Memoire Online - Gestion des boues de vidange en milieu urbain au cameroun: CSA de la ville de Bafoussam

D'après Labelle (1995) et l'OMS (1995), l'Homme est le réservoir de la plupart des maladies qui le détruisent et le rendent inapte au travail. Les infections et les épidémies telles que les fièvres typhoïdes, le choléra, la dysenterie, les diarrhées sont les causes des pertes humaines par mort ou débilité. Les différents moyens de contamination de l'Homme par les boues de vidange sont présentés dans la figure 2.

D'après la figure 2, la gestion des boues de vidange doit se faire de sorte qu'elles ne soient pas en contact avec les aliments de l'Homme et son environnement, afin d'éviter les maladies qu'elles induisent.

Catégorie et

caractéristiques

épidémiologiques

Exemples marquants

d'infection

Mécanismes principaux

de transmission

INon bactériennes (voie oro-fécale)

Diarrhée à rotavirus

Hépatite infectieuse

Amibiase

Giardiase

Cryptosporidiose

Entérobiase

Inf. / Hymenolepsis

Par contact entre

personnes (ou avec des

personnes manipulant

les excréta)

Contamination

domestique

Bactériennes (voie

oro-fécale)

Infection / Campylobacter

Choléra

Inf. pathogénique / E.coli

Salmonellose

Shigellose

Typhoïde

Par contact entre

personnes (ou avec des

personnes manipulant

les excréta)

Contamination. domestique

Contamination par l'eau

Cultures fertilisées par

excréta ou eaux usées

Transmission

d'helminthes par le sol

Ascaridiose

Ankylostomiase

Trichocéphalose

Contamination de cour

Contamination par les

champs et le sol

Cultures fertilisées par

excréta ou eaux usées

Infections par les vers

Téniasis

Contamination de cour

Contamination par les

champs et le sol

Contamination par le

fourrage

Transmission

d'helminthes par l'eau

Distomatose (douve du foie)

Schistosomiase

Contamination par l'eau

Et le poisson

Tableau 2 : Classification environnementale des infections dues aux excréta

Les boues de vidange proviennent des infrastructures sanitaires, au sein des concessions familiales ou communales (fosses septiques, latrines, toilettes publiques...). En absence de réseaux d'égouts (cas de la plupart des villes camerounaises), les excrétas restent surplace dans les fosses septiques et dans les latrines. En zone rurale, la densité de la population est généralement faible. La pratique courante est la fermeture des ouvrages sanitaires pleins et l'ouverture d'une nouvelle fosse dans un endroit plus ou moins éloigné du premier (Montangero et Strauss, 2002). Par contre, en zone urbaine, le taux de croissance démographique et la densité de la population sont élevés. A cause du manque d'espace dans les concessions, ces pratiques n'ont plus lieu. Il est donc nécessaire de vidanger les ouvrages sanitaires et d'évacuer les boues de vidange hors des concessions (Bolomey, 2003). Si ces boues ne sont pas gérées correctement, elles peuvent causer de graves nuisances sur l'environnement urbain et de santé publique. Tous ces problèmes pourraient être évités grâce à un système efficace de gestion : vidange adéquat des systèmes d'assainissement, garantissant un risque minimum lors du maniement, du transport et prévoyant un système de traitement des boues aboutissant à une élimination finale (Klingel et al., 2002).

La meilleure manière de gérer les boues de vidange passe par les procédés et options de collecte, transport, traitement et la valorisation des produits de traitement (Blunier et al., 2004).

- le système collectif dans lequel les boues de vidange sont collectées par un réseau d'égout aboutissant à une station de traitement (Heinss et al, 1998).

- le système autonome dans lequel les boues sont stockées au niveau de l'habitation, dans

les fosses septiques et les latrines. Lorsque ces ouvrages sont pleins, les boues sont pompées et transportées par des camions citernes de vidange (figure 3) vers les décharges où elles sont traitées ou déversées sans traitement.

L'équipement recommandé pour la collecte des boues de vidange est un système combiné de camions citernes à aspiration classique et de petites remorques à traction manuelle (figure 4). Ces remorques permettent d'accéder aux fosses à vidanger situées dans les ruelles très étroites et inaccessibles aux gros engins (Strauss et al., 1999).

D'après Strauss et al. (2003), les boues des stations d'épuration des eaux usées et les boues de vidange peuvent se traiter de la même manière. L'optimisation d'un schéma de traitement des boues révèle d'une analyse systématique et approfondie dans le contexte local considéré, qui seule permet d'apporter les éléments de réflexion à la fois techniques, financiers et

d'ordre réglementaire. Le traitement des boues se fait par étape. D'après Bechac et al. (1983), les différentes étapes de traitement des boues sont les suivantes :

C'est le premier stade de réduction du volume des boues. Pour optimiser le dimensionnement et la fiabilité des postes de traitement aval (stabilisation et déshydratation), il est important d'obtenir le meilleur taux d'épaississement possible.

