Ministère de l'Assainissement et de la Salubrité

Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO

Tél. : (+226) 25. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 25. 49. 28. 01 - Mail : [email protected] - www.2ie-edu.org

ÉTUDE D’AVANT-PROJET DETAILLE DE CONSTRUCTION D’UNE STATION

D’EPURATION A BOUE ACTIVEE A LA CITE FONDS DE PREVOYANCE

MILITAIRE (FPM) COCODY - ABIDJAN- COTE D’IVOIRE

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIEUR 2IE AVEC GRADE DE

MASTER

SPECIALITE: EAU ET ASSAINISSEMENT

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

Présenté et soutenu publiquement le 03 juillet 2019 par

Kouamé Sylvestre AMOIN (20160122)

Encadrant 2iE : Dr. Harinaivo Anderson ANDRIANISA

Maître de stage : M. Mamadou SYLLA Sous-Directeur des Etudes

Structure d’accueil du stage : Ministère de l’assainissement et de la salubrité

Jury d’évaluation du stage :

Président : Dr. Franck LALANNE

Membres et correcteurs : Pr. Yacouba KONATE

Dr. Harinaivo Anderson ANDRIANISA

Promotion [2018 /2019]

Ministère de l'Assainissement

et de la Salubrité

i




Remerciements

Au terme de ce travail, je remercie le Seigneur Dieu tout-puissant pour toutes ses grâces. Mes

remerciements vont à l’endroit du personnel administratif et du corps professoral de la

Fondation 2iE (Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement) pour leur

savoir dispensé à notre égard.

Je remercie le Directeur de l’Assainissement Urbain et du Drainage (DAUD) Monsieur

Seydou COULIBALY Directeur de ce mémoire pour tout son apport à la rédaction de ce

mémoire, malgré son programme si chargé il a su me comprendre et me prodiguer de sages

conseils pendant les moments difficiles pour la réussite de ce mémoire.

Je remercie Monsieur Harinaivo Anderson ANDRIANISA, mon encadreur à 2iE, pour sa

disponibilité malgré ses nombreuses occupations, son soutien permanent, ses conseils avisés

et toutes les motivations que j’ai reçues de lui.

Je remercie la Direction de l’Assainissement Urbain et du Drainage (DAUD) de m’avoir

accordé le stage au sein de leur structure.

Je remercie le Sous-Directeur des Etudes et de la Réglementation de la Direction de

l’Assainissement Urbain et du Drainage (DAUD) Monsieur Mamadou SYLLA mon

encadreur (à la DUAD), qui a accepté de me suivre durant ce travail malgré son programme si

chargé.

Je remercie Monsieur Brahima COULIBALY et Monsieur Aka Francis BENIAMBE de

m’avoir aussi encadré durant ce moment au sein de la Direction de l’Assainissement Urbain et

du Drainage (DAUD).

J’adresse mes remerciements à tous les membres de la famille AMOIN, pour leurs soutiens

moral et financier.

Je remercie tous ceux ou toutes celles, qui de loin ou de près, d'une manière ou d'une autre

m'ont aidé et soutenu, pour la réalisation de ce travail.

ii




Résumé

La ville d’Abidjan connait de nombreux problèmes en matière d’assainissement, en effet les

eaux usées sont rejetées dans le milieu naturel (la lagune Ebrié) sans être épurées. Ces

pratiques ont entrainées la pollution de la lagune Ebrié. Pour lutter contre cette pollution,

chaque construction immobilière doit prévoir un système de traitement de ses eaux usées.

C’est dans se contexte que se situe cette étude avec pour objectif général de réaliser une étude

d’avant-projet détaillée de construction d’une station d’épuration à boue activée à la Cité

Fonds de Prévoyance militaire. Au cours de cette étude la première phase a consisté à une

revue documentaire sur le système à boue activée, en suite une visite de terrain a été effectuée

le 22 Novembre 2018 et pour finir nous avons dimensionné les ouvrages de la station

d’épuration. Les différents ouvrages de la station sont, le poste de relevage de forme

cylindrique avec un diamètre de 2,2m et une hauteur de 2m, le degrilleur de hauteur 0,28m et

une largeur de 0,49m, deux dessableurs-déshuileurs de hauteur 2,58m et de diamètre 2,72m,

deux bassins d’aérations de largeur 9,5m et de longueur 14,56m, deux dégazeurs de diamètre

1,92m et de hauteur 2m et deux clarificateurs de diamètre 9,23m et de hauteur 2,77m. Pour la

filière boue nous aurons deux épaississeurs de diamètre 3,5m et de hauteur 4m, un système de

déshydratation et dix lits de séchage de longueur 11m et de largeur 5m. Le coût total de la

station d’épuration s’élève à 4 165 011 436,35 FCFA TTC.

Mots Clés :

1 - Eau usée

2 - Station à boue activée

3- Demande chimique en oxygène

4- Demande biologique en oxygène

5- Matière en suspension

iii




ABSTRACT

The city of Abidjan has many problems in terms of sanitation, as wastewater is discharged

into the natural environment (the Ebrié lagoon) without being treated. These practices have

led to the pollution of the Ebrié lagoon. To combat this pollution, each building construction

must provide a wastewater treatment system. It is in this context that this study is situated with

the general objective of carrying out a detailed preliminary design study for the construction

of an activated sludge treatment plant at the Cité Fonds de Prévoyance militaire. During this

study, the first phase consisted of a documentary review on the activated sludge system,

followed by a field visit on 22 November 2018 and finally we dimensioned the structures of

the wastewater treatment plant. The various structures of the station are, the cylindrical lifting

station with a diameter of 2.2m and a height of 2m, the screen of height 0.28m and a width of

0.49m, two sand and oil separators of height 2.58m and diameter 2.72m, two aeration basins

of width 9.5m and length 14.56m, two degasers of diameter 1.92m and height 2m and two

clarifiers of diameter 9.23m and height 2.77m. For the sludge sector we will have two

thickeners with a diameter of 3.5m and a height of 4m, a dewatering system and ten drying

beds with a length of 11m and a width of 5m. The total cost of the wastewater treatment plant

is 4,165,011,436.35 CFA francs including VAT.

Key words:

1- wastewater

2 - Activated sludge plant

3 - Chemical demand for oxyene

4 - Biological oxygen demand

5 - Suspended matter

iv




Liste des abréviations

DBO5 : Demande Biochimique En Oxygène

DCO : Demande Chimique en Oxygène

MES : Matière en Suspension

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

DAUD : Direction de l’Assainissement Urbain et du Drainage

FPM : Fonds de Prévoyance Militaire

RGPH : Recensement Général de la Population et de l’Habitat

ONAD : Office National de l’Assainissement et du Drainage

SODECI : Société de Distribution d’Eau de la Cote d’Ivoire

MUCH : Ministère de l’Urbanisation, de la Construction et de l’Habitat

APD : Avant-Projet Détaillé

MCAU : Ministère de la Construction, de l’Assainissement et de l’Urbanisme

DAD : Direction de l’Assainissement et du Drainage

PDAD : Plans Directeurs d’Assainissement et de Drainage

VRD : Voirie et Réseaux Divers

FNAD : Fonds National de l’Assainissement et du Drainage

ICPE : Installations Classées pour la Protection de l’Environnement

BENTD : Bureau d’étude National Technique et de Développement

PH : Potentiel d’Hydrogène

CIAPOL : Centre Ivoirien Antipollution

m: mètre

m2: mètre carré

m3: mètre cube

m3/h : mètre cube par heure

Etude d’avant-projet détaillé de construction d’une station d’épuration à boue activée à la

cité FPM Cocody latrille

AMOIN Kouamé Sylvestre Mémoire de Master 2 Eau et Assainissement « 2017 – 2018 » Page 1

Table des matières Remerciements ................................................................................................................................... i

Résumé ............................................................................................................................................... ii

ABSTRACT ...................................................................................................................................... iii

Liste des abréviations ...................................................................................................................... iv

LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................................. 3

I. INTRODUCTION ............................................................................................................. 5

II. PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ETUDE ... 6

II.1- PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ...................................................... 6

II.1.1- Présentation du Ministère de l’assainissement et de la salubrité (MINASS) ...................................... 6

II.1.2- Présentation de la Direction de l’Assainissement et du Drainage (DAD) ........................................... 6

III. PRESENTATION DU PROJET ........................................................................................ 8

III. 1-PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ....................................................................... 8

III.2- Contexte de l’étude ............................................................................................................... 10

III.3- Justification du choix de la filière boue activée ................................................................. 10

III.5- Cadre institutionnel de l’assainissement liquide en Côte d’Ivoire ................................... 11

III.5.1-Cadre réglementaire de l’assainissement en Côte d’Ivoire ............................................................... 12

III.5.2-Normes de rejet ................................................................................................................................ 13

IV- METHODOLOGIE DE CONCEPTION ......................................................................... 14

V- ETUDE DE FAISABILITE TECHNIQUE ...................................................................... 15

V.1- Présentation de la filière de traitement ................................................................................ 15

V.2- Dimensionnement des ouvrages de traitement .................................................................... 16

V.2.1- Poste de relevage .............................................................................................................................. 18

V.2.2- Dégrilleur (Prétraitement) ................................................................................................................ 22

V.2.3- Dessablage – déshuileur (Prétraitement) .......................................................................................... 23

V.2.4- Bassin d’aération (Traitement secondaire) ....................................................................................... 26

V.2.5- Dégazeur ........................................................................................................................................... 29

V.2.6- Clarificateur ou décanteur secondaire (Traitement secondaire) ....................................................... 31

V.2.7- Traitement des boues ........................................................................................................................ 34


V.2.8- Autosurveillance ............................................................................................................................... 39

V.3- Tableau récapitulatif des dimensions des ouvrages de traitement .................................... 41

V.4- PRESENTATION DU PLAN D’AMENAGEMENT DETAILLE DU SITE ............... 43

V.4.1-ETUDE GEOTECHNIQUE DU SITE .............................................................................................. 43

VI- ETUDE DE FAISABILITE FINANCIERE ................................................................... 45

VII- PLAN DE GESTION ENVIRONNEMENTALE ET SOCIALE .............................. 48

VII.1- Les avantages du projet ...................................................................................................... 48

VII.1.1- Protection de l’environnement ....................................................................................................... 48

VII.1.2- Diminution des maladies liées à l’assainissement .......................................................................... 48

VII.1.3- Création d’emplois ......................................................................................................................... 48

VII.2- Les inconvénients du projet ................................................................................................ 49

VII.3- Description des impacts liés au projet à différente phase ............................................... 49

VII.4 - Mesures d’atténuation des impacts ................................................................................... 50

VIII- CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS ..................................................... 51

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ................................................................................... 52

Annexe I : Notes de calcul ...................................................................................................... 54

Annexe 2 : Plans ...................................................................................................................... 77


LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Valeurs limites de rejet dans le milieu récepteur .................................................... 13

Tableau 2: Ratios de consommation d’eau des infrastructures ................................................ 17

Tableau 3: Evaluation des débits et charges journalières ......................................................... 18

Tableau 4: Dimensions du poste de relevage ........................................................................... 20

Tableau 5: Calcul de la HMT de la pompe choisie .................................................................. 20

Tableau 6: Dimensions du Dégrilleur ..................................................................................... 23

Tableau 7: Dimension du déssableur-déshuileur ...................................................................... 25

Tableau 8: Production de boue dans le bassin d'aération ......................................................... 28

Tableau 9: Dimension du bassin d'aération .............................................................................. 28

Tableau 10: Dimension du dégazeur ........................................................................................ 30

Tableau 11:Dimension du clarificateur .................................................................................... 33

Tableau 12: Coefficients am et b en fonction de Cm ............................................................... 35

Tableau 13: Dimension de l'épaississeur .................................................................................. 36

Tableau 14: Dimension du canal de Venturi ............................................................................ 40

Tableau 15: Récapitulatif des dimensions des ouvrages .......................................................... 41

Tableau 16: Devis estimatif et quantitatif ................................................................................ 45

Tableau 17: Impacts liés au projet ............................................................................................ 49

Tableau 18 : Mesures d’atténuation des impacts ...................................................................... 50


LISTE DES FIGURES

Figure 1: Organigramme de la Direction de l’assainissement et du Drainage ........................... 7

Figure 2: Plan de la cité FPM ..................................................................................................... 9

Figure 3: La station de traitement proposée (MAGE 42.2006) ................................................ 15

Figure 4: Les étapes de relevage ............................................................................................... 19

Figure 5: Schéma du poste de relevage .................................................................................... 20

Figure 6: Courbe caractéristique du réseau .............................................................................. 21

Figure 7: Dégrilleur .................................................................................................................. 22

Figure 8: Schéma du déssableur-déshuileur ............................................................................. 24

Figure 9: Bassin d'aération ....................................................................................................... 27

Figure 10: Dégazeur cylindrique .............................................................................................. 30

Figure 11: Clarificateur cylindro-conique ................................................................................ 32

Figure 12: Epaississeur de boue hersé ...................................................................................... 35

Figure 13: Presseur de boue ..................................................................................................... 37

Figure 14: Lit de séchage.......................................................................................................... 39

Figure 15: Canal de Venturi (source : fiche technique canal de venturi) ............................... 40

Figure 16: Plan d'aménagement de la zone .............................................................................. 44




I. INTRODUCTION

La côte d’Ivoire est un pays de l’Afrique de l’ouest, située entre 4°30, 10°30 latitude nord et

2°30, 8°30 longitude ouest. Elle a une superficie de 322 462 km2 et une population estimée à

23 millions d’habitants. Elle est limitée à l’Ouest par le Libéria et la Guinée, au Nord par le

Mali et le Burkina Faso, à l’Est par le Ghana et au Sud par l’Océan Atlantique. Ce pays a

connu depuis son indépendance (1960) une forte croissance démographique. Cette croissance

démographique est plus perçue au niveau de la capitale économique (Abidjan), dans la mesure

où elle rencontre de nombreux problèmes pour satisfaire sa population en matière de logement

vu le nombre élevé de cette population (5 millions d’habitants selon le Recensement Général

de la Population et de l’Habitat de 2014). Pour remédier à ce problème, le gouvernement

ivoirien a décidé de mettre en œuvre une nouvelle politique de l’habitat qui vise à favoriser la

construction des cités immobilières. C’est ainsi que le Fonds de Prévoyance Militaire (FPM)

prévoit la construction de 2600 logements pour satisfaire les populations en matière de

logement. Vu le problème d’assainissement que connait cette capitale, le Ministère de

l’Assainissement et de la Salubrité (MINASS) à travers la Direction de l’Assainissement

Urbain et de Drainage (DAUD) oblige les acteurs de ces types d’opérations immobilières à

mettre en place des systèmes pour le traitement de leurs eaux usées. Pour le respect de ces

exigences demandées, les acteurs de la cité Fonds de Prévoyance Militaire (FPM) à travers des

études antérieures ont eu le choix porté sur la réalisation d’une station d’épuration à Boue

activée pour le traitement des effluents.

