, zinc, cuivre...)

issus de l'épandage ou de certaines pratiques agricoles.

En plus, les sols peuvent aussi être le siège d'accumulation toxique de différents

produits phytosanitaires (pesticides, fongicides, insecticides) entraînés par les eaux de

ruissellement.

* Dommage sur les rivières, lacs, fleuves

Au fur et à mesure que les besoins en eau potable s'accroissent, et qu'il est nécessaire de

faire de plus en plus appel aux eaux de surface, on s'aperçoit que celle-ci contiennent des

corps souvent à l'état de trace qui ne sont pas communément mis en cause par les normes

officielles de qualité, mais les effets organoleptiques et sanitaires sont certains, ou tout au

moins soupçonnés. C'est ainsi que l'on se préoccupe de la présence dans l'eau :

- des micropolluants comme les détergents, des pesticides utilisés en agriculture

dont la conséquence est le risque encouru par l'homme lors de la consommation du poisson.

Les substances nuisibles peuvent être absorbées et concentrées en plusieurs étapes par les

micro-organismes et les organismes aquatiques, provoquant ainsi un risque de toxicité accru

à l'extrémité de la chaîne de consommation ou se trouve l'homme :

23

- des éléments nutritifs apportés par les eaux usées traitées sous formes de sels

minéraux : ammoniaque, nitrates et phosphates qui facilitent le développement des algues et

du plancton dans les récepteurs.

Les régions touristiques constatent que ces proliférations souillent leurs zones

d'attraction. Ce qui est bien le signe qu'un équilibre a été rompu et que le traitement des eaux

résiduaires sur les seules bases de la pollution organique ne suffit pas à assurer le maintien des

conditions idéales de vie dans les rivières et les lacs.

On peut dire que beaucoup de facteurs caractérisant "la composition" et "l'état" de l'eau

se trouvent modifiés à cause des eaux de rejet.

Il peut y avoir variation :

- de caractéristiques physiques (MES, turbidité, température,

conductivité, couleur, radioactivité).

- de caractéristiques chimiques (apports de matières solubles,

organiques ou minérales).

- de caractéristiques organoleptiques (goût, odeur).

- de caractéristiques biologiques (modification de la faune et de la flore,apport de germe

pathogènes ou de produits toxiques).

La pollution organique apportée entraîne un développement du processus de

dégradation aérobie normal dans une eau naturelle. Ceci se traduit à la fois par une

augmentation de la consommation d'oxygène qui correspond à une diminution du taux

d'oxygène dans l'eau. Ceci entraîne aussi une multiplication des micro-organismes dans l'eau,

essentiellement les bactéries dont le nombre total peut être multiplié par un facteur pouvant

atteindre des ordres de grandeur de 103 ou 104. La population des protozoaires, des algues et

des poissons est également modifiée.

Il faut noter que les rivières, les fleuves et les lacs sont les sièges d'un processus normal

d'autoépuration qui leur permet d'absorber dans une certaine mesure la pollution. Mais il

paraît clairement que les capacités d'autoépuration normales sont limitées par la capacité de

réoxygénation de l'eau. Il existe un seuil à partir duquel l'apport polluant est tel que le cours

d'eau ou lac n'ont plus les possibilités de retrouver leur état antérieur. Les conséquences

peuvent être sérieuses sur l'évolution des milieux naturels, ainsi que sur l'écosystème.

24

* Déséquilibre de l'écosystème

Le déversement des eaux usées s'accompagne souvent des modifications faunistiques.

On aperçoit une raréfaction, une disparition de certaines espèces animales ou végétales

remplacées par d'autres qui prolifèrent.

Les apports excessifs d'éléments nutritifs (nitrates, phosphates) par les eaux usées

peuvent enrichir les eaux, provoquant une prolifération des algues. Celles-ci sont parfois des

algues microscopiques planctoniques qui colorent les eaux en rouge ou en brun et peuvent

produire des toxines 0. Il peut s'agir aussi d'algues de grande taille, comme les vulves.

Beaucoup de substances polluantes, déchets de grande taille comme les plastiques ou des

molécules en solution existant dans les eaux usées ont des effets toxiques par concentration

dans les eaux. Les effets de ces polluants sur les êtres vivants sont divers.

Les effets néfastes des insecticides ne se limitent pas à leur accumulation dans les

chaînes alimentaires. Ils peuvent aussi détruire des espèces utiles ou indifférentes. Ce qui

appauvrit la diversité des écosystèmes.

Les composés phénolés sont toxiques pour les poissons d'eau douce à des concentrations

variant de 1 à 10 mg / l suivant les espèces. Les chlores et les chloramines sont mortels pour

quelques poissons à des concentrations très faibles.

Tous ces produits coagulent les sécrétions des muqueuses des branchies ou créent des

paralysies musculaires.

En conclusion, les eaux usées non traitées entraînent le déséquilibre de l'écosystème et

perturbent l'environnement.

* Dommage sur l'atmosphère

Souvent, les eaux usées s'accompagnent des mauvaises odeurs. Ils peuvent aussi

contenir des produits volatils qui empoisonnent l'atmosphère.

En effet les substances contenues dans l'air sont à l'origine de nombreux troubles de

santé. Ces troubles affectent plus particulièrement des individus fragiles au plan respiratoire.

Les rejets polluants sont donc des facteurs de risques aggravants.

25

I.5.3.3. Impacts sur le plan économique

La pollution due aux eaux usées peut aussi avoir des effets sur le plan économique.

* Dommage sur la production agricole

La riziculture qui constitue l'une des principales activités économiques peut être

durement touchée par la pollution.

De ce fait, des centaines d'hectares des rizières peuvent disparaître à cause de la

dégradation du sol. Les inondations pourront aggraver la situation, mais d'une façon indirecte.

Tout ceci entraînera une diminution de la production.

* Impacts sur l'alimentation en eau potable

Un risque de contamination des fleuves, sources d'eau potable serait à craindre, par suite

d'infiltration ou d'inondation. Ceci entraînera une augmentation du coût de traitement.

Le respect des normes de potabilités fixées entraîne un certain volume de dépenses

d'investissement.

En conclusion, le déversement des eaux usées dans la nature a toujours des

inconvénients. Il convient de les analyser et de prendre les mesures nécessaires avant de les

rejeter.

I.5.4. Caractéristiques des eaux usées [5, 7, 8]

Suivant leur origine, les eaux usées ont des caractéristiques différentes. Mais un niveau

de qualité minimale de rejet est exigé.

26

I.5.4.1. Prélèvement et conservation de l'échantillon

L'évaluation des caractéristiques de pollution se fait sur des échantillons qui ont été

correctement prélevés. Le but est d'obtenir des échantillons représentatifs du rejet et du milieu

récepteur. Le lieu de prélèvement à choisir sera caractérisé par un bon mélange de matière à

prélever, non influencé par des dépôts antérieurs.

Il existe deux modes de prélèvement :

- le prélèvement manuel instantané,

- le prélèvement automatique.

Concernant le prélèvement manuel, il diminue le risque de précipitation, d'absorption,

de contamination, de concentration ou d'évaporation. Il permet d'obtenir un échantillon

moyen. Quant au prélèvement automatique, utilisant, soit un système mécanique, soit le

pompage ou l'aspiration, il peut poser quelques problèmes (entretien des appareils,

homogénéité et représentativité des échantillons à cause de sa position fixe).

Avant de conserver l'échantillon, l'opérateur a toujours intérêt à observer, le plus

longtemps possible un rejet, même si le prélèvement est automatique. Ces observations

sensorielles lui permettront de noter quelques caractéristiques de l'eau en question (présence

de gros éléments, présence d'huile, odeur, couleur, température...)

Pendant le transport et l'attente au laboratoire avant l'analyse, des mesures de

conservation doivent être prises pour éviter l'apparition de phénomène chimique et

bactériologique pouvant modifier "la composition" et "l'état" de l'échantillon à analyser. D'où

la nécessité d'employer des adjuvants de conservation et de réunir des conditions de

température et d'obscurité favorable.

Ainsi, le transport de l'échantillon se fait à 4°C et à l'obscurité dans l'emballage

isotherme pour assurer une conservation satisfaisante.

Les mesures à prendre pour les échantillons en vue d'analyses sont résumées dans le

tableau ci-après.

27

Tableau 3 : Mode de conservation des échantillons pour les différentes analyses [5]

Détermination Flaconnage Condition de conservation Durée de conservation

pH 250 ml pyrex

Analyse sur place de préférence 24 h

TH, TAC, Cl-, NO2-,

NO3-, NH4+, SO42−

,

Couleur, MES, résidu sec

2 l plastique ou pyrex

Réfrigération à 4°C 48 h

Dégustation 1 l pyrex Réfrigération à 4°C inférieur à 24 h

Oxygène dissous

125 ml pyrex

1 ml solution A (MnSO4) 1 ml solution B (KI)

(voir méthode de Winkler Réfrigération à 4°C

12 semaines

Détergent

PO42−

,

250 ml

1 ml H2SO4 - 1/2 Réfrigération 4°C

obscurité

4 semaines

CN- 1 1 pyrex 2ml NaOH pH 10 Réfrigération 4°C

obscurité

24 heures

A1, B 250 ml plastique

5 ml HNO3 4 semaines

Métaux lourd 1 l plastique 5 ml HNO3 4 semaines

COT 125 ml pyrex 2 ml H2SO4 pH2 4°C

1 semaine

HC 1 l pyrex 2 ml H2SO4 pH2 4°C

24 heures

Phénol 1 l pyrex 1,5 ml H3PO4 et 10 ml de solution CuSO4 à 10

%

1 semaine

NJK 1 l pyrex 2 ml H2SO4 1/2 à 4°C à l'obscurité

1 semaine

HPA et pesticide 2 1 pyrex réfrigération 4°C à l'obscurité 1 semaine

Halométhane 30 ml 0,5g thiosulfate et à remplir jusqu'à l'épaulet

1 semaine

Bactériologie 250 ml ou 500 ml

Flacon stérilisé avec thiosulfate - réfrigération à 4°C impérative

24 heures

Algologri 1 l pyrex 40 ml de formol réfrigération à 4°C

et à l'obscurité

1 semaine

DCO 1 l pyrex 2 ml H2SO4

DBO 1 l pyrex réfrigération 4°C ou 2 ml H2SO4

28

I.5.4.2. Examens préliminaires

Ces examens préliminaires consistent à déterminer la couleur, l'odeur, les matières en

suspension existant dans les eaux à analyser.

