Memoire Online - Optimisation du sytème de gestion des déchets solides municipaux de la commune urbaine de Ouagadougou

Mémoire en vue de l'obtention du Diplôme d'études Approfondies (DEA/PTCI)

Optimisation du système de gestion des déchets solides municipaux de la commune urbaine de Ouagadougou

DEDICACE

Nous dédions ce mémoire du diplôme d'études approfondies en économie, fruit de multiples efforts à :

- Notre mère IDOGO/BAWA Assétou. Conscient qu'aucun autre effort ne saurait combler tous ceux dont vous aviez faites pour nous, nous vous prions de bien vouloir accepter ce si beau présent que nous avions conçu avec toutes nos forces et qui est si précieux à nos yeux.

- Notre oncle Augustin B. IDOGO, sa femme Agathe V. ILBOUDO et leur fille Rosemonde W. IDOGO qui sont les principaux agents de notre succès, car grâce à eux nous avons compris très tôt que seul le travail libère. Nous avons su exploiter avec efficacité tous les soutiens financiers et moraux mis à notre disposition. Leurs encouragements, compréhension, conseils et amour nous ont guidé tout au long de notre formation.

- A notre grand frère M. Théodore BASSALE, Enseignant à l'institut supérieur privé polytechnique (ISPP)

Qu'ils trouvent dans ce document tout le témoignage de notre éternelle reconnaissance.

Remerciements

Nos remerciements vont à l'endroit de tous ceux qui, d'une manière ou d'une autre, ont contribué à la réalisation du présent document de malgré leurs multiples occupations et plus particulièrement :

- Au professeur Kimseyinga SAVADOGO, Maître de Conférence, Agrégé des facultés de Sciences Économiques, Université de Ouagadougou et

- Au Dr Robert OUEDRAOGO, Assistant à l'Unité de Formation et de Recherche en Sciences Economiques et de Gestion (UFR/SEG)

Pour votre disponibilité, vos orientations et le partage de vos expériences professionnelles respectives qui ont contribué à l'aboutissement de ce document ;

- Au Directeur de l'Unité de Formation et de Recherche en Sciences Economiques et de Gestion (UFR/SEG) M. Claude WETTA pour nous avoir donné l'opportunité de participer à la session de formation sur le logiciel GAMS.

- A l'ensemble du corps professoral de l'UFR/SEG et plus particulièrement aux enseignants du troisième cycle. Qu'ils voient dans ce document notre profonde gratitude et l'expression de nos vifs remerciements pour tous leurs efforts ;

- Aux autorités municipales de la commune urbaine de Ouagadougou pour nous avoir accordé l'accès aux informations du centre d'enfouissement technique.

- M. Oumar NAGUIABOU et M. Jean de la Croix SOMBIE pour leurs soutiens multiformes tout au long de notre cursus scolaire et universitaire.

- A M. Djibril DIDIGUI de LUGLU qui, malgré ces énormes préoccupations, n'a aménagé aucun effort pour la mise en forme de ce document ;

- A M. Pierre OUEDRAOGO et toute sa famille pour tous leurs soutiens multiples ;

- A tous les étudiants de la douzième promotion du programme de troisième cycle interuniversitaire de l'université de Ouagadougou.

- A M. Bernard KABORE, Hervé KAFIMBOU, LIMON Mathias et BOULIOU W. Arnaud dont les lectures et corrections ont contribué à l'enrichissement de ce document.

En somme, nous restons particulièrement redevables à tous nos frères et soeurs et à toute notre famille pour ce que nous sommes aujourd'hui.

Les abréviations

AFTVD : Association des Femmes pour le traitement et la Valorisation des Déchets

Résumé :

Les déchets solides municipaux (MSW) constituent une menace pour la qualité de l'environnement et du cadre de vie. Les villes africaines connaissent en majorité une forte croissance démographique et par delà produisent des quantités de plus en plus élevées de MSW. La quantité annuelle de MSW produite par habitant dans la commune urbaine de Ouagadougou est estimée à 57.77 kilogrammes en 2006. La gestion des déchets solides municipaux, la principale responsabilité environnementale des municipalités, est perturbée par le manque de moyens économiques et financiers. Ainsi la collecte, le transport, l'élimination et/ou la valorisation des MSW posent des problèmes aux municipalités africaines et interpellent tous les acteurs. Dans cette contribution un modèle d'optimisation dynamique non linéaire est utilisé pour identifier des stratégies qui permettent de réduire le coût de gestion des MSW. Les résultats du modèle montrent que les coûts de la gestion des MSW sont fortement liés au coût de transport. Mais une bonne structuration du système de gestion des MSW peut conduire à des résultats intéressant en matière de réduction du coût de transport. Aussi la valorisation des MSW au-delà de contribuer à réduire l'exploitation des ressources naturelles, est également une source de revenu. Cependant l'identification des coûts réels de la gestion des MSW reste un défit majeur.

Expressions clefs : la gestion des déchets solides municipaux, modèle d'optimisation dynamique non linéaire, stratégies de réduction des coûts.

Municipal solid waste (MSW) constitutes a threat for environmental quality and the framework of life. The African cities know in majority a strong demographic growth and across produce increasingly high quantities of (MSW). The annual quantity of MSW produced per capita in the urban district of Ouagadougou is estimated at 57.77 kilogram into 2006. The management of MSW, the principal environmental responsibility for the municipalities, is disturbed by the lack of economic and financial means. Thus the collection, transport, the elimination and/or the valorisation of MSW pose problems with the African municipalities and challenge all the actors. In this contribution a dynamic optimization nonlinear model is used to identify strategies which make it possible to reduce the cost of management of the MSW. The results of the model show that the costs of the management of the MSW are strongly related to the cost of transport. But a good structuring of the system of management of the MSW can lead to results interesting as regards reduction of cost of transport. Therefore the valorisation of the MSW beyond contributes to reduce the exploitation of the natural resources, is also a source of income. However the identification of the real costs of the management of the MSW remains a major challenge.

Key expressions: municipal solid waste management, nonlinear dynamic optimization model, costs reduction strategies

INTRODUCTION

L'augmentation du volume des déchets solides municipaux (MSW)^1(*) pose actuellement de sérieux problèmes dans les zones urbaines. La croissance démographique, l'augmentation du niveau de revenu par tête et du niveau de l'activité économique, notamment la consommation, ont eu pour conséquence d'augmenter la production des déchets solides qui constituent une menace pour la qualité de l'environnement. Ces déchets exercent une pression sur le sol, les ressources en eau et compromettent ainsi la santé humaine et animale. La commune urbaine de Ouagadougou (CUO) a produit 69313 tonnes de déchets solides soit environ 535373.612 m³ en 2006. Ce chiffre pourrait augmenter jusqu'à 1019557.676 tonnes soit 7875056 m³ d'ici 2025 (centre d'enfouissement technique -CET- de la CUO, 2006).

L'infiltration des déchets est susceptible de provoquer une contamination des nappes phréatiques par le virus de l'hépatite ou de la poliomyélite. Ainsi, une telle infestation des eaux souterraines peut avoir des effets sur la santé à long terme, mis à part les plus immédiats comme la dysenterie et le cholera (Snigdha et al, 2003).

Le problème de gestion des déchets solides est particulièrement alarmant dans les pays en développement (PED), où leur collecte et leur traitement sont empêchés par le manque de moyens financiers et technologiques. Gerlagh et al (1999), estiment qu'une bonne partie (10 à 40%) du budget des communes urbaines est utilisée pour la résolution des problèmes liés aux déchets solides dans les PED. Une récente étude commanditée par l'agence française du développement (AFD) montre qu'en terme de dépense collective globale (publique et privée), les estimations vont de 42 millions de francs CFA par an pour Louga, à plus de 4,6 milliards de francs CFA par an pour Dakar (Sénégal). Cette dépense rapportée à l'habitant et au tonnage donne respectivement 460 FCFA/ habitant à Bobo et à Louga, 4590 FCFA/ habitant à Fès; 2623 FCFA par tonne à Bobo et 23614 FCFA par tonne à Fès (Doukouré et al, 2003).

La présente étude qui porte sur la réduction des coûts de gestion des MSW de la CUO est la première du genre pour le cas spécifique du Burkina Faso. De nombreuses analyses similaires ont été réalisées, mais uniquement pour le compte des villes de pays développés.

Problématique

La commune urbaine de Ouagadougou (CUO) est caractérisée par un taux de croissance trimestriel du volume des MSW de 0.036% et un nombre élevé des tas sauvages. Les MSW jonchent ainsi les rues, les caniveaux et empêchent l'écoulement des eaux usées et pluviales. La gestion des MSW est pourtant bien organisée par la direction de la propreté de la ville, mais le taux de collecte reste très faible suite à l'incapacité de ramasser tous les tas sauvages. Une des contraintes qui explique cet état de fait réside au niveau des coûts de gestion et plus précisément les coûts de transport qui sont très exorbitants. L'entretien de l'ensemble des activités de gestion de déchets peut être compromis si les coûts de collecte et de traitement excèdent les subventions reçues. De plus, la croissance rapide des coûts de remblayage et les problèmes environnementaux liés ont eu pour conséquence de mettre une pression sur les décideurs municipaux à ce qu'ils introduisent un programme de recyclage des MSW. Par conséquent, la recherche de stratégie de réduction des coûts reste un objectif à atteindre. La stratégie la plus immédiate est de produire de nouveaux matériaux vendables et de trouver des marchés pour ces produits (Khator et al, 1993 ; Thomas et al 1997). La question qui se pose est alors de savoir quels types de MSW faut-il valoriser ; quelle fraction d'eux et à quelle date (Baetz et Neeb, 1994).

Toutefois, l'ajout d'une activité de valorisation au service traditionnel de collecte, d'enfouissement et d'incinération entraîne une hausse remarquable du budget global de gestion des MSW. Une telle hausse résulte des coûts fixes qui seront couverts, car ces coûts ne sont pas corrélés au taux de valorisation des MSW. Ors les coûts de collecte, du transport et du remblayage sont fonction du volume de MSW (Hunt et al, 1997).

Les questions généralement abordées portent sur les initiatives et les motivations pour la valorisation, les modes de collecte et de traitement des déchets, les infrastructures et les technologies nécessaires pour réduire les déchets. Cependant, le souci fondamental dans la gestion des déchets solides réside au niveau des services en charge dont les coûts sont trop prohibitifs. L'analyse coûts/avantage de la gestion des déchets peut conduire à des résultats contradictoires selon qu'elle tient compte à la fois des effets économiques et environnementaux ou non. Morris et al (1993) aboutissent aux résultats selon lesquels dans toutes les circonstances, les coûts de gestion ont toujours excédé les avantages liés mais de toute évidence, ces coûts sont encore moindres en présence du recyclage et de la consignation que toute autre technique^2(*) de gestion. La limite de leur analyse réside pourtant dans le fait de n'avoir pas tenu compte des avantages non économiques tels que la qualité de l'environnement. A cet effet, la contribution de Chang et al (1996) est instructive pour se soustraire de cette insuffisance et aboutit au fait que les bénéfices nets sont énormes quand on considère les effets environnementaux.

La réduction du coût de transport contribue énormément à l'amélioration des performances économiques des programmes de gestion des MSW (Highfill et al, 1994). Mais l'identification des véritables coûts sociaux des divers scénarios de gestion des déchets passe par la résolution du problème de manque de données sur les coûts et les bénéfices réels (Wisman, 1991).

Dans la recherche de solution pour réduire les coûts des systèmes de gestion des MSW, Garrick et al (2002) montrent qu'il est possible de maximiser le revenu issu du recyclage par la construction des entrepôts pour stocker les matériaux valorisés. Leur étude montre que la construction d'entrepôts peut conduire à une réduction d'au moins 10.6% du coût moyen global de gestion des MSW.

L'efficacité dans la gestion des déchets solides dépend non seulement de la qualité des équipements, des coûts des options disponibles, mais également des caractéristiques des déchets. Keeler et al (1994) font cependant remarquer que les facilités offertes par l'incinération et/ou le remblayage réduisent les incitations pour le recyclage.

La nécessité de recycler (impossibilité de remblai due au manque de fosse, les mandats légaux pour le recyclage), l'influence inter-pays (imitation) et les facteurs économiques (réduction des coûts) sont les principaux facteurs qui conduisent à expérimenter le recyclage (West, 1992). Le succès des programmes de recyclage dépend des stratégies adoptées et la façon dont elles sont mises en application, plutôt que des caractéristiques des communautés locales (Folz et al, 1991).

Certains auteurs se sont préoccupés des questions relatives à la rentabilité du recyclage par rapport à l'incinération, la contribution des services de recyclage sur l'emploi, ainsi que l'effet du financement, grâce au revenu issu des taxes par tonne de déchets produits par ménage, sur l'efficacité de la gestion des déchets.

Les taxes sont une source de revenu potentielle aux mains des autorités municipales qui peuvent permettre de supporter une grande partie des charges (Atri et al, 1995). Mais les ménages peuvent adopter un tout autre comportement (rejet anarchique des déchets) afin d'éviter la taxation (Dobbo, 1991 ; Fullerton et al, 1995).

L'axe principal de la recherche dans le domaine de la gestion des déchets solides se résume à l'identification des variables qui influencent le choix des municipalités pour le recyclage, les déterminants du succès des activités de recyclage, ainsi que la faisabilité et le financement des différentes activités de gestion des déchets à long terme, mais également sur les solutions de rechange aux visions opposées entre gestion publique et privée.

Le passage de contrat entre les municipalités et les services privés est une des approches les plus efficaces en matière de réduction de coûts (Kemper et al, 1976 ; Savas, 1977 ; Edwards et al, 1978). Cependant, les contrats peuvent engendrer d'autres coûts supplémentaires tels que les coûts de transaction liés à leur signature, à la surveillance et à leur application ; les entreprises privées pouvant tenter d'utiliser les ressources liées sur d'autres chantiers (Williamson, 1979 ; Hart ,1995 ; Edlen et al, 2000). Ce comportement s'explique par la différence entre les fonctions objectifs, l'entrepreneur maximisant son bien-être individuel, alors que le gouvernement local a pour souci la maximisation du bien-être collectif (Shleifer et al, 1997 ; Williamson, 1999).

Au regard des objectifs environnementaux jugés trop importants, il est de plus en plus difficile aux yeux des autorités municipales, de passer des contrats avec le privé dans ce domaine. De ce fait, la gestion publique, plus rigoureuse, est alors préférée au privé. Stigler (1971) et autres auteurs (Becker, 1983 ; Boycko, et al, 1996) justifient ce choix par le fait que la réduction des coûts et l'efficacité économique ne font pas de toute façon partie des objectifs des gouvernements locaux ; ces derniers étant plutôt préoccupés par la maximisation de la probabilité de réélection (Moargaret et al, 2002).

L'investissement dans la gestion des déchets pose deux inquiétudes aux autorités municipales. Le premier est le coût des infrastructures (fixe et variable) et le second est l'incertitude au sujet des prix futurs des matériaux recyclés. La présente étude porte sur la première inquiétude, et cherche à montrer, en se basant sur les prix des produits recyclés, qu'il est possible de réduire considérablement les coûts de gestion des déchets à moyen et long terme. Par ailleurs, elle explore les voies et moyens pour rendre utiles les dépenses incompressibles de la gestion des déchets.

La principale question qui se pose est alors de savoir si la taille actuelle des activités de recyclage du système de gestion des MSW de la CUO permet de réaliser des économies d'échelle. Autrement dit est-ce que, i) l'implantation d'un grand centre de collecte par arrondissement, ii) de même que l'augmentation de la quantité de la main d'oeuvre et enfin iii) l'installation d'un centre de traitement et de valorisation des déchets (CTVD) au sein des cinq grands centres de collecte ne permettront-ils pas de réaliser des économies d'échelle ? Plus spécifiquement, quel est l'effet de la construction des entrepôts et l'intensification des activités en main d'oeuvre sur le coût de transport et, de façon générale sur le coût global de gestion des déchets de la commune de Ouagadougou ? Enfin, quel impact aura l'augmentation du taux de recyclage sur la durée de vie des cellules conçues pour le remblayage et sur le coût global du système entier sur la période retenue ?

L'énorme complexité du système de gestion des déchets et le développement substantiel des frais et coûts d'exploitation, montrent la nécessité d'outils de planification avec lesquels il serait proposé, analysé et évalué les différentes configurations possibles de gestions alternatives.

Les modèles d'optimisation disponibles incluent la programmation linéaire (LP), la programmation linéaire entière partielle (MILP)^3(*), la programmation dynamique (DP) et les modèles de programmation multi-objectifs (MOP). Lund (1990) a développé une approche de LP pour étudier le recyclage et la gestion optimale des MSW, tandis que Baetz et al (1994) ont utilisé un MILP pour déterminer les niveaux optimaux de développement des activités de recyclage. Chang et al (1996) ont quant à eux utilisé un MILP qui prend en compte les impacts environnementaux tels que la pollution de l'air dans un modèle de « localisation/allocation » pour analyser le système de gestion des MSW. Beatz (1990) applique un modèle DP pour déterminer la capacité optimale des entrepôts. Perlack et al (1985) se sont basés sur un modèle de programmation multi-objectifs pour la recherche d'une organisation optimale du système de gestion des MSW.

Le choix d'un modèle non linéaire d'optimisation dynamique pour la vérification des hypothèses de recherche rapproche la présente contribution de celle de Garrick et al (2002). La différence fondamentale réside au niveau du choix du taux d'actualisation. Les caractéristiques^4(*) de l'économie américaine ont permis à ces auteurs de prendre directement le taux d'escompte. Le recyclage n'étant pas une activité de production classique, son efficacité doit être analysée non pas au sens de Pareto, mais selon le critère de compensation Hicks-Kaldor (1939). Ainsi, l'efficacité économique du recyclage impliquerait que la somme des avantages liés soit aussi élevée pour compenser ceux qui supportent les coûts. La compensation réelle n'est pas exigée, mais est simplement énoncée en terme de compensation potentielle (prise en compte des effets sur les générations futures). De ce fait, il est plutôt mieux de considérer un taux d'actualisation proche de zéro (Guesnerie 2004). Aussi, cette étude marque une différence essentielle en ne considérant pas le compactage comme un moyen de réduction du volume des déchets enfouis uniquement, mais également comme une possibilité de réduction des coûts de transport.