C’est dans se contexte que se situe cette étude pour objectif général de contribuer à construire

une station d’épuration à boue activée pour traiter les eaux usées des habitants de la cité FPM

Cocody lattrille.

Pour atteindre cet objectif général nous aurons pour objectifs spécifiques :

- la réalisation d’une étude technique de construction de la station d’épuration ;

- la réalisation d’une étude financière du projet de construction de la station ;

- la réalisation d’une étude d’impact du projet sur sa zone.




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

II.1- PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL

II.1.1- Présentation du Ministère de l’assainissement et de la salubrité (MINASS)

Le Ministère de l’Urbanisation, de la Construction et de l’Habitat (MUCH) régi par le décret

n°2007-472 du 15 mai 2007 devient Ministère de la Construction, de l’Assainissement et de

l’Urbanisme (MCAU) depuis Juin 2011 et enfin devenu Ministère de l’assainissement et de la

salubrité (MINASS) le 04 juillet 2018 est chargé de la conception et de l’exécution de la

politique du Gouvernement en matière d’urbanisation et de l’assainissement de la Côte

d’Ivoire. En liaison avec les différents départements ministériels intéressés, il assure

également la conception et la programmation des investissements, la gestion des

infrastructures, la définition et l’application des réglementations en matière d’assainissement

et de protection de l’environnement à travers son service d’assainissement.

II.1.2- Présentation de la Direction de l’Assainissement et du Drainage (DAD)

La Direction de l’Assainissement et du Drainage est l’une des directions du Ministère de

l’assainissement et de la salubrité, en plus de sa mission de programmer, d’élaborer et de

contrôler les études des plans directeurs d’assainissement en milieu urbain est chargée :

- d’étudier et contrôler les projets de voiries urbaines et de réseaux divers et en suivre

l’exécution en conformité avec les Plans Directeurs d’Assainissement et de Drainage

(PDAD);

- d’assurer le suivi et le contrôle des travaux relatifs aux réseaux primaires d’assainissement et

de drainage en conformité avec le plan d’urbanisme ;

- de suivre l’exploitation et la maintenance des réseaux d’assainissement et de drainage ;

- d’assister les collectivités décentralisées en matière d’assainissement, de drainage, de voirie

et de réseaux divers (VRD).

L’organisation de la Direction de l’Assainissement et du Drainage (DAUD) est représentée

par l’organigramme de la figure 1:




Figure 1: Organigramme de la Direction de l’assainissement et du Drainage




III. PRESENTATION DU PROJET

III. 1-PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

La Cité Fonds de Prévoyance Militaire est une cité située dans la commune de Cocody, plus

précisément à Angré non loin du château. Cette cité comptera 2600 logements. Pour la gestion

des eaux usées de la cité il est prévu un système séparatif, à savoir un système de drainage des

eaux pluviales à part entière et un système de drainage des eaux usées (objet de cette étude).

Pour les eaux usées domestique le système prévoit collecter et drainer ces eaux à travers un

réseau vers deux exutoire. Pour terminer l’eau sera refoulée vers la station de traitement

(figure 2).

Etude d’avant-projet détaillé de construction d’une station d’épuration à boue activée à la cité FPM Cocody latrille


Figure 2: Plan de la cité FPM

Etude d’avant-projet détaillé de construction d’une station d’épuration à boue activée à la cité

FPM Cocody latrille


III.2- Contexte de l’étude

La cité Fonds de Prévoyance Militaire est une cité qui abritera 13000 habitants (figure 2). Vu le

nombre de population qu’elle compte abriter, la mise en place d’un système de traitement de

ces eaux usées est nécessaire voire. Le choix d’un système de traitement des eaux s’est porté

sur le système à boue activée. C’est dans ce contexte que se situe cette étude d’avant-projet

détaillé visant à construire une station d’épuration à boue activée pour la cité FPM Cocody.

III.3- Justification du choix de la filière boue activée

Pour le traitement des eaux usées de la cité FPM, nous choisissons le système d’épuration à

boue activée. Nous choisissons ce système d’épuration car il a une petite occupation au sol et

présente aussi un bon rendement. En effet nous choisissons ce type de traitement car il est bon

pour toute taille de collectivité (sauf très petite), bon pour l’élimination des paramètres de

pollution carboné. Le système à boue activée nous offre aussi la possibilité d’ajouter un bassin

anoxique pour éliminer l’azote (N) et aussi une possibilité de mise en œuvre d’une

déphosphatation simultanée. Nous avons aussi la possibilité de traitement avec ou sans

décanteur primaire (Ourahmoun. 2015). Les autres systèmes comme le lit bactérien a un

fonctionnement simple, demande peu d’entretien et de contrôle mais présente une performance

généralement plus faible que les boues activées. Le lagunage par compte n’a pas besoin

d’énergie, il a un faible coût de maintenance et une faible production de boue mais demande

une emprise au sol importante, présente une variation saisonnière de la qualité de l’eau et des

risques de nuisances olfactives (Konate. 2017).

III.4- DONNEES DE BASE

Les données de base qui nous ont permis d’entamer ce travail sont :

- Nombre d’habitant par logement qui est estimé à 5 selon le rapport premiers résultats de

l’enquête emploi (2003).

- La consommation journalière par habitant est la quantité d’eau journalière est estimée à

70 l/hab/jour selon le rapport d’étude d’avant-projet sommaire de construction de la

station d’épuration de la cité ADDOHA (2018), mais des raisons de sécurité nous allons

l’estimée à 100 l/j/hbt pour ce projet. Le coefficient de rejet est la quantité d’eau usée


FPM Cocody latrille


rejetée sur les 100 litres consommées, il est estimé à 80 % selon les fiches techniques et

méthodologiques du memento de l’Assainissement.

- Le ratio en DBO5 est 45 g/hat/j selon selon le rapport du schéma directeur

d’assainissement et de drainage du district d’Abidjan (2017) mais pour ce projet nous

allons prendre 60 g/hat/j pour plus de sécurité et un ratio en MES de 90 g/hat/j selon la

directive européenne du 21 mai 1991.

- Le ratio en NTk est 9,2g/hat/j et Pt est 0,5 g/hat/j selon le rapport du schéma directeur

d’assainissement et de drainage du district d’Abidjan (2017).

III.5- Cadre institutionnel de l’assainissement liquide en Côte d’Ivoire

Le cadre institutionnel actuel de l'assainissement liquide en Côte d'ivoire se présente comme

suit :

- Le Ministère de la l'Assainissement Urbaine et de la Salubrité (MINASS) définit "la

politique de l'assainissement et du drainage" et initie la réalisation des schémas

directeurs ;

- La Direction de l’Assainissement Urbain et du Drainage (DAUD) a pour rôle de faire

appliquer la politique du Gouvernement en matière d’assainissement urbain. A cet

effet, elle assure pour le compte du MINASS les missions suivantes sur le

développement de l’Assainissement Urbain :

- Le Ministère de l'Economie et des Finances assure la gestion de la dette des secteurs de

l'eau et de l'assainissement et les dotations inscrites au Budget de l’Etat ;

- Le BNETD, assure, à la demande du MINASS, la maîtrise d'œuvre de certains projets

d'assainissement et de drainage et apporte son appui à la Direction de l'Assainissement

et du Drainage dans le cadre de ses attributions sur des projets ou travaux spécifiques ;

- L’Office National de l’Assainissement et du Drainage (ONAD) maitre d’ouvrage

délégué crée et gère les infrastructures et assure la mission appui-conseil aux

collectivités locales ;

- La Société de Distribution d’Eau de la Côte d’Ivoire (SODECI) assure l’exploitation et

l’entretien des réseaux et ouvrages d’assainissement et de drainage de la ville d’Abidjan

sur la base d’un contrat d’affermage.

- Et enfin, les communes assurent l’entretien des ouvrages de drainage.


FPM Cocody latrille


III.5.1-Cadre réglementaire de l’assainissement en Côte d’Ivoire

Des conventions et lois initiées pour le respect des normes environnementales et sociales sont:

Conventions de Rio sur les changements climatiques ; signée en juin 1992 ; Accord

de paris signée en 2015 ;

Loi n°96- 766 du 03 Octobre 1996 portant Code de l’Environnement. (Article 25,49,

77, 75, 76, 79, 96). ;

Loi n°98-755 du 23 décembre 1996 portant Code de l’eau (article 29, 31,48,49, 121) ;

Loi n°2014-390 du 20 juin 2014 portant orientation sur le développement durable

(article 3,8) ;

Décret n°96-894 du 08 novembre 1996 déterminant les règles et les procédures

applicables aux études relatives à l’impact environnemental des projets de

développement (Article 1, 2,3) ;

Décret n°98-43 du 28 janvier 1998 relatif aux installations classées pour la protection

de l’environnement (Article 1, 2, 3,4) ;

Décret n°97-678 du 03 décembre 1997 portant protection de l’environnement marin

et lagunaire contre la pollution (Article 17, 18,19) ;

Décret n°2005-03 du 06 janvier 2015 portant audit Environnemental ;

Décret n°2012-1047 du 24 octobre 2012 fixant les modalités d’application du principe

pollueur- payeur (Article 7) ;

Décret n°2013-41 du 30 janvier 2013 relatif à l’évaluation Environnementale

Stratégique des politiques, plans et programmes (article 1,3) ;

Arrêté n°0462/ MLCVE/SIIC du 13 Mai 1998 portant nomenclature des Installations

Classées pour la protection de l’environnement (ICPE) ;


FPM Cocody latrille


Décret n°2011-483 du 28 décembre 2011 portant création et organisation du Fonds

National de l’Assainissement et du Drainage (FNAD) ;

Décret n°2011-482 du 28 décembre 2011 portant création et organisation de l’Office

National de l’Assainissement et du Drainage (ONAD).

III.5.2-Normes de rejet

Conformément aux dispositions de l’arrêté N°01164/MINEF/CIAPOL/SDIIC du 04 Novembre

2008 Portant Réglementation des Rejets et Emissions des Installations Classées pour la

Protection de l’Environnement, les normes à respecter après traitement des effluents par la

station d’épuration avant rejet dans le milieu récepteur sont consignées dans le tableau1.

Tableau 1: Valeurs limites de rejet dans le milieu récepteur

Paramètres Valeurs limites avant rejet dans le milieu récepteur

T° en °c <40

pH 5,5 - 8,5

DBO5 en mg/l 30

DCO en mg/l 90

MES en mg/l 50

Azote Total en mg/l 50

Phosphore Total en mg/l 15

Ammonium en mg/l 10

Huiles et Graisses en mg/l 10

Phénols 0,3 mg/l si le rejet dépasse 3 g/j

Chrome Hexavalent 0,1 mg/l si le rejet dépasse 1 g/j

Cyanures 0,1 mg/l si le rejet dépasse 1 g/j

Plomb (en Pb) 0,5 mg/l si le rejet dépasse 5 g/j

Cuivre (en Cu) 0,5 mg/l si le rejet dépasse 5 g/j

Chrome (en Cr) 0,5 mg/l si le rejet dépasse 5 g/j

Nickel (en Ni) 0,5 mg/l si le rejet dépasse 5 g/j

Zinc ( en Zn ) 2 mg/l si le rejet dépasse 20 g/j

Manganèse (en Mn) 1 m g/l si le rejet dépasse 10 g/j

Etain (en Sn) 2 mg/l si le rejet dépasse 20 g/j

Fer, aluminium et composés (en Fe+Al) 5 mg/l si le rejet dépasse 20 g/j

Hydrocarbures totaux 10 mg/l si le rejet dépasse 100 g/j

Fluor et composés (en F) 15 mg/l si le rejet dépasse 150 g/j


FPM Cocody latrille


IV- METHODOLOGIE DE CONCEPTION

L’approche méthodologique qui a été adoptée pour mener à bien ce projet consiste d’abord à

faire une revue documentaire, une visite de terrain et le traitement des données

(dimensionnement des ouvrages).

Revue documentaire

Elle a constitué la première prise de contact avec le projet de mémoire. Cette recherche nous a

permis de faire la collecte des informations sur le système à boue activée pour mener à bien

cette étude. Au cours de cette phase, la recherche a été axée sur les documents existant sur le

pays dans le cadre du projet, la zone d’étude et les documents abordant des thèmes similaires ou

ayant certains points communs avec ce projet. Les documents ont été obtenus auprès la

Direction de l’Assainissement Urbain et du Drainage (DAUD) et sur des sites internet via le

moteur de recherche GOOGLE (www.google.fr).

Collecte des données

Pour recueillir les données afin de mener à bien ce travail, une visite de terrain a été effectuée

en date du 22 Novembre 2018 auprès des opérateurs immobiliers de la Cité Fonds de

Prévoyance Militaire ainsi que sur le site de construction. Les données recueillies étaient les

données topographiques.

Le traitement des données

Le traitement des données consiste à l’exploitation des données recueillies proprement dites.

Cette étape consiste à une étude détaillée à savoir le dimensionnement de la station d’épuration

et des ouvrages annexes. Après avoir évalué la population à l’horizon du projet et le débit d’eau

usée, nous avons procédé au dimensionnement des ouvrages de traitement. Ce

dimensionnement nous a permis de donner les caractéristiques des ouvrages tels que leur

diamètre, leur longueur, leur largeur et leur hauteur. Pour ce qui concerne les paramètres tels

que DBO5 et MES de l’eau usée, nous avons utilisé ceux fixés par le schéma directeur

d’Abidjan. Dans la réalisation de cette étape les logiciels EXCEL, AUTOCAD nous ont été

utiles.


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V- ETUDE DE FAISABILITE TECHNIQUE

Cette partie de l’étude consiste à dimensionner les ouvrages de la station d’épuration. Elle

décrira le fonctionnement de chaque ouvrage ainsi que les dimensions de l’ouvrage.

