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Utilisation d'une fosse septique pour la cogénération pour une maison dans les zones rurales


par Assane DIAGNE
Université Alioune Diop de Bambey - Master 2 des Energies Renouvelables 2018
  

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ANNEE ACADEMIQUE : 2016-2017

UNIVERSITE ALIOUNE DIOP DE BAMBEY

UFR Sciences Appliquées et Technologies de l'Information et de la Communication

Master Interuniversitaire d'Énergies Renouvelables

MEMOIRE MASTER DE RECHERCHE

Option : Énergie solaire

Utilisation d'une fosse septique pour le

chauffage et l'éclairage d'une maison

d'ej`a aliment'ee par la Senelec.

Présentépar : Assane DIAGNE

Soutenu le 04 Juillet 2018 devant la commission d'examen :

 

Pr Senghane MBODJI

Président

Professeur assimiléUADB

 

Dr Ababacar THIAM

Rapporteur

Maître de conférences titulaire

UADB

Dr Bertrand T. FANKAM

Examinateur

Maître de conférences assimiléUADB

Dr Ibrahima FALL

Examinateur

Maître de conférences titulaire

UADB

Dr Amadou KANE

Co-encadreur

Maître de conférences

SENELEC

Pr Biram DIENG

Superviseur

Professeur assimiléUADB

 

1

Liste des abréviations

AGV Acide Gras Volatile

ANC Assainissement Non Collectif

BF Bois de Feu

CERER Centre D'Étude et de Recherches sur les Énergies Renouvelables

COT Carbone Organique Total

DCO Demande Chimique en Oxygène

FS Fosse Septique

GNV Gaz Naturel Carburant

MAG Moteur A Gaz

MES Matière En Suspension

MO Matière Organique

MS Matière Sèche

ONAS Office National de l'Assainissement du Sénégal

PNB Programme Nationale de biogaz

SDE Sénégalaise Des Eaux

TAG Turbines A Gaz

TRH Temps de Rétention Hydraulique

2

Table des figures

1.1

Schéma simplifiéde la digestion anaérobie de produits organique

11

1.2

Effet de la température sur le taux de croissance des méthanogènes [1], le taux de

 
 

croissance de méthanogènes expriméen % en fonction de la température(°C) . . .

12

1.3

Schémas de principe des configurations classiques de traitements biologiques . . .

14

2.1

Une fosse septique

19

2.2

Schéma de principe d'une fosse septique

19

2.3

Schéma d'un décanteur idéal de HAZEN

20

2.4

Répartition des eaux usées [2]

23

3.1

Schéma de valorisation

25

3.2

La position de Ngoundiane dans la carte géographiques du Sénégal.

26

3.3

Architecture du système

27

3.4

La fosse septique de la maison.

27

3.5

Moteur fonctionnant avec du biogaz.

29

3.6

Appareil de cuisson brûleur à biogaz

29

4.1

Consommation en Kg(Bois, Charbon, Gaz) par mois.

32

4.2

Comparaison de la FS par rapport aux unités de PNB

34

4.3

Schéma simplifiéde la digestion ana'erobie de produits organique

41

4.4

Effet de la température sur le taux de croissance des méthanogènes [1], le taux de

 
 

croissance de méthanogènes expriméen % en fonction de la température(°C) . . .

42

4.5

Moteur à biogaz

43

4.6

Fiche technique du moteur

43

4.7

Plan du biodigesteur de PNB

44

4.8

ballon de stockage de biogaz

45

4.9

Facture courant de SENELEC

46

3

Liste des tableaux

1.1

Composition du biogaz

8

1.2

Paramétres technique des digesteurs

9

1.3

Composés à éliminer par taitement selon le mode de valorisation

14

2.1

Rendement de production de biogaz en fonction de la nature du substrat

23

3.1

Dimensionnement de la fosse septique

28

3.2

Le volume du biogaz produit par la maison par an

28

3.3

Estimation du coût du dispositif

30

4.1

Résultats de l'enquête .

31

4.2

Estimation de la dépense annuelle de la maison

32

4.3

'Evaluation des coûts d'exploitation pour 2 volumes distincts

33

4.4

Coût d'installation sans MAG

34

4.5

Composition du biogaz

40

4.6

Paramétres technique des digesteurs

40

4.7

Composés à éliminer par traitement selon le mode de valorisation

42

Résumé

Suite à un manque de station d'épurations au Sénégal, les fosses septiques sont les plus utilisées pour gérer les eaux usées produites dans les maisons. L'absence des technologies pour la gestion des déchets liquides peut engendrer des nuisances pour l'environnement. C'est à ce sens que notre travail consiste à valoriser les eaux usées pour produire du biogaz. Le biogaz est un gaz issu de la décomposition de la matière organique dans un milieu anaérobie. Il permet non seulement de prévenir la pollution, mais aussi de produire de l'énergie et du compost, de plus, il constitue une solution pour générer du chauffage et éclairage dans les zones isolées. Durant notre étude, la fosse

septique est le méthaniseur, le gaz produit sera récupérépar un dispositif. Cette technique a étéévaluée énergétiquement et économiquement. L'étude a étéfaite dans une maison dans la com-

mune de Ngoundiane. Nous avons estiméle volume de biogaz. Pour 15 personnes, ils produisent 98,55 m3 par an; ce qui équivaut à 123,20 kWh.

Mots clefs : Biogaz, eaux usées, méthaniseur, fosse septique, déchets liquides.

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