La couleur et l'odeur font l'objet d'une détermination rapide après le prélèvement.

Certaines odeurs peuvent disparaître pendant le transport et l'aspect de l'échantillon se modifie

au cours du stockage.

La coloration d'une eau est dite "vraie" ou "réelle" lorsqu'elle est due aux seules

substances en solution. Elle est dite apparente quand les substances en suspension y ajoutent

leur propre coloration.

Concernant la détermination des matières en suspension, elle peut s'effectuer, soit par

filtration sur membrane, soit par centrifugation.

La méthode par centrifugation est surtout réservée aux eaux contenant trop de matières

colloïdales pour être filtrée dans de bonnes conditions, en particulier si le temps de filtration

dépasse une heure.

Il convient d'effectuer la détermination le plus rapidement possible après le prélèvement, sans

oublier de rincer le flacon de prélèvement pour éviter les pertes.

* Principe de la filtration

L'eau est filtrée et le poids des matières retenues par le filtre est déterminé par pesée

différentielle.

Se reporter à l'annexe 1 pour le mode opératoire.

* Principe de la centrifugation

L'eau est centrifugée à 4500 tr /mn pendant 15 mn. Le culot est recueilli, séché à 105°C

et pesé. Il est ensuite calciné à 525°C et pesé de nouveau.

I.5.4.3. Analyses physico-chimiques

Il s'agit de déterminer ou de mesurer la conductivité, la température, la turbidité et le

pH.

* Principe

La mesure se fait par lecture directe à l'aide des appareils de mesure classique comme le

conductimètre, le thermomètre, le turbidimètre et le pH-mètre.

29

Ces analyses physico-chimiques nous permettent de détecter la pollution de l'eau.

I.5.4.4. Critères de la pollution organique

L'apport excessif en matières organiques dans les eaux usées est un problème très

délicat. Ceci correspond à la consommation en oxygène.

La détermination de la pollution organique fait appel à la détermination de la DCO (demande chimique en oxygène) et de la DBO5 (demande biochimique en oxygène).

* Principe de la détermination de la DCO

Dans des conditions définies, certaines matières contenues dans l'eau sont oxydées par

un excès de dichromate de potassium, en milieu acide et en présence de sulfate d'argent et de

sulfate de mercure. L'excès de dichromate de potassium est dosé par le sulfate de fer et

d'ammonium.


* Principe de la détermination de la DBO5

La demande biochimique en oxygène est définie comme la quantité d'oxygène

consommée dans les conditions de l'essai, c'est-à-dire après incubation durant cinq jours, à

20°C et dans l'obscurité, par certaines matières présentes dans l'eau, principalement pour

assurer leur dégradation par voie biologique. la mesure de la quantité d'oxygène consommée

est suivie dans une solution ensemencée ou non.


A part la détermination de la DCO et de la DBO5, d'autres paramètres peuvent être

mesurés pour apprécier d'une façon plus complète la pollution. Par exemple, on peut

déterminer l'oxydabilité au permanganate de potassium.

* Détermination de l'oxydabilité au permanganate de potassium

L'opération consiste à mesurer en milieu alcalin la quantité d'oxygène enlevée au

permanganate par les matières organiques d'origine animale ou végétale contenues dans une

eau.

30

L'eau est portée à ébullition en présence d'une solution diluée de permanganate de

potassium dont l'excès est dosé après 10 minutes exactement. La fin du dosage est repérée par

l'apparition d'une coloration rose persistante.


I.5.4.5. Analyses des éléments particuliers

* Principe de la détermination de l'azote ammoniacal

L'électrode spécifique de l'ammoniaque est en réalité une électrode du gaz ammoniac NH3. Pour effectuer le dosage, il est nécessaire de rendre le milieu suffisamment basique pour

transformer les ions NH4+ en NH3.


* Dosage des nitrates (méthode au salicylate de sodium)

Les nitrates donnent du paranitrosalicylate de sodium en présence du salicylate de

sodium. Puis ils sont dosés colorimétriquement.


* Dosage des nitrites (méthode de Zambelli)

L'acide sulfamilique en milieu chlorhydrique, en présence d'ion ammonium et de phénol, forme avec l'ion NO2- un complexe coloré jaune dont l'intensité est proportionnelle à

la concentration en nitrites.

On effectue la lecture à l'aide d'un spectophotomètre. C'est un dosage colorimétrique. Se reporter à l'annexe 14 pour le mode opératoire.

* Dosage des chlorures ( Méthode de Morh)

Les chlorures sont dosés en milieu neutre par une solution titrée de nitrate d'argent en

présence de chromate de potassium. Le nitrate d'argent précipite les chlorures sous forme de

AgCl. La fin de la réaction est repérée par l'apparition de la teinte rouge brique du chromate

d'argent.


31

* Dosage des sulfates ( Méthode néphélométrique)

Les sulfates sont précipités en milieu chlorhydrique à l'état de sulfate de baryum. Le

précipité ainsi obtenu est stabilisé à l'aide d'une solution de "Tween 20" ou de polyvinyle -

pyrrolidone. Les suspensions homogènes sont mesurées au spectrophotomètre.


* Dosage du fer total ( Méthode hydrocure)

En milieu ammoniacal, le dimethylglyoxime donne en présence de l'ion ferreux Fe2+ un

complexe de coloration rose dont l'intensité est fonction croissante de la concentration.


* Détermination de la dureté ou titre hydrotimétrique (TH)

La dureté ou titre hydrotimétrique TH d'une eau correspond à la somme des

concentration en cations métalliques à l'exception de ceux de métaux alcalin et de l'ion

hydrogène.

Dans la plupart des cas, la dureté est surtout due aux ions calcium Ca2+ et magnésium

Mg2+ auxquels s'ajoutent quelquefois les ions ferreux Fe2+ et aluminium Al3+. D'où

l'appellation dureté calcique et magnésienne.

Ces alcalino-terreux présents dans l'eau sont amenés à former un complexe de type

chelaté par le sel disodique de l'EDTA ou Acide Ethylène Diamine Tétraacétique aussi appelé

complexon III. La disparition des dernières traces d'éléments libres à doser est décelée par le

virage d'un indicateur spécifique de la dureté totale. Il s'agit du noir d'eriochrome T ou NET.

Cette méthode permet de doser la somme des ions calcium et magnésium. Mais un autre

indicateur coloré, le Patton et Reeder permet d'avoir la teneur en calcium.


* Détermination du titre alcalimétrique complet et titre alcalimétrique

Il s'agit d'un dosage de l'alcalinité par un acide faible. Ce dosage correspond à la détermination de la teneur en carbonate CO32-, hydroxyde OH- et bicarbonate HCO3-.

32

Ces déterminations sont basées sur la neutralisation d'un certain volume d'eau par un

acide minéral dilué, en présence d'indicateurs colorés qui sont l'hélianthine et le

phénolphtaléine. La détermination de TA et de TAC se fait successivement. Le

phénolphtaléine est ajouté en premier lieu pour déterminer le TA. On repère le virage du rose

à l'incolore. Ensuite, on détermine le TAC avec l'hélianthine. la fin du dosage est marquée par

le virage du jaune à jaune orangé.


* Dosage des graisses et des huiles

Ces huiles et ces graisses sont souvent sous forme d'émulsions ou saponifiées sous

l'action de produits chimiques, de détergents. La présence de graisses et d'huiles constitue un

problème pour le fonctionnement des traitements des eaux usées. Elles ont tendance à être

réparties en surface, d'où la nécessité de prélever des échantillons représentatifs dans des

récipients soigneusement dégraissés et incomplètement remplis. Le dosage doit être fait

rapidement pour éviter les altérations microbiennes. Mais une acidification par quelques

millilitres d'acide chlorhydrique permet la conservation.

Les graisses sont extraites de l'échantillon acidifié à pH = 5, par du trichloroéthylène et dosées

gravimétriquement après évaporation du solvant.

* Agents pathogènes

Les eaux usées sont les principaux vecteurs de micro-organismes dont la plupart sont

pathogènes. On peut citer : les bactéries, les virus, les protozoaires et les helminthes.

Les salmonelles font parties des bactéries pathogènes les plus rencontrées.

On utilise les coliformes totaux, les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux

comme germes-test pour l'estimation du niveau de décontamination ou de désinfection.

Ces analyses sont très classiques pour les eaux de rejets, mais suivant l'origine des eaux

usées, il pourrait y avoir d'autres dosages particuliers (bromure, cyanure, composés

phénoliques, hydrocarbures, hydrazine, sulfites, soufre, thiocyanates, thorium, éléments

minéraux divers, éléments radioactifs, etc.)

En ce qui concerne les teneurs en ces éléments, des normes ont été établies afin de

préserver la nature.

33

I.5.5. Normes de rejets [9, 10]

La présence dans l'environnement humain de polluants naturels ou artificiels, de

bactéries pathogènes est l'un des risques qui ne peuvent non plus être totalement supprimés. Il

faut donc l'accepter mais d'abord la rendre acceptable en la limitant à un certain niveau. C'est

sur ce niveau acceptable et non sur la possibilité de supprimer le risque qu'il doit y avoir

discussion, même s'il est très difficile d'admettre le terme "risque acceptable". D'où

l'établissement d'une réglementation ou normes de rejets.

I.5.5.1. Caractéristiques exigées pour l'effluent traité

Avant d'être rejetées dans le milieu récepteur, les eaux usées doivent subir quelques

traitements préalables pour qu'elles puissent satisfaire aux conditions ci-après :

- elles ne doivent présenter aucune altération de couleur, de goût et d'odeur vis-à-

vis de l'état naturel ;

- elles ne doivent pas entraîner une modification de la turbidité et de la répartition

naturelle de la température ;

- elles ne doivent pas provoquer la formation de boues ;

- elles ne doivent provoquer aucune altération des caractéristiques chimiques du

milieu récepteur, ainsi qu'une modification défavorable de la qualité de la répartition des

substances nutritives ;

- elles ne doivent pas entraîner la prolifération d'algues et des plantes aquatiques.

- elles ne doivent provoquer aucune formation nuisible au milieu récepteur des

colonies bactériennes ou des protozoaires.