V.1- Présentation de la filière de traitement

Pour l’épuration des eaux usées de la cité FPM, le système adopté est le traitement à boue

activée. La zone de construction de la station présente un sol sable peu argileux, une pente

d’environ 3% située à 36m de la cité. La nappe phréatique présente a été rencontrée entre 1 m

et 4 m de profondeur. Le débit d’eau usée à traiter est 174m3/h avec une charge 1404 kg/j en

DBO5 et une charge 2106 kg/j en MES. L’objectif de ce traitement est de diminuer la charge

polluante de cette eau pour éviter de dégrader l’environnement. Cette station sera située à 364m

du poste de relevage situé à 31m de la cité FPM. En effet l’eau usée subira dans un premier

temps un prétraitement. Cette partie contient un certain nombre d’opérations, uniquement

physiques ou mécaniques (un dégrillage, dessablage suivi d’un déshuilage) en suite un

traitement secondaire (traitement biologique « le bassin d’aération » et la Clarification) (figure

3) et enfin l’eau traitée est rejetée dans la lagune Ebrié. Ce procédé de traitement des eaux usées

permet d’obtenir une bonne performance épuratoire, en ce qui concerne l’élimination des

pollutions carbonées.

Figure 3: La station de traitement proposée (MAGE 42.2006)

Dégrilleur

Lit de

séchage


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V.2- Dimensionnement des ouvrages de traitement

Pour le traitement des eaux usées de la cité de la cité FPM le système adopté contient en son

sein plusieurs ouvrages (poste de relevage, dégrilleur, désableur-déshuileur, réacteur

biologique, clarificateur ou décanteur secondaire) dans le but d’obtenir une performance

épuratoire très élevée et avoir une eau en fin de système respectant les conditions de rejet

imposée par l’arrêté du 4 novembre 2008.

Les débits d’eau et les charges polluantes journalières que rejette cette cité sont consignés dans

le tableau 2:

Nous avons adopté une consommation spécifique (Cs) de 100 L/hab/J pour la cité FPM avec un

taux de rejet des habitants estimé à 80 %.

Débit journalier (Qj)

Le débit journalier est la quantité d’eau usée totale rejetée par jour par les habitants. Ce débit

est déterminé par la formule suivante:

Qj = Cs * N * R (l/j)

Cs : consommation spécifique (L/hab/J)

N : Nombre d’habitant à l’horizon du projet

R : Coefficient de rejet (Avec R= 0,8)

Qj = 100 * 13000* 0,8*10-3 (m3/j)

Qj = 1040 m3/j

Débit moyen horaire (Qmh)

Le débit moyen horaire est le débit d’eau usée que reçoit la station par heure. Il est donné par la

relation : (l/s) Qmh = 1040*1000/86400 = 12,03 l/s

Débit de pointe (Qp)

Par définition le débit de pointe est défini par la relation: Qp = Qmh*Cp (m3/h)

Notion de coefficient de pointe: Avec 1,5 < Cp < 4 et Qmh (l/s)

Qp = 12,03*2,22 = 48,14 l/s

Qp = 96,22 m3/h soit 13000 habitants


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Débit journalier des infrastructures publiques et privés

Sachant que la cité comporte des infrastructures publiques telles qu’une brigade de

gendarmerie, un poste de police, un hôpital, 02 écoles, un centre commercial, un lycée, une

grande école et des lieux de culte nous devons évaluer le débit de ces infrastructures. Les ratios

de consommation d’eau des infrastructures publiques selon la smegreg ce présent comme suit

(tableau 2).

Tableau 2: Ratios de consommation d’eau des infrastructures

TYPE D’ETABLISSEMENT RATIO

Bureaux recevant peu de public 30 à 50 litres / jour et employé

4l/j/m2 de bureau

Scolaire 3 à 4 m3 / an et élève

Hôpitaux / clinique 150 m3/ an / lit

Centre de vacances 100 à 150 litres / jour et personne

Restauration collective 10 à 20 litres / repas préparé

Par manque d’information sur les infrastructures de la cité, le débit journalière de ces

infrastructures seront estimé à 50% du débit journalier des habitants de la cité pour les

infrastructures publiques sera et celui des infrastructures privés à 30% du débit journalier des

habitants de la cité.

Qip = 50% x 96,22 Qip = 48,11 m3/h soit 6500 habitants

Les cités de ce type en Côte d’Ivoire font l’objet de création des buvettes, bars, restaurations qui

sont aussi source de production des eaux usées (eau usée parasite). Ce débit est estimé à 30%

du débit des populations.

Qep = 30% x 96,22 Qep = 28,86m3/h soit 3900 habitants

Alors Qpt = Qp + Qip + Qep Qpt = 96,22 + 48,11 + 28,86

Qpt = 174 m3/h soit 23400 habitants

Le récapitulatif des résultats est consigné dans le tableau 3.


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Tableau 3: Evaluation des débits et charges journalières

Libellé Quantité Unités

Nombre d’habitant par logement 5 U

Consommation journalière par habitant 100 l/j/hbt

Coefficient de rejet 80 %

Nombre total d’habitant 23400 Habitants

Coefficient de pointe Cp 2,22

Débit de pointe rejeté Qp 174 m3/h

Ratio en DBO5 60 g/hat/j

Charge journalière en DBO5 1404 Kg/j

Ratio en MES 90 g/hat/j

Charge journalière en MES 2106 Kg/j

Ratio en NTK 9,2 g/hat/j

Charge journalière en NTK 215,28 Kg/j

Ratio en Pt 0,5 g/hat/j

Charge journalière en Pt 11,7 Kg/j

Equivalent habitant 23400 HE

V.2.1- Poste de relevage

Un poste de relevage est un dispositif utilisé pour relever le niveau des eaux. Dans nos cas il

nous permettra de relever le niveau de l’eau pour assurer ensuite un traitement gravitaire tout le

long du système grâce à 2 pompes. Chaque pompe est munie de sa propre tuyauterie de

refoulement. Ce poste refoulera les eaux usées grâce à une pompe sur une distance de 364 m

jusqu’à un regard brise-charge avec une cote aval de 93,7m et une cote amont de 98,7m. De ce

regard l’écoulement se fera de façon gravitaire dans la suite du système. Il faut noter que la

conduite de refoulement sera en matériau PVC de diamètre 300. Ce poste (figure 4) comporte

une vanne destinée à contrôler (stopper ou modifier) le débit.

https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9bit_(physique)


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Figure 4: Les étapes de relevage

Le volume utile (Vu) calculé par la formule :

Avec : Qp : débit de pointe horaire

Z : Nombre maximal de démarrage par heure fixé de 6 à 10 en fonction de la puissance

de la pompe. On fixera Z à 6

f : nombre de pompe en fonctionnement simultané = 1

Vu = 7,25 m3

La bâche de ce poste de relevage sera de forme cylindrique (figure 5) avec les dimensions

consignées dans le tableau 4.


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Figure 5: Schéma du poste de relevage

Tableau 4: Dimensions du poste de relevage

Libellé Valeur Unités

Volume 7,26 m3

Surface 3,63 m2

Hauteur 2 m

Diamètre 2,2 m

La station envisagée refoulera sur 364 m les eaux usées jusqu’à un regard brise-charge grâce à 2

pompes de type Grundfos (NK 80-200) (Tableau 5) et (figure 6). De ce regard l’écoulement se

fera de façon gravitaire.

Tableau 5: Calcul de la HMT de la pompe choisie

Débit 0 30 60 80 100

Courbe caractéristique de la pompe 9 8,7 8 7,5 6,2

Courbe caractéristique du réseau 4 4,95 7,80 10,75 14,55


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Figure 6: Courbe caractéristique du réseau

La conduite de refoulement est en matériau PVC de diamètre 300 mm

Lors de la fluctuation du plan d’eau :

La côte Z= 95,7 correspond à la côte de déclenchement

Les marches et arrêts des groupes se font automatiquement grâce à des poires de niveau

électriques callées à ces côtes qui envoient des signaux de commande.

Equipement de l’ouvrage

Le poste de refoulement comprendra :

o 01 bâche en béton armé ;

o 01 regard en béton qui contiendra les accessoires hydrauliques des conduites de

refoulement (vanne et clapet anti-retour) construit à proximité de la bâche ;

o Une clôture de 3m de hauteur autour de la concession du poste de refoulement avec un

portail métallique avec serrure ;

o Un point de branchement d’eau potable afin de réaliser toutes les opérations de

nettoyage ;

o 02 groupes électropompes immergés ;

o 01 armoire de commande marche-arrêt des pompes ;

o 02 pompes ;

o 02 tuyauteries de diamètre 300mm sur 364m de distance.


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V.2.2- Dégrilleur (Prétraitement)

Le dégrilleur est un ouvrage dont le fonctionnement consiste à faire passer l’effluent entre les

barreaux d’une grille pour retirer de l’eau des objets de dimension supérieure à l’écartement des

barreaux qui pourraient nuire à l’efficacité du traitement ou compliquer l’exécution

(BELARBIA., 2015). Le nettoyage de notre dégrilleur sera manuel. Il sera composé de

barreaux de section rectangulaire inclinés de 60° sur l’horizontale en acier inoxydable mobiles

pour faciliter le nettoyage et éviter les débordements en cas d’obstruction. Le nettoyage

s’effectue manuellement à l’aide d’un râteau et de façon quotidienne pour le bon

fonctionnement de l’installation (figure 7).

Figure 7: Dégrilleur

-Critères de dimensionnement

Pour dimensionner le dégrilleur nous avons choisir un diamètre des barreaux (b) de 10 mm,

l’espacement entre les barres (e) de 25 mm, la grille étant manuelle l’angle d’inclinés des

barreaux de 60° par rapport à l’horizontale, et un rapport l/h = 2. Les refus seront éliminés à

l’aide d’un râteau. Vitesse à travers les grilles (V) généralement (entre 0,6 et 1m/s) pour ce

travaille nous prendrons 0,8 m/s. Pour les formules de calcul de dégrilleur.

Le coefficient de colmatage dû aux eaux usées utilisé est de (C) 0,7.

Coefficient de colmatage dû à l’encombrement des barres (

ϴ = 0,71

Les dimensions de notre dégrilleur sont consignées dans le tableau 6.


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Tableau 6: Dimensions du Dégrilleur

Libellé Valeur Unités

Surface mouillée (Sm) 0,121 m2

Tirant d'eau (h) 0,245 m

Largeur (l) 0,492 m

Surface inclinée (Sin) 0,14 m2

Nombre de barreaux (Nb) 14 U

Hauteur réelle du grillage (L0) 0,284 m


Le dégrilleur comprendra :

o Une grille en Inox A2 en fonction des dimensions;

o Matériel de convoyage en en Inox A ;

o 01 râteau en Inox A ;

o Un ouvrage de protection en béton de dimension : L (1,5m), l (1m) et h(1) ;

o Une vanne.

V.2.3- Dessablage – déshuileur (Prétraitement)

Le dessablage a pour but d’extraire des eaux brutes les graviers, les sables et les particules

minérales plus ou moins fines. Il est en effet souhaitable de les récupérer en amont de la station

de façon à éviter les dépôts dans les conduites, protéger les pompes et autres appareils contre

l’abrasion. Pour le faire l’eau arrivera avec une vitesse inférieure à 0,3 m/s, pour faciliter le

dépôt au fond de l’ouvrage. Le dégraisseur a pour objet la rétention des graisses (la présence

des corps gras dans les eaux usées) par injection d’air pour ne pas gêner l’efficacité du

traitement biologique, car ces matières grasses sont susceptibles de nuire à la phase biologique

du traitement (mousses, ...). Le système d’insufflation d’air provoque des bulles qui vont

emprisonner les particules graisseuses et les faire remonter en surface où elles sont récoltées

pour être traitées ultérieurement grâce à une pompe.

Dans nos cas les fonctions de dessablage-dégraissage sont assurées simultanément (ouvrage

combiné). Le dessablage est réalisé dans la partie inférieure du bassin. Pour cela l’ouvrage sera


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de forme cylindro-conique avec une pente de 40° dans la partie pas inférieure. Les sables seront

récupérés après leurs dépôts dans le fond par une pompe. Un piquage sur la canalisation

d’extraction des sables pourra être prévu afin de pouvoir injecter de l’eau ou de l’air sous

pression pour faciliter le détassage. Cette station de traitement sera composée de deux ouvrages

de dessableur-dégraisseurs à fonctionnement simultané (figure 8).

Figure 8: Schéma du déssableur-déshuileur

L’eau usée à l’entrée du déssableur à une charge en MES de 2106 kg/J. En se basant sur les

hypothèses de traitement du déssableur suivantes :

- Le dessableur élimine 80% de la matière minérale existant dans les eaux usées. Sachant que la

matière minérale représente 20% de la charge en matière en suspension (MES), les 80%

restants, représentent les matières volatiles en suspension (MVS) (Salghi).

Le volume du dessableur – déshuileur

Vd = 0,044 x 8 x 60 Vd = 21,18 m3

Nous aurons deux dessableur – déshuileur donc

Vdu = 21,18/2 Vdu = 10,59

Les dimensions de nos Dessableur – déshuileur sont consignées dans le tableau 7.


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Tableau 7: Dimension du déssableur-déshuileur

Libellé Valeur Unité

Pour un déssableur-déshuileur

Vitesse ascensionnelle 15 m/h

Temps de séjour (Ts) 8 mn

Volume total 10,59 m3

Diamètre 2,72 m

Hauteur de la partie cône 1,14 m

Volume de la partie cône 2,2 m3

Volume de la partie cylindrique 8,39 m3

Surface du cylindre 5,8 m2

Hauteur de la partie cylindrique 1,44 m

Hauteur totale 2,58 m

Débit volumique d’air injecté (Qair) 0,03 m3/s

Pour les deux déssableurs- déshuileur

Matières minérales totales MMT 421,1 kg/j

Matières minérales éliminées MME 336,96 kg/j

Matières minérales restantes MMR 84,24 kg/j

MES sortant du déssableurs- déshuileur 1769 kg/j


Le déssableur-déshuileur comprendra :

o 01 générateur d’air de marque R&O de type AEROFLOTT avec le débit et la puissance

se rapporté à la note de calcul;

o 01 prise d’air tube galvanisé ;

o Un appareillage électrique pour la télécommande du générateur d’air comporté de :

- 01 discontacteur télémécanique ;


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- 01 relais thermique aux ampérages ;

- 01 horloge à contact type Rex ;

- 01 voyant marche ;

- 01 voyant défaut.

o Un racleur automatique de surface préfabriqué pour l’évacuation des graisses et huiles

flottants constitué par :

- Un ensemble motoréducteur vertical monté sur châssis de marque SEW-

USOCOME ;

- Un bras tournant en tube acier calé sur l’arbre de sortie du motoréducteur ;

- Un panneau articulé sur le bras tournant muni de bavettes en caoutchouc (pour

relever les graisses) ;

- Une goulotte de prise des graisses munie d’un plan incliné en acier inoxydable

ou aluminium.

o Une pompe submersible pour l’évacuation du sable.

