à‰valuation de la performance de la station d'épuration de Kossodo dans le traitement physicochimique de l'eau.

RESULTATS ET DISCUSSION

1. Les caractéristiques de l'effluent brut

Les valeurs de la DCO et de DBO5 (Tableau III & IV) traduisent une bonne élimination des paramètres épuratoires. Mais il y a une forte variabilité de la qualité de l'effluent admis à la tête de la station avec des valeurs de pH qui évoluent de [6,4 ; 10,8] ; ce qui est de nature à favoriser le développement de la flore bactérienne nécessaire à la dégradation biologique des polluants organiques.

Tableau II : variation des valeurs de DCO dans le temps

Paramètres	Concentration	05-Sept	13-Sept	20-Sept	27-Sept	Moyenne
DCO Entrée	mg/L	2404	901,06	5758,2	1609	2668,07
DCO Sortie	mg/L	456,5	466,2	155	297	343,68
		04-Oct	11-Oct	18-Oct	25-Oct	Moyenne
DCO Entrée	mg/L	4961	2791	3321	1566	3159,75
DCO Sortie	mg/L	559	835	1375	402	792,75
		08-Nov	15-Nov	22-Nov	29-Nov	Moyenne
DCO Entrée	mg/L	992	1270	2418	1533	1553,25
DCO Sortie	mg/L	506	490	588	671	563,75

Le tableau IV présente les concentrations moyennes mensuelles de la DBO5 enregistrées au cours de notre expérience.

Tableau III : variation des valeurs de DBO5 dans le temps

Paramètres	Concentration	05-Sept	13-Sept	20-Sept	27-Sept	Moyenne
DBO5 Entrée	mg/L	1500	1400	2000	500	1350
DBO5 Sortie	mg/L	80	70	80	67,5	74,38
		04-Oct	11-Oct	18-Oct	25-Oct	Moyenne
DBO5 Entrée	mg/L	2275	1400	800	1000	1368,75
DBO5 Sortie	mg/L	60	280	113	120	143,25
		08-Nov	15-Nov	22-Nov	29-Nov	Moyenne
DBO5 Entrée	mg/L	500	600	800	900	700
DBO5 Sortie	mg/L	75	45	26,3	140	71,58

25

Le tableau V illustre les différentes concentrations moyennes mensuelles des matière en suspension mesurées.

Tableau IV : variation des valeurs des MES dans le temps

Paramètres	Concentration	05-Sept	13-Sept	20-Sept	27-Sept	Moyenne
MES Entrée	mg/L	467	268	5082	200	1504,25
MES Sortie	mg/L	130	137	56	350	168,25
		04-Oct	11-Oct	18-Oct	25-Oct	Moyenne
MES Entrée	mg/L	329	231	253	175	247
MES Sortie	mg/L	128	243	236	207	203,5
		08-Nov	15-Nov	22-Nov	29-Nov	Moyenne
MES Entrée	mg/L	260	160	427	295	285,5
MES Sortie	mg/L	231	175	268	87	190,25

2. Les rendements épuratoires

2.1. L'élimination de la charge organique 2.1.1. La demande chimique en oxygène

Les résultats obtenus ont permis de construire ces figures pour distinguer la variation du paramètre (DCO).

La figure n°12 présente les variations moyennes mensuelles de la concentration de DCO des eaux brutes et les eaux traitées, où on observe une diminution nette entre l'effluent brut et l'effluent traité avec une valeur minimale à la sortie de 343,68 mg/L contre une valeur maximale équivalent à 2739,6 mg/L à l'entrée. Mais cette valeur minimale reste toujours supérieure à la norme de l'OMS (150 mg/L). Ce qui pourrait s'expliquer par une forte accumulation de la matière organique à l'entrée de la station.

DCO

1647,67

966

446,6

2666,07 2739,6

343,68

0

3000

Concentration (mg/L)

2500

2000

1500

1000

500

Septembre Octobre Novembre Période

DCO Entrée mg/L DCO Sortie mg/L

26

Figure n°12: Variation moyenne mensuelle de la DCO des eaux brutes et traitées dans le

temps

Taux d'abattement de chaque unité :

Le calcul du taux d'abattement d'un élément (x) exprimé en % est basé sur la formule suivante :

% d'abattement (x) = [(Ci - Cf)/Ci] x100 avec

Ci : concentration initiale de (x) de l'eau usée brute

Cf : concentration finale de (x) de l'eau usée traité

La figure 13 présente une bonne élimination de la DCO au cours de notre expérience avec des rendements moyens qui varient entre 64,29% et 84, 11%. Ces résultats sont similaires à ceux obtenus par Piétrasanta et Bondon en 1994 (80 % et 90%). Cet important taux d'abattement de DCO est dû à la dégradation des matières organiques dissout dans l'eau usée par la flore bactérienne dénitrifiantes.

DCO

64,29

0,00

Taux d'abattement (%)

87,11 83,70

100,00

80,00

60,00

40,00

20,00

Septembre Octobre Novembre

Période

DCO %

27

Figure n°13: Taux d'abattement de la DCO dans le temps 2.1.2. La demande biochimique en oxygène

La figure n°14 montre les variations moyennes mensuelles de la concentration en DBO5 des eaux brutes et des eaux traitées avec une baisse considérable de la charge entre l'entrée et la sortie. Malgré cette baisse, la concentration minimale en DBO5 (71,53 mg/L) demeure légèrement supérieure à la norme burkinabè de rejet des eaux usées dans les eaux de surfaces qui fixe la limite à 50 mg/L selon le DECRET n°2001-185 / PRES/PM/MEE portant fixation des normes de rejet des polluants dans l'air, l'eau et le sol. Ceci pourrait s'expliquer par l'absence ou une mauvaise application du système de traitement en amont de la station.