C'est la technique de décantation des boues la plus utilisée. La quasi-totalité des boues solides donne lieu à une sédimentation freinée caractérisée par la formation rapide d'une interface nette entre le liquide clarifié et la phase solide (Bechac et al., 1983).

La flottaison est un procédé particulièrement adapté pour provoquer la floculation des boues. Le flotta-test effectué au laboratoire permet de savoir si la phase solide est flottable. Ce test permet de déterminer la nature et les doses de réactifs nécessaires pour l'agglomération des particules.

Pour rendre les boues aptes à la déshydratation, il est indispensable de rompre leur stabilité colloïdale par un conditionnement préalable qui a pour but de rendre la boue drainable et filtrable.

Cette opération conduit par application des phénomènes de coagulation et de floculation à l'agglomération des particules sous forme de flocs. On utilise deux types de réactifs : Les électrolytes minéraux à poly-cations et les polymères organiques de synthèses. Chaque type de réactif a son efficacité propre, notamment en ce qui concerne la diminution de l'hydrophylie particulaire, surtout observée en présence de chaux. La dimension des flocs est très important avec les poly-électrolytes (Bechac et al., 1983).

Il consiste à traiter les boues organo-colloïdales par cuisson selon différents procédés technologiques. L'échauffement des boues à une température variant entre 160°C et 210°C conduit à une transformation irréversible de sa structure en libérant la majeure partie de l'eau liée à la matière boueuse. Le conditionnement thermique est particulièrement adapté aux stations équipées de digesteurs.

Pour réduire le pouvoir fermentescible des boues, on procède à leur stabilisation par des procédés biologiques (aérobies ou anaérobies), chimiques ou thermiques.

On effectue l'aération des boues pendant une période prolongée et les micro-organismes aérobies dégradent les matières organiques qu'elles contiennent par respiration endogène.

La digestion anaérobie consiste à provoquer la fermentation méthanique des boues placées dans les cuves fermées à l'abri de l'air et on observe une réduction de la matière organique des boues de 45 % à 50 %. On distingue, dans le mécanisme de la dégradation des matières organiques par voie anaérobie, deux phases qui coexistent lorsque le digesteur est alimente en continu : une phase de liquéfaction pendant laquelle les matières organiques sont dégradées par des enzymes intra et extracellulaires sécrétées par certaines bactéries et converties en molécules plus simples. La seconde phase est une gazéification pendant laquelle les molécules simples d'acides volatils sont dégradées par d'autres micro-organismes (bactéries méthaniques) et par l'intermédiaire d'enzymes intramoléculaires en eau, gaz carbonique et en méthane (Bechac et al., 1983).

La stabilisation chimique est obtenue par addition massive de la chaux aux boues. L'élévation du pH à pour effet de bloquer la fermentation, évitant le dégagement des mauvaises odeurs. A titre indicatif, les doses de chaux à mettre en oeuvre sont dans le cas des boues, de l'ordre de 8 à 10 % exprimée en Ca(OH)₂ de la concentration en phase solide des boues (Bechac et al., 1983).

Elle peut être assurée par pasteurisation des boues liquides à 70°C pendant 30 minutes, par séchage thermique poussé, par autoclave ou cuisson sous pression entre 180 et 200° C pendant 30 à 90 minutes.

La déshydratation constitue la seconde étape de réduction du volume au cours de laquelle on réalise sur les boues épaissies, stabilisées ou non une réduction plus ou moins poussée de leur humidité résiduaire de façon à les amener à l'état solide (Bechac et al., 1983). Elle se fait par lit de séchage, par sac filtrant ou par filtration sous vide.

Le lit de séchage des boues à l'air libre sur des lits de sable drainés reste, en raison des frais d'investissement réduits, la seule technique de dessiccation utilisée pour les stations d'importance modeste. Cette technique n'est utilisée que pour les boues non stabilisées et moins putrescibles. Le lit de séchage comporte un massif drainant 0,25 à 0,3 mètre d'épaisseur constitué de pierrailles reparties en couches de granulométrie décroissante du bas vers le haut. Ce massif est surmonté d'une couche de sable de 0,1 mètre d'épaisseur (Bechac et al., 1983).