Des auteurs comme Mohamadou Moustafa (1996) se sont intéressés au cas des déchets au niveau de la ville de Ouagadougou ; mais sa contribution s'est plutôt portée sur la quantité de déchets produits par les différentes catégories de ménage. Les études menées par Koffi et Anomanyo (2004) respectivement sur la ville d'Abidjan et celle d'Accra sont proches de la nôtre, mais ces auteurs se sont limités uniquement à l'évaluation des coûts traditionnels. La présente étude permettra de comparer le cas du système de gestion des MSW de la ville de Ouagadougou aux résultats obtenus au cours des études menées sur « le cas » des grandes villes des Etats-Unis d'Amérique.

Objectifs

L'objectif principal de cette étude est de mener une analyse économique du système de gestion des MSW de la commune de Ouagadougou. Spécifiquement il s'agit :

· de fournir, aux autorités municipales, des méthodes pour réduire les coûts de transport et par la suite le coût de gestion des MSW,

· de montrer que la gestion des déchets offre des possibilités non négligeables de création d'emplois supplémentaires.

La simulation du modèle se fera sur le logiciel General Algebraic Modeling System (GAMS) et les données nécessaires à cette implémentation proviendront de deux sources : des données secondaires, collectées auprès de la direction de la propreté de la commune de Ouagadougou et de données primaires.

Le corps du travail, à la suite de l'introduction, s'étend sur deux grandes parties. La première partie présente les différentes méthodes possibles et les coûts de gestion des MSW avant de mener une analyse descriptive et analytique du cas étudié. La seconde grande partie du travail qui compte également deux chapitres discute tout d'abord des modèles théoriques et des résultats empiriques et expose ensuite les résultats du modèle et les analyses y afférentes.

Première Partie :

Cette première partie passe en revue les différentes méthodes de gestions possibles des déchets solides municipaux. A chaque mode possible de gestion des MSW elle essaie d'énumérer les déchets susceptibles d'être pris en compte ainsi que les coûts y afférents. Ensuite elle expose les contraintes pratiques du cas empirique.

CHAPITRE I : Les méthodes alternatives et coûts de gestion des déchets solides municipaux

L'objectif est de présenter de manière pragmatique l'ensemble des méthodes de gestion des MSW, en s'attachant plus particulièrement aux coûts liés et aux types de déchets les plus concernés. La gestion des MSW va de la collecte au transport et aux différentes méthodes de gestion actuellement disponibles que l'on peut classer selon la hiérarchie^5(*) suivante : la réduction, la réutilisation, le recyclage, l'incinération et enfin le remblayage. Les trois premiers étant considérés comme les plus efficaces et les deux derniers comme des stratégies qui nuisent à la qualité environnementale (Ackermann, 1997).

I.) Les Méthodes de Gestion des déchets solides municipaux

I.1) La collecte et le transport

La collecte des MSW se fait en deux étapes complémentaires. La première étape ou collecte primaire consiste à faire le « porte à porte » pour la collecte des ordures et les conduire directement au lieu de traitement. Cette possibilité est pourtant dépendante d'autres conditions telle que la distance à parcourir. Elle est facilement réalisable quand la distance entre la ville et la zone de traitement est courte. Dans le cas contraire, il est nécessaire de construire des centres de regroupement secondaires où seront stockés les MSW avant leur transfert vers les lieux de traitement. Cette seconde phase est dite collecte secondaire. (Saskatchewan et al, 1997).

En ce qui concerne le volet du transport, l'emplacement des centres de regroupement secondaires et le temps nécessaire pour aller du parc des véhicules aux bacs à ordure et au lieu de traitement sont des paramètres non négligeables. Par conséquent il est nécessaire, par un calcul, de déterminer les zones d'emplacement les plus adéquates. Les centres de collecte secondaires offrent ainsi une possibilité d'organiser le tri des MSW avant de transporter les non recyclables au lieu de remblayage. Cette option permet de réduire les coûts de transport.

I.2.) Le remblayage

Le remblai est une méthode qui consiste à étaler les MSW de façon à minimiser leurs effets sur l'environnement. L'opération de remblai peut se faire de deux façons possibles. La première consiste à étaler les MSW sur le sol et de les couvrir d'une couche de terre compacte. La seconde alternative, plus commode, est d'identifier ou de creuser des fosses qui seront bouchées ensuite avec les MSW. Les remblais réalisés exigent généralement d'être entretenus afin de minimiser le risque d'infestation des eaux souterraines. Le remblayage est généralement l'alternative la plus économique pour la gestion des déchets solides ; ce qui justifiait son application fréquente. Mais ces dernières années, la pratique de remblai a perdu sa popularité comme option pour la gestion de rebut, car cette option est moins efficace en matière de réduction des impacts environnementaux tout comme l'incinération, contrairement au recyclage. (Saskatchewan et al, 1997)

I.3.) L'incinération

Une des méthodes les plus efficaces pour réduire le volume et le poids des MSW est de les brûler dans des centres conçus essentiellement à cet effet. Cette procédure est très coûteuse car elle nécessite des équipements capables de réduire la pollution environnementale ainsi qu'un niveau de surveillance technique très élevé. Les avantages de l'incinération sont souvent supérieurs à ses inconvénients. C'est un processus chimique qui combine la partie combustible des MSW et de l'oxygène, formant la plupart du temps du dioxyde de carbone et de l'eau. L'incinération peut réduire le volume de MSW dans les régions où il n'existe plus des possibilités de remblai. Combinée avec des coûts de transport raisonnables, l'incinération peut être une option économiquement raisonnable. L'incinération offre également la possibilité de production d'électricité à partir de la chaleur dégagée par la combustion. Mais les méthodes de valorisation des MSW les plus pratiques demeurent le recyclage et le compostage.

I.4.) Le recyclage

Le recyclage des MSW consiste à y récupérer de nouvelles matières premières. A son niveau technologique le plus bas et le plus approprié, les matériaux sont triés par les consommateurs dès la source. Cette option permet de repartir ainsi le transport en plusieurs volets. Le transport, de la partie non recyclable, des MSW est assuré par les entreprises de collecte primaire et les ménages acheminent directement les MSW recyclables aux lieux de traitement. Cette option diminue les coûts de transport mais offre également une activité de revenu aux ménages. Parmi les différentes options de gestion des déchets, le recyclage est celle qui offre la possibilité de réduire les coûts économiques et environnementaux (Jaccobson et al, 2002). Cependant le niveau du taux de recyclage dépendra : de l'effectif de la population, du nombre des centres de traitement ainsi que de la composition des MSW.

La plupart des évaluations économiques, entreprises sur les activités de recyclage, ne prennent pas en compte leur impact sur l'environnement. Les bénéfices économiques et environnementaux du recyclage sont pourtant énormes. Les activités de recyclage permettent de protéger les ressources naturelles, de réduire les déchets et de créer des emplois.

I.5.) Le compostage

Le compostage est un processus par lequel on permet à la partie organique des MSW de se décomposer. La transformation des déchets est faite par des micro-organismes (les bactéries, les champignons etc.). Le processus conduit à la production du compost ou l'humus qui est utilisé pour améliorer le rendement des sols agricoles. Appliqué sous une bonne condition d'humidité et de température, le compostage peut contribuer à réduire les MSW à la seule limite qu'il ne concerne pas toutes les catégories des MSW (Mohamadou, 1996). Le compostage nécessite un traitement préalable des MSW pour séparer les déchets organiques des plastiques, du verre, du métal et autres substances non biodégradables ; mais également un traitement interne des substances organiques afin d'obtenir une masse uniforme. S'il est intégré dans un système bien organisé de gestion des MSW il peut réduire de plus de 30% le volume des MSW concerné par le remblai et l'incinération (Xiangyou et al, 1997).

II.) Analyse des coûts de gestion des déchets solides municipaux

Une simple analyse complète des coûts de gestion des MSW permet au gouvernement local de mieux saisir les coûts et l'efficacité relative de ses services de gestion des MSW.

La connaissance des coûts passe d'abord par une maîtrise du système de gestion des MSW. Le premier niveau de maîtrise concerne le milieu d'évolution (la géographie, le type d'urbanisation, la population et les activités économiques, le nombre, la nature et répartition spatiale des équipements, et l'organisation du réseau des infrastructures. Le deuxième niveau est spécifiquement dévolu à la production et à la nature des ordures.

Le coût global du système de gestion des MSW est celui supporté depuis l'amont à l'aval et on y inclut les coûts directs et indirects. Ainsi doivent être connus :

- Les coûts d'investissement en équipements de collecte et de traitement nécessaire pour la gestion quotidienne des MSW,

- les coûts de fonctionnement et les dépenses liés à tous les composants de la filière en terme de personnel et d'équipement (balayage, collecte, entretien, mise en décharge) (Doucouré et al, 2003).

Le budget de gestion des MSW se divise généralement en trois grands groupes de dépenses : la collecte, le transport et le revalorisation. L'analyse de ces centres de dépense peut permettre d'identifier les coûts et les charges totaux du service de gestion des MSW. Les coûts détaillés peuvent varier d'une méthode à une autre mais on peut globalement identifier : les salaires et autres coûts liés aux personnel (frais de formation), les dépenses d'investissement et d'entretien des équipements. L'unité d'analyse des coûts se ramène le plus souvent au coût par tonne de déchets ; de ce fait, les grands postes de dépenses comme l'investissement dans les équipements et les immobilisations doivent être annualisés étant donné que ces équipements ont une durée de vie de plus d'un an (Hunt et al, 1997).

La difficulté qui se pose à ce niveau est l'impossibilité de trouver la meilleure manière d'obtenir statistiquement des données précises sur tous les coûts réels liés à la gestion des MSW. La méthode la plus utilisée est la méthode du coût moyen. Elle consiste à diviser le coût total de gestion des déchets par le poids ou le volume total des MSW et de dire par exemple que la gestion des MSW coûte 60$/tonne en caroline du Nord (Hunt et al, 1997). Une fois qu'un gouvernement local saisit les coûts moyens de son système de gestion des MSW, il peut exécuter une analyse des coûts par accroissement pour déterminer l'impact d'un investissement additionnel. L'analyse des coûts par accroissement, permet d'identifier les coûts additionnels au programme global en provenance de chaque activité en distinguant bien les coûts fixes et les coûts variables. Le problème de l'analyse du coût par accroissement est qu'il favorise les activités existantes pour lesquelles les coûts fixes sont déjà inclus au budget. Toutefois les analyses du coût moyen et par accroissement se complètent. L'analyse du coût moyen identifie les inefficacités possibles et tient compte de la comparaison entre les activités, alors que l'analyse du coût par accroissement aide à la décision au sujet d'ajout de nouveaux investissements.

Il existe plusieurs options de gestion de MSW. La première difficulté majeure avant l'établissement d'un choix entre ces options reste cependant la collecte et le transport qui nécessitent de gros moyens financiers et humains. Le choix entre ces options peut dépendre du type des MSW produit, mais de façon générale ce choix est influencé par la disponibilité des moyens techniques et/ou financiers. Cependant, l'application des options dépendra des moyens financiers dont dispose la commune étant donné la mobilité internationale du capital physique et humain.

CHAPITRE II : La gestion des déchets solides municipaux dans la commune urbaine de Ouagadougou

La ville de Ouagadougou est située au centre du Burkina Faso dont elle est la capitale politique. Le réseau routier assure l'essentiel de la liaison de la ville avec les autres capitales de la sous région. Cependant, si à l'intérieur de la ville le réseau routier est très dense, les routes bitumées ne se retrouvent qu'au centre. La ville représente également une des plus grandes concentrations de population et compte environ 1.0661 millions d'habitants^6(*) répartis dans cinq arrondissements. Avec une densité moyenne de 249 habitants au kilomètre carré, la commune urbaine de Ouagadougou (CUO) est un grand centre d'activités de production et/ou de consommation. Une grande proportion des institutions administratives, financières et commerciales du pays y est localisée. Le revenu moyen par tête est de l'ordre de 143090 francs CFA par an en 2005^7(*). La dépense collective globale de gestion des déchets en 2001 était de l'ordre de 616223580 francs CFA (soit 940 000€) financée à plus de 57% par la municipalité, consommant ainsi plus de 8 à 10% du budget. Le prix de revient par mètre cube enlevé est estimé à 1508 francs CFA (soit 2,3€) (Folléa, 2001)

I.) La situation de la production des déchets solides dans la commune urbaine de Ouagadougou

La production^8(*) annuelle de MSW est environ 69313 tonnes (CET, 2006) soit une production de 57.77 kilogramme/an/habitant. Jusqu'en 2004 la ville de Ouagadougou ne possédait pas d'infrastructures de pointe pour le traitement des MSW. Grâce à l'appui de la Banque mondiale^9(*) dans le cadre du Projet d'Amélioration des Conditions de Vies Urbaines (PACVU), elle s'est dotée d'un Centre d'Enfouissement Technique (CET), fonctionnel depuis l'année 2005. Les MSW sont collectés et transférés vers les centres de collecte (CC), où le service de la propreté de la commune a placé des bacs à ordures, qui sont vidés régulièrement par des camions multi bennes au CET. La direction de la propreté de la CUO procède également à une collecte domiciliaire par bennes tasseuses dans le centre ville et, dans les secteurs périphériques elle développe des stratégies (identification des sites de regroupement sauvages, évaluation des moyens techniques et économiques nécessaires) pour le ramassage des tas sauvages. Les MSW font l'objet de tri au sein des ménages, une fois acheminés au niveau des différents CC ils subissent un second tri où les matériaux recyclables sont récupérés. L'autre proportion est alors conduite au CET ou les MSW font également l'objet d'un troisième tri afin de séparer les déchets organiques et les sachets plastiques. Au cours de l'année 2005 la part du budget de la commune consacrée au poste de gestion des MSW était d'environ 16%^10(*) et illustre bien le caractère « budgétivore » de cette activité.

I. 1) Définition de concepts

Les termes techniques dont la compréhension semble un peu ambiguë sont définis selon la conception qui est mieux adaptée à l'analyse présente.

I. 1. 1) Le centre de collecte

Un centre de collecte est un lieu de réception des MSW convenablement choisi et mis à la disposition du public. Il est constitué par des bacs à ordures ou des conteneurs qui sont transférés et vidés périodiquement au sein du CET.

I. 1. 2) Les déchets solides municipaux

Un déchet est une matière ou un objet dont la valeur économique est nulle ou négative, pour son détenteur, à une date et un lieu donnés. Juridiquement on distingue deux définitions du « déchet ». Selon la conception subjective, un bien ne peut devenir un déchet que si son propriétaire a la volonté de s'en débarrasser. Mais, tant que ce bien n'a pas quitté le domicile de cette personne ou l'espace qu'elle loue, cette personne peut à tout moment changer d'avis. Si le bien a été déposé sur une voie publique ou dans une poubelle, son propriétaire peut avoir clairement signifié sa volonté d'abandonner tout droit de propriété sur ce bien. Selon la conception objective, un déchet est un bien dont la gestion doit être contrôlée au profit de la protection de la santé publique et de l'environnement, indépendamment de la volonté du propriétaire et de la valeur économique du bien (Yves et al, 1994). Cette définition semble se rapprocher plus de la vision globale du déchet que sous entend cette analyse. De plus, elle est plus appropriée pour les déchets recyclables et servira de définition de base au concept de déchet utilisé tout au long de ce mémoire.

I. 1. 3) Les décharges sauvages

Les dépôts sauvages sont des tas de déchets construits clandestinement sans l'assentiment du propriétaire du terrain, ainsi que les décharges brutes établies et exploitées sans autorisation administrative (Desachy, 2001).

I. 1. 4) Le compactage

Le compactage est une technique utilisable pour tous les types de déchets solides. Il est principalement utilisé pour les ordures ménagères, dans les décharges, et dans de nombreuses industries pour réduire leur volume. L'objectif du compactage est d'augmenter la densité des déchets, c'est à dire réduire le volume occupé par une certaine quantité de déchets. La densité passe, durant le compactage, de 0.2 ou 0.3 t/m3 à environ 1 t/m3. Cela permet ainsi d'augmenter les capacités de stockage d'environ 203%^11(*).

I. 2) La production des déchets

La production des MSW croît à un rythme très accéléré. D'une production moyenne de 192.5362 tonnes par jour en 2006 on enregistrait une production moyenne de 215.17 et de 256.38 tonnes par jour respectivement pour les mois de janvier et février 2007. Le taux de croissance trimestriel du volume des MSW est estimé à 0.036%. Cependant, si le volume augmente à un tel rythme il est à noter que la composition ne varie pratiquement pas. La population garde le même comportement de production et de consommation et l'augmentation est due à la croissance démographique (naissances et immigrations). On peut regrouper les composants des MSW en quatre principaux groupes : les inertes (cendre, sable, poussière, morceaux de briques, gravier, etc.), les combustibles (bois, feuilles mortes, herbes), les organiques (restes alimentaires et autres) et les fines (emballages divers). La teneur des MSW en ces différents éléments varie selon le niveau de vie (standing). Le tableau n°1 expose les caractéristiques des MSW par standing dans la commune urbaine de Ouagadougou. Quelque soit le niveau de vie considéré, les MSW sont en grande proportion composés de matière organique respectivement 60.5% ; 36.9% et 21% pour les populations à niveau de vie élevé, moyen et bas ; et de matières fines respectivement 27.5% ; 52.5% et 75.9% pour les populations à niveau de vie élevé, moyen et bas.

Tableau n°1: Les caractéristiques (en %) des ordures en fonction du niveau de vie dans la commune urbaine de Ouagadougou en 1997.

La direction de la propreté de la CUO déploie d'énormes efforts pour bien structurer la gestion des déchets afin de réduire leur impact sur l'environnement et le cadre de vie. La gestion des MSW demande ainsi beaucoup d'efforts surtout en début de saison sèche afin de réduire les tas sauvages. Ces décharges sauvages sont non négligeables tant au niveau de leur nombre que de la superficie qu'elles occupent. Un regroupement des zones selon cinq niveaux de vie (très pauvre-1-, pauvre-2-, moyen-3-, élevé-4- et très élevé-5-) permet de constater que la constitution de ces tas sauvages ne dépend pas du niveau de vie. Les zones situées aux extrêmes sont les plus touchées et atteignent respectivement 141 et 139 pour les plus pauvres et les zones résidentielles. Les tas sauvages ne se rencontrent néanmoins que dans les zones résidentielles nouvellement aménagées. La zone n°4 marque une différence d'avec les autres en ce sens qu'elle ne contient aucun tas sauvage. Ces zones regroupent les secteurs du centre ville où il n'existe pas d'espace vide qui se prête à cette pratique.

