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

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.

Abstract:

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

Table des matières

DEDICACE i

Remerciements ii

Les abréviations iii

Résumé : iv

INTRODUCTION vii

Problématique 2

Objectifs 7

Première Partie : 8

CHAPITRE I : Les méthodes alternatives et coûts de gestion des déchets solides municipaux 10

I.) Les Méthodes de Gestion des déchets solides municipaux 10

I.1) La collecte et le transport 10

I.2.) Le remblayage 11

I.3.) L'incinération 11

I.4.) Le recyclage 11

I.5.) Le compostage 12

II.) Analyse des coûts de gestion des déchets solides municipaux 12

CHAPITRE II : La gestion des déchets solides municipaux dans la commune urbaine de Ouagadougou 15

I.) La situation de la production des déchets solides dans la commune urbaine de Ouagadougou 15

I. 1) Définition de concepts 16

I. 1. 1) Le centre de collecte 16

I. 1. 2) Les déchets solides municipaux 16

I. 1. 3) Les décharges sauvages 17

I. 1. 4) Le compactage 17

I. 2) La production des déchets 17

II.) Les activité de gestion des MSW dans la commune urbaine de Ouagadougou 19

II.1) La collecte 20

II.2) Le transport 20

II.3) Le tri 21

II.3.1) Le tri à la source 21

II.3.2) Le tri au niveau des Centres de Collecte 22

II.3.3) Le tri au niveau du Centre d'Enfouissement Technique 22

II 4) Le compostage 22

II.5) L'enfouissement 23

II.6) Le recyclage 23

II.7) Bilan de la gestion des MSW 24

III.) Analyse empirique des coûts de gestion des MSW 25

III.1) Analyse de l'évolution du taux de recyclage 25

Deuxième Partie : 30

CHAPITRE III : Les approches théoriques 32

I) Quelques modèles d'analyse théorique et les résultats empiriques. 32

I.1.) Les modèles d'analyse théorique 32

I.2.) Les résultats empiriques 35

II) Le modèle théorique de l'étude 37

II.1) Le cadre théorique 37

II.2) Hypothèses du modèle théorique 39

II.3) Formulation du modèle 39

II.3.1) La fonction Objectif 39

II.3.1.2) Coût du capital et des entrepôts 41

II.3.1.3) Les coûts additionnels 43

II.3.2) Les contraintes du modèle 44

II.3.2.1) La production des déchets 44

II.3.2.2) L'équilibre (en volume) des MSW produits par chaque Centre de Collecte 45

II.3.2. 3) Les contraintes pratiques et techniques du recyclage 46

II. 3. 2. 4) Bilan des déchets reçus au niveau du centre d'enfouissement technique 46

II.3.2.5) Le taux de recyclage 47

III.) Le modèle empirique 47

III.1) Les Hypothèses 48

III.2) La Méthodologie 48

III.3) Les simulations 49

II.4) La méthode d'estimation 50

III.5) Les données 51

Chapitre IV : Analyse et interprétation des résultats du modèle 52

I) Analyse des résultats de la situation réelle 53

I.1) Analyse descriptive 53

I.2) Interprétation des résultats du modèle -0- 55

II) Analyse des résultats du modèle -1- 56

II.1) Analyse comparée entre l'évolution du coût et du taux de revalorisation. 58

II.2) Analyse comparée entre l'évolution des coûts moyens de transport et de gestion globale 59

II.3) Analyse de l'évolution du taux de valorisation comparativement à la part de la main d'oeuvre dans la dépense de valorisation 61

II.4) Evolution de la part de la main d'oeuvre par rapport au transport 62

III) Analyse des résultats du modèle -2- 63

III.1) Analyse du coût moyen global de valorisation des MSW 63

III.2) Synthèse 64

Conclusion générale 66

Les limites de l'étude 68

Les recommandations 69

BIBLIOGRAPHIE I

Annexes 1 : la résolution des jeux VI

Annexe 2 : les résultats du modèle VIII

Annexe 3 : les paramètres du modèle IX

Annexe 4 : Autres figures X

Listes des figures

Figure n°1 : Schémas de gestion des MSW dans la commune de Ouagadougou 19

Figure n°2: Evolution du taux et du coût moyen de la valorisation 26

Figure n°3: Evolution du coût de la main d'oeuvre et du taux de recyclage 27

Figure n°4: évolution du coût moyen de transport et du coût global moyen de gestion des MSW 28

Figure n°5:évolution du ratio du coût moyen de la main d'oeuvre par rapport au coût moyen de transport (RMOTR) 28

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% 59

Figure N°7: Niveaux de coût moyen de transport entre le modèle -O- et le modèle -1- 59

Figure n°8: Relation entre coût de transport et coût global de gestion des MSW 60

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% 61

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% 62

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% X

Liste des tableaux

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. 18

Figure n°1 : Schémas de gestion des MSW dans la commune de Ouagadougou 19

Figure n°2: Evolution du taux et du coût moyen de la valorisation 26

Figure n°3: Evolution du coût de la main d'oeuvre et du taux de recyclage 27

Figure n°4: évolution du coût moyen de transport et du coût global moyen de gestion des MSW 28

Figure n°5:évolution du ratio du coût moyen de la main d'oeuvre par rapport au coût moyen de transport (RMOTR) 28

Tableau n°3 : Caractéristiques des déchets solides de la commune urbaine de Ouagadougou 45

Tableau n°4 : Le rapport d'erreur de GAMS 52

Tableau n°5 : ratios construits à partir des résultats du modèle -0- 55

Tableau n°6 : Matrice de gain de la situation réelle (jeu n°1) 57

Tableau n°7: Matrice de gain des nouveaux accords (jeu n°2) 57

Tableau n°8 : ratios construits à partir des résultats de l'estimation avec le taux de compostage égal à 1.8% 58

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% 59

Figure N°7: Niveaux de coût moyen de transport entre le modèle -O- et le modèle -1- 59

Figure n°8: Relation entre coût de transport et coût global de gestion des MSW 60

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% 61

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% 62

Tableau n°9. Les ratios construits à partir des résultats de l'estimation sans la contrainte du taux de compostage équivalent à 1.8% 63

Tableau n°10 : Résultats du modèle -0- VIII

Tableau n°11 : Les résultats du modèle -1- VIII

Tableau n°13 : Les valeurs des paramètres du modèle IX

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% X