34

I.5.5.2. Normes et valeurs limites de quelques paramètres de rejets en vigueur dans quelques pays et organisme

Tableau 4 : Normes et valeurs limites des paramètres de rejets [9, 10]

Paramètres Unités Normes appliqués à Madagascar

Normes belges

Normes italiennes

Normes françaises

Normes suisses OMS

Couleur Incolore Ne doit pas provoquer

la coloration visible au

milieu récepteur

Odeur Absence

Température °C < 35 < 30 < 30

< 30 < 30 < 30

pH 5,5 - 8,5 6,5 - 8,5 5,5 - 9,5

5,5 - 8,5 6,5 - 8,5

Turbidité NTU < 15

< 25

DBO5 mg O2/l < 45 < 15 40 - 200

30 - 100 < 10 20 - 40

DCO mg / l < 100

MES mg / l < 100 < 100 < 80 20 - 40 < 20 20 - 30

Sulfate mg / l < 400 < 1000

Nitrite mg / l Absence < 2

Nitrate mg / l Absence 90 - 130

Fer mg / l < 5 2 - 4 < 15

Hydrocarbur

e

mg / l < 10 5 - 15

5 - 20 < 10

Zinc mg / l < 2

Plomb mg / l < 0,5

Cuivre mg / l < 0,5

Chrome mg / l < 2

0,05-0,1

Cyanure mg / l Absence 0,5 - 1 < 0,1 Huile et graisse mg / l < 10 < 100

< 20

Phénol mg / l < 0,5

Arsenic mg / l < 0,5

Pesticide mg / l < 0,01

Tous les déversements de rejets non conformes à ces normes sont interdits parce qu'ils

dégradent les milieux récepteurs.

35

L'établissement de ces normes joue un grand rôle dans la protection de la ressource en

eau en général, et plus particulièrement des eaux superficielles. Ceci implique une réduction

de la pollution.

36

DEUXIEME PARTIE : ETUDES DES EAUX USEES DE LA VILLE D'ANTSIRABE

II.1. Présentation du cadre d'étude

II.1.1. Monographie de la ville d'Antsirabe et présentation des

différents sites de prélèvement

II.1.1.1. La ville d'Antsirabe [11]

La ville d'Antsirabe se situe à 170 km au sud d'Antananarivo. Elle occupe une superficie

de 176 km2. La Commune Urbaine d'Antsirabe détient plus de 200290 habitants d'après les

recensements des quartiers en 2001. C'est la région la plus vaste et la plus développée du

Vakinankaratra.

L'agriculture y tient une place beaucoup plus importante. Cette région est connue pour

la grande diversité de ses fruits et de légumes. La paysage est aussi décoré par la culture du

riz.

En plus, la ville d'Antsirabe compte parmi les agglomérations les plus industrialisées de

Madagascar. Citons quelques industries les plus connues :

- la COTONA qui est la plus grande industrie textile de Madagascar ;

- la brasserie STAR qui assure la production de bière à Madagascar ;

- TIKO OIL PRODUCT qui produit des huiles ;

- la SOCOLAIT, unique entreprise qui fabrique du lait concentré sucré et

de produits farineux par rouleaux sécheurs de l'Océan Indien ;

- la SACIMEM qui est le plus grand producteur de cigarettes à Madagascar.

A noter aussi que la ville d'Antsirabe se distingue par sa forte potentialité touristique.

Tout ceci nous a amené à choisir cette ville pour nos études.

37

II.1.1.2. Les différents sites de prélèvement des eaux usées

Il est constaté que la Commune urbaine d'Antsirabe connaît une forte demande en eau à

cause de son développement industriel et agricole. Cette forte consommation en eau est

toujours suivie d'un déversement d'une grande quantité d'eaux usées dans les milieux naturels.

Les lacs et les rivières sont les principaux milieux récepteurs d'eaux usées industrielles,

domestiques, agricoles et urbaines.

Ceci a donc orienté notre choix quant au prélèvement d'échantillons aux points suivants

:

- à la sortie de l'évacuation des eaux usées de la COTONA et la SACIMEM,

- à la rivière de SAHATSIO, lieu de déversement des eaux résiduaires de la

COTONA, TIKO, et JIRAMA, ainsi que des eaux usées domestiques de riverains,

- au lac d'ANDRANOMAIMBO, où sont rejetées les eaux de type domestique,

hospitalier, thermal et des différentes stations d'essence.

* Les usées de la COTONA et celles de la SACIMEM

Les eaux usées de la COTONA et celles de la SACIMEM sont prises comme des

exemples d'eaux usées industrielles. Ces usines se situent l'une à côté de l'autre à Ambalavato.

Ce qui permet un accès facile pour notre étude vu notre moyen et disponibilité limités. Ces

usines utilisent des produits qui peuvent nuire aux milieux avoisinantes. En plus, ses eaux

usées sont directement rejetées sans traitement. Ce déversement perturbe les activités des

habitants qui se trouvent au voisinage de ces usines et à celui du milieu récepteur.

Il nous est donc nécessaire d'analyser ces eaux.

* La rivière de SAHATSIO

C'est la rivière qui reçoit la plus forte quantité des eaux usées industrielles rejetées par la

ville d'Antsirabe. TIKO, la JIRAMA, la COTONA, la SACIMEM déversent leurs rejets dans

cette rivière. Mais cette eau de rivière SAHATSIO alimente la population avoisinante surtout

en agriculture. Il fallait donc voir les différences entre la qualité de l'eau de rivière de

SAHATSIO, en amont et en aval, pour que l'on puisse voir les mesures à prendre.

38

* Le lac ANDRANOMAIMBO

Se trouvant au centre de la ville, il est considéré comme le milieu récepteur de la plus

grande partie des eaux usées urbaines (domestiques, hospitalières, eau thermale, eaux des

différentes stations d'essence, ...)

Ce lac, bien connu, ressemble à un réservoir d'eau usée. Ceci nous a poussé à poser la

question suivante : "Sera-t-il possible de traiter ce mélange d'eaux usées et de les réutiliser

après traitement? C'est la raison de notre choix de prélèvement d'échantillons dans la cadre de

notre étude.

39

II.2. Les eaux usées de la COTONA

II.2.1. Processus de fabrication

Les différentes opérations effectuées au sein de cette usine peuvent être représentées par

le schéma suivant :

Vente

Filature

Battage

Cardage

Etirage

Affinage

Filage

Impression Teinture

Tissage

Rentrage

Encollage

Ourdissage Canetage

Bobinage

préparation

Tissage

TIAF

Figure 6 : Processus de fabrication au sein de la société

COTONA

40

II.2.2. Quelques chiffres significatifs

Les chiffres indiqués ont été pris en 1999, d'après les données offertes par la société

COTONA.

CHIFFRES D'AFFAIRES : 242 000 000 000 FMG

EFFECTIFS : 2525

PRODUCTION : 22 402 000 mètres de tissus

MATIERES PREMIERES

Coton : 6589 tonnes

Colorants et produits

Annexes : 2446 tonnes

Eau (puits et JIRAMA) : 880 533 m3

Electricité : 37 492 710 KWh

Fuel : 7206 m3

DEBIT DU REJET D'EAUX USEES : 54,1 m3 / h

II.2.3. Analyses des eaux usées de la COTONA

Les eaux usées proviennent des différents postes. Ainsi, suivant les types d'activités en

cours, on assistera à une variation de caractéristiques des rejets à la sortie de l'usine.

Le traitement des eaux usées de la société demande une étude de plus en plus

approfondie. Quelques prélèvements ne suffisent pas pour identifier les eaux de rejet.

Heureusement que des études effectuées par le BIODEV nous ont permis de récolter

quelques résultats.

41

Le tableau suivant donne les caractéristiques des rejets liquides au niveau des différents

postes.

Tableau 5 : Caractéristiques des effluents liquides de la société

COTONA d'après le rapport préliminaire du

BIODEV en Mars 2001. [12]

Lieu de prélèvement

TIAF TIAF

BLANC

Enceinte terrain

d'atterrissage

Point de prélèvement Foulard Pad

Rotative Rame IV

Laveuse Pad

Benninger Rejet final

Analyses Unité Steam

Tl

IPT

ADEP Steam

LR

BBE

EC

Jour de prélèvement

06.02.01 à 17h 04

07.02.01 à 10h 45

07.02.01 à 11h 20

08.02.01 à 10h 05

09.02.01 à 5h

08.02.01 13h à 17h

Température °C - - - - - 23 Couleur Verdâtre Rouge

violacée Blanchâ-

tre Kaki Brunâtre Bleuâtre

Turbidité NTU 14,8 60,8 105 13,9 530 126

pH 10,2 7,8 6,7 8,1 11,4 6,6

Conductivité µS/cm 616 144 115 140 3970 317 Oxygène dissous mg O2/l - - - - - 5,1 Oxygène dissous

% - - - - - 59,4 D.B.O.5 mg O2/l 65 22 20,5 70 110 140 MEST

mg /l 02 13 47 28 1272 92 D.C.O mg O2/l 76,8 18 101 86,4 9792 490

Huiles et graisses mg/l - - - - - 140

Débit m3/l 1,66 5,4 2,16 11-12 8,5 54,11

Odeur -

Observations Teinture par

foulard

Lavage tapis

Impres-sion

pigmen-taire

Lavage apprêt

déperlant

Lavage après

teinture par

foulard

Prélève-ment au niveau

échangeur (lavage désen- collage, blanchi-ment,

débouil-lissage)

Echantillon composite selon la variation de

couleur du rejet

42

Quant au rejet final que nous avons pris à la sortie de l'usine, les résultats des analyses

sont les suivants :

Tableau 6 : Résultats des analyses des rejets finals de la

COTONA d'après nos études

Paramètres Unités Echantillons 1 Echantillons 2 Date et heure de

prélèvement 19.12.02 à

10h 30 mn

Aspect couleur noire couleur grise trouble

Odeur celle du gasoil celle du gasoil

Turbidité NTU 64,4 65,1

Conductivité µS/cm 236 268

Minéralisation mg / l 217 218

pH 7,7 8,03

M.O mg / l 26,3 39,15

MES mg / l 58

TH °F 6,4 8,3

THCa °F 3,8 4,2

TA °F 0 0

TAC °F 9,3 14,1

Fer mg / l trace 0,25

Cl- mg / l 17,75 30,175

SO42 − mg / l 9,625 0,803

NH4+ mg / l 0,06 0,1

NO2− mg / l 0,0658 0

NO3− mg / l 0 0

DCO mgO2 / l 220,8 292,8

DBO5 mg / l 10 105

II.2.4. Interprétation des résultats

La couleur et l'odeur de l'eau de rejet de la COTONA indique déjà la pollution. En plus, sa

turbidité élevée, dépassant la norme est aussi un signe de pollution. Cette valeur élevée est

due à la présence d'une grande quantité de matières dissoutes et de matières colloïdales. Ces

eaux ont donc besoin d'une clarification.