V.2.4- Bassin d’aération (Traitement secondaire)

Le bassin d'aération (réacteur biologique) constitue le cœur même du procédé, c’est à ce niveau

que s'effectue le métabolisme bactérien à l'origine de l’épuration. C’est dans ce bassin que la

majeure partie des réactions biochimiques de transformation de la pollution carbonée a lieu. En

effet cela se fait grâce à une suspension boueuse contenant la flore bactérienne épuratrice

appelée boues activées maintenues en mélange intime avec l'eau à traiter afin de pouvoir rester

constamment en contact avec les polluants organiques des eaux résiduaires pour l’absorber.

Pour favoriser la dégradation des matières organiques et encore pour maintenir les bactéries en

vie et aussi favoriser leur prolifération une aération est nécessaire. L’aération se fera au moyen

d’appareil appelé aérateur. L’aérateur sera muni de diffuseurs d’air disposés au fond du bassin

et sur la turbine de brassage, car les micro-organismes aérobies en suspensions dans l’eau

n’utilisent pas directement l’oxygène gazeux, ils n’utilisent que l’oxygène dissout dans l’eau.

Pour éviter tous phénomènes de décantation dans ce bassin, un agitateur assurera une vitesse

constante et suffisante de l'effluent.

Les paramètres qui peuvent influencer la boue activée sont la température et le pH. En effet la

température influence la cinétique de dégradation et la vitesse de croissance de bactéries, une


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basse température occasionne une augmentation de la viscosité donc une décantation plus lente.

Pour ce qui concerne le potentiel d’hydrogène les systèmes biologiques tolèrent une gamme de

pH allant de 5 à 9 avec une zone optimale de 6 à 8.

Pour ce projet on aura deux (2) bassins d’aérations de forme rectangulaire comme le montre la

figure 9.

Figure 9: Bassin d'aération

- Critère de dimensionnement

Une charge massique doit être comprise entre kg DBO5 / kg MVS J, nous

prenons 0,4 kg DBO5 / kg MVS J et sachant que la charge volumique doit être aussi comprise

entre : kg DBO5 / m3J, nous prenons 1,2 kg DBO5 / m

3J. Nous prenons ces

valeurs car nous somme à moyenne charge. Nous prenons aussi un rapport de

Longueur / largeur =1,5 (support de cours de l’école national des sciences appliquées

AGARDI) et sachant encours que la hauteur du bassin d’aération est comprise entre 3 et 5m,

pour ce projet nous prenons 4,25m. La concentration en DBO5 à la sortie doit être inférieure à

30mg /l (Arrêté N°01164/MINEF/CIAPOL/SDIIC du 04 Novembre 2008). La puissance pour le

brassage par m² du bassin doit être entre w /m2, nous prenons 75 w /m2 pour

ce projet. Les dimensions du bassin d’aération, le rendement, la quantité d’oxygène nécessaire

pour le traitement sont consignés dans le tableau 8.


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Tableau 8: Production de boue dans le bassin d'aération


Charge massique 0,4 kg DBO5/kg MVS/ j

Charge volumique 1,2 kg DBO5/m3/ j

Charge polluante DBO5 entrée 780 kg/j

Concentration DBO5 entrée 0,34 g/l

Charge polluante DBO5 sortie 69,28 kg/j

Concentration DBO5 éliminée 710,72 kg/j

Rendement d'élimination 91,12 %

Volume du bassin 1170 m3

Masse totale de boues 3510 kg

Concentration de boues 3,00 kg/m3

Ces charges nous permettent d’avoir les dimensions d’un bassin présenté dans le tableau 9.

Tableau 9: Dimension du bassin d'aération


volume 585 m3

Surface 137,64 m2

largeur 9,57 m

Longueur 14,36 m

Hauteur 4,25 m

Valeurs pour les deux bassins

Temps de séjour 6,72 h

Besoin en oxygène 1118,23 kg/j

Quantité horaire d'oxygène 46,59 kg O2/h

Puissance de brassage 20,65 kw


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Le bassin d’aération comprendra :

o Un déflecteur en polyester armé, protégeant la reprise des eaux ;

o Une goulotte de reprise des eaux en aluminium ;

o Un ensemble de garde-corps en aluminium

o Deux surpresseurs d’air à pistons rotatifs sans frottement de type ROOT avec moteur

électrique étanche à la boue et aux poussières fines. Par surpresseur d’air installé il est

prévu le matériel suivant :

- Un châssis de fixation du surpresseur et de son moteur ;

- Un silencieux d’aspiration ;

- Une prise d’air extérieure avec filtre à poussière ;

- Une soupape de sécurité sur la pression d’air ;

- Un collecteur d’air en acier inoxydable pour l’alimentation en air surpressé ;

- Un clapet anti-retour sur le circuit d’air surpressé ;

- Une série de canne d’injection en inox avec vanne ;

- Un ensemble de diffuseurs de type IFU très fines bulles ;

- Boulons, vis, split, etc…

V.2.5- Dégazeur

En sortie du bassin d’aération, l’effluent est dirigé gravitairement vers le dégazeur afin

d’éliminer les bulles d’air qui pourraient faire remonter la boue à la surface du clarificateur et

perturber la décantation. Le dégazeur, placé en amont du clarificateur, est un ouvrage fortement

conseillé pour permettre une élimination des bulles contenues dans le mélange eau/boue. Ces

bulles proviennent essentiellement de la formation de gaz au cours de la réaction en aérobiose

avec la présence d’azote gazeux. L’air éliminé remonte à la surface sous forme d’écume et est

évacué vers le puits à flottant (Yohan, 2011). Le puits à flottants ou poste à écume est un

ouvrage qui se situe en aval du clarificateur. Son rôle est la récupération des mousses et écumes

qui règnent à la surface du plan d’eau du clarificateur et du dégazeur. Ces déchets sont alors

pompés vers le silo à boues. Le temps de séjour du dégazeur est compris entre 3 et 5 minutes

pour permettre une remontée suffisante des bulles de gaz présentes dans les boues.


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Nous avons choisi d'employer et de dimensionner un dégazeur de forme cylindrique classique

équipé d’une surverse qui a pour rôle la création d’une lame d’eau mince coulant à faible

vitesse permettant de dégazer le liquide avant de s’écouler vers le clarificateur (figure 10).

Figure 10: Dégazeur cylindrique

Nous prévoyons de deux (2) dégazeurs. Vitesse ascensionnelle Vas = 15 m/h

Volume du dégazeur Vd = Qp /Vas Vd = 174 / 15 Vd = 11,61 m3

Sachant que nous avons deux dégazeurs : Volume unitaire = Vd / 2

Volume unitaire = 11,61 / 2 Volume unitaire = 5,81 m3

Les dimensions du dégazeur sont consignées dans le tableau 10.

Tableau 10: Dimension du dégazeur


Volume du dégazeur 5,81 m3

Hauteur 2 m

Surface 2,91 m2

Diamètre 1,92 m

Le temps de séjour 4 min


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Le dégazeur comprendra :

o 1 Cloison siphoïde ;

o 1 Racleur de surface ;

o 1 Surverse.

V.2.6- Clarificateur ou décanteur secondaire (Traitement secondaire)

Le clarificateur est un ouvrage, placé en sortie du bassin d'aération (juste après le dégazeur), il

présente trois fonctions : la première fonction consistant à la séparation de la boue et de l'eau

épurée (Cindy Bassompierre, 2007), la seconde consiste à l’épaississement en permettant par

la suite une recirculation de boues concentrées vers la zone anoxie et enfin un stockage

temporaire des boues. De façon générale, le système fonctionnera tel que le flux ascendant

d’eau clarifiée ne perturbe pas le flux descendant de boue. Pour son bon fonctionnement il est

important de bien choisir les paramètres qui le caractérisent. L’un des paramètres importants

pour le dimensionnement réside, en premier lieu, dans le choix du temps de séjour. Ce dernier

doit être suffisamment grand de façon à permettre une bonne efficacité de l’ouvrage mais

surtout pas trop important pour éviter notamment toute réaction de dénitrification. Un autre

paramètre primordial constitue le choix d’une vitesse ascensionnelle, ou encore appelée charge

hydraulique superficielle, qui représente la vitesse permettant de fixer une surface telle que la

décantation soit efficace. Cette vitesse doit, en théorie, être appliquée en fonction des propriétés

de la boue c'est-à-dire son indice et sa concentration. L’indice de boue permet ainsi de définir

les caractéristiques de décantation des boues étudiées.

Il existe des formes possibles pour le clarificateur, circulaire, rectangulaire et cylindro-conique.

Les rectangulaires présentent l’avantage d’une implantation au sol plus compacte mais

possèdent un coût de fonctionnement plus élevé que dans le cas des clarificateurs circulaires.

Ces derniers peuvent être cylindriques ou cylindro-coniques c'est-à-dire avec une pente de fond,

appelée radier, plus ou moins importante (10 à 15 % minimum). Dans ce projet nous utiliserons

deux (2) clarificateurs de forme cylindro-conique (figure 11).


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Figure 11: Clarificateur cylindro-conique

Le fond conique du clarificateur permet une reprise aisée des boues. Enfin les eaux clarifiées

s’écouleront par surverse sur un déversoir périphérique dans une goulotte de collecte rejoignant

un canal de comptage avant rejet au milieu récepteur.

-Critère de dimensionnement

Pour le dimensionnement nous avons utilisé une vitesse ascensionnelle de Vas = 1,3 m/h, un

temps de rétention (Tr) de à 1h 30 mn soit 90 mn = 1,5 heure.

Le volume unitaire du clarificateur Vcl = (Qp/2)*Tr

Vcl = (174/2) x 1,5 Vcl = 130,5 m3

Nous fixons une hauteur de 2,77 m

La surface unitaire du clarificateur

Surface unitaire du clarificateur = (Qp/2) / Vas

Surface unitaire du clarificateur = (174/2) / 1,3

Surface unitaire du clarificateur = 66,92 m2

Les dimensions du clarificateur sont présentées dans le tableau 11.


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Tableau 11:Dimension du clarificateur

Dimension d’un clarificateur


Volume du clarificateur 130,5 m3

Surface 66,92 m2

Diamètre 9,23 m

Hauteur de la partie cône 1,24 m

Volume de la partie cône 27,61 m3

Volume de la partie cylindrique 103 m3

Surface de la partie cylindrique 66,95 m2

Hauteur de la partie cylindrique 1,54 m

Hauteur totale 2,77 /3 m

Rendement épuratoire de la station 94,20 %

Quantité de boues en excès 781 kg/j

Concentration de boues en excès 10 kg/m3

Débit de bout en excès 78,19 m3/j

Débit spécifique 0,67 kg/m3/j

Taux de recyclage des boues 100 %

Débit des boues recyclées 4176 m3/j

Âge de boues 4,4 j

La ramenée des boues du clarificateur au bassin d’aération appelée « la recirculation des

boues » permet de maintenir une charge de boues constante dans le bassin d’aération. Elle est

indispensable pour une bonne épuration des eaux usées.


Le clarificateur comprendra :

o Un pont racleur constitué par le matériel suivant :

- Un dispositif de raclage des boues constitué de tubes d’acier inoxydable équipé


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de raclettes avec lames en caoutchouc ;

- Un motoréducteur SEW-USOCOME se plaçant sur la périphérique du bassin par

l’intermédiaire d’une roue motrice ;

- Un pivot central constitué par une butée à rouleaux double effet supporte le pont

racleur au centre du bassin ;

- Un diffuseur central de forme cylindrique en tôle d’acier inoxydable armé de

fibre de verre ;

- Une commande de proximité pour mise en marche et arrêt du pont racleur ;

- Boulons, vis, split, etc… nécessaire au montage de l’ensemble.

o Deux pompes dont une en secours pour la recirculation des boues.

V.2.7- Traitement des boues

Les ouvrages de traitement des boues (épaississeur de boue, la déshydratation et le lit de

séchage) sont des ouvrages qui interviennent dans la bonne gestion d’une station de traitement

car ils permettent d’éviter une quelconque pollution secondaire qu’elle pourrait être la cause.

a- Silo à boue (Epaississeur de boue)

L’épaississement est la première étape du traitement des boues. C’est un procédé simple,

consommant peu d’énergie qui sert principalement à réduire le volume des boues brutes (90% à

95% d’eau) et constitue une étape préalable aux traitements suivants. Il existe différents types

de méthodes pour l’épaississement (table d’égouttage, l’épaississeur hersé …). Le type

d’épaississeur recommandé pour cette station est l’épaississeur hersé où il s’opérera un

brassage lent de la boue. Nous choisissons ce type d’épaississeur car il présente les avantages

tels que la simplicité d’exploitation, la possibilité de fonctionnement en continu, faible

consommation d’énergie et le faible coût d’investissement. Le temps de séjour des boues dans

les épaississeurs ne doit pas excéder 24 h pour éviter que celles-ci ne se fermentent. Ainsi les

eaux de drainage issues de l’épaississeur retournent en tête de station. Les dimensions de notre

épaississeur sont consignées dans le tableau 13. Pour diminuer les nuisances olfactives

l’épaississement se fera dans une salle munie d’un système de désodorisation. Nous prévoyons

deux épaississeurs (figure 12).


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Figure 12: Epaississeur de boue hersé

Quantité de boues en excès

Quantité de boues en excès = ⌂B= Bmin + Bdur +amLe-bXa

: Boues en excès exprimé en kg/j

b : besoin pour la respiration

: Matières minérales (MM) en suspension apportées par l’effluent exprimé en kg/j

: Matières organiques en suspension difficilement biodégradables apportées par l’effluent

exprimé en kg/j (évaluée à 17,5% des MES)

: Augmentation de la biomasse par élimination de la DBO5

: Charge de la DBO5 éliminée exprimé en kg/j

Diminution de la biomasse par respiration endogène

: Boues organiques dans le bassin exprimé en kg

Les Coefficients am et b dépendent de la charge massique de la station d’épuration (tableau

12).

Tableau 12: Coefficients am et b en fonction de Cm

Valeurs de Cm 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

am 0,66 0,59 0,56 0,53 0,5

b 0,065 0,07 0,07 0,07 0,07

⌂B = 84,2 + 255,59 + (0,53 x 1278,72)- (0,08x 3510,00)


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⌂B = 781,90kg/j

Concentration de boues en excès (Xm) = 10 mg/l

Volume de l’épaississeur VE = ⌂B/ Xm

Nous prévoyons deux épaississeurs

Volume unitaire de l’épaississeur VE = (781 / 10)/2 VE = 39,09 m3

Les dimensions de l’épaississeur sont présentées dans le tableau 13.