Tableau n°2 : Proportion de la superficie occupée par les tas sauvages par niveau de vie de la population dans la commune de Ouagadougou en 1998.

surface_ha : représente la superficie des zones (selon le niveau de standing) en hectare

II.) Les activité de gestion des MSW dans la commune urbaine de Ouagadougou

Le traitement et la valorisation sont des opérations qui permettent de réduire le potentiel polluant des MSW dans des conditions contrôlées. Cette réduction du potentiel polluant peut être accompagnée d'une valorisation de la matière.

La gestion des déchets dans la CUO comprend la collecte, le compostage, la valorisation par le recyclage et l'enfouissement. La municipalité est responsable du transport des déchets pour les CC de trois arrondissements et celui des deux autres arrondissements est à la charge de l'entreprise burkinabè des travaux d'équipements (EBTE). L'activité d'enfouissement est confiée également à l'entreprise de construction de l'habitat (ECHA). La pré collecte des MSW des lieux de production aux CC, est assurée par des groupements associatifs.

Les différentes étapes de la gestion des MSW de la CUO peuvent être représentées par le schéma suivant :

La suite consistera à présenter de façon détaillée les différentes étapes de gestion des MSW dans la CUO.

II.1) La collecte

Les autorités municipales, dans le cadre^12(*) de la mise en oeuvre du schéma directeur de la gestion des déchets solides, ont subdivisé la commune de Ouagadougou en douze zones de collecte. Ces zones sont concédées à des groupements d'intérêt économique (GIE) et des petites et moyennes entreprises (PME) du secteur déchet de la commune.

Ainsi, au sein de la commune les deux principales méthodes^13(*) de collecte des MSW sont combinées. La municipalité est chargée d'installer les bacs à ordures dans les CC. Les GIE et PME sont chargés de la pré collecte (porte en porte), et assurent le transport jusqu'aux différents CC. Si l'on peut noter une faible variabilité du montant de la facture mensuelle, payée par les ménages pour l'acheminement de leur MSW, les montants restent compris dans une fourchette bien déterminée de 500 à 1000 francs CFA. Toutes les GIE et les PME qui ont signé des accords avec la municipalité assurent réellement le transport des MSW jusqu'aux CC. Cependant, force est de constater que certaines associations de collecte fictives ou les ménages (par souci d'éviter le paiement) déversent les ordures dans les espaces périphériques constituant ainsi des dépôts sauvages qui polluent l'environnement. Les agents postés au niveau des différents CC contrôlent les déchets acheminés afin de s'assurer qu'ils ne contiennent pas de déchets industriels (inflammables, radio actifs) et médicaux. Ainsi, de multiples efforts sont entrepris, mais beaucoup de MSW jonchent toujours les chaussées, obstruent les caniveaux, empêchant l'écoulement des eaux usées ou pluviales et se consument souvent lentement, provoquant l'émanation de certains gaz nocifs. En 2001, le taux de collecte était estimé à 30% (Ouattara 2001) et n'a connu qu'une faible progression entre 2001-2006 avec une estimation moyenne de 203.85 tonnes de MSW collecté par jour entre janvier et février 2007.

II.2) Le transport

Les coûts de transport absorbent une partie importante du budget de la gestion des MSW. La répartition de la commune en douze zones de collectes concédées aux GIE et aux PME du secteur déchet a contribué non seulement à relever le taux de collecte mais également à la réduction des coûts de transport. Le transport des MSW des lieux de production aux CC du circuit est par cette occasion réduit de la charge de la municipalité, qui n'intervient alors, en partie que dans le transfert des MSW des CC au CET. L'acheminement des bacs à ordures au CET est assuré à la fois par le parc de véhicule de la direction de la propreté et une entreprise du secteur privé. Le transfert des bacs à ordure des trois arrondissements Baskuy, Bogodogo et Boulmiougou est à la charge de la commune (arrondissements les plus éloignés du CET) et celui des deux autres arrondissements (Nomgremassoum et Signoghin) à la charge de l'EBTE. Cette dernière assure donc le transport à un coût estimé à 3500 francs CFA la tonne kilométrique. Le CET est situé environ dix kilomètres du centre ville, à 30.3 Km du CC le plus distancé (CC n°6 du secteur 15). Le CC le plus proche du CET est à trois minutes soit environ deux Kilomètres (CC n°29 du secteur 25). La commune compte au total trente cinq CC avec environ un effectif global de cinquante cinq bacs à ordures.

II.3) Le tri

La composition des MSW produits dans la commune est loin d'être homogène. Une typologie permet de dénombrer comme principaux composants : les végétaux (feuille mortes, fleurs, morceaux de bois, etc.) ; les plastiques (sachets plastiques, polyéthylène, polypropylène) ; les métaux (fer, aluminium, verre) ; les matériaux terreux et pierreux (morceaux de briques, sable etc.) et les restes alimentaires. Le tri des MSW s'établit cependant à plusieurs niveaux.

II.3.1) Le tri à la source

La collecte sélective, qui consiste à collecter à part certaines fractions des MSW, se fait déjà au niveau des sources de production. Le marché de certaines matières secondaires est très développé dans la commune et la demande d'achat est très forte. De ce fait, certains déchets comme les métaux (fer et aluminium), les bouteilles (plastique et verre) sont triés (soit par les ménages ou par d'autres entreprises privées individuelles) et vendus à des acheteurs. Ces objets récupérés donnent lieu à des activités commerciales dans les marchés, parmi lesquels certains ont acquis une réputation pour cette activité : Baskuy yaar, Boins yaar, Sankar yaar (A. Marie-Thérèse, 1997). Ces matériaux sont alors soit transformés sur place (vieille chaussure et plastique par FASOPLAST) ou exportés vers le Ghana (fer). Les sachets plastiques sont également triés (par des particuliers) et vendus à l'Association des Femmes pour la Valorisation des Déchets Plastiques (l'AFVDP) de la CUO qui les reconditionne et les exporte vers le Mali.

II.3.2) Le tri au niveau des Centres de Collecte

Le mélange hétérogène de MSW issu du tri sélectif effectué au premier degré subit un second tri au niveau des CC. A l'issue de la collecte sélective, les MSW sont quasiment débarrassés de leurs composants en métaux et en bouteille. Au sein des CC, sont triées les matières plastiques essentiellement de type polyéthylène (bidon, gobelets) et polypropylène (bassine et chaises). Ces matériaux triés sont stockés et ensuite acheminés dans les entrepôts construits au sein du CET.

II.3.3) Le tri au niveau du Centre d'Enfouissement Technique

La masse des MSW restante est alors acheminée au niveau du CET où est établi un dernier tri entre matériaux organiques et la partie non fermentable qui est ensuite compactée et enfouie dans des cellules spécifiquement conçues pour le remblayage. Le compactage permet de réduire de 70%^14(*) environ le volume des MSW.

II 4) Le compostage

L'activité de traitement des déchets ménagers par le compostage présente un grand atout pour la commune du fait de la nature très organique de ses ordures (51.96%) et particulièrement du fait du grand besoin des sols (le terreau pour l'agriculture ou le jardinage). Le compostage à pour but de valoriser une partie des ordures en compost utilisable pour l'amendement organique des sols. Au niveau de la plateforme du traitement des MSW par le compostage (jumelé avec le CET) la partie organique est d'abord déchiquetée mécaniquement, puis subie après une fermentation aérobie qui s'opère dans des enceintes pendant deux mois avec une insufflation d'air dans la masse en décomposition (compostage non accéléré). Entre dans ce processus la partie biodégradable des MSW entre autres les feuilles mortes, les restes alimentaires, les herbes, et le papier. Le processus de production du compostage engendre des sous produits appelés « refus de compostage ». Ces résidus proviennent de la partie très pauvre en matières organiques fermentescibles qui représentent près de la moitié du tonnage d'ordures entrantes. La question fondamentale posée, outre celle de la viabilité du marché local du compost est celle de la nature des procédés employés et leur adaptation aux contraintes locales. Un outil de vérification du bon fonctionnement du procédé est nécessaire afin de comprendre le choix du type de procédé utilisé et ses différentes étapes (préparation du substrat, fermentation, maturation et l'affinage du produit), d'intégrer d'autres critères externes comme la situation économique et sociale et d'optimiser le procédé de compostage après l'identification des paramètres influant.

II.5) L'enfouissement

Le stockage des MSW dans les décharges sauvages ne répond pratiquement pas aux garanties nécessaires pour éviter la pollution des eaux souterraines, des sols et de l'air. Ces sites sont, le plus souvent, implantés sans appréhension suffisante des problèmes qu'ils peuvent engendrer. Le CET de la ville respecte les normes internationales aussi bien au niveau des conditions d'implantation (accessibilité et capacité) que du contrôle des impacts environnementaux (gestion des lixiviats^15(*) et du biogaz, envols des déchets, couverture etc.). Concédé à un opérateur privé (ECHA), le CET de la commune entre dans la classification de ceux dits « décharges contrôlées ». Dans les normes, ce type de décharge regroupe les centres un peu organisés : clôturé et semi exploité pour la récupération des matériaux recyclables et du compost mais sans gestion des effluents et sans contrôle des impacts environnementaux (Kouldiati et al 2004). Mais, des efforts sont entrepris pour réduire les impacts environnementaux avec l'installation des buses au sein des cellules conçues pour l'enfouissement pour le captage du biogaz, le suivi de la qualité de la nappe phréatique.

II.6) Le recyclage

Le recyclage est un procédé par lequel les matériaux qui composent un produit en fin de vie sont réutilisés. Le recyclage regroupe la récupération et la réutilisation des divers déchets ménagers. Ceux-ci sont collectés et triés en différentes catégories pour que les matières premières qui les composent soient réutilisées. Les matériaux recyclés sont essentiellement les matériaux plastiques qui sont de deux types: les polyéthylènes (PE) et les polypropylènes (PP). Les coûts de collecte et de tri des MSW expliquent que leur valorisation est souvent aussi chers, voire davantage, que les matériaux vierges. C'est ce qu'on constate la plupart du temps dans les pays développés, où les industries produisant les matières premières, en place depuis longtemps, sont bien optimisées. Des pratiques, comme la récupération informelle des déchets, peuvent rendre le recyclage encore moins rentable. Le marché du recyclable (exemple des épaves d'automobiles) est aussi dépendant du cours de la matière première brute (métal) sauf si la législation l'impose. Mais si sur le marché le plastique granulé vierge coûte mille francs CFA le kilogramme, le prix proposé par le service de recyclage de la commune pour la même matière fluctue entre trois cent et cinq cent francs CFA. Ce constat fait des matériaux recyclés au sein de la commune une matière première trop prisée de sorte que la demande a toujours excédé l'offre locale.

Bien qu'apportant une contribution importante à la baisse des quantités de déchets à éliminer (par enfouissement), le recyclage n'est pas suffisant pour contrer l'augmentation de la production des déchets ou y suffit à peine. Aussi, dans le cas de la commune de Ouagadougou, la faiblesse du taux de recyclage (environ 2% à 8% entre 2004 et 2006) est allée de pair avec une forte augmentation de la quantité de déchets à éliminer par habitant, passant de 25 à 57.77 kg /personne/an (calcul fait à partir des données).

Il faut remarquer que le potentiel de recyclage est limité (par la qualité des matériaux, leur état de pureté, etc.) et a donc une tendance asymptotique alors que l'augmentation de la quantité de déchets produits au regard des deux dernières années semble constante. De ce fait, le recyclage est nécessaire, mais doit être inclus à long terme dans la logique des trois «R»: réduction, réutilisation et recyclage.

II.7) Bilan de la gestion des MSW

Le cycle de vie des MSW est schématisé par la succession de cinq phases repartie dans le temps et dans l'espace : -la production-le tri et la collecte- la valorisation par le recyclage- le traitement de la fraction non valorisable et - l'élimination finale dans un site aménagé.

La collecte primaire est assurée par des associations, des GIE et des PME. La collecte secondaire est sous la responsabilité des services techniques de la commune et d'autres acteurs privés. Le site de regroupement (CET) à la périphérie des quartiers est alors la destination finale qui, compte tenu de l'extension de la ville, s'est retrouvé au milieu de nouvelles zones d'habitations. Le schéma directeur de gestion des déchets solides peut alors se résumer au tri, au compostage de la fraction fermentable, au recyclage et à l'enfouissement technique. La gestion des MSW repose cependant sur le théorème selon lequel : « les déchets solides doivent être éliminés le plus vite possible du lieu de production », et une incertitude règne quant à l'évaluation des impacts environnementaux (évités ou générés). Ce théorème met en avant la nécessité de collecter le plus régulièrement possible, mais n'exclut pas la valorisation et le traitement afin d'éliminer la toxicité potentielle. Les données sur les MSW font défaut surtout sur la typologie, les flux par CC, la composition et la répartition spatio-temporelle.

Ainsi, au sein de la commune de Ouagadougou seules les options de valorisation par le recyclage, le compostage et l'enfouissement sont expérimentées. La gestion des MSW se fait avec un grand intérêt de protection de l'environnement sans pour autant évaluation quotidienne des impacts environnementaux évités et/ou provoqués par tonne de MSW enfouie ou recyclée.

III.) Analyse empirique des coûts de gestion des MSW

L'activité de recyclage au sein de la commune en terme de valorisation prend en compte non seulement le compostage mais également la valorisation des déchets plastiques. Dans cette partie est effectuée une analyse exhaustive de l'évolution du taux de recyclage comparativement à celui du coût moyen global de gestion des MSW. Une analyse est également menée sur l'évolution de la part de la dépense en main d'oeuvre comparativement au coût du capital physique

III.1) Analyse de l'évolution du taux de recyclage

L'efficacité économique dans la gestion d'une activité de production, nécessite qu'il se produise des rendements d'échelle. Concrètement cela se produit quand le coût moyen baisse avec les niveaux élevés de la production. D'une part pour le cas de la gestion des déchets solides municipaux, cela suppose que le taux global de recyclage augmente régulièrement au cours du temps. D'autre part l'atteinte de la taille minimum optimale de production devait correspondre à une évolution inverse entre coût et taux de recyclage. La figure n°6 montre pour le cas précis de la commune urbaine de Ouagadougou (CUO) que le taux global de recyclage évolue inversement par rapport au coût global moyen du recyclage. La courbe représentant le taux de recyclage global (TRR) est strictement décroissante avec une pente très forte entre le premier et le troisième trimestre. La raideur de la pente de cette dernière connaît cependant une diminution au cours des trois précédents trimestres avant de rechuter au tout long du reste de la période. La courbe représentant le coût moyen de recyclage (CRT) est strictement croissante et illustre bien le caractère non rentable de l'activité de recyclage de la commune. D'un coût moyen global de recyclage 25300 francs CFA au premier trimestre l'estimation donne un coût moyen de recyclage de 35300 francs CFA au dernier trimestre.

D'un taux global de recyclage de 8.5% réalisé au premier trimestre,la figure n°7 indique que ce taux connaîtra une baisse continue pour atteindre au bout du dernier trimestre de la cinquième année une valeur estimée à 4.2%. Aussi, cette figure montre que le recyclage offre une opportunité d'emploi très importante. Malgré le fait que le taux de recyclage global décroît dans le temps le ratio coût moyen de la main d'oeuvre par rapport au coût total moyen de recyclage (RMOCR) est croissant sur la période des vingt trimestres. Ainsi, au début de la période le coût moyen de la main d'oeuvre représentait 63.2 % des dépenses réalisées pour le recyclage. La part de la main d'oeuvre dans le recyclage a connu une nette progression pour atteindre 73.6% à la fin de la période.

Le transport des MSW des deux arrondissements les plus proches du CET a été concédé à la société privée BTEE au coût de 3500 FCFA la tonne kilométrique par la direction de la propreté de la ville de Ouagadougou. On considère que ce coût est le meilleur coût c'est-à-dire le coût le plus bas en dessous duquel les véhicules de la direction n'auraient pas pu réaliser le transport de ces MSW. Par suite on considère alors que le transport des MSW coûte 3500 FCFA la tonne kilométrique quelque soit l'arrondissement considéré. Les deux figures précédentes illustrent bien que le coût global moyen de gestion des MSW de la commune est fortement corrélé avec le coût moyen du transport.

La figure n°8 montre que la pente de la courbe de coût global moyen (CTGT) est similaire à celui du coût moyen de transport (CTT). Le coût de transport représente environ 99% du coût global de gestion des MSW sur toute la période. La gestion des déchets est trop intensive en capital physique. Le ratio du coût moyen de la main d'oeuvre par rapport au coût moyen du transport (RMOTR) a une valeur initiale de 0.14% et connaît une décroissance continue pour atteindre une valeur de 0.11% au bout de la période des cinq ans (figure n°9).

Figure n°4: évolution du coût moyen de transport et du coût global moyen de gestion des MSW

Figure n°5:évolution du ratio du coût moyen de la main d'oeuvre par rapport au coût moyen de transport (RMOTR)

La description fait ressortir que dans ces circonstances, la commune se verrait confrontée à d'énormes difficultés pour pouvoir rentabiliser l'activité de recyclage. Le taux de recyclage est trop faible et connaîtra une nette diminution avec le temps étant donné qu'il est dépendant du nombre de femmes qui compose l'AFVD. La quantité recyclée par jour en moyenne par chacune des trente femmes composant l'AFVD est d'environ 7.81 kg. Selon les témoignages de la présidente des femmes de l'AFVD, elles ont été confrontées à une incapacité à satisfaire une commande de deux tonnes par semaine qui leur avait été adressée par une commerçante, de boins yaar qui est l'un des marchés les plus reconnus pour leurs demandes de matériaux secondaires. Ces difficultés ont alors poussé à la recherche de solutions alternatives entre autre le recrutement de femmes supplémentaires. Cependant, la résolution du problème de la faible productivité est loin d'être résolue par un simple recrutement de femmes additionnelles. La résolution de ses problèmes doit alors passer par la maîtrise des problèmes de production de groupe afin de trouver des effets incitateurs pour accroître la productivité mais également évité les comportements de passagers clandestins. En fait, ce n'est pas la rationalité de l'individu qui est remise en cause mais bien la structure du groupe. Considérant qu'un individu est toujours fondamentalement le même, l'idée est d'identifiée la façon dont chaque type d'environnement institutionnel finit par changer le comportement des agents économiques (Soulama et al 2002). La production d'un service publique ou la réalisation d'une activité par un groupe est susceptible d'être sous optimale par suite aux comportements rationnels de l'individu tel que l'aléa moral qui résulte de l'incomplétude de l'information.