La déshydratation des boues par sacs filtrants met essentiellement en oeuvre un phénomène de drainage gravitaire préalablement floculées. Les boues floculées sont chargées dans un toile synthétique et muni d'une colonne centrale de drainage. Selon la teneur initiale en matières sèches, des quantités de boues variant de 5 à 15 m³ de boues peuvent être introduites par cycle dans un sac.

La filtration sous vide constitue le procédé de déshydratation traditionnel couramment utilisé. Les filtres sont de type ouvert à tambour rotatif, constitues par des cylindres tournant autour d'un axe horizontal. Le secteur inférieur, immergé dans une auge recevant les boues est constamment mis sous vide par un système de distributeurs internes et d'une pompe à vide externe.

Pour des raisons économiques, les technologies peu ou non mécanisées dites à coût faible sont appropriées pour le traitement des boues de vidange dans les pays en voie de développement.

Un procédé de traitement doit avoir un besoin d'énergie minimale et ne doit pas nécessiter l'utilisation des produits chimiques (Strauss, 1998). La figure 2 présente les options spécifiques de traitement adaptées aux pays en voie de développement. Ces méthodes de traitement sont économiques et dits à coût faible.

Figure 5 : Option de traitement des boues de vidange dans les pays en voie de

§ La première option consiste à décanter les boues puis, à traiter la phase liquide dans un système de lagunage. La phase solide issue de la décantation est traitée par déshydratation sur un lit de séchage. L'eau usée traitée et les boues séchées peuvent être utilisées comme fertilisant en agriculture.

§ La deuxième option consiste à traiter les boues non décantées sur des lits de séchage plantés ou non, puis de récolter les déchets de traitement et les utiliser comme intrant agricole.

§ La troisième option consiste à faire la digestion des boues, puis à les sécher sur lit planté

ou non planté et utiliser les déchets de traitement comme engrais en agriculture.

§ La quatrième option consiste à faire le compostage des boues avec les déchets solides. La gestion des boues de vidange varie d'un pays à un autre.

Le tableau 3 illustre les conditions d'évacuation et de traitement des boues de vidange dans quelques villes et pays du monde.

Tableau 3 : Gestion des boues de vidange dans certaines villes et pays du monde

Ville/Pays	Evacuation/utilisation sans traitement	Traitement séparé	Traitement combiné
Amérique Latine Province de Rosario (Argentine)	/	Lagunage	Lagunage du contenu des fosses septiques et des eaux usées

Kumasi (Ghana)	Evacuation dans les cours eaux	/	/

Accra (Ghana)	Evacuation marine (des boues en excès)	Décantation/épaississement suivi d'un système de lagunage ; compostage de matière solide avec la sciure ou les déchets solides	Traitement dans les installations à boues activées.

Afrique du Sud	/	/	Traitement dans un système de lagunage avec les eaux usées

Maseru (Lesotho)	/	Lagunes de séchage	/

Dar Es Salaam (Tanzanie)	Dans les tranchées Evacuation marine avec les eaux usées	/	/

Dans le tableau 3, on constate que peu de pays disposent d'installations de traitement des boues de vidange ou de leur co-traitement avec les eaux usées. D'après Strauss et al.(2003), ces installations sont exploitées au Ghana, au Bénin, en Indonésie, en Chine et au Lesotho. Il faut noter que le co-traitement des boues de vidange avec les eaux usées est difficile car ces installations sont le plus souvent surchargées et ne fonctionnent pas de manière optimale à cause des charges polluantes qu'elles reçoivent.

Par ailleurs, certaines pratiques consistent à utiliser les boues de vidange sans traitement en agriculture. Les boues de vidange constituent un bon engrais organique et sont de ce fait souvent utilisées pour amender les sols agricoles. Si les boues ne sont pas correctement traitées, les organismes pathogènes qu'elles contiennent sont alors dispersés dans les champs où ils peuvent entrer en contact avec les paysans d'autant plus facilement que ceux-ci sont en contact permanent avec le sol contaminé qu'ils travaillent en général sans protection particulière. Les bactéries et oeufs de vers peuvent aussi adhérer aux végétaux et infecter les personnes qui les consomment crus ou mal lavés (Klingel et al., 2002). L'utilisation traditionnelle des boues de vidange est illustrée par la figure 6.

En chine, les entrepreneurs privés collectent les boues de vidange auprès des ménages utilisant les latrines à seaux et les vendent aux cultivateurs (photo 4). Les boues sont ensuite diluées et utilisées sans traitement pour la fertilisation des cultures (Klingel et al., 2002).

Gestion des boues de vidange en milieu urbain au cameroun: CSA de la ville de Bafoussam

2.4.2.3.2 Mode de transmission des maladies par les excrétas ou boues de vidange