Tableau 13: Dimension de l'épaississeur

Dimensions d’un épaississeur de boue


Volume utile de l’épaississeur 39,09 m3/j

Hauteur 4 m

Surface 9,77 m2

Diamètre 3,5 m

Volume des boues épaissies 21,71 m3/j


L’épaississeur de boue comprendra :

o Une canalisation d’alimentation de l’ouvrage avec coudes, brides, évent en acier

galvanisé ou PVC ;

o Un éjecteur hydrostatique des boues, en acier galvanisé avec vanne à passage direct ;

o Tuyauterie de purge avec vanne et une canalisation d’alimentation des lits de séchage

soit en PVC avec bride et coude ;

o Un dispositif de reprise des eaux claire en partie haute de l’ouvrage ;

o Une échelle d’accès en acier galvanisé, avec crinoline ;

o Une trappe de fermeture sur le regard de vannage en acier galvanisé ;

o Une prise des boues liquides avec raccord rapide type guillemin et vanne d’obturation.


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b- La déshydratation

La déshydratation constitue la seconde étape du traitement des boues. Elle consiste à réduire le

volume des boues épaissies afin d’obtenir une siccité des boues plus poussée. Elle facilite le

stockage des boues, le transport et améliore la stabilisation. Pour le faire il existe plusieurs

techniques telles que les filtres presses et la centrifugation. Pour la déshydratation des boues de

cette station nous utiliserons la méthode des filtres presses, elle consiste à exercer

mécaniquement une forte pression sur la boue afin de libérer l’eau interstitielle au travers d’un

filtre, il se forme alors un gâteau plus ou moins sec. Cette méthode nécessite des réactifs de

coagulation/ floculation (le chlore ferrique, la chaux ou les électrodes polymères) pour favoriser

l’agglomération des particules (figure 13). Les eaux de drainage issues de cette étape retournent

en tête de station. Pour diminuer les nuisances olfactives la déshydratation se fera dans une

salle munie d’un système de désodorisation.

Figure 13: Presseur de boue

c- Lit de séchage (solaire)

Les lits de séchage sont des ouvrages constitués de bacs en béton dont le plancher est rendu

étanche par une bâche ou un radier béton. Dans la partie inférieure, le massif filtrant, non

colmatant, est composé de couches superposées de gravier (15 à 25 cm) et de sable (10 à 20

cm) qui permet de réduire significativement la teneur en eau par utilisation

d'énergie solaire thermique. En effet après la déshydratation les boues sont transférées sur le lit.

Ensuite, les boues sèchent en fonction des conditions climatiques. Les boues sont ensuite

ratissées manuellement, reprises et stockées dans un endroit approprié (bennes étanches, aire de


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stockage couverte). Hors incinération, le produit peut être envoyé sur toutes les filières

d’élimination ou de valorisation. Pour favoriser ce fonctionnement la profondeur de boue lors

du remplissage doit varier entre 10 cm à 50 cm selon la nature des boues.

Le séchage solaire est une technique très avantageuse car elle utilise une source d’énergie

renouvelable qui est le soleil. Les boues séchées par cette technique ont une siccité élevée

(variant entre 60 et 80%) et peuvent être acceptées par diverses filières de valorisation

énergétique ou d’élimination. Non seulement ça, mais encore les boues sont hygiénisées par la

chaleur (ALKANEJ, 2017). La température de notre zone se caractérisée par des mois chauds

qui sont les mois de février, mars et avril, avec une température supérieure à 27 °C (Akossi,

2011).

-Critère de dimensionnement

Les boues étant préalablement épaissies, un temps de repos de dix (10) jours peut être

recommandé pour le séchage des boues.

Volume du lit (VLS) = 10 x volume des boues épaissies Volume du lit (VLS) = 10 x 21,71

Volume du lit (VLS) = 217,19 m3

La hauteur la des boues sur le lit est fixée à 0,4 m

Surface du lit = volume du lit / hauteur Surface du lit = 217,19 / 0.4

Surface du lit totale = 542,98 m2

Avec cette surface les lits de séchage seront au nombre de 10 de dimension unitaires 5 m x 11

m soit une surface unitaire de 54,29 m2 et une hauteur de 0,4 m (figure 14), nous prenons une

revanche de 0,3m.


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Figure 14: Lit de séchage

V.2.8- Autosurveillance

Dans le but de vérifier et maintenir l’efficacité de notre système d’épuration il sera mis en place

un système d’autosurveillance (autocontrôle). Il s’agira dans la pratique de la mise en place des

dispositifs de mesures de débit, de prélèvement d’échantillons représentatifs pour les analyses

au laboratoire et tous autres facteurs pouvant gêner le fonctionnement de la station et la

population ( nuisance olfactive…).

a- Canal débitmétrique (canal de Venturi)

Pour quantifier le volume de notre station d’épuration nous utiliserons un canal venturi

(ouvrage préfabriqué, pour la mesure des débits d’écoulements à surface libre). La mesure de

débit à travers cet ouvrage est basée sur la mesure de la hauteur d’eau dans le canal et calculée à

l'aide d'une relation mathématique propre à chaque taille de Venturi. Nous choisissons le Canal

Venturi car il présente de nombreux avantages dans la mesure où il peut être directement adapté

aux canaux en construction ou existants aussi de par sa construction et contrairement aux

déversoirs, aucun dépôt ou accumulation de particules n’est à craindre, les matériaux utilisés

pour sa construction possèdent une grande résistance aux agressions chimiques et enfin une

grande diversité de canaux disponibles permettant de répondre à la majorité des débits et

configurations de site (figure 15).


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Figure 15: Canal de Venturi (source : fiche technique canal de venturi)

Pour ce projet le canal venturi sera de type 94 FL.050 avec les dimensions suivantes tel

que le montre le tableau 14.

Tableau 14: Dimension du canal de Venturi

Canal venturi (référence 94 FL. 050 A)


Largeur 345 mm

Longueur 3837 mm

Hauteur 350 mm

Q min 9,79 m3/h

Q max 180 m3/h

Poids 40 kg

b- Système de désodorisation

Le système de désodorisation a pour but d’éviter les nuisances olfactives. Il sera composé d’une

bâche de forme cylindrique, muni d’un obstacle à l’intérieur sur lequel l’eau butera. Cette

opération permettra à l’eau d’être remuée. Au-dessus de la bâche il y aura deux ventouses qui

vont aspirer l’odeur rejetée sous de chaleur et la refouler à travers une conduite. Au bout de

cette conduite, nous aurons une bâche remplie de charbon actif qui va absorber le sulfure

d’hydrogène (H2S).


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c- Autres systèmes d’autosurveillance

Toujours dans le souci de surveillance automatique, la station sera munie des préleveurs

d’échantillon automatique afin de faire des prélèvements à des intervalles de temps bien définis

pour des analyses au laboratoire. Dans cette même optique la station disposera des sondes à

sulfure d’hydrogène (H2S) afin de signaler tous types de nuisance olfactive.

V.3- Tableau récapitulatif des dimensions des ouvrages de traitement

L’ensemble des dimensions de nos ouvrages de la station d’épuration sont données par le

tableau 15.

Tableau 15: Récapitulatif des dimensions des ouvrages

Ouvrage

Nombre Forme Caractéristiques d’un ouvrage Dimension

s unitaire

Le Dégrilleur

1

Rectangulaire

Surface mouillée (m2) 0,121

Tirant d'eau (m) 0,245

Largeur (m) 0,492

Surface inclinée (m2) 0,14

Nombre de barreaux (U) 14

Hauteur réelle du grillage (m) 0,284

Le Porte de relevage

1

Rectangulaire

Volume (m3) 7,25

Hauteur (m) 2

surface (m2) 3,63

Diamètre 2,2

Diamètre (m) 2,72

Hauteur de la partie cône (m) 1,14

Volume de la partie cône (m3) 2,2


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Le Déshuileur-

déssableur

2 Cylindrique Volume de la partie cylindrique

(m3)

8,39

Hauteur de la partie cylindrique (m) 1,44

Hauteur totale (m) 2,58

Le Bassin d’aération

2

Rectangulaire

Volume (m3) 585

Largeur (m) 9,5

Longueur (m) 14,36

Hauteur (m) 4.25

Surface (m2) 137,64

Le Dégazeur

2

Cylindrique

Volume (m3) 5,81

Hauteur (m) 2

Surface (m2) 2,91

Diamètre(m) 1,92

Le clarificateur

2

Cylindrique

Volume (m3) 130,5

Surface (m2) 66,92

Diamètre (m) 9,23

Hauteur de la partie cône (m) 1,24

Volume de la partie cône (m3) 27,61

Volume de la partie cylindrique

(m3)

103

Hauteur de la partie cylindrique (m) 1,54

Hauteur totale (m) 2,77

Epaississeur de boue

Hauteur (m) 4

surface de l’épaississeur (m2) 9,77

Diamètre de l’épaississeur (m) 3,5


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Volume des boues épaissies (m3/j) 21,71

Lit de séchage

5

Rectangulaire

largeur du lit (m) 5

Hauteur (m) 0.4

Longueur du lit (m) 11

Canal débitmétrique

1

Rectangulaire

Largeur (mm) 345

Longueur (mm) 3837

Hauteur (mm) 350

Q min (m3/h) 9,79

Q max (m3/h) 180

V.4- PRESENTATION DU PLAN D’AMENAGEMENT DETAILLE DU SITE V.4.1-ETUDE GEOTECHNIQUE DU SITE

Pour aménager le site du projet une étude géotechnique du site a été menée. Cette étude

géotechnique a permis de définir la nature et la résistance des sols en place. La reconnaissance

géotechnique des sols a été faite à partir des essais de pénétration dynamique, de sondage

pressiométrique Ménard et de sondages à la tarière à main ou à la soupape.

Le sol rencontré est le sable ou le sable peu argileux selon la profondeur. Ces sols sont soit peu

compacts, soit moyennement compacts. En effet suite aux essais au pénétromètre dynamique, il

a été révélé que les valeurs de résistance dynamique de pointe sont comprises entre 1 et 7 Mpa

de 0 à 14 m de profondeur. En ce qui concerne le sondage avec les essais pressiométriques

Ménard, les valeurs de pression limites sont comprises entre 0,14 et 1,98 Mpa. Les valeurs

du module pressiométrique sont comprises entre 1,3 et 17 Mpa de 0 à 19.8 m de profondeur.

L’aménagement des plateformes de construction nécessitera les opérations telle que le

débroussement général ; la purges des vases sur 2 m de profondeur. Ces travaux seront exécutés

dans la nappe, et enfin un terrassement en déblai / remblai. L’aménagement proposée pour la

station de traitement se présente comme suit (figure 16).


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Figure 16: Plan d'aménagement de la zone


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VI- ETUDE DE FAISABILITE FINANCIERE

Cette partie de l’étude nous présentera le devis estimatif et quantitatif (tableau 16) de la

construction de la station de traitement à boue activée de la cité FPM.

Tableau 16: Devis estimatif et quantitatif

Tâche Matériaux recommandé Unité Coût (FCFA)

Travaux préalable et

prestation divers

Installation des chantiers U 400 000 000,00

Sous total 400 000 000,00

Génie civil et équipement

des ouvrages

Pose de relevage 1 Bâche (Béton coulé sur

place) (m3) 5,2338 1

1 308 450,00

Ferraillage 1 000 000,00

poids de niveau 2 2 000 000,00

Vanne et clapet anti-retour 1 5 000 000,00

Pompe submersible

Corps et roues de pompes

en Fonte 2

1 500 000,00

Sonde ultrasons 1 2 000 000,00

Ensemble conduite +

robinetterie

Canalisation sous pression

enterrées PVC PN10 U

5 000 000,00

Boulonnerie Inox A2 U

Sous total 17 808 450,00

Dégrilleur 1

Béton coulé sur place (m3) 1,95 487 500,00

Dégrilleur Inox A2 1 1 500 000,00

Matériel de convoyage Inox A2 1 1 500 000,00

Point d’eau 1 3 000 000,00

Râteau Inox A2 1 500 000,00

Sous total 6 987 500,00

Déssableur-deshuileur 2

Béton coulé sur place (m3) 14,15073862 2 5 801 802,83

Pompe submersible


en Fonte 4

2 500 000,00

Pompe à air Aquabiotope 4 1 500 000,00

Pompe submersible


en Fonte 4

2 500 000,00

Racleurs de surface et

goulette Inox A2 4

3 000 000,00


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Système d'injection d'air Inox A2 4 3 500 000,00

Ensemble conduite et

ferraillage



26 000 000,00


Sous total 44 801 802,83

Bassin d'aération 2


Agitateur Inox A2 4 26 000 000,00

Turbines Inox A3 4 15 070 000,00

Sondes oxygène 4 10 000 000,00

Aérateur Inox A5 4 9 452 000,00


ferraillage



135 600 000,00


Sous total 302 557 050,00

Post de dégazeur 2


Pompe submersible


en Fonte 4

5 000 000,00


ferraillage



5 000 000,00


Sous total 14 490 280,00

Clarificateur 2


Ponts racleurs 2 33 000 000,00

Ensemble conduite Canalisation sous pression


10 000 000,00


Sous total 62 820 346,94

Regard de recirculation et

équipement 2

Béton coulé sur place 42 542 000,00

Pompes 2 12 540 000,00

Poires de niveau 4 12 540 000,00

Débitmètres

électromagnétiques (pour la

recirculation et extraction) 4 11 254 100,00

Ensembles conduits +

robinetterie (pour la Canalisation sous pression

enterrées PVC PN10 2 86 523 500,00


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recirculation et extraction) Boulonnerie Inox A2 2

Sous total 165 399 600,00

Epaississeur 2

Autres équipements 2 75 432 500,00



enterrées PVC PN10 2

93 240 250,00

Boulonnerie Inox A2 2

Sous total 176 514 750,00

Déshydratation des boues 1

Pompes extraction 11 235 456,00

Vis de convoyage boues 1 15 420 000,00


enterrées PVC PN10 1

23 254 600,00

Boulonnerie Inox A2 1

Sous total 49 910 056,00

Lit de séchage 10

Béton coulé sur place (m3) 206,91 U 63 618 000,00

Gravier U 30 000 000,00

Sable U 20 000 000,00

Véhicule de transport des

boues 2

125 000 000,00

Sous total 238 618 000,00

Autres équipements Alimentation en électricité de

la STEP U

687 253 698,00

Voirie et réseaux divers

(VRD) U

454 000 000,00

Automatisme, télégestion,

téléphone et vidéo

surveillance U 388 509 175,00

Laboratoire et équipement U 520 000 000,00

Sous total 2 049 762 873,00

TOTAL HTVA 3 529 670 708,77

TVA (18%) 635 340 727,58 TOTAL TTC

4 165 011 436,35 Source de documentation : catalogue de la direction de l’Assainissement et du drainage


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VII- PLAN DE GESTION ENVIRONNEMENTALE ET SOCIALE

La construction de la station d’épuration à la cité FPM est une initiative de l’Etat Ivoirien à

travers la Direction de l’Assainissement et de la Salubrité visant à améliorer la qualité des eaux

avant leurs rejets dans l’environnement. Cette initiative s’inscrit dans le cadre du

développement durable et répond aux exigences environnementales et socio-sanitaires.