43

D'autre part, la DCO dépasse énormément la valeur limite. Ceci perturbera le milieu

récepteur car il y aura diminution de la quantité d'oxygène.

Notre étude et celle effectuée par le BIODEV confirme que les effluents liquides de la

COTONA nécessitent un traitement poussé pour protéger le milieu récepteur, plus

précisément la rivière de SAHATSIO qui en subit la conséquence néfaste. Mais comme la

qualité de rejet varie suivant les différentes opérations en cours, la mise en place d'une station

de traitement de plus en plus sophistiquée est une nécessité.

Un traitement phisico-chimique serait efficace pour ce type d'eaux usées sortant de cette

industrie textile.

II.3. Les eaux usées de la SACIMEM

II.3.1. Processus de fabrication

Le schéma ci-après nous montre le processus de fabrication de cigarettes :

MAGASIN DE MATIERES PREMIERES : TABACS FOURNITURES

PREPERATION GENERALE

SCAFERLATI

ENCAISSAGE

CONFECTIONNEUSE

CIGARETTES

EMPAQUETTEUSE

CARTOUCHES - CARTONS

MAGASIN DE PRODUITS FINIS

Figure 7 : Processus de fabrication de cigarettes dans l'usine SACIMEM.

44

II.3.2. Quelques chiffres significatifs

Grâce aux données fournies par la SACIMEM, nous pouvons citer quelques chiffres.

CHIFFRES D'AFFAIRES

en 1999 : 128.000.000.000 FMG

en 2000 : 146.000.000.000 FMG

en 2001 : 160.000.000.000 FMG

EFFECTIFS EN 2002 : 235

PRODUCTION EN MILLIONS

D'UNITES DE CIGARETTES

en 1999 : 2537

en 2000 : 2508

en 2001 : 2704

MATIERES PREMIERES CONSOMMEES EN 2001

Tabacs : 2426 tonnes

Sorbitol (solvant) : donnés non disponibles

Sucre : donnés non disponibles

Eau (puits et JIRAMA) : 23838 m3

Gas oil : 310.000 litres

Electricité : 1.302.525 Kwh.

Remarquons que les différentes opérations se déroulant au sein de la SACIMEM ne

demandent qu'une faible quantité d'eau, sauf lors du mouillage des déchets. Les eaux rejetées

par cette usine proviennent donc de ce mouillage et de la toilette.

DEBIT DU REJET D'EAUX USEES : environ 5,4 m3 / h.

45

II.3.3 . Analyses des eaux usées de la SACIMEM

Nous tenons d'abord à signaler que même si la quantité des eaux résiduaires de la

SACIMEM est faible par rapport à celle rejetée par la COTONA, les eaux usées devraient

subir un traitement convenable. Comme partout ailleurs, une précaution devrait toujours être

observée lors des rejets des eaux usées afin de mieux préserver les milieux environnants. Le

long du canal d'évacuation, même très loin de l'usine, on sent toujours l'odeur de la cigarette.

En plus, ces eaux rejetées sont très concentrées.

Quelles sont alors les caractéristiques de ces eaux ? D'après les analyses que nous avons

effectuées au laboratoire de la JIRAMA, nous avons pu obtenir les résultats consignés à la

page suivante.

46

Tableau 7 : Caractéristiques des eaux résiduaires

de la SACIMEM

Paramètres Unité Echantillon 1 Echantillon 2

Date et heure de prélèvement

19.12.02 12 h

03.03.03 8h 30 mn

Aspect Trouble Couleur noir café

Odeur Celle de cigarette Celle de cigarette

Turbidité NTU 16,1 690

Conductivité µS / cm 223 9550

Minéralisation mg / l 207 7681,7

pH 7,9 6,12

MO mg / l 22,8 21500

TH °F 5,7 450

THCa °F 2,5 250

TA °F 0 0

TAC °F 9 410

Fer total mg / l 0,55 0,08

Cl- mg / l 19,525 190

SO42 − mg / l 0 1168,5

NH4+ mg / l 0,02 4

NO2− mg / l 0,1316 0,66

NO3− mg / l 0 233

DCO mg O2 / l 115,2 30720

DBO5 mg / l 39,5

47


Les deux échantillons présentent une grande différence. Le deuxième correspond à l'eau

de lavage des déchets proprement dits. Ce qui explique la concentration très élevée en

substances polluantes. Ce mouillage de déchets ne dure pas trop longtemps. Le premier

échantillon provient des eaux vannes et des eaux de chaudière. D'où la concentration moins

faible en matières polluantes.

Il faut noter que, la conductivité trop élevée témoigne l'importance de la minéralisation

globale dans le rejet. Ça veut dire que cette eau est difficilement utilisable dans les zones

irriguées.

A part cela, la forte concentration en matières organiques indique que l'eau est de

mauvaise qualité. Mais comme cette eau résiduaire de la SACIMEM est le siège d'une fermentation très poussée, on n'a donc pas pu mesurer la DBO5 à cause du dégagement

important de gaz. Une forte pression du gaz a empêché la montée du mercure dans le

manomètre.

La DCO trop élevée nous signale que cette eau usée renferme une grande quantité de

matières réductrices. C'est un signe de pollution organique.

La forte teneur en chlorure et en sulfate a un gros inconvénient. Souvenons-nous du cas

qui s'est produit tout récemment à Diégo Suarez. Plus précisément à RAMENA, des poissons

et des crustacées sont morts. Les analyses effectuées par l'Institut Pasteur ont montré qu'il y a

eu des traces de chlorure dans l'eau et au sein de ces poissons. Ce taux de chlorure limite la

réutilisation de cette eau surtout en agriculture. Mais rien qu'en regardant la couleur, on peut

dire que cette eau est de mauvaise qualité. Les eaux colorées présentent beaucoup

d'inconvénients. Les substances responsables de cette coloration peuvent former des chelatés

avec les ions métalliques, et vont interférer sur les phénomènes de floculation lors du

traitement.

Un épandage précédé d'une décantation prolongée serait préférable pour traiter les eaux

usées de la SACIMEM. Cet épandage a pour but :

- d'obtenir un degré d'épuration élevé avec assimilation des charges organiques et

minérales, et destruction des germes pathogènes.

- de valoriser agronomiquement la charge organique et la charge minérale.

48

Mais on peut aussi envisager le regroupement des effluents de la SACIMEM avec ceux

de la COTONA, et d'en effectuer le traitement dans une même station d'épuration.

En plus, il y a aussi le rejet de la JIRAMA. Ces trois usines pourraient coopérer pour

une mise en place d'une station de traitement des eaux usées plus sophistiquée.

II.4. Les eaux du lac Andranomaimbo

Le lac d'Andranomaimbo est le milieu de déversement de différents types d'eaux usées.

Les eaux usées domestiques de la ville sont déversées dans ce lac auxquelles s'ajoutent les

eaux usées hospitalières (SABOTSY et ANDRANOMADIO), les eaux usées de la voirie, les

eaux pluviales, les effluents des différentes stations d'essence...

II.4.1. Analyse des eaux usées du lac Andranomaimbo

Différents égouts évacuent une grande quantité d'eaux usées dans le lac

d'Andranomaimbo. Ce lac est donc considéré comme un réservoir de stock des eaux usées

urbaines de la ville d'Antsirabe. Ces eaux ne s'arrêtent pas dans le lac, mais une grande buse

les fait sortir et elles arrosent des terrains de végétations le long des canaux d'évacuation. Ceci

nous a poussée à effectuer les analyses de ces eaux du lac.

Les résultats des analyses sont ainsi présentés au tableau ci-après :

49

Tableau 8 : Caractéristiques des eaux du lac d'Andranomaimbo

Paramètres Unité Echantillon 1 Echantillon 2

Date et heure de prélèvement

19.12.02 17 h 20 mn

03.03.03 16 h 30 mn

Aspect Couleur verte Couleur verte

Odeur mauvaise mauvaise

Turbidité NTU 21,6 16,1

Conductivité µS / cm 880 796

Minéralisation mg / l 816 649

pH 8,8 8,86

MO mg / l 5,85 3,45

MES mg / l 0,18 0,028

TH °F 11,6 12,4

THCa °F 5,6 7,2

TA °F 2,5 1,1

TAC °F 37 32,4

Fer total mg / l 0,5 0,15

Cl- mg / l 88,75 42,6

SO42 − mg / l 17,32 25,26

NH4+ mg / l 0,02 0

NO2− mg / l 0,329 0,95

NO3− mg / l 0,886 15,1

DCO mg / l 19,2 9

DBO5 mg / l 23 15


La couleur et l'odeur de l'eau du lac présente un signe de mauvaise qualité. L'eau du lac

ne contient que peu de matières en suspension. Mais les analyses montrent qu'elle renferme

des matières dissoutes.

On a aussi remarqué la forte teneur en chlorures qui limitera le domaine de réutilisation

de ces eaux usées.

Malgré tout, les résultats des analyses ne sont pas très loin des normes requises.

D'où la réutilisation possible de cette eau du lac après traitement.

50

II.5. Les eaux de la rivière de Sahatsio

La rivière de SAHATSIO reçoit la plus grande partie des rejets d'eaux usées qui

proviennent des activités industrielles, se déroulant dans la ville d'ANTSIRABE. Entre autres,

TIKO , COTONA et la JIRAMA déversent leurs rejets dans cette rivière. La population

avoisinante en subit les méfaits.