Le coût de gestion des MSW est trop excessif et le fait qu'il soit fortement dépendant du coût de transport reste un soucis préoccupant. La commune se doit alors de chercher des stratégies de réduction du coût de transport quand on sait que le prix du pétrole est très instable, et surtout qu'au cours de ces dernières années la tendance a été à la hausse. Quelles sont alors les stratégies que les autorités municipales peuvent adopter pour réduire les coûts de gestion des MSW ? La recherche de ces solutions doit passer par la recherche de stratégie de maîtrise des coûts, comme par exemple la recherche des lieux d'emplacement optimum des centres de collecte qui puisse permettre de réduire le coût de transport grâce à la faciliter d'accès au centre d'enfouissement.

Dans la suite du travail nous passeront d'abord en revue les modèles d'analyse théorique susceptibles d'être utilisés avant de présenter le modèle empirique. L'objectif principal de la deuxième partie serait de présenter les modèles théoriques en mettant en relief les avantages et les limites de chacun, avant de présenter brièvement quelques résultats empiriques.

Deuxième Partie :

La formulation et l'évaluation des politiques économiques pour une gestion efficace des déchets solides peuvent ou doivent également être analysées par des modèles économétriques. Plusieurs modèles économétriques peuvent être utilisés pour analyser la gestion des MSW selon que les objectifs sont purement économiques ou tiennent compte des effets environnementaux. Nombreux sont alors les modèles qui peuvent être appliqués au cas de la minimisation des coûts de gestions des MSW, chaque modèle ayant ses propres limites.

CHAPITRE III : Les approches théoriques

Le présent chapitre élabore une brève présentation et une analyse des modèles théoriques et des résultats empiriques dans un premier instant. Dans sa deuxième partie, il expose le modèle théorique retenu.

I) Quelques modèles d'analyse théorique et les résultats empiriques.

Le problème de gestion des MSW est loin d'être une difficulté récente aussi bien dans sa portée économique que du point de vue des impacts environnementaux. De nombreux économistes y ont alors contribué soit théoriquement ou empiriquement.

I.1.) Les modèles d'analyse théorique

La prise de décision stratégique pour traiter les déchets solides municipaux est un dilemme pour les autorités municipales. Quelques auteurs ont, dans leurs travaux récents, élaborés de multiples modèles d'analyse afin de proposer des solutions aux multiples problèmes de gestion des MSW. Les axes de recherche abordés sont multiples, mais deux grands objectifs semblent attirés l'attention de nombreux auteurs. Une gestion maîtrisée des MSW doit réduire à la fois les coûts économiques et environnementaux.

C'est ainsi que Shmelev et al (2004) ont utilisé un modèle d'optimisation multi objectifs (MOP) qui permet d'intégrer en plus des aspects spatio-temporels, le cycle de vie des MSW, les niveaux de pollution et le niveau d'équipement nécessaire. La simulation du modèle conduit à des compromis entre objectifs économiques et environnementaux qui sont presque contradictoires (Jenkins, 1982).

L'avantage de ce modèle est qu'il permet d'examiner toutes les stratégies possibles de développement du système de gestion des MSW. Il intègre toutes les différentes options d'emplacement des CC et des CTVD, les choix de technologie de traitement des MSW. Il tient compte explicitement de la planification des investissements mais également de la dimension spatiale des incidences sur l'environnement, la santé publique et les écosystèmes (Chang, et al, 1996).

Malgré la possibilité de prendre à la fois les données quantitatives et qualitatives offerte, le modèle multi objectifs reste limité par sa forte demande en données sur les indicateurs environnementaux (les dommages environnementaux et les quantités des émissions polluantes). Les analyses qui ont été menées par ce modèle ont plutôt pour objectif de faire ressortir les problèmes environnementaux que d'analyser les coûts liés aux différentes options de gestion des MSW.

Les analyses d'impacts environnementaux (Andrew et al, 2006) et des coûts économiques (Jaccobson et al, 2002) liés à chaque option de gestion des MSW montrent que la méthode optimale demeure la valorisation.

Beatz et al (1994) ont développé un modèle de programmation linéaire entière partielle (MILP) qui est capable de déterminer les niveaux optimaux d'investissement dans les activités de recyclage pour différents matériaux recyclables dans un système intégré de gestion des déchets. À la différence des modèles de programmation linéaire, le modèle de MILP permet de prendre en compte toutes les possibilités de traitement des MSW dans l'horizon de planification. L'objectif du modèle est de déterminer le niveau optimum de chaque type de traitement des MSW (compostage, recyclage, incinération et remblayage) pour chaque période ; qui puisse permettre de réduire les coûts d'exploitation.

Huang et al (2005) dans le cadre d'un modèle de programmation entière partielle à deux étapes linéaire (ITMILP)^16(*) ont abordé la dynamique, les caractéristiques interactives et incertaines des MSW. Le modèle permet aussi de planifier les capacités de remblayage, l'investissement dans les équipements du recyclage et le compostage. Trois caractéristiques spécifiques de la méthode font sa spécificité par rapport aux autres techniques d'optimisation prenant en compte l'incertitude. Premièrement, il fournit une analyse des politiques prédéterminées (par les autorités) avant l'application des nouvelles stratégies élaborées dans le modèle, ensuite il est utile pour aborder les incertitudes qu'il présente comme des probabilités par intervalle de temps et enfin il facilite l'analyse dynamique des possibilités d'expansion des capacités.

La difficulté majeure du modèle (MILP) est celui du procédé d'optimisation. Il existe des méthodes bien connues et fiables pour des modèles de programmation linéaire. Cependant, la résolution devient complexe quand la situation exige la programmation entière partielle (MILP) ; qui impose l'utilisation de logiciels très puissants associés d'algorithmes efficaces capables de favoriser les différentes simulations

Lund (1990) a développé une approche de programmation linéaire pour étudier le recyclage et la gestion optimale des MSW. Ces modèles présentent d'énormes insuffisances, mais les principales lacunes liées à l'utilisation de la programmation linéaire pour optimiser la gestion des MSW sont les suivantes :

Les modèles de production des MSW basés sur des solutionneurs de programmation linéaire sont incapables d'incorporer un changement de production non linéaire (croissance géométrique) sans un processus itératif.

Ainsi pour tenir compte de la non linéarité associée à la production des MSW, on peut procéder au besoin à des itérations successives à l'intérieur d'un intervalle. Cependant, il convient de noter que chaque fois qu'on procède à une itération, un problème légèrement différent est soumis au logiciel d'optimisation qui produit une nouvelle solution, celle-ci devenant alors le point de départ de l'itération suivante. Il n'est pas garanti que ce procédé puisse mener à une convergence vers l'optimum global, même quand la fonction objectif est convexe (Slobodan, 2000).

Les modèles de programmation non linéaire dynamique permettent de se soustraire de ces problèmes. Garrick al (2002) ont entrepris une analyse avec l'objectif de réduire les coûts du système de gestion des MSW qui incorpore des entrepôts pour garder les stocks de matériaux recyclés. Leurs travaux se sont appuyés sur un modèle de programmation non linéaire. Ce modèle permet de développer une stratégie de recyclage optimale afin de maximiser le revenu quand les prix du marché des matériaux recyclés sont instables et déterminés de façon exogène par le marché. Le modèle développé par ces auteurs ajoute un concept nouveau « d'entrepôt de stockage » à la littérature du recyclage et augmente ainsi la liste des options disponibles aux municipalités qui cherchent à maîtriser les coûts de leurs opérations de recyclage. Le modèle offre également la possibilité de déterminer le niveau d'investissement additionnel. Cet avantage peut alors suffire en lui seul pour justifier le choix de conduire cette analyse en s'appuyant sur un MDNLP.

De la collecte aux différentes scénarios de gestion des MSW plusieurs facteurs peuvent y intervenir tels que le soucis de réduction des impacts environnementaux. Mais les principaux soucis peuvent se résumer aux coûts liés au transport, à l'exploitation quotidienne et à la gestion des équipements (maintenance et réparation). Ceux-ci font alors de l'efficacité dans la gestion des MSW une préoccupation des premiers responsables de la commune.

Le désir des autorités municipales est d'identifier la combinaison des différentes méthodes de gestion qui peuvent concilier les objectifs économiques et environnementaux. Pour tenter de répondre à de telles interrogations, un modèle d'optimisation peut être particulièrement utile en se sens qu'il peut faciliter l'analyse des coûts des inter actions des différents scénarios et produire des résultats optimaux.

Le fait que certains éléments du système soient incertains (volume et composition des MSW), un modèle de programmation stochastique non linéaire pourrait être appliqué à cette étude. Ce dernier à un avantage considérable au vue de l'incertitude, mais il peut être appliqué un modèle d'optimisation non linéaire dynamique (MPNLD) pour peut que l'hypothèse de la faible variabilité soit admise. Le MPNLD est mieux adapté au cas de figure de la commune qui ne tient pas compte des impacts sur l'environnement^17(*). Par ailleurs, l'interprétation des résultats du premier modèle est souvent ambigu (Huang et al, 1993 cité par Xiangyou, 1997) et le second modèle a également l'avantage de pouvoir d'écrire un phénomène non linéaire tels que les économies d'échelle. De plus comme le modèle intègre bien le taux de croissance des MSW, la spécification des informations sur la distribution n'est pas exigée (Xiangyou, 1997).

I.2.) Les résultats empiriques

La valorisation des MSW peut n'être pas plus qu'une solution à court terme. Les efforts de valorisation sont entretenus par d'énormes subventions. A long terme, les soucis pour la soutenabilité environnementale doivent faire face à l'augmentation de la consommation et au manque d'espace pour le remblayage. Comme les coûts de gestion des déchets tendent à augmenter quand les possibilités d'enfouissement sont réduites, il peut être optimal d'envisager le recyclage dans le long terme, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'on ait plus de fosses à boucher (Schuman et al, 1997).

Plus Fréquemment, les coûts de la valorisation des MSW sont comparés seulement avec les coûts du transport, mais une telle évaluation ne tient pas compte de tous les coûts. Pour plus de crédibilité, les coûts de la valorisation devraient être confrontés à la somme des coûts de la collecte et du transport. En effet, Hunt et al (1997) montrent qu'il existe une corrélation entre le taux de recyclage et la rentabilité du système global de gestion des MSW. La rentabilité relative du système de gestion des MSW est positivement corrélée au taux de recyclage, alors que les coûts sont positivement corrélés avec le niveau des activités de collecte et du transport.

Ces résultats montrent que la mise au point d'un programme de recyclage peut conduire à la réduction du coût global moyen de gestion des MSW, surtout quand la municipalité investit beaucoup afin d'améliorer le taux de recyclage. Ces résultats restent cependant limités par le fait que la capacité d'investissement ne dépend pas seulement de la volonté des autorités municipales. De plus, la rentabilité est également fonction des caractéristiques réelles et intangibles tels que l'objectif et la place que la communauté accorde au recyclage, la densité de la population et bien d'autres variables économiques. Aussi, les caractéristiques ou la composition des matériaux recyclés peut également affecter la rentabilité des services de différentes manières.

Beatz et al (1994) montrent que pour la plupart des matériaux les coûts nets de recyclage sont très importants hormis le cas des plastiques, de l'aluminium et l'acier où le recyclage conduit à un revenu net (des coûts) par tonne. Les coûts pour accroître les capacités de recyclage sont également trop élevés.

Ces constats faits dans le premier cas peuvent être dus à l'étroitesse du service (faible taux de recyclage), et le second cas de coûts fixes élevés pour accroître les taux de recyclage ne peut suffire pour justifier de la cherté du recyclage. Hunt et al (1997) montrent qu'à mesure que le taux de recyclage augmente le coût moyen global baisse

Ces auteurs montrent qu'un investissement dans le recyclage peut conduire à des résultats intéressants aussi bien économiquement que pour l'environnement. Ceci vérifie la thèse d'Andrew et al (2006) qui, au bout de leur analyse conduit à partir d'un modèle d'évaluation du cycle de vie (LCA^18(*)), aboutissent à la conclusion selon laquelle le recyclage est la solution la plus appropriée pour la gestion des MSW.

Garrick et al (2002) démontrent que les entrepôts offrent un potentiel de réduction des coûts de gestion des MSW. Des trois options (aucun recyclage, recyclage sans entrepôt de stockage et recyclage avec un système d'entrepôt), l'option de recyclage avec les possibilités d'entreposage offre la possibilité de profiter des meilleurs prix du marché des différents matériaux recyclés. Cependant, le coût de gestion des MSW est plus sensible à la réduction des coûts de transport qu'au revenu issu de la vente des déchets valorisés. De ce fait, des politiques de réduction des coûts du système de gestion devraient passer par la réduction des coûts du transport avant de considérer l'effet des prix des matériaux recyclés.

Toutefois, la construction des entrepôts n'est rentable que dans le cas où les prix fluctuent. Aussi, dans des situations de fluctuation du prix des matériaux recyclés il est préférable de vendre ceux dont le prix est bas afin de libérer de l'espace pour ceux dont il est prévu une augmentation du prix.

L'augmentation du volume des dispositifs de remblai diminue certes le dommage environnemental par rapport à l'incinération mais est plus polluante comparativement au compostage et au recyclage (Stenis, 2005). L'interdiction du remblayage de certains matériaux recyclables entraîne une augmentation du taux de recyclage, mais également une hausse marquée des coûts. Aux inquiétudes d'incapacité d'augmenter les capacités de remblayage doivent correspondre des taux élevés de MSW valorisés. De ce fait, le volume de MSW remblayé doit diminuer, et celui des MSW valorisés devrait augmenter avec le temps. Car l'incinération comme alternative pour diminuer le volume de déchet remblayé est suivi d'une légère augmentation des dommages environnementaux.

En tout état de cause, les politiques de gestion des MSW doivent être flexibles afin de s'adapter aux différents niveaux de coûts et de production. En présence d'une augmentation excessif des MSW, le coût des équipements pour le compost et le recyclage étant trop excessif, la conduite des excédants au remblai est plus économique. Néanmoins, les dommages environnementaux de pollution des nappes phréatiques peuvent être plus élevés que les économies obtenues (Huang et al 2005).

II) Le modèle théorique de l'étude

La présentation des modèles théoriques ainsi que les résultats empiriques a permis de faire ressortir l'état de l'art de la recherche dans le domaine de la maîtrise des coûts de gestion des MSW. Chacun de ces modèles présente un certain nombre d'avantages et des limites. Le choix d'un modèle dépend aussi bien des objectifs de l'analyse que de la disponibilité des données. Les prochains paragraphes présentent les différents blocs du modèle dynamique non linéaire retenu.

II.1) Le cadre théorique

Le fondement théorique de cette recherche sur les possibilités d'optimisation du système entier de gestion des déchets solides de la commune urbaine de Ouagadougou se base sur la théorie des économies d'échelle.

Le coût moyen^19(*) global d'une entreprise peut demeurer constant, augmenter ou diminuer à mesure que la production s'accroît. Lorsque le coût moyen baisse, à mesure que la production augmente, on dit que l'entreprise réalise des économies d'échelle (ou que les rendements d'échelle sont croissants). Lorsque le coût moyen ne varie pas quel que soit le niveau de la production on dit que les rendements d'échelle sont constants

Nombreux sont les facteurs qui peuvent expliquer le fait que les coûts moyens d'une entreprise baissent avec l'augmentation du niveau de la production. Tout d'abord, les coûts fixes de mise en place ne varient pas avec la production. Par exemple, une entreprise d'édition supporte d'importants coûts lors de la première édition d'un ouvrage (rémunération des acteurs, saisie du texte, etc.) Mais le fait d'augmenter le tirage de cinquante à cent exemplaires ne double pas ces coûts, car la production des livres supplémentaires ne provoque en fait qu'une faible augmentation des coûts. (Dennis et al 1998). Les coûts moyens tendent aussi à baisser avec l'augmentation de la production pour une seconde raison. Lorsque la production s'accroît, l'entreprise peut employer son personnel à des tâches plus spécialisées.

Certaines fonctions d'une entreprise peuvent bénéficier d'économie d'échelle alors que d'autre sont soumises à des déséconomies d'échelle. Pour savoir que l'entreprise dans son ensemble bénéficie d'économie d'échelle, il est nécessaire d'apprécier la contribution de chaque fonction aux coûts totaux. Ainsi même si on peut réaliser la totalité de la production d'une entreprise sur un seul site, il peut ne pas être efficient de le faire lorsque les coûts de transport sont très élevés.

Lorsque le coût moyen diminue alors que la production augmente, il y a présence d'économies d'échelle. Dans ce cas de figure le coût marginal^20(*) est inférieur au coût moyen. Dans le cas de déséconomies d'échelle (taux de croissance des coûts plus fort que celui de la production) le coût marginal est supérieur au coût moyen. On peut donc mesurer les économies d'échelle en calculant le rapport du coût moyen au coût marginal^21(*). Soit S ce rapport, lorsque S est supérieur à un il y a des économies d'échelle. Les rendements d'échelle sont constants lorsqu S est égal à l'unité et sont décroissants dans le cas où S est inférieur à l'unité.

Haldi et al (1967) montrent qu'il y existe des économies d'échelle liées à l'augmentation du niveau de capital physique et humain utilisé. Leurs résultats confirment la conclusion selon laquelle il existe bien des rendements croissants pour ce qui concerne les équipements, y compris lorsqu'il s'agit de très grosses installations (Dennis et al, 1998). Johnston (1990) montre que lorsque le niveau de production est bas ; toute augmentation de la quantité de capital engendre des économies d'échelle.

Il existe cependant un niveau de production minimum Q^* à atteindre afin de pouvoir bénéficier des économies d'échelle. Ce niveau de production, Q^* représente la taille minimum optimale (TMO)^22(*) qui est le niveau de production le plus bas a atteindre afin de pouvoir minimiser le coût moyen à long terme.

II.2) Hypothèses du modèle théorique

· la composition des MSW est le même pour chaque bac à ordures et pour chaque intervalle de temps ;

· les entrepôts et le service de tri sont localisés au même endroit (coût de transport nul entre ces deux unités) ;

II.3) Formulation du modèle

Le modèle d'optimisation dynamique non linéaire pour la planification de l'investissement dans la gestion des MSW de la commune urbaine de Ouagadougou est présenté dans cette section. La fonction objectif et les contraintes sont décrites ci-dessous.

II.3.1) La fonction Objectif

L'objectif principal est de minimiser le flux de coûts nets sur une période de cinq ans. Les coûts peuvent se résumer aux :

§ coût de transport des bacs à ordures des centres de collecte au lieu de remblayage,

§ coûts de tri et de traitement des matériaux recyclables ; salaires du personnel,

II.3.1.1) Formulation des fonctions des coûts de transport, du tri et de la main d'oeuvre

Les quatre équations suivantes résument les coûts ainsi énumérés. Les coûts des entrepôts seront discutés dans une section antérieure. Le modèle considère séparément les charges salariales liées à chaque type de déchet valorisable et non valorisable, ce qui permet d'étudier les possibilités d'augmentation du taux de recyclage par l'augmentation de la main d'oeuvre.