VII.1- Les avantages du projet

Les avantages de ce projet de construction de la station d’épuration à boue activée à la cité FPM

sont visibles à divers niveaux à savoir au niveau environnemental et socio-sanitaire.

VII.1.1- Protection de l’environnement

La station d’épuration de la cité FPM sera un ouvrage de protection de l’environnement dans la

mesure où les eaux usées de cette cité n’atteindront pas le milieu récepteur sans être épurées.

De ce fait elle joue un rôle très important qui est de protéger l’environnement, car cette station

d’épuration empêchera la dissémination dans l’environnement des microbes sources de

pollution des eaux de surface.

VII.1.2- Diminution des maladies liées à l’assainissement

Une eau usée non traitée est une véritable source de risques sanitaires. En effet les excréments

sont des réservoirs de polluants pouvant contaminer les habitants, véritable source de maladie

puisqu’ils ne sont pas stockés dans un endroit clos. La construction de cette station nous

permettra d’éviter ces désagréments dans la mesure où elle empêchera la dissémination de ces

contaminants d’où la réduction des maladies liées à l’assainissement.

VII.1.3- Création d’emplois

La réalisation des travaux dans les délais demande une main d’œuvre suffisamment importante,

d’où la nécessité de recruter des travailleurs ce qui est source de création d’emplois. Ensuite

une station de ce type (boue activée) nécessite un suivi régulier dans la vérification de la qualité

temporaire de l’effluent rejeté, dans la gestion des boues de vidange et l’entretien des ouvrages

à savoir le dégrilleur. Toutes ces activités sont créatrices d’emplois.


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VII.2- Les inconvénients du projet

Le projet de construction de la station de la cité FPM présente non seulement des avantages

mais aussi des inconvénients. Ces inconvénients pourraient se présenter au niveau suivant : le

coût de fonctionnement. Le coût de fonctionnement désigne les dépenses nécessaires au

fonctionnement de la station d’épuration. Ces frais sont les coûts salariaux (la rémunération)

des personnels, les dépenses d’entretien et les dépenses de fourniture. Ces frais doivent être

disponibles en tout temps ou période où la station sera opérationnelle pour éviter de freiner le

bon fonctionnement de la station d’épuration.

VII.3- Description des impacts liés au projet à différente phase

Dans chaque phase du projet, nous avons plusieurs activités susceptibles d’avoir des impacts

sur l’environnement (tableau 17).

Tableau 17: Impacts liés au projet

Phase du projet

Activités sources d’impact

Phase de construction Phase d’exploitation

Sol Air Faune flore Eau Sol Air Faune flore Eau

Travaux de terrassement N N N N 0 So So So So So

La fouille N N N N 0 So So So So So

Transport des matériaux 0 N 0 0 0 So N So So So

Devenir des boues 0 0 0 0 0 So N So So So

Rejet de l’eau épurée 0 0 0 0 0 So So N N N

0 = nul N = négligeable So = Sans objet PN = pas négligeable


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VII.4 - Mesures d’atténuation des impacts

Pour protéger notre environnement, nous prévoyons des mesures d’atténuations à différente

phase d’exécution de projet (tableau 18).

Tableau 18 : Mesures d’atténuation des impacts

Récepteur Activités Impacts Mesure d’atténuation

Sol, Air, Faune, Flore,

Eau

Travaux de terrassement Pollution atmosphérique,

perte du couvert végétal

Humidifier le sol avant le

début des travaux

La fouille Nuisance sonore, perte

du couvert végétal,

disparition de la faune

utiliser des engins

respectant les normes

pour produire moins de

bruits

Transport des matériaux Nuisance sonore,

émission de poussière et

du dioxyde de carbone

CO2

Utiliser des engins

respectant les normes

pour produire moins de

bruits ; réglage des

moteurs pour produire

moins de fumée.

Devenir des boues Nuisance olfactive,

pollution du milieu

récepteur

Gestion des boues et

mise en place d’un

système de

désodorisation

Rejet de l’eau épurée Néant Néant


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VIII- CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS

En définitive, il ressort de ce travail que la filière de traitement (boue activée) des eaux usées de

la cité FPM comportera un poste de relevage, un dégrilleur, deux dessableurs-déshuileurs, deux

bassins d’aérations, deux dégazeurs et deux clarificateurs. Le système de gestion des boues

comportera deux épaississeurs, un système de déshydratation et un lit de séchage. Pour le bon

suivi de cette station il est prévu un système d’autosurveillance. Le coût total de la station

d’épuration s’élève à 4 165 011 436,35 FCFA TTC. Cependant pour maintenir une bonne

qualité des eaux traitées respectant les normes à la sortie de cette station, nous proposons les

recommandations suivantes:

-Faire un contrôle régulier des ouvrages ;

-Employer des personnes qualifiées (Ingénieur) pour la gestion de la station ;

-Faire un contrôle régulier des paramètres d’exploitation ;

-Vérifier régulièrement la qualité et le niveau de l’huile des motoréducteurs et le bon

fonctionnement des dispositifs de sécurité ;

-Analyser l’eau après clarification (DBO, DCO, MES) ;

-Renouveler la couche superficielle (sable) du lit de séchage après deux à trois utilisations par

un sable propre ;

-Respecter les procédures de mise en marche et d’arrêt des installations fournies par les

constructeurs.


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Ourahmoun Lyes, (2015), Contribution au dimensionnement de la station d’épuration des

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vue de l’obtention du diplôme de Master en Hydraulique, Université Abderrahmane

MIRA de Bejaia,105p.

Projet PARSTAT (2003)., institut national de la statistique, premiers résultats de l’enquête

emploi (phase 1), 40p.

Rapport établissement du schéma directeur d’Abidjan (2017), rapport D-EU : eau usées –

station de traitement – mai 2017.

Recensement Général de la Population et de l’Habitat (2014), rapport d’exécution et

présentation des principaux résultats.

Revue Canadienne.,(2015), Acteurs privés et approvisionnement en eau potable des

populations de la commune d’Abobo (Côte d’Ivoire), 14 p.

Salghi, dimensionnement d'une station d’épuration par boues activées. Cinquième année

GPEE, Professeur à l’Ecole Nationale des Sciences Appliqués d’Agadir, 22p.

Smegreg., le tableau suivant donne les principaux ratios connus à ce jour, avec des remarques

permettant d’apprécier leur amplitude ou leur domaine d’emploi, 2 p.

Yacouba KONATE., cours procèdes biologiques d’épuration 2ie, Eau-Assainissement,

Master 1 d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement, 113p.

Yohan FALCON., (2011), Les ouvrages de génie civil des stations d’épuration des petites

collectivités : conception et dimensionnement rapide, 236p.


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Annexe I : Notes de calcul

Estimation de la population à l’horizon du projet

10 personnes par concession

Nombre total de concessions à l’horizon 2030 = 2600 concessions

N habitant projet = 5 * 2600

Le calcul des débits

Nous avons adopté une consommation spécifique (Cs) de 100 L/hab/J pour la cité FPM avec un

taux de rejeté des habitants estimé à 80 %.

Débit journalièr (Qj)

Le débit journalier est la quantité d’eau usée totale rejetée par jour par les habitants. Ce débit

est déterminé par la formule suivante:

Qj = Cs * N * R (l/j)

Cs : consommation spécifique (L/hab/J)

N : Nombre d’habitant à l’horizon du projet

R : Coefficient de rejet (Avec R=0,8)

Qj = 100 * 13000* 0,8*10-3 (m3/j)

Qj = 1040 m3/j

Débit moyen horaire (Qmh)

Le débit moyen horaire est le débit d’eau usée que reçoit la station par heure. Il est donné par la

relation : (m3/h) Qmh = 1040/24= 43,33m3/h = 12,03 l/s

Débit de pointe (Qp)

Par définition le débit de pointe est défini par la relation: Qp = Qmh*Cp (m3/h)

Notion de coefficient de pointe: Avec 1,5 < Cp < 4 et Qmh (l/s)

= 2,22

N habitant projet = nombre de personne par ménage * nombre de logement à l’horizon

N habitant projet = 13000 habitants


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Qp = 12,03*2,22 = 48,14 l/s

Qp = 96,22 m3/h

Débit journalier des infrastructures publiques et privés

Sachant que la cité comporte des infrastructures publiques telles qu’une brigade de

gendarmerie, un poste de police, un hôpital, 02 écoles, un centre commercial, un lycée, une

grande école et des lieux de culte nous devons évaluer le débit de ces infrastructures. Les ratios

de consommation d’eau des infrastructures publiques selon la smegreg ce présent comme suit.

TYPE D’ETABLISSEMENT RATIO

Bureaux recevant peu de public 30 à 50 litres / jour et employé

4l/j/m2 de bureau

Scolaire 3 à 4 m3 / an et élève

Hôpitaux / clinique 150 m3/ an / lit (moyenne girondine

Centre de vacances 100 à 150 litres / jour et personne

Restauration collective 10 à 20 litres / repas préparé

Par manque d’information sur les infrastructures de la cité, le débit journalière de ces

infrastructures seront estimé à 50% du débit journalier des habitants de la cité pour les

infrastructures publiques sera et celui des infrastructures privés à 30% du débit journalier des

habitants de la cité.

Qip = 50% x 96,22 Qip = 48,11 m3/h soit 6500 habitants

Les cités de ce type en Côte d’Ivoire font l’objet de création des buvettes, bars, restaurations

qui sont aussi source de production des eaux usées (eau usée parasite). Ce débit est estimé à

30% du débit des populations.

Qep = 30% x 96,22 Qep = 28,86m3/h soit 3900 habitants

Alors Qpt = Qp + Qip + Qep Qpt = 96,22 +48,11 + 48,11

Qpt = 174 m3/h

Les charges polluantes journalières

Le volume total = 174*1000*24 = 4176000l/j


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Nous utiliserons celles standard fixées par la directive européenne

DBO5= 60 g/hat/j

MES = 90 g/hat/j

NTK = 9,2g/hab/j

Pt = 0,5 g/hab/j

DBO5 (kg/j) = Nhabitant x [DBO5 g/habt] x 10-3

DBO5 (kg/j) = 23400x 60 x 10-3

DBO5 (kg/j) =1404 kg/j

MES (kg/j) = Nhabitant x [MES g/habt] x 10-3

MES (kg/j) = 23400 x 90 x 10-3

MES (kg/j) = 2106 kg/j

NTK (kg/j) = Nhabitant x [NTK g/habt] x 10-3

MES (kg/j) = 23400 x 9 ?2 x 10-3

MES (kg/j) = 215,28 kg/j

Pt (kg/j) = Nhabitant x [Pt g/habt] x 10-3

MES (kg/j) = 23400 x 0,5 x 10-3

MES (kg/j) = 11,7 kg/j

Poste de relevage

Le volume utile (Vu) calculé par la formule :

Avec : Qp : débit de pointe horaire

Z : Nombre maximal de démarrage par heure fixé de 6 à 10 en fonction de la puissance

de la pompe. On fixera Z à 6

f : nombre de pompe en fonctionnement simultané = 1

Vu = 7,25 m3


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Nous fixons une hauteur de 2 m

La surface S S = 7,25/ 2 S = 3,63m2

Calcul du diamètre D

D D = D = 2,2 m

Détermination du diamètre de la conduite de refoulement

La méthode de Bresse :(𝒎)=𝟏,𝟓×𝑸𝟎,𝟓(𝒎𝟑/𝒔)

La méthode de Bresse modifié :(𝒎)=𝟎,𝟖×𝑸𝟏/𝟑(𝒎𝟑/𝒔)

La formule simplifiée de Munier (1961) : (𝒎)=(𝟏+𝟎,𝟎𝟐×𝒏)×𝑸𝟎,𝟓(𝒎𝟑/𝒔), avec n=10 h/j

correspondant au temps de pompage par jour.

La condition GLS est vérifiée si : 4∗𝑄𝜋𝐷𝑖𝑛2 ≤ (𝐷(𝑚𝑚)/50)0,25

Formule Dth(mm) Dint/DN(mm) V(m/s) Condition de Flamant

V(m/s)

Bresse 329,9 350 0,5 vérifiée

Bresse

modifié 291,5 300 0,7 vérifiée

Munier 290,3 300 0,7 vérifiée

Nous choisissons la formule de Munier qui nous donne D = 290,3 m, nous admettons un

diamètre commercial de 300 mm.

Choix de pompes

Calcul de la HMT de la pompe

Où :

- Somme des pertes de charges au refoulement

- Somme des pertes de charges à l’aspiration

- Hauteur géométrique

- Somme des pertes de charges singulière à l’aspiration et au refoulement.

Hg = Zav - ZpBE = 93,7 – 98,7 = 5 m


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Les et seront calculés par la formule empirique de Manning-Strickler :

Avec et

Les calculs seront résumés dans le tableau suivant :

Tronçon Qa

(m3/s) La(m)

Da

(mm) PdcLa(m)

Qr

(m3/s)

Lr

(m)

Dr

(mm)

PdcLr

(m)

Pdcs

(m)

𝚺Pdc

(m)

Hg

(m)

HMT

(m)

Poste de relevage

- dégrilleur 0,048400 3 300 0,0037 0,048 364 300 0,45 0,04 0,49 5 5,49

Calcul du de la pompe

La pression à l’intérieur de la pompe devra rester supérieure à la tension de vapeur pour éviter

aussi le phénomène de cavitation. Inaccessible par les méthodes de calcul ordinaire, elle est

donnée par les constructeurs de pompes sous la forme de conditions appelée NPSHr.