II.5.1. Analyses des eaux de la rivière Sahatsio

Pour pouvoir en tirer une conclusion et interpréter les résultats de l'analyse, nous avons

effectué des prélèvements en amont et en aval des déversements. Les résultats ainsi obtenus

sont présentés au tableau de la page suivante :

51

Tableau 9 : Caractéristiques des eaux de la rivière SAHATSIO

AMONT AVAL

Paramètres Unité échantillon 1 échantillon 2 échantillon 1 échantillon 2 Date et heure

de prélèvement 19.12.02

13 h 15 mn 02.03.03

10 h 15 mn 19.12.02

10 h 08 mn 03.03.03

8 h

Aspect trouble trouble trouble trouble

Odeur absente absente gasoil gasoil

Turbidité NTU 611 84,1 903 128,6

Conductivité µS / cm 27,1 43,1 28,8 107,3

Minéralisation mg / l 25 35 27 87

pH 7,6 7,8 7,3 7,7

MO mg / l 24,8 1,75 28,8 2,6

MES mg / l 0,944 0,116 1,87

TH °F 3,4 3 0,9 3,7

THCa °F 0,1 0,9 0,4 2,2

TA °F 0 0 0 0

TAC °F 1,3 2,6 2,2 2,2

Fer total mg / l 12 0,6 17 0,3

Cl- mg / l 1,775 189,03 8,875 504,1

SO42 −

mg / l 1,087 1,89 15,457 0

NH4+

mg / l 0,04 0 0,04 0

NO2−

mg / l 0 0 0 0,26

NO3−

mg / l 0,443

0,38 0,6645 2,92

DCO mg / l 19,2 24 38,4 19,2

DBO5 mg / l 20 17,5 20 21,3


D'un jour à l'autre, on observe une variation des différents paramètres qui définissent la

caractéristique de l'eau de la rivière.

Suivant le type des rejets qu'elle reçoit, on assiste, soit à une diminution, soit à une

augmentation de la concentration de matières polluantes de cette rivière. En aval, les teneurs

en substances polluantes sont presque élevées.

52

Ceci indique que la plus grande partie de la pollution de la rivière de Sahatsio provient

du déversement des eaux usées des différentes usines que nous avons déjà citées.

On a remarqué que la concentration en matières polluantes diminue pendant la saison de

pluie à cause du phénomène de dilution. Mais cette concentration devient très inquiétante

pendant la saison sèche.

Comme la capacité d'autoépuration de la rivière est limitée, il est donc indispensable de

traiter les eaux usées industrielles ou domestiques avant de les rejeter dans la rivière. Ainsi

nous pouvons préserver le milieu aquatique et environnant des impacts néfastes de la

pollution.

II.6. Evaluation des conséquences des rejets d'eaux usées d'après les enquêtes faites sur

place

La population aquatique et l'homme sont les principales victimes du déversement des

rejets sans traitements. Mais la culture en subit aussi la conséquence.

II.6.1. Conséquences sur la santé publique

Très redoutés pour leurs impacts sur la santé publique, les agents pathogènes provenant

des eaux usées sont à l'origine des différentes maladies. Ainsi, les responsables des hôpitaux

nous a informé que les diarrhées, les maladies de la peau et les maladies pulmonaires sont les

plus fréquentes dans cette ville.

En plus, on rencontre souvent l'intoxication due à la consommation des légumes irrigués

par les eaux de rejet, plus précisément par le lac Andranomaimbo. Les «quatre'mis» qui

s'installent tout près du lac sont fréquemment victimes de ces différentes maladies.

Malheureusement, les médecins chefs n'ont pas pu nous donner des chiffres statistiques

relatifs à cette situation. Mais ils ont affirmé que ces maladies graves sont très fréquentes dans

cette ville.

53

II.6.2. Conséquences sur la faune aquatique

Les divers rejets d'eaux usées sont les principales sources des pollutions des eaux de

surface. Si les rivières, les lacs ou les fleuves sont pollués, les différentes espèces qui les

peuplent se trouvent menacées et peuvent être tuées.

C'est le cas de la rivière de Sahatsio où meurent beaucoup de poissons quand le niveau

d'eau devient plus bas ; ceci est dû à l'augmentation de la concentration en matières

polluantes.

II.6.3. Conséquences sur la culture

La culture du riz est la plus touchée par ce déversement d'eaux usées. Selon les

cultivateurs, surtout quand le niveau d'eau de la rivière augmente, ils sont confrontés à un

grand problème. La culture du riz donne des belles feuilles mais les grains sont vides. Il y a

donc une forte diminution de la production. Ceci aura une répercussion sur l'économie. Il faut

noter l'existence des gens qui vivent de cette culture de riz. Ces gens sont désespérés car plus

on avance dans les temps, plus la situation s'empire. Il faut donc traiter les eaux usées avant

de les déverser dans les milieux naturels. C'est une façon de sauvegarder la nature.

54

TROISIEME PARTIE : TRAITEMENTS PROPOSES POUR LA CON FORMITE DE

LA QUALITE DES EAUX USEES REJETEES DANS L'ENVIRONNE MENT

III.1. Différents procédés de traitement proposés [5, 9, 13, 14, 15]

Pour l'épuration des eaux usées urbaines et industrielles, différents procédés de

traitement peuvent être appliqués. On regroupe ces procédés en :

- procédés physiques (dégrillage, décantation, filtration, adsorption ...)

- procédés chimiques (précipitation, floculation...)

- procédés biologiques (nitrification, dénitrification, lagunage, aspersion...)

Les différentes chaînes de traitement qu'on peut envisager sont constituées par un

ensemblage de ces divers procédés. Le choix d'un mode d'épuration doit tenir compte des

considérations d'ordre techniques liées à l'efficacité relative de ces divers procédés, d'ordre

économiques portant sur l'estimation des frais de premier établissement, des frais de

fonctionnement et d'exploitation.

Ce choix doit être souple pour prévoir les aménagements ultérieurs. Mais quand il s'agit

des eaux usées urbaines, une règle générale consiste à considérer les filières suivantes:

- traitements préliminaires (physiques, chimiques ou biologiques)

- décantation primaire

- traitement secondaire

- traitement tertiaire.

En effet, on peut envisager différentes stations de traitement suivant les procédés

utilisés.

55

III.1.1. Traitements biologiques [5, 13, 15]

III.1.1.1. Généralités

Les eaux usées urbaines ou industrielles renferment des polluants organiques

biodégradables ou non biodégradables. Seulement les fractions biodégradables peuvent être

réduites par les traitements biologiques. Ces fractions peuvent être des glucides, des lipides ou

graisse et des protides. Leur dégradation est assurée par une culture bactérienne. Selon la

nature des micro-organismes responsables de la dégradation de ces matières organiques, on

distingue deux processus de traitements biologiques :

- le processus anaérobie appliqué dans le traitement des boues,

- le processus aérobie réservé pour le traitement secondaire des eaux

usées.

Le mécanisme d'élimination des matières organiques se fait en deux étapes. D'abord, il y

aura élimination initiale importante de la DBO correspondant aux matières en suspension, aux

colloïdes et à quelques produits solubles très facilement assimilables.

Ensuite, une élimination lente et progressive de la DBO soluble restante aura lieu.

Ainsi, 85 à 90 % de la pollution peuvent être soustraits de l'eau à traiter pendant un temps très

court.

L'introduction des polluants nutritifs (polluants organiques des eaux usées) dans la

biomasse active se passe comme suit :

- les matières colloïdales sont floculées et englobées, avec les matières

en suspension, dans les amas de micro-organismes de la biomasse ;

les matières dissoutes sont adsorbées à la surface des

constituants de ces amas.

- une partie des substances dissoutes traverse les membranes extérieures

des micro-organismes et vient enrichir le protoplasme.

Ce transfert de matières nutritives des eaux usées vers la surface des micro-organismes

ou à l'intérieur des micro-organismes conduit à l'accélération des deux processus biologiques

suivants :

56

- la consommation de ces matières nutritives par les micro-organismes

qui est à la base du maintien et du développement de leur énergie

vitale ;

- l'assimilation et la transformation d'une partie de ces matières en

matériau cellulaire, qui se traduisent par l'augmentation du nombre de

masse totale des micro-organismes présents.

Il faut noter que ces deux processus biologiques s'accompagnent d'une consommation

d'oxygène.

Pour maîtriser l'ensemble du phénomène, il faut donc :

- contrôler la quantité de micro-organisme en chaque point de l'ouvrage,

- maintenir ces micro-organismes en bon état d'activité biologique,

- contrôler l'apport d'oxygène en tout point de l'ouvrage, et ceci, en

fonction de la quantité de micro-organismes présents et le volume de

concentration en matières polluantes nutritives.

Parmi les épurations biologiques aérobies, les techniques de boues activées et de lits

bactériens sont les plus utilisées.

III.1.1.2. L'épuration par boues activées

Cette technique généralement employée pour le traitement des rejets de grandes et

moyennes agglomérations, peut aussi être appliquée pour les très petites agglomérations.

Dans les réacteurs de boues activées, la masse bactérienne est accumulée grâce au

recyclage des boues.

Habituellement, on classe les procédés par boues activées par niveau de charge, selon le

tableau ci-après :

57

Tableau 10 : Classement des procédés par boues activées par

niveau de charge [5]

Appellation

Charge massique Cm

kg DBO5/kg MES.J

Charge volumique

Cv kg DBO5 /

m3.j

Age des

boues en

J.

Rendement ρ

d'élimination de la

DBO5 sur ERU

Faible charge

Cm < 0,15 __________________

Cm < 0,07

(aération prolongée)

Cv < 0,40

10 à 30

ρ ≥ 90 %

nitrification possible

Moyenne

charge

0,15 < Cm < 0,4

0,5 < Cv < 1,5

4 à 10

ρ ≥ 80 à 90 %

nitrification possible aux températures élevées

Forte charge

1,2 < Cm < 0,4

1,5 < Cv < 3

1,5 à 4

ρ < 80 %

* Dispositifs nécessaires

Nous allons voir différents types de bassins de boues activées

vers C

EB

BR

EB : eau brute BR : boues de retour C : clarificateur

Figure 8 : Bassin à flux piston [5]

58

EB

BRvers C

EB : eau brute

BR : boues de retour

C : clarification

Figure 9 : Bassin à mélange intégral [5]

A2

A1EB + BR

vers D et C

EB : eau brute


C : clarification

D : dégazage

A : grille d'injection d'air

Figure 10 : Bassin à boucle fermée

Réacteur à puits profond [5]

59

EB : eau brute


C : clarification

Figure 11 : Bassin à cascade [5]

EB : eau brute


C : clarification

Figure 12 : Bassin à alimentation étagée [5]

60

Voyons quelques types de circuits

Figure 13 : Alimentation conventionnelle à piston [13]

Figure 14 : Contact stabilisation [13]

Figure 15 : Alimentation étagée [13]

61

Nous allons enchaîner avec des exemples de stations de traitement

Figure 16 : Station de boues activées avec stabilisation aérobie [5]

62

Cette station ne présente pas une décantation primaire, mais une autre se présente

comme suit :

Figure 17 : Station à boues activées avec décantation primaire et

digestion anaérobie [5]

63

La décantation primaire a pour but d'améliorer la qualité des prétraitement par la capture

des matières en suspension naturellement décantables et par une élimination poussée des

flottants. Ceci entraîne une réduction des volumes de bassins d'aération et des besoins

énergétiques pour le traitement biologique ultérieur.