Où ETNS_t représente le coût de transport des MSW non valorisables au temps t

NRAW_ti, RNER_ti et OM représentent respectivement les quantités produites des MSW non valorisables, valorisables mais non encore considérés et les déchets fermentescibles produit au centre de collecte (CC) i au temps t.

DIST_i est la distance entre le CC i et le centre d'enfouissement technique (CET)

STRO_t est le coût total de transport des déchets recyclables par unité de temps t

CTRK est le coût unitaire supporté par tonne kilométrique de MSW valorisables

RB_ti représente les quantités produites des MSW recyclables par CC au temps t

L'équation (3) regroupe les autres coûts liés aux matériaux valorisables à savoir les coûts de broyage des polyéthylènes et des polypropylènes et leurs coûts de conditionnement et de stockage.

SC représente le coût de déchiquetage des polyéthylènes et de polypropylènes,

CC_m (M) est le coût de stockage pour chaque type spécifique de matière valorisée m

La relation (4) donne la charge salariale supportée par la municipalité pour la gestion des MSW par unité de temps. Pour des besoins de simulation de politiques d'augmentation du taux de recyclage par type spécifique de déchet m, cette masse salariale a été subdivisée en plusieurs compartiments selon les différents types de matières m recyclables.

SORT_t la quantité de matière fermentescible entrant dans la production du compost

II.3.1.2) Coût du capital et des entrepôts

La difficulté fondamentale rencontrée dans la formulation de la fonction de coût du capital et de l'entrepôt est liée à l'impossibilité de lister tous les coûts attachés. L'entrepôt est un lieu de stockage et toutes les opérations rattachées doivent conduire à la préservation de la valeur du produit stocké ou à accroître sa valeur ajoutée. Cela nécessite alors la contribution de plusieurs facteurs comme le niveau d'automation, les appareils de stockage et de manutention. Les coût liés à tous ces facteurs ainsi que le coût d'acquisition de la terre ainsi que le coût de dépréciation des bâtiments doivent être pris en compte (Ashayeri et al, 1985 ; Rouwenhorst et al, 2000 ; Garrick et al, 2002). Des modèles^23(*) sont conçus pour permettre de prendre en compte tous les coûts liés au système (les capitaux et l'entrepôt). Les coûts des entrepôts peuvent être résumés comme indiqués dans l'équation (5). Cette équation suppose que les coûts annuels d'un entrepôt de stockage sont une fonction polynomiale du volume de l'entrepôt où a est le paramètre de la fonction de coût et b est le paramètre d'échelle. Dans la littérature (Garrick et al, 2002) la valeur de b est considérée comme comprise entre zéro et l'unité ce qui suppose des économies d'échelle dans les coûts du système. Le coût d'acquisition de la terre peut être négligeable. On suppose que les autorités municipales peuvent entrer en possession d'un terrain sans que cela ne nécessite une importante dépense financière.

Le modèle ne discute pas du temps optimal de construction des entrepôts. On suppose que les entrepôts sont construits en début de la période de planification. La plupart du temps les entrepôts (ou de façon générale les bâtiments) ont une durée de vie d'au moins vingt (20) ans. Malgré cela, les coûts, les prix et les revenus de tout le système de recyclage peuvent être analysés sur une période relativement courte. Par exemple, en trimestre en utilisant un taux (r) d'actualisation trimestriel. Ainsi, le coût d'amortissement trimestriel d'un entrepôt peut être résumé par l'équation (6) et le coût total d'amortissement trimestriel des entrepôts de tout le système est donné par l'équation (7).

Les relations (5), (6), et (7) représentent les différentes étapes du calcul du coût d'amortissement des entrepôts.

La relation (8) suppose que la municipalité arrive à vendre tous ces matériaux valorisés. L'équation (9) représente le revenu total issu de la vente des matériaux valorisés.

TR_t représente le revenu total obtenu de la vente de tous les matériaux valorisés

SE_mti est la quantité totale de matériaux vendu par unité de temps t au sein de chaque entrepôt

II.3.1.3) Les coûts additionnels

A l'ensemble des équations constituant les blocs de dépenses quotidiennes vient s'ajouter la relation (10) définie par :

CFTEEE : amortissement trimestriel du coût fixe d'établissement de l'énergie électrique et de l'eau.

L'établissement de l'énergie électrique est nécessaire pour le fonctionnement du broyeur qui irait désormais d'un entrepôt à l'autre pour broyer les PE et les PP. Le transport de ces deux machines se ferait par l'intermédiaire de camion gros porteur. Au regard de la différence de poids entre le compacteur et le broyeur qui est plus léger, on suppose que le coût de transport de la première est supérieur à celui de la seconde sur une même distance. Le coût de l'énergie électrique consommée n'est pas pris en compte étant donné qu'il ne constitue pas un coût additionnel. Le CCTCD est estimé selon la distance totale à parcourir, la consommation de carburant par kilomètre parcourue et le prix du carburant (supposé fixe) au cours d'un trimestre. Les écarts d'estimations sont pris en compte par une marge de dix pour cent (10%) du coût additionnel.

La fonction objectif revient à minimiser le coût actuel net (du revenu) sur la période de planification. La fonction objectif complète est exprimée par l'équation (11) où r représente le taux d'actualisation trimestriel.

La difficulté majeure reste cependant le choix du taux d'actualisation. Déjà l'absence d'un marché financier où le taux d'intérêt serait fixé par les forces du marché pose le problème du taux d'intérêt à considérer dans les calculs de rentabilité des activités économiques ordinaires au sein des PED. La prise en compte des générations futures et des effets environnementaux rend encore plus difficile ce choix. Le choix d'un taux d'actualisation est central dans l'évaluation de la rentabilité d'un projet. La discussion au sujet du taux d'actualisation approprié a ainsi connu un regain de vigueur à propos des projets à caractères environnemental, caractérisés par un très grand éloignement dans le temps des coûts et/ou des avantages. Des auteurs comme Guesnerie (2004) préconisent alors que soit utilisé un taux d'actualisation proche de zéro quand les préoccupations intergénérationnelles sont fortes. Cependant, la raréfaction des capitaux pour le financement des projets dans l'avenir étant une menace sérieuse, ce taux ne peut être égal à zéro. Dans ces circonstances il serait retenu un taux d'actualisation annuel de l'ordre de 3%^24(*), soit un taux trimestriel r qui vaut 0.742%.

II.3.2) Les contraintes du modèle

Les contraintes se résument aux contraintes de volume de déchets produits, à la répartition des déchets entre les différentes méthodes de gestion, aux capacités de recyclage, de stockage et d'enfouissement. Ces contraintes sont discutées dans les paragraphes ci-dessous.

II.3.2.1) La production des déchets

L'augmentation des déchets est supposée se produire à un taux constant g. Le volume total de déchets à une date t est donné par l'équation (12). Par hypothèse la composition des MSW en matériaux valorisables est fixe. Les déchets comportent une partie non valorisables et les matériaux valorisables sont entre autres le papier, le verre, l'acier, l'aluminium et le plastique. Le calcul fait sur la base des données donne une valeur de g égal à 0.036.

GV_it= volume de déchets solides au niveau du centre de collecte (CC) i au temps t

II.3.2.2) L'équilibre (en volume) des MSW produits par chaque Centre de Collecte

Les MSW produit à chaque emplacement i sont composés de trois catégories de matériaux : les matériaux non valorisables (NRAW) ; les matériaux valorisables mais qui ne le sont pas actuellement à cause de contraintes socioéconomiques, techniques et autres (RNER) et les matériaux actuellement recyclés (RB). Les deux premières catégories de MSW sont directement enfouies et la troisième catégorie est triée et stockée dans les entrepôts ou vendue directement sur le marché des matériaux secondaires. Le tableau suivant donne la composition de ces différentes variables pour le cas étudier :

Tableau n°3 : Caractéristiques des déchets solides de la commune urbaine de Ouagadougou

Le bilan des MSW pour une période t à l'emplacement i est donné par l'équation (13)

II.3.2. 3) Les contraintes pratiques et techniques du recyclage

Cette relation implique que les possibilités de recyclage sont limitées, ou encore que la capacité de valorisation de la municipalité est fonction du niveau d'investissement en capital physique et humain.

II. 3. 2. 4) Bilan des déchets reçus au niveau du centre d'enfouissement technique

Lorsque la quantité des déchets fermentescibles inclue dans l'ensemble des MSW reçu dépasse les capacités de compostage ; une grande partie de ces déchets est enfouis. L'équation (16) indique que la quantité totale de matériaux fermentescibles enfouis est égale à la somme de ceux qui ont été triés au sein des différents CC soustraits de ceux qui entre dans le processus de compostage. La contrainte (17) montre que la quantité de matière triée pour le compostage est fonction des capacités de la plateforme de compostage ou encore des capacités de traitement.

Le volume total de MSW à enfouir ne doit pas également dépasser le volume total des cellules conçues pour l'enfouissement. C'est ce qui est exprimé par l'équation (18). L'augmentation de la durée de vie des cellules conçues pour l'enfouissement peut passer par l'interdiction du remblayage de certains MSW. Concrètement cela se passe par l'amélioration du taux global de recyclage.

Dans le cas de figure de la commune urbaine de Ouagadougou la variable CAPW prend la valeur de 705600 m³ pour une période de cinq ans.

II.3.2.5) Le taux de recyclage

L'équation (19) définit le taux de recyclage pour la commune au cours d'une période de temps t pour tous les matériaux. L'équation (48) définit le taux pour un type spécifique m de matière.

III.) Le modèle empirique

Le modèle ainsi présenté tient non seulement compte de l'effet de la non linéarité dans la production des MSW, des coûts économiques liés à chaque type spécifique d'option de gestion des MSW mais également des recettes dont le recyclage est susceptible de générer. Le modèle possède de nombreux avantages, qu'il s'agisse de la prévision du volume de remblayage, des coûts de gestion spécifiques à chaque type de MSW et enfin l'estimation du budget global nécessaire à moyen terme au regard de l'évolution du volume des MSW. La possibilité d'estimation du volume de fosses nécessaire et du coût de gestion sur une longue période peut alors fournir aux autorités municipales des indications sur leur marge de manoeuvre. L'application du modèle pour le cas du SMMSW de la CUO nécessite d'abord que les axiomes de base soient vérifiés. Dans les circonstances favorables l'obtention de solutions pratiques et optimales passe alors par les tests des hypothèses de recherche.

L'adaptation du modèle théorique retenu au cas de gestion des MSW de la CUO nécessite non seulement la connaissance des différentes activités menées dans le cadre de gestion des MSW dans la CUO, mais également les différents blocs de dépenses et des avantages économiques susceptibles d'être évalués et pris en comptes. Dans les faits, le coût de transport des MSW des ménages aux CC n'est pas à la charge de la municipalité et les prix des matières secondaires sont également une donnée (confer cas étudié). Par conséquent le modèle est applicable au cas du SMMSW de la CUO.

III.1) Les Hypothèses

Les principales hypothèses de recherche, à la suite de la revue de littérature soutiennent que :

Ø la construction des grands centres de regroupement par arrondissement est nécessaire,

Ø à court et moyen terme le coût global moyen de gestion des MSW est fonction du coût moyen de transport,

Ø cependant il est possible de rendre utile la dépense dans ce secteur en le rendant plus intensif en main d'oeuvre.

La vérification des hypothèses se fera grâce aux différentes simulations qui seront effectuées sur le modèle empirique dont la manipulation serait facilitée par le logiciel GAMS.

III.2) La Méthodologie

Aux questions précédemment posées correspondront des analyses spécifiques. Les coûts sont analysés sur une période de cinq ans. Les analyses examinent les effets des différentes options sur le coût global moyen ou sur le coût moyen de transport au cours des vingt trimestres. Le choix de cette période de cinq ans se situe dans la logique de la réalité du cas étudié. En fait le CET de la CUO possède une capacité totale d'enfouissement estimée à 705600 m³ prévue pour une période de cinq ans. Le début réel de cette période était fixé pour l'année 2005 date à laquelle le CET a été effectivement fonctionnel. Nous faisons ici abstraction du temps et supposons que l'analyse se situe au début de cette période et cherchons à faire ressortir les situations les meilleures pour une gestion économiquement efficace.

Aussi, le service de gestion des déchets solides de la CUO a construit des entrepôts au sein du CET. Les matériaux recyclables sont triés et acheminés dans ces entrepôts. Ici, il est proposé de construire les entrepôts au sein de cinq grands centres de collecte (GCC), dont un par arrondissement, de trier et traiter les MSW à ce niveau et procéder également à leur vente. Cela impliquerait alors l'installation d'un CTVD au sein de chacun de ces GCC. Mais également faire le tri entre matière biodégradable et non fermentable au sein des GCC, les compacter avant de les acheminer au CET respectivement pour le compostage et l'enfouissement.

Le traitement des recyclables est fait manuellement par des femmes, avant d'être broyés au sein du CTVD. Il est alors possible de les traiter au sein des GCC par un simple déplacement (ou un recrutement additionnel) des femmes. Le compactage est également effectué par un compacteur « pied de mouton 815 » qui est une machine roulante. Dans la suite du travail il serait insinué un déplacement de cette dernière ainsi que du broyeur qui se doivent alors de faire le tour des GCC pour respectivement compacter, et broyer les ordures. L'analyse permettra alors en considérant le coût d'amortissement trimestriel des entrepôts et le coût de rotation des machines (amortissement et carburant) de comparer l'évolution des coûts avec et sans cette situation.

III.3) Les simulations

Concrètement, la réponse aux questions posées passera par les différentes simulations qui seront effectuées. A chaque question correspondra une simulation spécifique. Mais pour apporter une réponse exacte à certaines questions faisant appel à plusieurs niveaux d'analyse, on peut faire correspondre plusieurs simulations. La vérification des hypothèses passerait par les simulations suivantes :

Les résultats obtenus en terme de coût moyen global et de coût de transport seront comparés aux mêmes coûts sans le système d'entrepôts sur la même période. Cette situation conduira à un coût de transport nul des recyclables entre les CC et le CET ;

Cela passe par le recyclage des matériaux recyclables mais qui ne le sont pas actuellement, mais également par le compostage de la quasi-totalité des déchets organiques. Une simulation intermédiaire serait réalisée en considérant que seul 1.8% des matériaux fermentescibles sont compostés comme il était prévu dans le schéma directeur de gestion des MSW de la commune de Ouagadougou.

ü compactage des MSW biodégradables et non putrescibles au sein des GCC avant leur transfert au sein du CET.

Le compactage permettant de réduire le volume des MSW, en effectuant cette opération depuis les GCC, on réduit par la même occasion les coûts de transport. Les agents du CET de la CUO estiment (sans aucune mesure préalable) que cet exercice permettait de réduire de 50% le volume des MSW. Alors que les résultats recueillis sur le site « emse »^25(*) d'analyse du compactage, montrent que la diminution du volume peut atteindre environ 203%. Dans le but de rester fidèle aux estimations faites par les agents locaux, afin de rendre crédibles les résultats de cette analyse, il serait considéré que le compactage conduit à une diminution de 50% du volume des MSW.

Un choix judicieux dans l'emplacement des grands centres de collecte peut soutenir l'objectif de minimisation des coûts de transport. Cependant, l'élaboration du plan optimal de localisation des grands centres de collecte dépend de la fonction de densité de la distribution de la population, de la proportion des déchets valorisés et du lieu d'installation du centre d'enfouissement (Highfill et al, 1994). Cette analyse n'ayant pas été fait on suppose que pour parcourir ces cinq GCC les véhicules, transportant le compacteur et le broyeur, devront parcourir ( chaque jour) une distance de deux cent virgule quatre vingt seize kilomètres (200.96 Km)^26(*) qui correspond à la circonférence de la ville de Ouagadougou.

II.4) La méthode d'estimation

Le modèle d'optimisation dynamique non linéaire retenu pour cette analyse a été implémenté sur le logiciel General Algebraic Modeling System (GAMS). Ce logiciel est particulièrement utile pour le cas des grands modèles intégrés de système complexe d'équations.

GAMS présente de nombreux solutionneurs adaptés au cas des modèles non linéaire. Le solutionneur retenu dans le cadre de cette étude est le GAMS/CONOPT.

Le système de GAMS contient plusieurs versions de CONOPT : le conopt1 plus ancien, le conopt2 qui est aussi performant que le conopt3 à la limite que ce dernier possède quelques nouveaux dispositifs d'algorithmes. Bien que la dernière version soit plus performante que les anciennes, il existe des cas où ces dernières sont les plus adaptées. Quoique au cours des différentes simulations le solutionneur conopt3 a été privilégié.

III.5) Les données

Depuis la date d'ouverture du CET de la commune de Ouagadougou, le direction de la propreté de la CUO tient au jour le jour une base d'information sur tout ce qui concerne les MSW. En effet avant l'installation d'un CC, une étude de faisabilité est effectuée afin de s'assurer que l'emplacement est viable et surtout au niveau de la facilité d'accès pour les pré-collecteurs et les camions multi bennes. Les composants des MSW entrant dans le processus de recyclage sont triés et enregistrés au sein des différents CC et une fois le quota atteint, sont ensuite transférés au CTVD. Les installations du CET sont faites de sorte qu'avant d'accéder à l'intérieur, les camions sont contraints de passer sur le système de pesée et le poids est ainsi relevé par camion. A la fin de chaque mois, un rapport mensuel est fait par les agents du CET et à la fin de chaque année est établi le rapport annuel. Tous les mouvements mensuels et annuels sont enregistrés ; bref le service technique de la commune tient une comptabilité complète sur tous les aspects (financiers et physiques) des MSW. De cette comptabilité proviendra la majeure partie des données qui serviront à l'analyse. Certaines données comme les paramètres seront empruntées à des études scientifiques similaires. Aussi le service technique a commandité des études techniques sur certains aspects des MSW qui seront également une source non négligeable de données pour certains aspects comme les caractéristiques des MSW.

Chapitre IV : Analyse et interprétation des résultats du modèle

Cette section est un résumé des résultats des trois cas de figures envisagés. Le première point est consacré à l'analyse des résultats sur une durée de cinq ans en considérant la situation qui prévaut actuellement (modèle -0-). Le second point analyse les résultats avec un système d'entrepôts et un grand centre de collecte dans chaque arrondissement. Le taux de compostage est fixé à 1.8% comme objectif dans le schéma directeur de gestion des MSW de la commune urbaine de Ouagadougou (modèle -1-). Le dernier point résume et analyse les résultats sans la contrainte du taux de compostage (modèle -2-).