Le est donné par l’expression suivante :

Avec :

- Pression atmosphérique : 1,013bar

- Pression de vapeur saturante : 0,021bar

- Masse volumique de l’eau : =1000 kg/m3

- Accélération de la pesanteur : g = 9,81m/s

NPSHd = 7,26 m


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Calcul de la puissance hydraulique

La puissance hydraulique est donnée par la formule suivante :

Calcul de la vitesse spécifique Ns

N= nombre de tour = 1500

Il s’agit d’une pompe centrifuge à double corps car 50 < Ns ≤ 100

Calcul du diamètre spécifique Ds

Ns ≥ 80 alors

Calcul du diamètre approximatif de la roue

On l’appelle encore turbine, impulseur, rotor, cellule, mobile ou rouet. Elle communique au

liquide à pomper une partie de l’énergie transmise par l’arbre dont elle est solidaire par le

moteur d’entraînement. Le diamètre de la roue s’obtient par la formule suivante :

En nous basant sur les résultats précédents, nous avons fait le choix suivant dans le catalogue

Grundfos : la pompe NK 80-200

2,61 K

91,95 m/s

1,24 m

0,178m


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Calcul de la HMT de la pompe choisie

Débit 0 30 60 80 100

Courbe caractéristique de la pompe 9 8,7 8 7,5 6,2

Courbe caractéristique du réseau 4 4,95 7,80 10,75 14,55

Courbe caractéristique de la pompe

Avec cette pompe nous avons un point de fonctionnement qui correspond à un débit de 64 m3/h

avec une hauteur manométrique (HMT) de 7,8 m.

Désignation NK 80-200

Diamètre nominal de la roue (mm) 170

NPSHr (m) 1,50

NPSHd calculée (m) 7,62

Type moteur 90L

HMT (m) Pour Q= 70 m3/h 7,8

HMT maxi (m) 9

Débit maxi (m3/h) 100

Rendement total de la pompe (%) 73,1

Rendement total de la pompe (%) 73,1


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Fonctionnement de la station

La station envisagée refoulera sur 364 m les eaux usées jusqu’à un regard brise-charge grâce à 2

pompes de ce même type. De ce regard l’écoulement se fera de façon gravitaire.

La conduite de refoulement est en matériau PVC de diamètre 300 mm

Lors de la fluctuation du plan d’eau :

La côte Z= 93,71 correspond à la côte de déclenchement

Les marches et arrêts des groupes se font automatiquement grâce à des poires de niveau

électriques callées à ces côtes qui envoient des signaux de commande.

Dégrillage

Diamètre des barreaux (b) 10 mm

Espacement entre les barres (e) 25 mm

La grille étant manuelle l’angle d’inclinés des barreaux doit se situer entre 60 et 80 par rapport

à l’horizontale. Les refus sont éliminés à l’aide d’un râteau.

Angle d’inclinaison = 60°

Le rapport l/h = 2

Vitesse à travers les grilles (V) généralement (entre 0,6 et 1m/s) pour ce travaille nous

prendrons 0,8 m/s

Pour les formules de calcules de dégrilleur (voir tableau1)

Coefficient de colmatage dû aux eaux usées (C) 0,7

Coefficient de colmatage dû à l’encombrement des barres (

La surface mouillée

La surface inclinée


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Le tirant de l’eau h

La hauteur du dégrilleur

Lo = h/sin Lo = 0,2459/sin Lo = 0,284 m

La largeur l= Sm/h l= 0,121/0,2459 l= 0,492 m

Nombre de barreaux

Pour le dégrilleur nous prendrons une revanche de 0,3 m

Dessablage – déshuileur cylindro-cônique

Sachant que le temps de séjour (Ts) de l’eau dans le dessableur est 8 minutes car le dégraisseur

sera aéré.

- La hauteur de dessableur est de 1 à 3 m, (pour ce travail ont prendra h = 3 m)

- La quantité d’air à injecter est estimée de 1 à 1,5 m3 par m3 d’eau usée (pour ce travail ont

prendra Qair = 1,5 m3/m3). Pour les différentes formules voir (tableau 2 ci-dessous.

Le volume du dessableur – déshuileur

Vd = 0,044 x 8 x 60

Vd = 21,18 m3

Nous aurons deux dessableur – déshuileur donc

Vdu = 21,18/2 Vdu = 10,59 m3

Surface du dessableur – déshuileur

Nous prendrons une vitesse ascensionnelle de 15m/h


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5,8

Diamètre du dessableur – déshuileur

Calculons les dimensions de la partie conique

Hauteur du cône (Hc) = D*tan(50)/2 Hc = 2,718*tan(50)/2

Hc = 1.13 m

Volume du cône Vc = Vc = Vc = 2,2

Calculons les dimensions de la partie cylindrique

40°


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Volume du cylindre Vcy = Vdu – Vc Vc = 10,59 – 2,2

Vc = 8,38

Surface du cylindre Scy = Scy = Scy = 5,79

Hauteur du cylindre Hcy = Hcy = Hcy = 1,44 m

Hauteur totale du dessableur – déshuileur Ht = Hcy + Hc

Ht = 1,13 + 1,44 Ht = 2,58 m nous prenons Ht = 3m

Débit volumique d’air injecté (Qair) = Vair*Qp

Qair = Vair*Qp

Volume d'air injecté = 1,25 m3/m3

Qair = 1,25 x (174/60 x 60)/2

Qair = 0,03 m3/s

Quantité de matières éliminées par le désableur

Le dessableur élimine 80% de la matière minérale existant dans les eaux usées. Pour ce qui

concerne la matière minérale elle représente 20% de la charge de matière en suspension (MES),

les 80% restants, représentent les matières volatiles en suspension (MVS).

- Les matières minérales totales MMT= 0,20 * Masse Totale MES

MMT= 0,20 * 2106

MMT= 421,2 kg/j

- Les matières minérales éliminées par le dessableur MME = 0,80 * MMT

MME = 0,80 * MMT

40°


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MME = 0,80 * 421,2

MME = 336,96 kg/j

- Les matières minérales restantes MMR = MMT-MME

MMR = 421,2 – 336,96

MMR = 84,24 kg/j

- MES sortant du déssableur = 0,80 * Masse Totale MES + MMR

MESs = 0,80 * 2106 + 84,24

MESs = 1769 kg/j

Bassin d’aération

Nous allons supposer que le traitement par les boues activées sera à moyenne charge.

- Une charge massique : kg DBO5 / kg MVS J

- Une charge volumique : kg DBO5 / m3J

- Longueur / largeur =1,5 et une hauteur du bassin d’aération comprise entre 3 et 5m.

La concentration en DBO5 à la sortie doit être inférieure à 30mg /l.

- La puissance pour le brassage par m² du bassin doit être entre w /m2

Concentration DBO5 entrée = charge polluante DBO5 entrée /Q(m3/j)

Concentration DBO5 entrée = 1404/4176

Concentration DBO5 entrée = 0,34 kg/m3

Charge polluante DBO5 sortie

La concentration en DBO5 à la sortie doit être inférieure à 30mg /l

Charge polluante DBO5 sortie =30mg /l x Q(m3/j)/1000

Charge polluante DBO5 sortie = 30x4176/1000

Charge polluante DBO5 sortie = 125,28 kg/j


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Charge DBO5 éliminée

Charge DBO5 éliminée = charge DBO5 entrée - charge polluante DBO5 sortie OMS

Charge DBO5 éliminée = 1404 – 125,28

Charge DBO5 éliminée = 1278,72 kg/j

Rendement d'élimination

Rendement d'élimination = (charge DBO5 éliminée/ charge polluante DBO5 entrée) x100

rendement d'élimination = (1278,72 / 1404) x 100

Rendement d'élimination = 91,07%

Volume total du bassin

charge volumique 0,6 ≤ Cv≤ 1,5

nous utiliserons Cv= 1,2 Kg DBO5 / m3 J

Volume du bassin = charge polluante DBO5 entrée / charge volumique

Volume du bassin = 1404/ 1,2

Volume total du bassin = 1170 m3

Nous prévoyons deux bassins d’aérations

Volume unitaire du bassin = Volume total du bassin /2

Volume unitaire du bassin = 1170 /2

Volume unitaire du bassin = 585 m3

Masse totale de boues

Masse totale de boues = charge polluante DBO5 entrée / charge massiques

charge massiques 0,2 ≤ Cm ≤ 0,5 nous choisirons Cm = 0,4 kg DBO5/ Kg MVS J

Masse totale de boues = 1404 /0,4

Masse totale de boues = 3510 kg

Concentration de boues

concentration de boues [Xa] = Masse totale de boues/ Volume du bassin

concentration de boues [Xa] = 3510 / 1170

Concentration de boues = 3 kg/m3

Surface horizontale totale


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Surface horizontale totale = Volume du bassin/ hauteur

Sachant que la hauteur du bassin d’aération est 3≤ H ≤ 5

nous choisirons une hauteur de 4,25 m

Surface horizontale totale = 1170/4,25

Surface horizontale totale =275,29 m2

Surface horizontale unitaire = Surface horizontale totale / 2

Surface horizontale unitaire = 275,29/2

Surface horizontale unitaire = 137,64 m2

rapport longueur/largeur = 1,5

largeur unitaire

largeur unitaire =

largeur unitaire = racine (137,64/1,5)

largeur unitaire = 9,57 m

Longueur unitaire

Longueur unitaire = largeur unitaire x 1,5

Longueur unitaire = 9,57 x 1,5

Longueur unitaire = 14,36 m

Temps de séjour

temps de séjour = volume du bassin unitaire/ (Q (m3/h)/2)

Temps de séjour = 585/ (174/2)

Temps de séjour = 6,72 h

Besoin en oxygène

bésoin en oxygène ( qo2) =(a' *Le)+(b' *Xa)

a’ : besoin pour la synthèse de la biomasse = 0,6

b’ : besoin pour la respiration = 0,1

Xa : masse totale de boues

Le : charge DBO5 éliminée


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Masse totale de boues = 3510 kg

qo2 = (0,6 *1278,72) + (0,1 *3510)

qo2 = 1118,23 kg/j

Quantité horaire d'oxygène

Quantité horaire d'oxygène = qo2/24

Quantité horaire d'oxygène = 1118,23/24

Quantité horaire d'oxygène = 46,59 kg O2/h

Puissance de brassage

Puissance de brassage = (Surface horizontale x puissance de brassage par m² du bassin)/1000

La puissance pour le brassage par m² du bassin doit être entre 70≤ Pa ≤ 80

Pour ce projet nous choisirons Pa = 75 w /m2

Puissance de brassage = (275,29 x 75)/1000

Puissance de brassage = 20,64 kw

Quantité de boues en excés

Quantité de boues en excés = ⌂B= Bmin + Bdur +amLe-bXa

: Boues en excès exprimé en kg/j

b : besoin pour la respiration

: Matières minérales (MM) en suspension apportées par l’effluent exprimé en kg/j

: Matières organiques en suspension difficilement biodégradables apportées par l’effluent

exprimé en kg/j (évaluée à 17,5% des MES)

: Augmentation de la biomasse par élimination de la DBO5

: Charge de la DBO5 éliminée exprimé en kg/j

Diminution de la biomasse par respiration endogène

: Boues organiques dans le bassin exprimé en kg

Les Coefficients am et b dépendent de la charge massique de la station d’épuration

Valeurs de Cm 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

am 0,66 0,59 0,56 0,53 0,5

b 0,065 0,07 0,07 0,07 0,07


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⌂B = 84,24 + 255,59 + (0,53 x 1278,72)- (0,08x 3510,00)

⌂B = 781,90kg/j

Concentration de boues en excès

Concentration de boues en excès (Xm) = 1,2 10^3 / Im

Si les boues se décantent bien, l’indice de Mohlman (Im) se situe entre 80 et 150. Pour ce

travail nous prendrons un indice de Mohlman égale 120

Xm = 1,2 10^3 / 120

Xm = 10 kg/m3

Débit de bout en excés

Débit de bout en excés (Q excés) = ⌂B/Xm

Q excés = 781,9/10 Q excés = 78,19 m3/j

Débit spécifique

débit spécifique ( Qsp) = ⌂B/Vb

Qsp = 781/1170

Qsp = 0,67 kg/m3/j

Taux de recyclage des boues

taux de recyclage des boues est fixé à R = 100 %

Débit des boues recyclées

débit des boues recyclées Qr = (R*QJ)/100

Qr = (100 *2309,23)/100

Qr = 4176 m3/j

Âge de boues Ab

âge de boues Ab = Xa/⌂B

Ab = 3510,00 / 781

Ab = 4,4 j


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Le dégazeur

Vitessa ascensionelle Vas = 15 m/h

Volume du dégazeur Vd = Qp /Vas

Vd = 174 / 15

Vd = 11,61 m3

Sachant que nous avons deux dégazeurs :

Volume unitaire = Vd / 2

Volume unitaire = 11,61 / 2

Volume unitaire = 5,81 m3

Surface du dégazeur

Surface du dégazeur = Volume unitaire/ hauteur

Nous choisirons une hauteur de 2m

Surface du dégazeur = 5,81 /2

Surface unitaire du dégazeur = 2,91 m2

Diamètre unitaire du dégazeur

Diamètre unitaire du dégazeur = 1,92 m


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Clarificateur ou Décanteur secondaire

La vitesse ascensionnelle Vas = 1,3 m/h

- Le temps de rétention (Tr) égale à 1h 30 mn soit 90 mn = 1,5 heure

Sachant que nous aurons deux clarificateurs

Le volume unitaire du clarificateur Vcl = (Qp/2)*Tr

Vcl = (174/2) x 1,5

Vcl = 130,5 m3

Nous fixons une hauteur de 2,77 m

La surface unitaire du clarificateur

Surface unitaire du clarificateur = (Qp/2) / Vas

Surface unitaire du clarificateur = (174/2) / 1,3

Surface unitaire du clarificateur = 66,92 m2

Diamètre unitaire

Diamètre unitaire =

Diamètre unitaire = Diamètre unitaire = 9,23 m

Calculons les dimensions de la partie conique

Hauteur du cône (Hc) = D*tan(15)/2 Hc = 9,23*tan(15)/2

Hc = 1,24 m

Volume du cône Vc = Vc = Vc = 27,61

Calculons les dimensions de la partie cylindrique

Volume du cylindre Vcy = Vdu – Vc Vc = 130,5 – 27,61

Vc = 103

Surface du cylindre Scy = Scy = Scy = 66,95


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Hauteur du cylindre Hcy = Hcy = Hcy = 1,54 m

Hauteur totale du dessableur – déshuileur Ht = Hcy + Hc

Ht = 1,24 + 1,54 Ht = 2,77 m nous prenons Ht = 3m

Sachant que le décanteur élimine 35% de la DBO5 et 95% de matière minérale la charge

polluante en sortie de station est :

DBO5 éliminée = DBO5 arrivée *35% DBO5 éliminée = 125,28 kg/j *35%

DBO5 éliminée = 43,84 kg/j

DBO5 restant = DBO5 arrivée - DBO5 éliminée DBO5 restant = 125,28 – 43,84

DBO5 restant = 81,43kg/j

Traitement des boues

Silo à boue (Epaississeur de boue)

Il est dimensionné sur la base de 25 kg MS/j/m² pour les boues biologiques secondaires et a un

facteur d’accroissement de concentration de l’ordre de 3,6.