* Remarques

Pour le traitement par boues activées, la quantité de pollution retenue est d'autant plus

importante que la masse bactérienne est élevée.

Le rendement épuratoire d'une installation de boues activées dépend de :

- la fixation, par adsorption et oxydation des éléments polluants par la

masse bactérienne,

- la bonne séparation de ce floc et de l'eau épurée.

Passons à l'autre technique d'épuration.

III.1.1.3. L'épuration par lits bactériens

Les lits bactériens sont des dispositifs comprenant des corps de contact sur lesquels se

développe la culture bactérienne épuratrice ou film biologique. Ces matériaux seront

immergés dans l'eau à épurer ou sont arrosés par celle-ci.

Comme il faut maintenir des vides suffisants pour le passage de l'eau et de l'air, des

matériaux de dimension de 4 à 8 cm seraient convenables. L'apport d'oxygène est assuré par la

mise en contact du film bactérien avec l'air atmosphérique.

La hauteur des matériaux formant le lit doit être, au minimum de 1,50 m et au maximum

de 4 à 5 m.

Suivant les types des matériaux utilisés, on distingue deux techniques différentes :

Les lits classiques à ruissellement, sont constitués par des empilements de morceaux de

pouzzolane, silex concassés, scories, cokes... Mais les lits modernes utilisent des matériaux

plastiques.

64

* Les lits classiques à ruissellement

On en distingue :

- les lits à faible charge, constitués par un empilement de faible épaisseur (0,8 à

1,2 m) et alimentés à faible débit (0,4 m3 / m2 / h ),

- les lits à forte charge, plus épais (2 à 3 m et plus), alimentés à un débit supérieur

à 0,6 m3 / m2 / h).

Les lits bactériens à remplissage traditionnel présentent les avantages suivant par

rapport aux procédés à boues activées :

- faible dépense d'énergie, seuls aux pompages (alimentation et

recyclage), juste 0,2 à 0,3 kWh / kg de DBO éliminé,

- fonctionnement ne demandant que peu d'entretien et de contrôle,

- récupération assez rapide après un choc toxique.

Mais malheureusement, ils présentent aussi les désavantages suivants :

- risque de colmatage accentuée par des rejets industriels (graisses,

poils, fibres...)

- plus grande sensibilité à la température

- source de développement considérable de mouches et autres

insectes,

- non maîtrise du tirage d'air (défaut d'oxygénation et odeurs).

- hauteur limitée,

- approvisionnement ou réapprovisionnement difficile du matériau

adéquat,

- production de boues en excès non stabilisées,

- coût de construction plus élevé.

Il paraît alors logique d'éviter les lits bactériens classiques.

65

EB : eau brute

ET : eau traitée

Figure 18 : Lit bactérien avec remplissage traditionnel [13]

* Les lits modernes à remplissage plastique

Les lits plastiques à ruissellement sont les plus développés. On utilise des matériaux

mieux adaptés, constitués par des empilements de plaques planes ou ondulées, des blocs

percés en nids d'abeilles ou des empilements de tubes cloisonnés.

Les lits bactériens plastiques sont particulièrement adaptés au traitement des eaux usées industrielles. Mais il ne faut pas prévoir le traitement des eaux trop concentrées en DBO5

(supérieure à 2500 mg / l).

Figure 19 : Lit moderne à remplissage plastique [13]

66

Figure 20 : Exemple d'une station à lits bactériens [5]

L'aération est assurée par des ouvertures aménagées qui se trouvent à la base du lit.

On peut aussi citer les techniques traditionnelles.

III.1.1.4. Le lagunage aéré et l'épandage

* Le lagunage aéré

Il consiste en la mise en place des bassins qui sont aussi appelés lagunes de profondeurs

variées. On procède donc à une épuration aérobie. Les polluants sont utilisés comme source

de nourriture pour les bactéries qui se développent dans les bassins de lagunage.

L'activité photosynthétique des algues vertes se développant abondamment dans un tel

milieu fournit l'oxygène nécessaire aux micro-organismes.

En effet, l'aération et le brassage peuvent être assurés par des aérateurs de surface fixes

ou montés sur des équipages flottants. Ce procédé aboutit à la formation de boues activées qui

vont se déposer au fond de la lagune. La masse de dépôt s'accroît lentement. Les boues en

excès seront évacuées ou extraites périodiquement.

67

Ainsi, on peut alors épurer une eau résiduaire à plus de 80 % avec de temps de contact

d'environ cinq jours. L'énergie dépensée pour le brassage et l'oxygénation est de 3 à 4 watts

par m3 de bassin.

Ce lagunage aéré est particulièrement bien adopté à l'épuration des eaux usées

industrielles moyennement concentrées (DBO de 300 à 1500 mg / l), et peu chargées en

matières en suspension. Mais selon les études qui ont été effectuées, ce mode de traitement

paraît assez mal adapté à l'épuration des eaux usées domestiques.

* L'épandage

Il est couramment employé dans le cas d'un assainissement individuel. Les eaux usées

sont évacuées vers des prairies ou des terrains de culture dans le but de les épurer à l'aide des

processus biologiques qui s'opèrent naturellement dans le sol.

Ce procédé ne peut être appliqué que pour des terrains perméables à l'eau . L'épuration

par épandage s'effectue en deux étapes.

Tout d'abord, il y aura fixation des matières à épurer sur les particules de terre. Ensuite,

vient la dégradation sous l'action des microbes du sol.

L'épandage peut être appliqué à la production agricole. Mais une épuration préalable de

dégraissage et de décantation est recommandée. L'eau à épurer est admise dans le sol, soit par

submersion, soit par aspersion. Le choix dépend de la topographie et de la nature du sol.

Cependant, l'épandage ne peut être appliqué qu'après avis du service hydraulique et

consultation d'un géologue sur le risque d'une éventuelle pollution de nappes souterraines.

Si le traitement biologique n'est pas compatible aux eaux usées à traiter, nous pouvons

appliquer un autre type de procédé, à savoir, le traitement physico-chimique.

68

III.1.2. Traitements physico-chimiques

III.1.2.1. Généralités

Comme le traitement biologique s'adapte mal, on a une certaine limite aux variations de

débit ou de qualité de l'eau à traiter. L'adoption d'une filière physico-chimique est une solution

à ce problème. Mais cette filière doit être plus sophistiquée et éventuellement comporter une

stérilisation pour la protection du milieu récepteur.

Les traitements physico-chimiques, réduits à une simple coagulation - décantation ont

quand même l'avantage de précipiter un certain nombre de substances toxiques (métaux

lourds) et le phosphore.

D'où leur capacité de protéger préalablement la qualité des lacs.

III.1.2.2. La coagulation floculation

Cette technique s'applique plus particulièrement à la fraction colloïdale se trouvant dans

l'eau à traiter. Les particules colloïdales sont des particules ionisées qui se déplacent sous

l'action d'un champ électrique. L'élimination de cette forme de pollution se fait en deux étapes

:

- la coagulation qui consiste en une déstabilisation de ces particules par

action des réactifs chimiques qui annulent les forces répulsives.

- la floculation qui assure l'agglomération des colloïdes déchargés par

suite de contacts entre les particules. Ceci sera favorisé par un

processus mécanique. Il y aura formation de flocs.

* Les réactifs

Les réactifs de coagulation utilisés sont le chlorure ferrique FeCl3, le sulfate ferreux

FeSO4. Mais le sulfate d'alumine, qui est un produit très hydraté Al2(SO4)3, 18 H2O, est le

plus employé.

Le choix du coagulant dépend de la nature de l'eau à traiter et doit être fait après essais.

Mais en plus, des considérations économiques et la facilité d'approvisionnement peuvent

influencer ce choix.

On peut admettre qu'une coagulation au sulfate d'alumine permet d'éliminer 65 à 75 %

de la DBO et 90 à 95 % des matières en suspension selon l'adjuvant

69

utilisé. La chaux et les polyélectrolytes sont les adjuvants les plus fréquents. Mais on constate

que la chaux permet d'obtenir un floc plus lourd et mieux décantable que les polyélectrolytes.

La détermination des doses à appliquer pour les réactifs et les adjuvants devra se faire

après essai de floculation appelé aussi "jar-test". Cet essai sera effectué au laboratoire.

Dans le cas des eaux usées, les doses à appliquer sont toujours très élevées :

- 150 g à 200 g / m3 de sulfate d'alumine pour les eaux urbaines.

- 200 g à 1000g / m3 de sulfate ferrique pour les rejets de teinturerie.

- 150g à 500g / m3 de chlorure ferrique pour les rejets d'un abattoir.

Suivant les réactifs, les réactions mises en jeu sont :

. Al2(SO4)3+18H2O+3Ca (HCO3)2 —> 2Al(OH)3+3CaSO4+6CO2+18H2O

. Fe2 (SO4)3+3Ca (HCO3)2 —> 2Fe(OH)3+3CaSO4+6CO2

. 2FeCl3+3Ca (HCO3)2 —> 2Fe(OH)3+3CaCl2 + 6CO2

Il faut noter que la coagulation se passe dans une zone de pH bien déterminée. Le

sulfate d'alumine ne coagule bien qu'à un pH compris entre 5,8 et 7,4. La chaux remonte le

pH. Un acide l'abaisse.

* L'équipement de floculation

La formation des flocs dans l'eau coagulée demande un certain temps. Un brassage

rapide pendant quelques minutes, suivi d'une agitation lente pendant 15 à 20 minutes facilite

la formation des flocs.

Des hélico-agitateurs ou des pales de brassage tournant rapidement assurent le mélange.

Mais des appareils à bras tournants à la vitesse de rotation 5 tours / minute assurent l'agitation

lente afin de ne pas briser les flocons déjà formés et entraîner leur grossissement progressif.

Des bacs appropriés, résistants à la corrosion doivent être employés pour le stockage et

la préparation des réactifs.