La résolution d'un modèle par le logiciel GAMS possède plusieurs niveaux de vérification de la cohérence ainsi que de la résolution du modèle. Le premier niveau d'évaluation est celui de la cohérence du modèle. Lorsque les équations du modèle sont incohérentes, le logiciel ne présente pas de résultats mais un rapport d'erreur qui indique les sources possibles de ces imperfections. L'incohérence du modèle peut alors être provoquée par une erreur de multiplication matricielle, une absence de données réelles sur certains paramètres ou encore par le non respect du sens d'une inégalité. Le logiciel peut également présenter les résultats mais avec des niveaux de fonction objectif non optimaux. Dans ces circonstances, le logiciel présente également un rapport d'erreur. Ce rapport donne le nombre de variables non optimales (NONOPT), le nombre d'équations non solvables (INFEASIBL, UNBOUNDED) et le nombre d'erreurs (ERRORS). L'interprétation des résultats nécessite alors un rapport final de zéro variable non optimale, équation non solvable et d'erreur. Le rapport d'erreur présenté au cours des différentes simulations du modèle empirique est résumé dans le tableau suivant :

Le rapport d'erreur montre que les résultats obtenus sont optimaux. Toutes les équations résolues ont donné des solutions optimales et la résolution s'est effectuée sans aucune erreur. Le temps mis pour résoudre le modèle est également un indicatif de cohérence et du degré de facilité dans la résolution du modèle. Le tableau indique zéro seconde comme temps mis pour la résolution du modèle qui compte cent soixante quatorze équations et quatre cent quarante sept variables.

Les résultats du modèle sont par conséquent significatifs et la suite du travail consistera à les interpréter. Une des façons d'interpréter les résultats consiste à commenter les valeurs marginales associées à chaque variable. Les valeurs marginales donnent l'effet d'une unité supplémentaire de chaque variable sur la fonction objectif. Lorsque la valeur marginale associée à une variable est négative cela implique qu'une unité additionnelle de cette variable diminue la valeur de la fonction objectif. Par contre lorsqu'elle est positive, chaque unité additionnelle de cette variable augmente la valeur de la fonction objectif. La fonction objectif étant le coût que l'on cherche à minimiser, seule la valeur marginale associée à la variable « revenu » est négative et toutes les autres valeurs marginales associées aux variables représentant les différents coûts sont positives.

Le souci de l'analyse n'est pas de rechercher la contribution marginale de chaque variable à la fonction objectif, mais dévaluer la part de chaque type de dépense ainsi que la variation de cette part dans le temps. Par conséquent, les résultats seront analysés en terme de valeur réelle de chaque type de dépense Pour donner plus de robustesse aux analyses quelques ratios seront construits afin de faciliter la comparaison de l'évolution de différentes variables dans le temps.

I) Analyse des résultats de la situation réelle

I.1) Analyse descriptive

Le CET de la commune urbaine de Ouagadougou (CUO) dispose d'un potentiel d'espace exploitable pour l'enfouissement d'environ 6 141 000 m³ pour une durée de vie de 20 ans. Sur ce potentiel seules six cellules d'enfouissement, d'une capacité de 705 600 m³, sont aménagées pour couvrir les cinq premières années d'exploitation du site. Le volume nécessaire pour la couverture de cette période peut être obtenu étant donné le taux de croissance des MSW ainsi que les caractéristiques et les quantités triées des différents matériaux recyclables. Le volume nécessaire sur les cinq premières années est obtenu en prenant la somme des quantités des différents composants prévus pour l'enfouissement. Ce total est pondère avec l'effet du compactage qui permet de réduire de moitié le volume des déchets à enfouir. Soit Vn ce volume, on a alors :

JUNSORT (t) représente la quantité des matériaux organiques non triés pour le compost; NRAW (t, i) indique la quantité produite de déchets non valorisables au temps t au niveau du centre de collecte i ; Les deux derniers blocs représentent la production totale de déchets valorisables, mais non encore valorisés de laquelle on soustrait la quantité triée au temps t. Le facteur de conversion du poids en volume est donné par « WT2VOL*2 », étant donné que le compactage réduit de 50% le volume, le total est alors divisé par deux. Le calcul de Vn à partir des données conduit à un volume nécessaire sur cinq années de 1842143.4368 m³. Le volume de cavité aménagé pour les cinq années (705 600 m³) est largement insuffisant pour accueillir les déchets de la commune de Ouagadougou. La correction de cette erreur nécessite de considérer que le volume aménagé au sein du CET pour le remblayage est égal au volume total prévu soit 6 141 000 m³.

I.2) Interprétation des résultats du modèle -0-

Les résultats des trois modèles sont présentés en annexe, seuls les ratios construits à partir des résultats des différents modèles sont présentés dans le corps du texte. Par la suite des figures ont été élaborées afin de faciliter l'observation de l'évolution temporelle de ces ratios.

T	RMOTR	CTT	CMOT	CRT	TRR	RMOCR	CTGT	CTT
1	1.43E-03	4.55E+04	6.52E+01	2.53E+04	0.085	6.32E-01	4.56E+04	4.55E+04
2	1.41E-03	4.58E+04	6.47E+01	2.58E+04	0.078	6.38E-01	4.59E+04	4.58E+04
3	1.39E-03	4.58E+04	6.39E+01	2.62E+04	0.076	6.44E-01	4.59E+04	4.58E+04
4	1.38E-03	4.58E+04	6.32E+01	2.66E+04	0.074	6.49E-01	4.59E+04	4.58E+04
5	1.36E-03	4.58E+04	6.24E+01	2.70E+04	0.071	6.55E-01	4.59E+04	4.58E+04
6	1.35E-03	4.58E+04	6.17E+01	2.74E+04	0.069	6.60E-01	4.59E+04	4.58E+04
7	1.33E-03	4.58E+04	6.10E+01	2.79E+04	0.066	6.65E-01	4.59E+04	4.58E+04
8	1.32E-03	4.58E+04	6.04E+01	2.83E+04	0.064	6.71E-01	4.59E+04	4.58E+04
9	1.30E-03	4.58E+04	5.98E+01	2.88E+04	0.062	6.76E-01	4.59E+04	4.58E+04
10	1.29E-03	4.58E+04	5.92E+01	2.93E+04	0.06	6.82E-01	4.59E+04	4.58E+04
11	1.28E-03	4.58E+04	5.86E+01	2.98E+04	0.057	6.87E-01	4.59E+04	4.58E+04
12	1.27E-03	4.58E+04	5.80E+01	3.03E+04	0.055	6.93E-01	4.59E+04	4.58E+04
13	1.25E-03	4.58E+04	5.74E+01	3.09E+04	0.054	6.98E-01	4.59E+04	4.58E+04
14	1.24E-03	4.58E+04	5.69E+01	3.15E+04	0.052	7.04E-01	4.59E+04	4.58E+04
15	1.23E-03	4.58E+04	5.64E+01	3.21E+04	0.05	7.09E-01	4.59E+04	4.58E+04
16	1.22E-03	4.58E+04	5.59E+01	3.27E+04	0.048	7.15E-01	4.59E+04	4.58E+04
17	1.21E-03	4.58E+04	5.54E+01	3.33E+04	0.047	7.20E-01	4.59E+04	4.58E+04
18	1.20E-03	4.58E+04	5.49E+01	3.39E+04	0.045	7.25E-01	4.59E+04	4.58E+04
19	1.19E-03	4.58E+04	5.45E+01	3.46E+04	0.043	7.31E-01	4.59E+04	4.58E+04
20	1.18E-03	4.58E+04	5.41E+01	3.53E+04	0.042	7.36E-01	4.59E+04	4.58E+04

La gestion des MSW est caractérisée par un coût global moyen (CTGT) très élevé de 45600 francs CFA dès le premier trimestre. Ce niveau de coût déjà trop élevé augmentera au cours du temps pour atteindre environ 45900 francs CFA au bout du vingtième trimestre. Le coût moyen de transport (CTT) reste cependant la partie qui y contribue le plus. Le coût moyen de transport, estimé à 45500 francs CFA au premier trimestre représente plus de 99% du coût global moyen. La comparaison entre le CTT et la dépense en main d'oeuvre montre que la part de la main d'oeuvre est de loin inférieure. Le ratio (dépense en main d'oeuvre/à la dépense en transport) RMOTR illustre bien ces faits. Si au début de la période la dépense en main d'oeuvre ne représentait que 0.143% de la dépense en transport, ce chiffre devrait connaître une décroissance continue pour atteindre 0.118% à la fin de la période. La part de la main d'oeuvre dans les dépenses de valorisation (RMOCR) est cependant très importante et représente environ 73.6% de ces dépenses au cours des vingt trimestres. Par ailleurs le coût par tonne de MSW valorisés est croissant alors que le taux de recyclage décroît avec le temps. Au début de la période 8.5% des MSW valorisables sont effectivement traités avec un coût moyen de valorisation de 25300 francs CFA. Au bout du quinzième trimètre seul 5% des MSW valorisables seront réellement traités avec un coût moyen de 32100 francs CFA. Cela implique que le recyclage devient de plus en plus cher, d'où une inefficience dans la valorisation des MSW. Ces constats montrent que la gestion des MSW dans la CUO n'est pas bien optimisée. Pour que la CUO puisse bénéficier des économies d'échelle, elle se doit d'atteindre le niveau de production minimum optimale. La réalisation de cet objectif nécessite un investissement additionnel, donc des coûts supplémentaires, ce qui explique la réticence des autorités municipales. Quels sont alors les effets d'une amélioration du taux global de valorisation des MSW ?

II) Analyse des résultats du modèle -1-

Le modèle -1- correspond à la stratégie de construction des grands CC couplée d'une possibilité d'amélioration des taux de valorisation en dehors du taux de compostage. La condition nécessaire pour accroître les taux de valorisation est de trouver des solutions adéquates aux problèmes de l'asymétrie d'information du mode de production en groupe. Une condition nécessaire et suffisante pour améliorer la productivité globale d'un groupe de travail est que l'avantage tiré par chaque individu doit au moins être égal au coût qu'il supporte. Le groupe constituant 1'AFTVD est formé par des femmes provenant d'horizons divers, dont une femme par secteur. La distance que parcourt chaque femme pour parvenir au sein du CTVD est différente selon que la femme provient de l'arrondissement de Signoghin (proche du CTVD) ou de l'arrondissement de bogodogo (éloigné du CTVD). Ainsi, selon les coûts que chacune d'entre elle supporte pour se rendre au sein du CTVD, on se rend d'ores et déjà compte qu'il y a une disproportion étant donné que les frais de déplacement jusqu'au CTVD sont laissés à la charge de chacune. Une possibilité d'harmonisation des frais de transport consisterait à uniformiser la distance à parcourir par chacune d'elle. Concrètement cela doit se faire par un recrutement sélectif selon la distance à parcourir. L'installation des grands centres de collecte associés d'un CTVD par arrondissement permettrait de résoudre le problème de la distance en retenant une association féminine par arrondissement. Cela ne résout pourtant pas le problème de comportement clandestin.

Pour ce faire, les nouvelles AFTVD doivent être bien sensibilisées sur les règles du jeu. Les accords doivent être alors signés selon une matrice de gain qui rémunère bien les efforts individuels. Un accord de production par unité de temps doit alors être signé avec la coopérative avec des indemnités de rémunérations des efforts supplémentaires. Soit les deux matrices de gains suivants :

Supposons deux femmes (F1 et F2) qui doivent chacune choisir leur comportement dans 1'AFTVD. Les deux stratégies possibles sont soit de se comporter en passager clandestin (NT) ou de fournir beaucoup d'effort (TB) pour améliorer la productivité de 1'AFTVD. La première matrice de gain à un équilibre stable (NT, NT) où chaque femme joue sa meilleure stratégie. Une matrice de gain est un tableau dans lequel est indiqué le gain que chaque femme va recevoir selon son propre comportement et le comportement des autres femmes. L'équilibre (TB, TB) se trouve être la meilleure situation pour le groupe mais la rationalité individuelle pousse à la situation qui est la pire pour chacune. Les nouveaux accords qui doivent être signés avec les nouvelles associations féminines doivent conduire à une matrice de gain du tableau n°7. Une telle matrice de gain conduit à une situation meilleure pour le groupe sous les conditions de la rationalité individuelle. A ce moment les femmes sont obligées de fournir un effort pour obtenir individuellement le gain le plus élevé. La stratégie « fournir beaucoup d'efforts » (TB) devient la meilleure réponse de chaque femme (quelque soit le comportement des autres), ce qui conduira à l'équilibre (TB, TB). Cet équilibre correspond à une augmentation de la productivité et par suite du taux de déchets valorisés. Quelle peut alors être la conséquence de ce résultat sur les différents blocs de coûts ? L'analyse des effets de ces résultats va se faire à deux niveaux. Le tableau n°8 expose les résultats du modèle -1- sous ces conditions.

Tableau n°8 : ratios construits à partir des résultats de l'estimation avec le taux de compostage égal à 1.8%

T	RMOTR1	CTT1	CMOT1	CRT1	TRR1	RMOCR1	CTGT1	CTT1
1	4.08E-03	3.35E+04	1.37^E+02	1.28E+04	0.165	1.29E+02	3.36E+04	3.35E+04
2	4.09E-03	3.38E+04	1.38^E+02	1.26E+04	0.166	1.33E+02	3.39E+04	3.38E+04
3	4.10E-03	3.38E+04	1.38^E+02	1.23E+04	0.167	1.35E+02	3.39E+04	3.38E+04
4	4.16E-03	3.33E+04	1.38^E+02	1.21E+04	0.149	1.38E+02	3.34E+04	3.33E+04
5	4.16E-03	3.32E+04	1.38^E+02	1.19E+04	0.149	1.41E+02	3.34E+04	3.32E+04
6	4.16E-03	3.32E+04	1.38^E+02	1.17E+04	0.150	1.43E+02	3.34E+04	3.32E+04
7	4.11E-03	3.37E+04	1.38^E+02	1.15E+04	0.134	1.46E+02	3.38E+04	3.37E+04
8	4.11E-03	3.37E+04	1.38^E+02	1.12E+04	0.135	1.49E+02	3.38E+04	3.37E+04
9	4.11E-03	3.37E+04	1.38^E+02	1.10E+04	0.135	1.51E+02	3.38E+04	3.37E+04
10	4.17E-03	3.32E+04	1.38^E+02	1.09E+04	0.121	1.54E+02	3.33E+04	3.32E+04
11	4.17E-03	3.32E+04	1.38^E+02	1.07E+04	0.122	1.57E+02	3.33E+04	3.32E+04
12	4.17E-03	3.32E+04	1.38^E+02	1.05E+04	0.122	1.59E+02	3.33E+04	3.32E+04
13	4.12E-03	3.36E+04	1.38^E+02	1.03E+04	0.108	1.62E+02	3.37E+04	3.36E+04
14	4.12E-03	3.36E+04	1.38^E+02	1.02E+04	0.111	1.65E+02	3.37E+04	3.36E+04
15	4.12E-03	3.36E+04	1.38^E+02	1.00E+04	0.110	1.67E+02	3.37E+04	3.36E+04
16	4.18E-03	3.31E+04	1.38^E+02	9.85E+03	0.974	1.70E+02	3.33E+04	3.31E+04
17	4.18E-03	3.31E+04	1.38^E+02	9.70E+03	0.982	1.72E+02	3.32E+04	3.31E+04
18	4.18E-03	3.31E+04	1.38^E+02	9.56E+03	0.981	1.75E+02	3.32E+04	3.31E+04
19	4.13E-03	3.35E+04	1.38^E+02	9.42E+03	0.875	1.78E+02	3.36E+04	3.35E+04
20	4.14E-03	3.35E+04	1.38^E+02	9.28E+03	0.883	1.80E+02	3.36E+04	3.35E+04

II.1) Analyse comparée entre l'évolution du coût et du taux de revalorisation.

La stratégie proposée peut permettre d'augmenter le volume de MSW valorisé. La quasi- totalité des matériaux recyclables (RB) est triée mais une faible quantité est valorisée. Une grande partie des matériaux recyclables mais non encore considérés (RNER) est enfouie de même que les déchets organiques (OM). La valorisation des RNER est peu coûteuse étant donné qu'après le tri ces derniers ne nécessitent pas trop de traitement. En supposant que la stratégie précédente (jeu n°2) permet de rehausser les taux de MSW valorisés de chacun de ces matériaux, avec une contrainte du taux de compostage au plus égal à 1.8%, on obtient les résultats suivants.

La courbe du coût moyen de revalorisation (CRT1) évolue en dents de scie. La tendance générale est pourtant à la hausse même si on peut constater une faible diminution à l'intérieur d'une même année (figure n°10). Le fait de plafonner le taux de compostage à 1.8% empêche de réaliser des rendements d'échelle. Il est alors nécessaire de pousser le taux de compostage à plus de 1.8% étant donné que les matériaux fermentescibles constituent plus de 51% du volume total des MSW de la CUO.

Figure n°6: Evolution du coût moyen global de recyclage et du taux de recyclage de la CUO avec le taux de compostage fixé à 1.8%

II.2) Analyse comparée entre l'évolution des coûts moyens de transport et de gestion globale

Un des résultats recherché en mettant en place la stratégie des grands centres de collecte est de réduire le coût de transport des MSW. La figure n°11 montre que la courbe représentative du coût moyen de transport sans cette stratégie (CTT) est au dessus de celle qui représente le coût moyen de transport avec cette stratégie (CTT1). Cela indique que la stratégie permet de réduire le coût du transport. Cependant, la figure n°12 montre que le coût global moyen de la gestion des MSW (CTGT) est fortement dépendant du coût de transport quelle que soit la stratégie adoptée.

Figure N°7: Niveaux de coût moyen de transport entre le modèle -O- et le modèle -1-

Figure n°8: Relation entre coût de transport et coût global de gestion des MSW

La figure n°13 met en évidence cette dépendance entre (CTGT) et (CTT1). Il est possible de développer des stratégies de réduction des coûts de transport, mais ces stratégies ne modifient pas la relation de dépendance qui existe entre le coût global de gestion des MSW et le coût de transport.

Figure n°9:évolution des coût moyens global et de transport des MSW de la CUO avec le taux de compostage fixé à 1.8%

II.3) Analyse de l'évolution du taux de valorisation comparativement à la part de la main d'oeuvre dans la dépense de valorisation

L'application de la stratégie du modèle -2- contribue à rehausser la part des dépenses en main d'oeuvre sur le volume total de dépense de valorisation (RMOCR). La figure n°14 montre que le trend de la courbe représentative du RMOCR est strictement croissant. Cependant la courbe représentative du taux global de recyclage (TRR1) a globalement une allure décroissante. Le constat est que la valorisation permet d'intensifier la gestion des MSW en main d'oeuvre, mais l'efficacité dans l'utilisation de la main d'oeuvre reste à rechercher.