Quantité de boue en excès ⌂B = 781,90 kg/j

Concentration de boues en excès (Xm) = 10 mg/l

Volume de l’épaississeur VE = ⌂B/ Xm

Nous prévoyons deux épaississeurs

Volume unitaire de l’épaississeur VE = (781,90 / 10)/2

VE = 39,09 m3

Nous adoptons une hauteur de trois 4m

Surface de l’épaississeur SE = VE/ H

SE = 39,09 /4 SE = 9,7 m2

Diamètre de l’épaississeur

D= racine ((4*9,7)/3,14) D= 3,5m

Le volume des boues épaissies (VBEP)


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VBEP = P boues en excès/3,6 x La concentration moyenne des boues

VBEP = 434,56/ (3,6 x 10)

VBEP = 21,71 m3/j

Lit de séchage (solaire)

Les boues étant préalablement épaissies, un temps de repos de dix (10) jours peut être

recommandé pour le séchage des boues.

Volume du lit (VLS) = 10 x volume des boues épaissies

Volume du lit (VLS) = 10 x 21,71

Volume du lit (VLS) = 217,19 m3

La hauteur des boues sur le lit est fixée à 0,4 m

Surface du lit = volume du lit / hauteur

Surface du lit = 217,19 / 0,4

Surface du lit = 542,98 m2

Nous fixons un nombre maximum de lit qui est de 10 lits

Surface unitaire = surface du lit /10

Surface unitaire = 299,40 / 5

Surface unitaire = 54,29 m2

Nous fixons la largeur du lit à 5 m

Longueur du lit = surface unitaire/ largeur Longueur du lit = 54,29 /5

Longueur du lit = 11m

TUYAUTERIE

Pour le dimensionnement de la tuyauterie au sein de la station nous utiliserons le débit moyen

qui est de 2000000 l/s soit 0.0240m3/s.

Formule Dth (mm) DN (mm) V (m/s) Condition de Flamant V

(m/s)

Bresse 232,7 250 0,5 vérifiée

Bresse modifié 231,0 250 0,5 vérifiée

Munier 204,8 225 0,6 vérifiée

Nous choisissons la formule de Bresse qui nous donne un diamètre de 250mm et une vitesse de

0,5m/s.


FPM Cocody latrille


CHOIE DES POMPES POUR L’EXTRACTION DU SABLE

Le choix de ces pompes se faire en tenant compte du débit et de la colonne d’eau. En effet à un

mètre de profondeur nous avons 1.1bar, sachant que 1bar = 10mCE. Nous choisissons des

pompes de type RW3060-2T (moteur 2 pôles – 2910 tr/min) pour l’extraction et la recirculation

des sables.

CALCUL DU VOLUME DE BETON

Nous faisons remarquer que le prix du mètre cube de béton est estimé à 250 000 F Cfa en

prenant en compte les prestations divers comme manœuvres, transport..etc.

POSTE DE RELEVAGE

Volume du béton = 3,14*diamètre* épaisseur *Hauteur

Volume du béton = 3,14*0,3*2*2,2

Volume du béton = 4,1 m3

Volume du radié = surface * épaisseur

Volume de radié = 0,3*3,36 volume de fonds =1,089 m3

Volume total de béton = volume de radié + Volume du béton

Volume total de béton = 1,089 + 4,1 volume total de béton = 5,23 m3

DEGRILLEUR

Volume paroi 1= (longueur * épaisseur *hauteur)*2

Volume paroi 1= 1,5 * 0,3 *1 Volume paroi 1= 0,9 m3

Volume paroi 2= (largeur * épaisseur *hauteur)*2

Volume paroi 2 = (1*1*0,3)*2

Volume paroi 2 = 0,6 m3

Volume du radié = surface * épaisseur Volume du radié= 1,5 * 0,3

Volume du radié= 0,45 m3

Volume total de béton = Volume paroi 1+ Volume paroi 2 + Volume du radié

Volume total de béton = 0,9+0,6+0,45 Volume total de béton = 1,95 m3


FPM Cocody latrille


DESSABLEUR-DESHUILEUR

Nous ramenons la forme à un cylindre


Volume du béton = 3,14*0,3*2,72*2,76

Volume du béton = 7,07 m3 nous avons deux ouvrages de ce types donc

Volume total de béton = 7,07*2 Volume total de béton = 14,15m3

BASSIN D’AERATION


Volume paroi 1= 14,36 * 0,3 *4 Volume paroi 1= 36,36 m3


Volume paroi 2 = (10 *4*0,3)*2


Volume du radié = surface * épaisseur Volume du radié= 15,15 * 10,09* 0,3


Volume total de béton = Volume paroi 1+ Volume paroi 2 + Volume du radié


Nous avons deux ouvrages de ce type donc

Volume total de béton = 106,43*2 Volume total de béton = 212,87 m3

DEGAZEUR


Volume du béton = 3,14*0,3*1,92*2

Volume du béton = 3,61 m3


Volume de radié = 0,3*2,91 volume de fonds =0,87 m3


Volume total de béton = 3,6+ 0,87 volume total de béton = 4,49 m3

Nous avons deux dégazeurs donc



FPM Cocody latrille


CLARIFICATEUR

Nous ramenons la forme à un cylindre


Volume du béton = 3,14*0,3*9,23*2,78

Volume du béton = 24,17 m3 nous avons deux ouvrages de ce types donc

Volume total de béton = 24,17*2 Volume total de béton (m3)= 48,34m3

EPAISSISSEUR


Volume du béton = 3,14*0,3*3*4

Volume du béton = 11,3m3


Volume de radié = 0,3*14,6 volume de fonds =4.38 m3


Volume total de béton = 4,38+ 11,03 volume total de béton = 15,68 m3

Nous avons deux dégazeurs donc

Volume total de béton = 15,68*2 Volume total de béton (m3)= 31,36 m3

LIT DE SECHAGE


Volume paroi 1= 11 * 0,3 *0,7 Volume paroi 1= 2,31 m3


Volume paroi 2 = (5*0,7*0,3)*2


Volume du radié = surface * épaisseur Volume du radié= 11 * 5* 0,3


Volume total de béton (m3)= Volume paroi 1+ Volume paroi 2 + Volume du radié


Nous avons 10 ouvrages de ce type donc




Annexe 2 : Plans

PLAN DE LA STATION D’EPURATION FPM



















Lit de séchage



PROFIL EN LONG




LEVE TOPOGRAPHIQUE

X Y Z

392290,2460 598361,4230 95,0910

392300,2460 598361,4230 95,1010

392280,2460 598371,4230 95,3990

392290,2460 598371,4230 95,4430

392300,2460 598371,4230 95,4880

392310,2460 598371,4230 95,5320

392280,2460 598381,4230 95,7170

392290,2460 598381,4230 95,7950

392300,2460 598381,4230 95,8740

392270,2460 598391,4230 95,9200

392310,2460 598381,4230 95,9530

392250,2460 598421,4230 96,6510

392250,2460 598431,4230 96,9160

392320,2460 598381,4230 96,0320

392280,2460 598391,4230 96,0340

392330,2460 598381,4230 96,1120

392290,2460 598391,4230 96,1470

392270,2460 598401,4230 96,2030

392410,2460 598421,4230 96,2170

392300,2460 598391,4230 96,2610

392410,2460 598431,4230 96,2670

392280,2460 598401,4230 96,3510

392310,2460 598391,4230 96,3740

392260,2460 598411,4230 96,3880

392270,2460 598411,4230 96,4850

392320,2460 598391,4230 96,4880

392290,2460 598401,4230 96,4990

392400,2460 598421,4230 96,5210

392330,2460 598391,4230 96,6020

392390,2460 598411,4230 96,6360

392350,2460 598391,4230 96,6400

392400,2460 598431,4230 96,6400

392300,2460 598401,4230 96,6470

392260,2460 598421,4230 96,6520

392280,2460 598411,4230 96,6680

392340,2460 598391,4230 96,7160

392270,2460 598421,4230 96,7670

392370,2460 598401,4230 96,7770

392310,2460 598401,4230 96,7950

392390,2460 598421,4230 96,8240




X Y Z

392400,2460 598441,4230 96,8410

392290,2460 598411,4230 96,8510

392380,2460 598411,4230 96,8700

392260,2460 598431,4230 96,9160

392360,2460 598401,4230 96,9410

392320,2460 598401,4230 96,9440

392280,2460 598421,4230 96,9850

392390,2460 598431,4230 97,0130

392300,2460 598411,4230 97,0330

392270,2460 598431,4230 97,0500

392400,2460 598451,4230 97,0760

392330,2460 598401,4230 97,0920

392370,2460 598411,4230 97,1040

392350,2460 598401,4230 97,1050

392380,2460 598421,4230 97,1280

392240,2460 598441,4230 97,1820

392290,2460 598421,4230 97,2020

392310,2460 598411,4230 97,2160

392250,2460 598441,4230 97,2180

392390,2460 598441,4230 97,2220

392340,2460 598401,4230 97,2410

392260,2460 598441,4230 97,2540

392280,2460 598431,4230 97,3020

392360,2460 598411,4230 97,3370

392380,2460 598431,4230 97,3860

392270,2460 598441,4230 97,3970

392320,2460 598411,4230 97,3990

392300,2460 598421,4230 97,4200

392370,2460 598421,4230 97,4310

392390,2460 598451,4230 97,4400

392240,2460 598451,4230 97,4490

392250,2460 598451,4230 97,5370

392290,2460 598431,4230 97,5540

392350,2460 598411,4230 97,5700

392230,2460 598461,4230 97,5770

392330,2460 598411,4230 97,5830

392380,2460 598441,4230 97,6030

392260,2460 598451,4230 97,6250

392280,2460 598441,4230 97,6360

392310,2460 598421,4230 97,6370

392390,2460 598461,4230 97,6570

392240,2460 598461,4230 97,7170




X Y Z

392360,2460 598421,4230 97,7330

392210,2460 598501,4230 97,7430

392370,2460 598431,4230 97,7580

392220,2460 598481,4230 97,7640

392340,2460 598411,4230 97,7660

392270,2460 598451,4230 97,7740

392230,2460 598471,4230 97,7920

392380,2460 598451,4230 97,8030

392300,2460 598431,4230 97,8060

392320,2460 598421,4230 97,8550

392250,2460 598461,4230 97,8560

392290,2460 598441,4230 97,8750

392220,2460 598491,4230 97,9270

392280,2460 598451,4230 97,9790

392240,2460 598471,4230 97,9840

392370,2460 598441,4230 98,9840

392260,2460 598461,4230 98,9960

392380,2460 598461,4230 88,0040

392230,2460 598481,4230 98,0070

392350,2460 598421,4230 98,0360

392310,2460 598431,4230 98,0580

392330,2460 598421,4230 98,0730

392220,2460 598501,4230 98,0900

392300,2460 598441,4230 88,1140

392360,2460 598431,4230 88,1300

392270,2460 598461,4230 88,1520

392370,2460 598451,4230 88,1670

392250,2460 598471,4230 88,1760

392290,2460 598451,4230 88,1840

392380,2460 598471,4230 88,2040

392230,2460 598491,4230 88,2220

392240,2460 598481,4230 88,2510

392340,2460 598421,4230 88,2910

392320,2460 598431,4230 88,3100

392280,2460 598461,4230 88,3220

392370,2460 598461,4230 88,3500

392310,2460 598441,4230 88,3530

392360,2460 598441,4230 88,3650

392260,2460 598471,4230 88,3680

392300,2460 598451,4230 88,3880

392380,2460 598481,4230 88,4040

392230,2460 598501,4230 88,4370




X Y Z

392290,2460 598461,4230 88,4920

392250,2460 598481,4230 88,4950

392350,2460 598431,4230 88,5020

392240,2460 598491,4230 88,5180

392270,2460 598471,4230 88,5300

392360,2460 598451,4230 88,5310

392370,2460 598471,4230 88,5330

392330,2460 598431,4230 88,5630

392310,2460 598451,4230 88,5920

392320,2460 598441,4230 88,5920

392230,2460 598511,4230 88,6220

392300,2460 598461,4230 88,6620

392280,2460 598471,4230 88,6650

392360,2460 598461,4230 88,6970

392370,2460 598481,4230 88,7160

392260,2460 598481,4230 88,7390

392350,2460 598441,4230 88,7470

392240,2460 598501,4230 88,7850

392320,2460 598451,4230 88,7960

392290,2460 598471,4230 88,8000

392250,2460 598491,4230 88,8140

392340,2460 598431,4230 88,8150

392310,2460 598461,4230 88,8310

392330,2460 598441,4230 88,8310

392360,2460 598471,4230 88,8620

392350,2460 598451,4230 88,8950

392370,2460 598491,4230 88,8990

392270,2460 598481,4230 88,9080

392300,2460 598471,4230 88,9350

392330,2460 598451,4230 88,0000

392320,2460 598461,4230 88,0010

392280,2460 598481,4230 88,0080

392240,2460 598511,4230 88,0130

392360,2460 598481,4230 88,0280

392350,2460 598461,4230 88,0430

392340,2460 598441,4230 88,0690

392310,2460 598471,4230 88,0700

392260,2460 598491,4230 88,1090

392290,2460 598481,4230 88,1090

392250,2460 598501,4230 88,1320

392330,2460 598461,4230 88,1700

392350,2460 598471,4230 88,1910




X Y Z

392360,2460 598491,4230 88,1930

392340,2460 598451,4230 88,2040

392320,2460 598471,4230 88,2050

392300,2460 598481,4230 88,2090

392270,2460 598491,4230 88,2860

392250,2460 598521,4230 88,2980

392310,2460 598481,4230 88,3100

392320,2460 598561,4230 88,3240

392340,2460 598461,4230 88,3390

392330,2460 598471,4230 99,3400

392350,2460 598481,4230 99,3400

392280,2460 598491,4230 99,3520

392360,2460 598501,4230 99,3590

392250,2460 598511,4230 99,4050

392320,2460 598481,4230 99,4100

392290,2460 598491,4230 99,4180

392300,2460 598551,4230 99,4560

392310,2460 598551,4230 99,4560

392320,2460 598551,4230 99,4560

392330,2460 598551,4230 99,4560

392340,2460 598471,4230 99,4750

392260,2460 598501,4230 99,4800

392300,2460 598491,4230 99,4830

392350,2460 598491,4230 99,4880

392360,2460 598511,4230 99,4910

392330,2460 598481,4230 99,5100

392260,2460 598531,4230 99,5480

392310,2460 598491,4230 99,5490

392300,2460 598541,4230 99,5880

392310,2460 598541,4230 99,5880

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X Y Z

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Documents

Ministère de l'Assainissement et de la Salubrité