70

On peut utiliser des cuves métalliques ou en béton. Un revêtement en peinture plastique,

ébonite serait convenable. Sinon, on peut directement utiliser des cuves en matière plastique

comme CPV.

Des dispositifs adaptés comme les pompes doseuses, doseurs et distributeurs de liquides

doivent être utilisés pour effectuer le dosage des réactifs. Les pompes doseuses à membranes

sont plus économiques mais d'une précision moyenne. Il vaut mieux utiliser les pompes

doseuses à piston, plus chères mais beaucoup plus précises.

Ces dispositifs de dosage aident à économiser les réactifs qui, souvent, coûtent chers.

* L'équipement de décantation

Un décanteur doit être mis en place pour pouvoir séparer la masse de flocs et l'eau

traitée.

Généralement, on utilise des décanteurs statiques raclés lorsque le volume de boues

produites est important et leur tassement difficile. Des appareils avec une fosse de

récupération de boues largement dimensionnée sont prévus comme épaississeur. Mais il vaut

mieux séparer la décantation et l'épaississement.

Pour simplifier l'installation, on peut coupler le bassin de floculation et celui de

décantation.

Ces décanteurs sont généralement des appareils cylindriques ou coniques. Mais il existe

aussi des décanteurs rectangulaires.

Pour les décanteurs circulaires, les diamètres de l'ouvrage peuvent atteindre 60m, bien

que les dimensions les plus fréquentes restent au voisinage de 30m. Le radier doit avoir une

légère pente pour faciliter l'évacuation de boues vers le centre. Cette pente est de l'ordre de

1/12. Concernant la hauteur du mur périphérique, elle ne peut être inférieure au 1/10 du

diamètre.

Dans le cas des décanteurs rectangulaires, la longueur peut atteindre 90m pour les plus

grands ouvrages, mais elle est plus fréquemment limitée à 30m. La largeur d'un bassin de

décantation est comprise entre 5m à 10m.

Comment dimensionner un décanteur ?

71

Le calcul est basé sur la formule de HAZEN

V = Erreur !

avec,

Q : débit d'entrée d'eau (m3 / h)

S : surface théorique du bassin de décantation (m2)

V : vitesse de décantation selon HAZEN

ou vitesse de surverse.

(doit être inférieure à 2m / h)

Ainsi, on peut tirer Sd qui est la surface du décanteur, correspondant à une vitesse réelle

de décantation Ud.

Ud = Erreur !

En plus, nous avons l'égalité suivante :

Sd x Hd = Q x T

où, T est la durée de décantation.

Ainsi on peut calculer la hauteur du décanteur Hd (en m)

Hd = Erreur !

72

Exemples de décanteurs

Figure 21: Décanteur circulaire [13]

Figure 22 : Décanteur longitudinal à pont [13]

73

Figure 23 : Décanteur longitudinal à chaînes [13]

* L'équipement de filtration

Après la floculation, l'eau traitée à la sortie du décanteur contient toujours des particules

non décantables. La mise en place d'un filtre peut assurer l'élimination de ces particules

restantes, qui peuvent être responsables de la couleur, des odeurs et de la toxicité.

La filtration liée au procédé d'adsorption, sur un adsorbant fixe, est habituellement

utilisée. Le charbon actif est l'adsorbant le plus utilisé.

On peut citer 2 types de filtre.

74

Figure 24 : Filtre AQUAZUR [9]

Figure 25 : Filtre fermé sous pression à lavage par retour d'eau [9]

75

Comment dimensionner le filtre ?

La formule générale V = Erreur ! est toujours valable. Mais la vitesse de filtration convenable Vf doit être déterminée au laboratoire.

D'où la surface du filtre Sf = Erreur !

Pour le débit, se reporter à l'annexe 16

En conclusion, la filière d'un traitement physico-chimique se présente schématiquement

comme ci-après :

Prétraitement Bassin de coagulation

Décanteur floculateur Filtre

eau usée chaux

sulfate d'alumine

eau traitée Figure 26 : Chaîne de traitement physico-chimique

III.2. Essai de traitement au laboratoire

Les essais que nous avons effectués consistent en une coagulation - floculation.

Il s'agit donc d'un traitement physico-chimique.

Nous avons choisi l'eau du lac Andranimaimbo comme un sujet de traitement. Ceci nous

a permis de voir qu'il est possible d'effectuer le traitement d'un mélange de plusieurs types

d'eaux usées. Ainsi, on pourrait utiliser ce lac comme un réservoir. L'eau du lac, après avoir

subi un traitement physico-chimique, pourra être recyclée dans des domaines industrielles,

agricoles, municipales...

On a utilisé le sulfate d'alumine de concentration égale à 10g / l comme réactif. Un jar-

test doit être fait pour voir la dose que l'on doit appliquer. Le principe consiste à apprécier la

qualité de la floculation.

76

Il s'agit d'utiliser 5 vases de 1 litre chacune. On adopte une dose croissante de sulfate

d'alumine dans ces vases remplies d'eau usée. Un appareil assure l'agitation. On procède tout

d'abord à une agitation rapide de 100 tours par minute pendant 2 minutes. Ensuite, on la

poursuit avec une agitation lente de 40 tours par minute pendant 20 minutes.

On observera la formation des flocs. Après cette agitation, on laisse l'eau usée floculée

se décanter pendant 15 minutes. Pour terminer, on siphonne la partie supérieure de l'eau dans

chaque vase et on les met dans 5 bechers différents. On détermine les turbidités.

On sait que 10 g de sulfate d'alumine correspond à 1 litre de solution :

10 g de S.A —> 1 l de solution

10. 103 mg —> 103 ml

1 mg de S.A —> Erreur ! ml

1 mg de S.A —> 0,1 ml

Les doses que nous avons appliquées sont consignées dans le tableau suivant :

Tableau 10 : Doses appliquées pour le jar-test

Dose de S.A (mg / l) 55 60 62,5 65 67,5

Prise de S.A (ml / l) 5,5 6 6,25 6,5 6,75 Turbidité après coagulation - floculation (NTU)

6,76

4,38

5,19

5,03

3,81

La meilleure dose est de 67,5 mg / l. Mais comme il ne s'agit pas d'épurer une eau

potable, on peut prendre la dose 60 mg / l pour des raisons économiques. La turbidité 4,38

NTU n'est déjà pas mal. Donc pour l'eau du lac, on a donc fixé la dose à 60 mg / l.

On a donc recommencé l'essai avec 20 l d'eau du lac Andranomaimbo, en prenant la

dose 60 mg de sulfate d'alumine dans 1 l d'eau. Au total, on a utilisé 1200 g de sulfate

d'alumine pour les 20 l d'eau à traiter ; c'est - à - dire qu'on a versé 120 ml de solution de

sulfate d'alumine.

Un agitateur assure le brassage. L'eau à traiter est soumise à une agitation rapide

pendant 2 mn. Ensuite, on la continue par une agitation lente pendant 20 mn pour assurer la

formation et l'entassement des flocs. Après, on laisse l'eau floculée se reposer pendant 15 mn.

Les flocs se décantent au fond du récipient.

77

L'eau décantée est déjà claire. Pour terminer le traitement, l'eau décantée passe à travers

un filtre à sable. C'est un récipient cylindrique de 34,5 cm de hauteur et de 12,5 cm de

diamètre. L'épaisseur du sable est de 30 cm.

L'eau filtrée devient limpide et inodore.

III.3. Résultat de l'essai de traitement

Les résultats du traitement sont résumés dans le tableau ci-après. Ce tableau nous

montre l'évolution de la caractéristique de l'eau en partant de l'eau brute du lac jusqu'à l'eau

filtrée.

Tableau 12 : Evolution de la caractéristique de l'eau traitée

Turbidité NTU

pH Conductivité µS / cm

Minéralisation mg / l

Normes < 15 5,5 - 8,5

EB 19,9 8,60 623 493 ED1 9,14 7,79 628 498 ED2 8,91 7,79 628 498

EF1 4,91 7,80 618 490 EF2 4,60 7,90 624 495 EF3 4,38 7,89 625 496 EF4 4,20 7,87 625 496

EF5 4,36 7,91 626 497 EF6 4,29 7,96 626 497 EF7 4,27 7,85 626 497 EF8 4,16 7,95 626 497

EF9 4,20 7,91 627 498

Les résultats de l'essai du traitement nous a permis de conclure que le traitement

physico-chimique est efficace pour l'eau du lac Andranomaimbo. On a bien vu que la

turbidité diminue et l'eau devient de plus en plus claire et sans odeur. Tout ceci veut dire que

l'eau du lac Andranomaimbo peut être réutilisée dans quelque domaine.

C'est l'objet de la quatrième partie de cette étude. Mais auparavant, nous allons parler du

coût de traitement des eaux usées.

78

III.4. Aperçu sur le coût d'épuration des eaux usées

Quel que soit le mode d'assainissement employé, le coût de construction et de traitement

des eaux usées dans une station d'épuration varie largement.

L'assainissement englobe la collecte, le transport et le traitement des effluents urbains.

On peut citer deux modes d'assainissement :

- l'assainissement autonome qui consiste en un déversement direct des eaux usées

dans un dispositif d'épuration qui les rejette dans le sol.

- le traitement des matières de vidange en station centralisée qui se traduit par un

stockage des eaux usées de chaque habitation, dans des fosses étanches avant de les évacuer

vers une station centrale de traitement.

Dans la plupart des cas, on a intérêt à construire des grandes stations desservant plus de

20 000 habitants. Mais, il ne faudra pas passer d'un excès à un autre, sinon, le coût de

construction du réseau de collecte des eaux va dépasser de 5 à 6 fois celui de la station de

traitement.

Il faut que la longueur du réseau ne soit pas trop élevée.

Tout ceci n'empêche pas d'encourager l'assainissement individuel chaque fois que son

coût est compétitif par rapport à celui de l'assainissement collectif.

III.4.1. Coût d'épuration pour les eaux usées industrielles

Généralement, le coût d'une installation d'épuration des eaux usées dépend :

- du réseau de collecte des effluents,

- du prix du terrain sur lequel on construira la station d'épuration,

- du prix du génie civil constitué par l'ensemble du terrassement et des ouvrages

en bétons à réaliser,

- du prix des équipements d'épuration proprement dits.

Quand plusieurs usines se trouvent à proximité l'une de l'autre, il serait intéressant de

regrouper leurs effluents, pour des raisons économiques.