Figure n°10:évolution du taux de valorisation comparativement à la part de la main dans la dépense de recyclage de la CUO avec le taux de compostage fixé à 1.8%

II.4) Evolution de la part de la main d'oeuvre par rapport au transport

L'augmentation du niveau des activités de valorisation contribue également à intensifier la gestion des MSW en main d'oeuvre. La figure n°15 montre que le ratio coût de la main d'oeuvre sur les dépenses en transport (RMOTR1) est supérieur à son niveau sans la stratégie d'installation des grands CC (RMOTR). Néanmoins la figure n°14 illustre qu'il reste à améliorer le rendement de la main d'oeuvre.

III) Analyse des résultats du modèle -2-

Les résultats du modèle -2-, qui correspond à la stratégie d'installation d'un grand centre de collecte par arrondissement sans la contrainte du taux de compostage, sont inscrits dans le tableau suivant en terme de ratios. L'interprétation de ces ratios est faite à travers une représentation graphique.

Tableau n°9. Les ratios construits à partir des résultats de l'estimation sans la contrainte du taux de compostage équivalent à 1.8%

T	RMOTR2	CTT2	CMOT2	CRT2	*TRR21000**	RMOCR2	CTGT2
1	4.74E-02	3.35E+04	1.59E+03	1.11E+04	226.6287	6.32E+02	3.51E+04
2	4.77E-02	3.38E+04	1.61E+03	1.10E+04	228.895229	6.41E+02	3.54E+04
3	4.77E-02	3.38E+04	1.61E+03	1.09E+04	228.888488	6.46E+02	3.54E+04
4	4.84E-02	3.33E+04	1.61E+03	1.08E+04	228.866281	6.51E+02	3.49E+04
5	4.85E-02	3.32E+04	1.61E+03	1.07E+04	228.85891	6.56E+02	3.49E+04
6	4.85E-02	3.32E+04	1.61E+03	1.07E+04	228.840344	6.61E+02	3.48E+04
7	4.78E-02	3.37E+04	1.61E+03	1.06E+04	228.829619	6.66E+02	3.53E+04
8	4.78E-02	3.37E+04	1.61E+03	1.05E+04	228.820829	6.70E+02	3.53E+04
9	4.79E-02	3.37E+04	1.61E+03	1.04E+04	228.824067	6.75E+02	3.53E+04
10	4.86E-02	3.32E+04	1.61E+03	1.04E+04	228.830037	6.79E+02	3.48E+04
11	4.86E-02	3.32E+04	1.61E+03	1.03E+04	228.826625	6.84E+02	3.48E+04
12	4.86E-02	3.32E+04	1.61E+03	1.02E+04	228.82754	6.88E+02	3.48E+04
13	4.80E-02	3.36E+04	1.61E+03	1.02E+04	228.822925	6.92E+02	3.52E+04
14	4.80E-02	3.36E+04	1.61E+03	1.01E+04	228.820327	6.96E+02	3.52E+04
15	4.80E-02	3.36E+04	1.61E+03	1.01E+04	228.814777	7.00E+02	3.52E+04
16	4.86E-02	3.31E+04	1.61E+03	1.00E+04	228.800694	7.04E+02	3.47E+04
17	4.87E-02	3.31E+04	1.61E+03	9.95E+03	228.797194	7.08E+02	3.47E+04
18	4.87E-02	3.31E+04	1.61E+03	9.89E+03	228.789738	7.12E+02	3.47E+04
19	4.81E-02	3.35E+04	1.61E+03	9.84E+03	228.786319	7.15E+02	3.51E+04
20	4.82E-02	3.35E+04	1.61E+03	9.79E+03	228.78097	7.19E+02	3.51E+04

III.1) Analyse du coût moyen global de valorisation des MSW

La figure n°16 montre que la courbe du coût moyen de la valorisation est strictement décroissante, alors que la courbe du taux global de valorisation est croissante. Ce constat peut signifier que les activités de valorisation présentent des économies d'échelle. La valorisation d'une tonne devient moins coûteuse avec le temps. Le taux de valorisation reste cependant trop faible et oscille dans l'intervalle de 16 à 17%, tandis que le coût moyen de valorisation connaît une forte décroissance et atteint 9280 francs CFA au cours du dernier trimestre. Ainsi, si au seizième trimestre la CUO devait payer 32700 francs CFA pour chaque tonne de MSW valorisée dans la première situation, elle ne payera que 10000 francs CFA en adoptant la nouvelle stratégie pour la même période.

Figure n°12: Evolution du coût moyen et du taux global de valorisation du modèle -2-

III.2) Synthèse

La question qui se pose est de savoir s'il est réellement indiqué d'instaurer les grands centres de collecte. La finalité n'est pas de réduire uniquement le coût de transport, mais de façon générale le coût global de gestion des MSW. Quels effets la stratégie de construction des grands centre de collecte a eu sur ces deux niveaux de coûts ? Le coût de transport dans cette deuxième phase comprend à la fois le transport des MSW, mais également celui des engins.

La première évidence est qu'au niveau de la valeur de la fonction objectif du modèle on constate une nette diminution entre le modèle -0- (22 347 974 109.1268 francs CFA) et le modèle -2- (5 167 599 452.7395 francs CFA). Avec les faibles niveaux de valorisation des MSW, le CTVD arrive à vendre toute sa production (modèle -0-). Au niveau du modèle -2- la même hypothèse est réitérée, on peut admettre que se sont les recettes qui ont contribué à l'obtention de ce résultat. Ce qui a nécessité de reprendre le modèle -2- en supposant que le CTVD produit et stocke sans vendre aucune unité des matériaux valorisés (modèle -3-). On obtient ainsi un niveau de fonction objectif de 12 441 363 578.3106 francs CFA.

Le coût moyen de transport «sans les grands centres de collecte » est largement supérieur à celui avec l'instauration des grands centres de collecte. La stratégie de rotation des engins pour compacter et broyer les MSW permet ainsi de réduire les coûts de transport (figure n°11), mais qu'en est il au niveau du coût global de gestion?

La figure n°17 montre l'évolution du coût global moyen de gestion selon les trois possibilités inscrites dans les différents modèles. La courbe du coût moyen global, de la situation sans les grands CC (CTGT), est au dessus des deux autres courbes. Le coût global moyen de cette stratégie est alors supérieur à ceux des deux autres stratégies. Le coût moyen global de la stratégie du modèle -2- (CTGT2) est à son tour un peu élevé que celui du modèle -1- (CTGT1).

Tous ces résultats montrent que la stratégie de construction des grands centres de collecte est bénéfique en ce sens qu'elle conduit à une nette diminution du coût de gestion des MSW. La stratégie est également bénéfique au niveau de l'augmentation de la durée de vie des cellules conçues pour le remblayage. L'application des stratégies des modèles -1- et -2- conduit respectivement à un volume nécessaire pour les cinq ans de 1 734 769.904 m3 et 1 458 015.1648 m³ alors que le volume nécessaire sans ces stratégies vaut 1 842 143.4368 m3.

Figure n°13: Les niveaux du coût global moyen selon les différentes stratégies

Les résultats des trois modèles montrent que la stratégie de compactage des MSW au sein des grands CC avant leur transfert au CET est bénéfique du point de vue des coûts de transport. L'augmentation du taux global de valorisation est une opportunité pour rendre la gestion des MSW plus intensive en main d'oeuvre, mais également pour accroître la durée de vie des cellules conçues pour le remblayage. Mais le fait de réaliser des économies d'échelle ne signifie pas que la gestion des MSW est bien optimisée. A long terme, il faudrait que cette gestion se face au minimum du coût moyen.

Conclusion générale

La recherche de stratégies efficaces pour la gestion des MSW reste un défi à relever. L'atteinte de l'un des objectifs du troisième millénaire concernant la propreté doit tout d'abord faire face à l'élimination de ces déchets. La difficulté majeure de la gestion des MSW est liée aux coûts économiques et environnementaux. La collecte et le traitement des MSW nécessitent un énorme budget, alors que de la non réalisation de ces activités peut découler beaucoup d'autres problèmes environnementaux et de santé publique. Ce dilemme posé par les MSW fait que tous les pays se voient obligés de bien gérer leur MSW. Les pays en développement (PED), malgré leurs multiples autres préoccupations de réduction de la pauvreté, de la construction d'infrastructures sanitaires et scolaires, et la recherche de croissance économique soutenue, doivent désormais consacrer une partie de leur ressource à la gestion des MSW.

Les MSW sont le plus souvent vus comme un danger et le premier réflexe est de les faire disparaître. Les possibilités offertes sont soit de les incinérer ou les enfouir. L'incinération nécessite, pourtant pour sa mise en oeuvre, de grands investissements alors qu'avec l'agrandissement galopant des villes il devient de plus en plus difficile de trouver des espaces praticables pour l'enfouissement. De plus, à ces deux techniques de gestion des MSW sont associées d'impacts environnementaux non négligeables. La recherche de solutions à ces problèmes de pollution environnementale a incité les communautés à avoir un autre regard sur les MSW. Les MSW sont alors considérés comme une autre source potentielle de matière première. La valorisation de cette matière première nécessite alors plus d'organisation dans la gestion des MSW. Il faut collecter, trier, et traiter les MSW afin de valoriser leur partie récupérable. Cela nécessite cependant un effort (économique, financier et technique) supplémentaire.

La valorisation des MSW offre beaucoup d'avantages. D'une part l'extraction de nouvelles matières premières des MSW, contribue à réduire l'exploitation des ressources naturelles ; d'autre part la revalorisation des matières issues des MSW est moins gourmande en énergie et en eau que le traitement des matières premières vierges. La valorisation des MSW est également une source de création d'emplois surtout au sein des PED où une forte proportion de la main d'oeuvre est non qualifiée.

La gestion des MSW doit être bien organisée pour permettre de valoriser une bonne partie et bien optimisée pour permettre de bénéficier des rendements d'échelle dans leur collecte et leur traitement. C'est ce qui a suscité l'intérêt de savoir si la taille du système de gestion des MSW de la commune urbaine de Ouagadougou (CUO) permet de collecter et de traiter une quantité importante de MSW à faible coût.

Les MSW de la CUO sont gérés selon le slogan « les déchets doivent être rapidement collectés et transférés au centre d'enfouissement technique (CET) ». De nombreux efforts sont fournis avec l'installation des centres de collecte, la répartition de la ville en douze zones concédées aux groupes d'intérêt économique (GIE) pour la collecte primaire, le ramassage des tas sauvages etc. Mais le taux de collecte reste encore très faible, car la volonté de collecter tous les MSW de la CUO est confrontée à un besoin énorme de ressources (financières, techniques et humaines). Le manque de moyen ne doit cependant pas être vu comme une contrainte absolue, la première possibilité offerte est de rechercher l'efficacité. Cette efficacité doit être d'abord recherchée en terme d'organisation interne avant de l'envisager en terme d'investissement additionnel.

La quasi-totalité de la dépense de la commune dans le domaine de la gestion des MSW est consacrée au transport ou dans une moindre mesure au capital physique (réparation et entretien des machines et autres installations). Au regard du double objectif de réduction du taux de chômage et de l'incidence de la pauvreté (propre au PED), il est aussi intéressant de chercher des stratégies pour rendre la gestion des MSW plus intensive en main d'oeuvre.

Ainsi, à l'objectif d'identification des stratégies de réduction du coût de transport, l'analyse a tenté d'examiner les possibilités de création d'emplois fournies par la gestion des MSW.

Les résultats de l'analyse montrent que la construction des entrepôts est nécessaire malgré le fait que les prix des matériaux valorisés sont fixes. Les activités de valorisation des MSW peuvent bénéficier des rendements d'échelle mais cela nécessite, pour ce faire que, le taux de valorisation global soit un peu élevé. Les efforts de réorganisation interne (transformation de certains centres de collecte en grands centres de collecte) et un investissement supplémentaire en infrastructures (d'eau, d'énergie, de bâtiments et de petit matériel) peuvent fournir à moyen ou long terme des résultats très intéressants en matière de réduction des coûts de gestion des MSW. Les taux élevés de valorisation des MSW sont non seulement des possibilités pour réduire le coût de gestion des MSW, mais également pour intensifier la gestion des MSW en main d'oeuvre. Pourtant, pour accroître la productivité de la main d'oeuvre il faut que les revenus compensent au moins le coût d'opportunité du temps des personnes qui s'y impliquent (bonne rémunération des efforts individuels).

Les limites de l'étude

La première limite réside au niveau des données utilisées. D'une part les données sur les MSW sont collectées en terme de quantité acheminée au CET. L'information sur la provenance de ces déchets reste inconnue.

L'analyse a considéré uniquement les déchets provenant des centres de collecte, et pour avoir la quantité de déchets provenant de chaque centre de collecte il a été procédé par le nombre de bacs à ordures dont dispose chaque centre de collecte. A ce niveau, le nombre de bacs à ordure par CC peut varier, de plus les bacs utilisés sont dans la majorité de douze mètres cubes mais il existe également des bacs de sept mètres cubes. La quantité de MSW produite par CC par trimestre est obtenue en faisant une simple moyenne pondérée (en considérant qu'il n'existe que des bacs de douze mètres cubes). Cette stratégie ne donne pas la quantité effectivement produite au sein de chaque CC.

De plus, il se trouve que des bacs à ordures ont été également déposés dans d'autres zones publiques autres que les CC (par exemple les marchés). Les déchets collectés au sein de ces différents lieux sont également acheminés au CET. Le nombre et l'emplacement exacte n'étant pas connus, il a été supposé que tous les déchets acheminés au CET sont collectés au sein des trente cinq CC.

Le taux de croissance des MSW a été calculé à partir des données d'une seule année. La série est trop faible pour pouvoir donner une estimation parfaite du taux de croissance. Aussi, la quantité produite peut varier considérablement d'un mois à l'autre selon qu'au cours du mois des tas sauvages aient été ramassés ou non.

D'autre part les paramètres d'échelle utilisés dans le modèle sont des paramètres empruntés sur les études menées au sein des pays du nord. Il peut alors exister des écarts importants entre ces ratios et leurs valeurs réelles pour le cas ici étudié.

La seconde limite réside au niveau du choix des lieux d'emplacement des grands centres de collecte. L'étude montre qu'il est nécessaire de transformer certains centres en grands centres de collecte sans préciser les lieux indiqués.

La troisième limite réside dans le fait de n'avoir pas pris en compte les coûts environnementaux (évités et/ou générés). De même, l'augmentation du nombre d'emplois est vue seulement sous l'angle positif de réduction du chômage, alors que la manipulation des déchets peut causer un préjudice à la santé des ouvriers.

Les recommandations

Les limites ainsi énumérées sont loin de remettre en cause la pertinence des résultats obtenus au cours de cette étude. Il est ainsi possible de réduire les coûts de gestion des MSW. Pour ce faire il faut :

ü mettre en place des grands centres de collecte dans le système de gestion des MSW de la commune urbaine de Ouagadougou,

ü procéder au compactage des MSW non valorisables au sein de ces grands centres de collecte avant de les acheminer au sein du centre d'enfouissement technique

ü recycler la partie valorisation des MSW au sein de ces grands centres de collecte tout en poursuivant le compostage de la partie fermentescible au niveau du centre d'enfouissement technique

ü augmenter le taux global de valorisation par l'augmentation du taux de compostage, la valorisation des autres matériaux recyclables (autres que les polyéthylènes et les polypropylènes)

Le présent mémoire a été dans son ensemble une contribution empirique. Néanmoins, il a contribué à l'éclaircissement de certaines relations théoriques. Au plan théorique, il démontre que la construction des entrepôts est nécessaire même dans le cas où les prix des matériaux valorisés sont fixes. Aussi, le coût global de gestion des MSW est fonction du coût de transport. Au niveau empirique, l'analyse montre que la gestion des MSW offre des opportunités de réduction du chômage. Les stratégies proposées conduisent certes à la réduction du coût économique de gestion des MSW, mais au terme de cette étude, nombreuses sont les inquiétudes qui restent sans réponse. Quels sont alors les coûts réels liés à la gestion des MSW ? Autrement dit quels sont les coûts environnementaux évités et/où générés par la gestion des MSW.

BIBLIOGRAPHIE

ALIDI, A. (1996): A multiobjective optimization model for the waste management of the petrochemical industry. Applied Mathematical Modelling 20, 925-933.

ANDREW Emery et al (2006): Environmental and economic modelling: A case study of municipal solid waste management scenarios in Wales.

ANOMANYO Edward Dostseh (2004): Integration of municipal solid waste management in Accra: bioreactor treatment technology as an integral part of the management process

APOTHELOZ Sébastien (1998) : Contribution au développement du système d'information environnemental destiné à la ville de Ouagadougou

ASHAYERI, J.et L. F. GELDERS (1985): "Warehouse Design Optimization," European Journal of Operational Research, Vol. 21, pp. 285-294.

ARCENS Marie-Thérèse (1997): La participation de la communauté à la gestion des déchets solides.

ATTAHI Koffi (2000): Urbanisation et gestion des déchets en Afrique- le problème et ses fondements théoriques.

BAETZ, B. W. (1990): "Optimization/Simulation Modelling for Waste Management Capacity Planning." Journal of Urban Planning and Development, ASCE, 116(2), 59-79.

BAETZ, B. W. and A. W. BEEBE (1994): "A Planning Model for the Development of Waste

Material Recycling Programmes," Journal of Operational Research Society, 45(12), 1374-1384.

BELLEHUMEUR, C., VASSEUR, L., ANSSEAU, C., Marcos, B., (1997): implementation of a multicriteria sewage sludge management model in the southern Quebec municipality of Lac-Megan tic, Canada. Journal of Environmental Management 50, 51-66.

BERGER, C., SAVARD, G., WIZERE, A. (1999): an optimization model for integrated regional solid waste management planning. International Journal of Environment and Pollution 12, 280-307.

BEUKEURING Pieter van, Madhushree SEHKER, Reyer GERLAGH and Vijay KUMAR: Analysing Urban Solid Waste in Developing Countries: a Perspective on Bangalore, India.

BODNER, D. A., T. GOVINDARAJ, K. N. KARATHUR, N. F. ZERANGUE and L. F. McGinnis (2002):"A Process Model and Support Tools for Warehouse Design," in Proceedings of the 2002 NSF Design, Service and Manufacturing Grantees and Research Conference.