Des expériences antérieures ont montré que les lagunages et les épandages sont

particulièrement économiques et donnent de bons résultats quand ils sont bien gérés.

79

Si une usine se trouve à l'écart des autres sources de pollution, ou encore, si ses rejets ne

peuvent pas être mélangés avec d'autres effluents, cette usine doit traiter seul ses propres

rejets.

Cette mesure est prise pour qu'il ne puisse pas y avoir blocage de tout traitement.

Pour chaque industrie, la meilleure façon de protéger l'environnement, c'est- à - dire de

lutter contre la pollution est de ne pas en faire. Il convient d'abord de rechercher un procédé

de fabrication aussi propre que possible. Les industries doivent diminuer la production des

déchets avant de passer au traitement de la pollution résiduelle. Il faut encourager l'utilisation

d'une nouvelle technologie qui permet de réduire la création de la pollution même si cette

nouvelle technologie sera plus onéreuse que celle qu'elle remplace.

On devra choisir la technologie appropriée car c'est la voie de l'avenir.

On peut aussi penser à un recyclage des eaux usées, afin de diminuer la pollution. C'est

le cas des études préablement effectuées au sein de la Société "STAR".

III.4.2. Coût de traitement en station collective

Le réseau d'égout qui assure le transport des déchets de la ville détient les 65% du coût

total de l'installation.

Quant au prix du terrain, une solution plus compacte et moins gourmande en espace est

justifiée en zone urbaine.

Concernant le coût du traitement proprement dit, celui-ci dépend du choix de procédé.

S'il s'agit d'éliminer la somme des matières en suspension et des matières oxydables,

non liées à celle-ci, le coût du traitement primaire est inférieurement égal à 10% environ à

celui de l'épuration biologique. Mais si on ne prend en considération que les matières en

suspension et les matières oxydables restantes après une décantation de deux heures,

l'épuration biologique est moins onéreuse de 20%.

Plus souvent, comme on ne disposera qu'une fraction des financements nécessaires ; il

vaut mieux effectuer l'épuration primaire pour toute la totalité du débit plutôt qu'une épuration

totale sur une fraction de celui-ci.

80

En conclusion, pour que les investissements aboutissent au maximum d'efficacité, il faut

donc harmoniser les stations et les réseaux. Une station sans réseau et un réseau sans station

sont tous insensées.

En plus, les effluents des stations industrielles et ceux des stations urbaines classiques

contiennent des sels minéraux qui peuvent rendre plus difficiles certaines utilisations de l'eau.

La présence de ces sels contribue à l'eutrophisation du milieu naturel.

Ainsi, des équipements de déminéralisation devront compléter les installations

d'épuration.

81

QUATRIEME PARTIE : REUTILISATION DES EAUX USEES

L'objectif du traitement des eaux usées n'est pas seulement de préserver les milieux

naturels, mais aussi de fournir une autre source d'eau utilisable dans différents domaines.

Cette technique d'épuration des eaux usées permet de mieux gérer les ressources en eau.

Actuellement, on constate une rareté croissante des autres sources d'eau à cause du

développement de la demande en eau potable dans les agglomérations urbaines. Il nous est

donc très intéressant de penser au recyclage des eaux usées après avoir apporté les corrections

nécessaires.

IV.1. Réutilisation des eaux usées en agriculture et en aquaculture

On a découvert l'importance des nutriments contenus dans les eaux usées. Ils peuvent

remplacer les engrais artificiels dont les coûts sont élevés. Les expériences ont montré qu'il y

a eu accroissement de la production agricole lorsqu'on a utilisé les eaux résiduaires pour

l'irrigation de ces cultures. Les eaux résiduaires déjà traitées n'entraînent que des dangers à

caractère minime pour la santé publique. En plus, on peut éviter la dégradation des sols

lorsque qu'on a pris les mesures nécessaires adéquates.

Les eaux usées domestiques et municipales renferment des éléments nutritifs essentiels

à l'agriculture. Mais les rejets industriels peuvent apporter des éléments toxiques. Il y a risque

de colmatage du sol et d'accroissement de la salinité.

D'où la nécessité d'une analyse et de traitement avant l'utilisation.

La RFA, l'Australie, l'Inde, le Mexique et la Tunisie ont déjà trouvé beaucoup

d'avantages dans l'utilisation des eaux résiduaires traitées en agriculture. Mais les eaux usées

non traitées peuvent causer des dégâts redoutables. Les consommateurs et les ouvriers

agricoles peuvent être contaminés par des infestations intestinales par les ankylostomes et par

des infections bactériennes.

Ainsi, le traitement convenable des eaux usées est un moyen très efficace pour protéger

la santé publique.

Nous tenons à remarquer que les cultures les plus adaptées à l'utilisation des eaux usées

sont l'arboriculture, les céréales, les betteraves et les oléagineux.

Les cultures sont à la fois irriguées et fertilisées par l'eau et l'apport des nutriments.

82

L'élevage de la carpe, du tilapia et la culture des plantes aquatiques sont rentables avec

les eaux résiduaires traitées. Les 2/3 des poissons élevés dans le monde sont à l'origine de

cette technique. L'élevage a lieu dans des bassins d'aquaculture. Cette technique d'utilisation

d'eaux résiduaires en aquaculture peut être pratiquée chez nous. Les bénéfices obtenues par la

vente des poissons d'élevage peuvent financer les améliorations dans la gestion et l'entretien

des réseaux d'égouts municipaux. L'Inde et l'Indonésie réutilisent les eaux usées en

aquaculture. Ceci a un impact bénéfique sur le plan économique de ces deux pays. A

Madagascar, l'utilisation des eaux usées recyclées pourraient contribuer à la lutte contre la

malnutrition.

IV.2. Réutilisation des eaux usées en industrie

Nous savons que les industries sont des grands consommateurs d'eau. Mais l'utilisation

des eaux usées pour l'usage industriel est très limitée, surtout quand il s'agit d'une industrie

alimentaire.

D'abord, on peut réutiliser les eaux usées pour le refroidissement en circuit semi-ouvert

ou en circuit ouvert. Les eaux usées peuvent être introduites dans des réfrigérateurs

atmosphériques, dans des condenseurs et dans des échangeurs pour assurer le refroidissement.

Les eaux usées traitées peuvent aussi être recyclées pour le lavage des gaz et des

produits de transport comme le charbon.

Enfin, les eaux résiduaires peuvent alimenter les chaudières à basse pression.

Ainsi, le recyclage des eaux de rejet permet de résoudre le problème d'insuffisance et de

gaspillage en eau dans les industries.

IV.3. Réutilisation des eaux usées pour des usages domestiques et municipaux

Les activités domestiques et municipales ont toujours besoin d'une grande quantité

d'eau. Ces besoins en eau ne cessent de s'accroître. D'où l'importance de la mise en place

d'une station d'épuration des eaux usées. Les eaux traitées peuvent

alimenter les chasses d'eau de toilette. Elles peuvent aussi approvisionner les réseaux

municipaux de lavage des rues, des camions, et les réseaux d'incendie.

83

On peut envisager leur reinjection dans les nappes souterraines et le circuit d'eau

potable.

En conclusion, le traitement et la réutilisation des eaux permet d'éviter divers

problèmes.

En effet, la prise des dispositions ou mesures nécessaires contribue à la lutte contre la

pollution des ressources en eaux qui entraîne l'eutrophisation, la formation des mousses et la

mort des poissons.

De cette manière, on pourrait limiter l'utilisation des engrais artificiels et éviter la

dégradation du sol.

L'irrigation et la fertilisation abaisse la désertification. Des espaces vertes peuvent

s'installer grâce à celles-ci. Mais il faut que les eaux à recycler soient bien gérées.

84

CONCLUSION GENERALE

De la nature où elle est captée, jusqu'à son retour dans la nature, la qualité de l'eau

change. Nous savons que l'eau ne digère pas tout. La pollution reste toujours un problème de

la société. Ainsi, chacun de nous peut et devrait contribuer à la protection et à la pureté de

l'eau avant de la rendre à la nature.

Cette étude nous a permis de voir les caractéristiques des différents types d'eaux usées,

ainsi que leurs impacts sur l'environnement.

Nous avons pu affirmer que les eaux usées contiennent de substances polluantes. Le

rejet des eaux usées non traitées entraîne la dégradation du milieu naturel. L'homme, les

animaux et les plantes en subissent ainsi des conséquences néfastes.

Des réseaux d'évacuation et des stations d'épuration d'eaux usées doivent être mis en

place, afin que l'on puisse restituer une eau compatible avec le milieu naturel.

Les eaux usées peuvent être dépolluées soit par voie biologique soit, par voie physico-

chimique. Elles sont ensuite recyclées ou déversées dans le milieu naturel. Suivant le cas et la

possibilité, on pourra choisir entre ces deux procédés de traitement des eaux usées.

Lors de notre étude, nous avons effectué un essai de traitement physico-chimique. A

l'issue de ces travaux, nous avons pu obtenir un résultat positif pour l'eau du lac

Andranomaimbo, mélange de plusieurs types d'eaux usées.

Après le traitement, l'eau épurée présente des caractéristiques conformes aux normes

indiquées. L'eau de ce lac peut donc être réutilisée dans les domaines agricoles, industriels et

municipaux.

85

Pour une minimisation du coût, en ce qui concerne le traitement des eaux usées

urbaines, on peut procéder à une épuration combinée des rejets provenant de diverses sources.

Mais un prétraitement de chaque rejet serait toujours nécessaire avant de l'envoyer dans le

réseau d'égout.

En conclusion, nous avons constaté que traiter les eaux usées avant de les rejeter devrait

être considéré comme une obligation légale.

C'est ainsi que nous pouvons limiter la pollution de l'eau et protéger nos réserves

écologiques, pour le bonheur des générations futures.

Dans l'avenir, des techniques nouvelles d'épuration apparaîtront. Aussi, l'Etat malgache,

par le biais du Ministère de l'Environnement, devrait-il s'atteler davantage dans l'amélioration

de son programme d'investissements, en faveur d'un environnement non pollué, tant en ville

qu'à la campagne.

Documents

CONTRIBUTION AU TRAITEMENT DES EAUX USEES DE LA VILLE …biblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/sovanoVononiainaG_ESPA... · 2014-03-18 · La ville d'Antsirabe a été sélectionnée à