BOYCKO, M., Andrei SHELEIFER, and Robert VISHNY (1996): A theory of privatization, Economic Journal 106: 309-19.

CHANG, C.T., H. WANG, J.R., (1996): A multiobjective programming approach to waste minimization in the utility systems of chemical processes. Chemical Engineering Science 51, 3951-3965.

CHANG, N.B., WANG, S.F. (1996). Solid waste management system analysis by multiobjective mixed integer programming model. Journal of Environmental Management 48, 17-43.

CHANG, N.B., WEI, Y.L. (1999): Strategic planning of recycling drop-off stations and collection network by multiobjective programming. Environmental Management 24, 247-263.

DALEMO, M., SONESSON, U., BJORKLUND, et al, (1997): A simulation model for organic waste handling systems Part 1: Model description. Resources, Conservation and Recycling 21, 17-37.

DESACHY Christian (2001): Les déchets, une sensibilisation à une gestion écologique.

CARLTON Dennis W.; Jeffrey M. PERLOFF (1998) : économie industrielle ; 2^ème édition De book (p.67-77).

DOUCOURE Djibril et El Housseynou LY (2003) : connaissance des coûts et maîtrise des flux financiers par les collectivités publiques

DOBBS, Ian M. (1991): "Litter and Waste Management: Disposal Taxes versus User Charges" Canadian Journal of Economics

ESMALILI, H. (1972): Facility selection and haul optimisation model. Journal of the Sanitary Engineering Division-ASCE, 1005-1021.

ERIKSON, O., FROSTELLl, B. et al, (2002) : A simulation tool for waste management. Resources, Conservation and Recycling 36, 287-307.

FOLLEA Vincent Françoise Brunet et al (2001) : Revue comparative des modes de gestion des déchets urbains adoptés dans différents pays de la ZSP

FOLZ, David H. and Joseph M. HAZLETT (1991): "Public Participation and Recycling Performance: Explaining Program Success"

FULLERTON, DON and Thomas C. KINNAMAN (1995): "Garbage, Recycling, and Illicit Burning or Dumping" Journal of Environmental Economics and Management

GARRICK LOUIS and Jhih-Shyang SHIH (2002): A Flexible Inventory Model for MSW Resources for the Future

HALDI John et D. WHITCOMB (1967): Economies of scale in industrial plants. Journal of political economy 75: 373-85.

HARAHAP, Z.A. (1984): Recycling potential of solid waste at sources and in disposal sites in Jakarta, Indonesia. Research Study Project Report no. EV-89#177;9. Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailand.

HELMS, B., Clark, R.(1974): Locational models for solid waste management. Journal of Urban Planning and Development-ASCE 97, 1-13.

HIGHFILL, Jannett; Michael McAsey; and Robert WEINTEIN (1994): "Optimality of Recycling and the Location of a Recycling Center" Journal of Regional Science

HUANG G.H. Y.P. Lia (2005): An inexact two-stage mixed integer linear programming method for solid waste management in the City of Regina.

HUNT James B.; Jonathan B. HOWES; Gary E. Hunt (1997): Analysis of the Full Costs of Solid Waste Management for North Carolina Local Governments

JENKINS, L., (1982): Parametric mixed integer programming: an application to solid waste management. Management Science 28, 1270-1284.

KEELER, Andrew G. and Mitch RENKOW (1994): "Haul Trash or Haul Ash: Energy Recovery as a Component of Local Solid Waste Management" Journal of Environmental Economics and Management

KEMPER, Peter and John QUIGLEY (1976): The Economics of Refuse Collection (Cambridge, Massachusetts: Ballinger Publishing Company).

KOULDIATI Jean, EVENS Emmanuel et al (2004) : Gestion maîtrisée des déchets solides urbains et de l'assainissement dans les PED

MOUSTAFA Mohamadou (1996) : Analyse des déterminants des déchets ménagers à Ouagadougou : une étude sur les cartiers populaire et résidentiel (mémoire de DEA)

NASIR Mohd Hassan et al (2000): Waste recycling in Malaysia: problems and prospects

NASIR, M.H., Zainur, D.A.M. et NASIMAN, S, (1996): Technological and economic evaluation of solid waste scavenging and recycling practices.

NASIR, M.H., Rakmi, A.R., KAMIL, M.Y. et NOR Azmin, S. (1995): Issues and problems of solid waste management in Malaysia. National Review of Environmental Quality Management in Malaysia. Kuala Lumpur, Malaysia: PWTC.

PERLACK, R. D. et C. E. Willis. (1985): "Multi-objective Decision-making in Waste Disposal Planning." Journal of Environmental Engineering, ASCE 111(3): 373-385.

POWELL, J. (2000): The potential for using life cycle inventory analysis in local authority waste management decision making. Journal of Environmental Planning and Management 43, 351-367.

ROUWENHORST, B., B. Reuter, V. STOCKRAHAM, G. J. van HOUTUM, R. J. Mantel and W. H. M. ZIHM: "Warehouse Design and Control: Framework and Literature Review," European Journal of Operational Research, Vol. 122, pp. 515-533.2000

SAID, Atri and Thomas SCHELLENBERG (1995): "Efficient Management of Household Solid Waste: A General Equilibrium Model» Public Finance Quarterly

SAVAS, Eugene (1977): An Empirical Study of Competition in Municipal Service Delivery,

SHMELEVA S.E., J.R. POWELL (2004): Ecological-economic modelling for strategic regional waste management systems

SLOBODAN P. Simonovic (2000): Last Resort Algorithms for Optimization of Water Resources Systems University of Manitoba Natural Resources Institute.

SNIGDHA Chakrabarti, Prasenjit SARKHEL (2003): Economics of Solid Waste Management: A Survey of Existing Literature Economic Research Unit Indian Statistical Institute

SOULAMA S. et ZETT J. B. (2002) : économie des organisations coopératives et de type coopératif. CEDRES-EDTIONS collection « théories économiques et manuel de cours »

STEVENS Edwards, F. and Barbara (1978): The Provision of Municipal Sanitation Services by Private Firms: An Empirical Analysis of the Efficiency of Alternative Market Structures and Regulatory Arrangements, Journal of Industrial Economics 27(2): 133-

STENIS Jan (2005): Industrial management models with emphasis on construction waste; Lund institute of technology (these de doctorat).

THOMAS B. SCHUMAN Robert A. BOHM et al (1997): Analysis of National Solid Waste Recycling Programs and Development of Solid Waste Recycling Cost Functions: A Summary of the Literature

THOMAS Jacobson TALLAHASSEE (2002): solid waste management at Florida State University

TRUITT, M.; LIBIEBNMAN, J.; KRUSE, C. (1969): Simulation model of urban refuse collection. Journal of the Sanitary Engineering Division-ASCE, 289-298

WALLS Margaret, Molly MACAULEY, and SOREN Anderson (2002): The Organization of Local Solid Waste and Recycling Markets: Public and Private Provision of Services

WEST, Jonathan P.; Richard C. FEIOCK; and Stephanie J. LEE (1992): "Municipal Solid Waste Management and Recycling: Strategies and Issues"

WILLIAMSON, Oliver E. (1979): Transaction Cost Economics: The Governance of Contractual

WILLIAMSON, Oliver E. (1999): Public and Private Bureaucracies: A Transaction Cost

Economics Perspective, Journal of Law, Economics, and Organization 15(1): 306-42.

WISMAN, A. Clark (1991): "Impediments to Economically Efficient Solid Waste Management"

XIANGYOU Wu Regnia; SASKATCHEWAN (1997): Inexact Nonlinear Programming and Its Application to Solid Waste Management and Planning

Annexes 1 : la résolution des jeux

L'association des femmes pour le traitement et la valorisation des déchets (AFTVD) a signé un accord de rémunération mensuelle fixe avec la direction de la propreté de la commune urbaine de Ouagadougou (CUO). Chaque femme est ainsi rassurer de recevoir un salaire fixe et uniforme quelque soit le volume de déchets traités. La rationalité individuelle va pousser chaque femme à chercher le maximum de gain. Les gains sont donnés par l'arbre du jeu n°1. Les gains représentent à la fois le salaire, la dépense en énergie physique, et tous les autres coûts assimilés au travail humain. Soit F1 et F2 deux femmes de l'AFTVD, les gains respectifs (GF), de chaque femme selon son comportement, sont données par (GF1, GF2).

Supposons que la femme F1 décide de fournir beaucoup d'efforts (TB).Si sa collègue F2 prend également l'option (TB) chacune obtient un gain mensuel de 6. La rationalité individuelle faisant, F2 prendra l'option de ne pas travailler (NT) car en se moment elle obtient un gain supérieur (7). Dans ces circonstances, F1 obtiendra un gain inférieur (4). F1, par ce raisonnement se rend compte que la menace de sa collègue de se comporter en passager clandestin si elle décide de travailler est crédible. F1 étant rationnelle et insidieuse préférera prendre l'option (NT) où au pire des cas chacune d'elle s'en sort avec un gain de 4. Par un raisonnement analogue F2 jouera l'option (NT) qui lui assure, quelque soit le comportement de l'autre, un gain au moins aussi élevé qu'en prenant la stratégie (TB). Chacune des femmes de l'AFTVD sait alors que les autres femmes savent qu'elle sait qu'elles se comporteront en passagers clandestins. La meilleure réponse de chacune d'elle est de se comporter en passager clandestin (NT).

L'équilibre du jeu n°1 ne conduit pas à une situation optimale ni pour la direction de la propreté ni pour l'AFTVD. La résolution du problème de passager clandestin peut néanmoins être évité. Pour ce faire les accords signés entre ces deux institutions doivent être excitateurs. La direction de la propreté peut donner un montant fixe de salaire par mois pour une quantité donnée de déchets valorisés. Ensuite, elle pourra fixer une prime par tonne de déchets supplémentaire valorisés. Pour conserver la nature sociale de l'activité aucune sanction ne doit être prévue dans le cas où la production sera inférieure à la quantité initialement fixée. L'octroi de la prime doit être individuel, car si elle est collective on reviendra à une situation identique au jeu n°1. La matrice de gain de ce nouveau cas est donnée par la matrice de gain du tableau n°7. La rémunération de l'effort individuel aidant chaque femme va mettre en oeuvre toutes ses potentialités afin d'obtenir un gain maximum de 6. Dans cette deuxième situation le comportement d'une femme n'influence pas celui de sa collègue. On suppose que c'est le gain d'un revenu qui motive les femmes. La rémunération étant maintenant fonction de l'effort individuel l'AFTVD pourra valoriser plus de déchet par jour.

Annexe 2 : les résultats du modèle

T	TFEE(T)	WOM(T)	MRFC(T)	STRO(T)	ETNS(T)	TR0(T)
1	8.45E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.46E+07	5.75E+08	1.17E+07
2	8.69E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.51E+07	6.00E+08	1.17E+07
3	8.89E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.57E+07	6.22E+08	1.17E+07
4	9.10E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.62E+07	6.44E+08	1.17E+07
5	9.32E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.68E+07	6.67E+08	1.17E+07
6	9.55E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.74E+07	6.91E+08	1.17E+07
7	9.78E+05	1.95E+05	2.97E+05	1.80E+07	7.16E+08	1.17E+07
8	1.00E+06	1.95E+05	2.97E+05	1.86E+07	7.42E+08	1.17E+07
9	1.03E+06	1.95E+05	2.97E+05	1.93E+07	7.69E+08	1.17E+07
10	1.05E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.00E+07	7.97E+08	1.17E+07
11	1.08E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.07E+07	8.25E+08	1.17E+07
12	1.11E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.15E+07	8.55E+08	1.17E+07
13	1.14E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.22E+07	8.86E+08	1.17E+07
14	1.17E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.30E+07	9.17E+08	1.17E+07
15	1.20E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.39E+07	9.51E+08	1.17E+07
16	1.23E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.47E+07	9.85E+08	1.17E+07
17	1.26E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.56E+07	1.02E+09	1.17E+07
18	1.30E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.65E+07	1.06E+09	1.17E+07
19	1.33E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.75E+07	1.09E+09	1.17E+07
20	1.37E+06	1.95E+05	2.97E+05	2.84E+07	1.13E+09	1.17E+07

T	TFEE(T)1	WOM(T)1	MRFC(T)1	CAD(T)	ETNS(T)1	TR0(T)1
1	1.77E+06	7.79E+06	4.21E+06	5.17E+06	4.29E+08	1.81E+08
2	1.86E+06	7.79E+06	4.35E+06	5.17E+06	4.49E+08	1.87E+08
3	1.93E+06	7.79E+06	4.51E+06	5.17E+06	4.65E+08	1.94E+08
4	1.99E+06	7.79E+06	4.67E+06	5.17E+06	4.74E+08	2.01E+08
5	2.07E+06	7.79E+06	4.83E+06	5.17E+06	4.91E+08	2.08E+08
6	2.14E+06	7.79E+06	5.01E+06	5.17E+06	5.09E+08	2.16E+08
7	2.22E+06	7.79E+06	5.18E+06	5.17E+06	5.35E+08	2.23E+08
8	2.30E+06	7.79E+06	5.37E+06	5.17E+06	5.54E+08	2.31E+08
9	2.38E+06	7.79E+06	5.56E+06	5.17E+06	5.74E+08	2.40E+08
10	2.47E+06	7.79E+06	5.76E+06	5.17E+06	5.86E+08	2.48E+08
11	2.55E+06	7.79E+06	5.97E+06	5.17E+06	6.07E+08	2.57E+08
12	2.65E+06	7.79E+06	6.18E+06	5.17E+06	6.29E+08	2.66E+08
13	2.74E+06	7.79E+06	6.40E+06	5.17E+06	6.60E+08	2.76E+08
14	2.84E+06	7.79E+06	6.63E+06	5.17E+06	6.84E+08	2.86E+08
15	2.94E+06	7.79E+06	6.87E+06	5.17E+06	7.08E+08	2.96E+08
16	3.05E+06	7.79E+06	7.12E+06	5.17E+06	7.24E+08	3.07E+08
17	3.16E+06	7.79E+06	7.37E+06	5.17E+06	7.50E+08	3.18E+08
18	3.27E+06	7.79E+06	7.63E+06	5.17E+06	7.77E+08	3.29E+08
19	3.39E+06	7.79E+06	7.90E+06	5.17E+06	8.14E+08	3.41E+08
20	3.51E+06	7.79E+06	8.19E+06	5.17E+06	8.44E+08	3.53E+08

T	TFEE(T)2	WOM(T)2	MRFC(T)2	CAD(T)	ETNS(T)2	TR0(T)2
1	2.06E+07	7.79E+06	4.21E+06	5.17E+06	4.29E+08	2.74E+08
2	2.16E+07	7.79E+06	4.35E+06	5.17E+06	4.49E+08	2.86E+08
3	2.24E+07	7.79E+06	4.51E+06	5.17E+06	4.65E+08	2.96E+08
4	2.32E+07	7.79E+06	4.67E+06	5.17E+06	4.74E+08	3.06E+08
5	2.41E+07	7.79E+06	4.83E+06	5.17E+06	4.91E+08	3.17E+08
6	2.49E+07	7.79E+06	5.01E+06	5.17E+06	5.09E+08	3.29E+08
7	2.58E+07	7.79E+06	5.18E+06	5.17E+06	5.35E+08	3.40E+08
8	2.67E+07	7.79E+06	5.37E+06	5.17E+06	5.54E+08	3.53E+08
9	2.77E+07	7.79E+06	5.56E+06	5.17E+06	5.74E+08	3.65E+08
10	2.87E+07	7.79E+06	5.76E+06	5.17E+06	5.86E+08	3.78E+08
11	2.97E+07	7.79E+06	5.97E+06	5.17E+06	6.07E+08	3.92E+08
12	3.08E+07	7.79E+06	6.18E+06	5.17E+06	6.29E+08	4.06E+08
13	3.19E+07	7.79E+06	6.40E+06	5.17E+06	6.60E+08	4.21E+08
14	3.31E+07	7.79E+06	6.63E+06	5.17E+06	6.84E+08	4.36E+08
15	3.43E+07	7.79E+06	6.87E+06	5.17E+06	7.08E+08	4.51E+08
16	3.55E+07	7.79E+06	7.12E+06	5.17E+06	7.24E+08	4.68E+08
17	3.68E+07	7.79E+06	7.37E+06	5.17E+06	7.50E+08	4.84E+08
18	3.81E+07	7.79E+06	7.63E+06	5.17E+06	7.77E+08	5.02E+08
19	3.95E+07	7.79E+06	7.90E+06	5.17E+06	8.14E+08	5.20E+08
20	4.09E+07	7.79E+06	8.19E+06	5.17E+06	8.44E+08	5.38E+08

Annexe 3 : les paramètres du modèle

Tableau n°14 : Les valeurs de la fonction objectif des différents modèles

Annexe 4 : Autres figures

Figure n°14:évolution du ratio de la dépense en main d'oeuvre par rapport au coût du transport (RMOTR1) pour un taux de compostage fixé à 1.8%

* ⁵ Cette hiérarchie a été proposée la première fois par des organismes environnementaux tel que friends of the Earth and Greenpeace

* ⁸ Elle correspond à la quantité acheminée au CET et non à la production effective (production tronquée).

* ¹⁰ Ce chiffre pourrait atteindre 18% au cours des années à venir avec les nouveaux accords signés avec la banque mondiale (direction de la propreté de la commune de Ouagadougou 2006)

* ¹² Arrêté n°2003-043 du 21 Mai 2003 portant création et concession de zones de collecte des déchets solides ménagers et assimilés de la vile de Ouagadougou.

* ¹⁴ Selon les estimations des agents du CET, mais selon les résultats du site www.emse.fe.qui ont été obtenus après des pesés, cette diminution de volume atteint environ 203%.

* ¹⁷ Voir caractéristiques du CET qui vise à réduire au maximum les pollutions sans pour autant en faire une évaluation quotidienne par tonne de déchets enfouie ou recyclée.

* ²¹ C'est la mesure par la fonction de coût ; mais on peut également les définir à partir de la fonction de production

* ²² La comparaison entre la TMO et la taille du marché permet de déterminer le nombre d'entreprises susceptibles exploitées ce marché

* ²⁴ Commission française du développement durable, Commissariat général du plan, Approches économiques du développement durable, rapport du groupe de travail de la commission, les cahiers du développement durable, n°5, décembre 1997, page 25

* ²⁶ Circonférence calculée à partir des données recueillies sur le site de la mairie de la dite commune donnant un rayon de 32 km et une superficie de 3300 km². (www.mairie-ouaga.bf: le 15/05/07)