DBO₅

1350 1275

700

74,38 81 71,53

0

1400

Concentration(mg/L)

1200

1000

800

600

400

200

Septembre Octobre Novembre Période

DBO5 Entrée mg/L DBO5 Sortie mg/L

Figure n°14: Variation moyenne mensuelle de la DBO5 des eaux brutes et traitées dans le temps

28

Les valeurs de rendement de DBO5 au cours de la durée de notre expérience (figure n°15) varient d'un mois à l'autre où elles atteignent leur maximum au mois de Septembre à 94,49 %, comparable à celui de Maïga en 2006 (95%). Ce qui montre l'efficacité de la station en matière d'élimination de la charge organique biodégradable. La décroissance du taux de rendement moyen au cours de notre expérience pourrait s'expliquer par des variations du pH et de la température.

DBO₅

94,49

95,00

Taux d'abattement (%)

94,00

93,00

92,00

91,00

90,00

89,00

88,00

87,00

93,65

89,78

Septembre Octobre Novembre

Période

DBO5 %

Figure n°15: Taux d'abattement de la DBO5 dans le temps

2.1.3. Les matières en suspensions

Les valeurs des MES diminuent de l'amont vers l'aval de la station. On observe une très forte concentration moyenne des MES des eaux brutes pendant le mois de Septembre par rapport aux mois ultérieurs de notre étude (figure n°16). Par contre, les concentrations moyennes des MES de la sortie enregistrée pendant le mois d'Octobre et de Novembre sont conformes aux normes (200 mg/L) de l'OMS (1989). Cette fluctuation pourrait s'expliquer par une augmentation des déchets dans la station que peut occasionner la saison hivernale.

Septembre Octobre Novembre

Période

1448,25

385,75

259,00 285,5

164,2 190,25

200

Concentration(mg/L)

0

400

600

800

1000

1200

1400

1600

MES

MES Entrée mg/L

MES Sortie mg/L

Figure n°16: Variation moyenne mensuelle de la MES des eaux brutes et traitées dans le temps

La variation des rendements moyens mensuels des MES (figure n°17) est en fonction de certains facteurs (la charge organiques des effluents, climat, saison etc.)

L'augmentation de la charge des MES ne représente pas une pollution en soi, tant que le milieu récepteur est assez grand.

MES

Septembre Octobre Novembre

Taux d'abattement (%)

40,00

80,00

70,00

60,00

50,00

30,00

20,00

10,00

0,00

73,36

36,60 33,36

Période

MES %

29

Figure n°17 : Taux d'abattement des MES dans le temps

30

2.2. L'élimination des nutriments 2.2.1. L'élimination de NO3 -

Durant notre expérience, les eaux brutes dont recevait la station était faiblement chargée en nitrates. On note une concentration moyenne maximale de 18,63 mg/L (eau brute) au cours du mois de Novembre (figure n°18). Les valeurs ainsi trouvées après le traitement à la lagune sont largement inférieures à celle de la norme burkinabè de rejet des eaux usées dans les eaux de surfaces qui fixe la limite à 50 mg/L selon le DECRET n°2001-185 / PRES/PM/MEE portant fixation des normes de rejet des polluants dans l'air, l'eau et le sol.

NITRATES

6,8 6,98

4,43

1,52

Septembre Octobre Novembre

Période

18,63

1,35

20

18

16

14

12

10

8

6

4

Conncentration (mg/L)

2

0

Nitrates Entrée mg/L

Nitrates Sortie mg/L

Figure n°18: Variation moyenne mensuelle des Nitrates des eaux brutes et traitées dans le

temps

La figure n°19 présente une bonne élimination des nitrates où les rendements varient entre 76,22% et 80,15%. L'élimination des nitrates en particulier et de l'azote en général est due d'abord à la décantation des matières en suspension dans les bassins anaérobies ensuite à la volatilisation et enfin à l'assimilation par les micro-algues.

NITRATES

81,00

Taux d'abattement (%)

80,00

79,00

78,00

77,00

76,00

75,00

74,00

80,15

78,22

76,22

Septembre Octobre Novembre

Période

Nitrates %

31

Figure n°19: Taux d'abattement des Nitrates dans le temps 2.2.2. L'élimination des orthophosphates (PO4^3-)

La figure n°20 présente les variations des concentrations moyennes mensuelles des orthophosphates des eaux brutes et traitées. On observe une forte concentration moyenne des eaux épurées enregistrées au cours du mois de Novembre (30,58 mg/L) par rapport aux autres mois, celle-ci dépasse la valeur moyenne à l'entrée (24,11 mg/L). Cela induit une production d'orthophosphates au cours traitement. De même, toutes les valeurs obtenues après le traitement sont largement supérieures à la limite tolérable (5 mg/L) proposée par l'OMS (1989).

₁₁₂₂Concentration (mg/L)

35

30

0

0

0

5

5

5

Septembre Octobre Novembre

31,59

6,69 6,26

Orthophosphates

30,58

Période

15,6

24,11

Orthophosphates Entrée mg/L

Orthophosphates Sortie mg/L

Figure n°20: Variation moyenne mensuelle des Orthophosphates des eaux brutes et traitées dans le temps

32

La figure n°21 montre les variations de rendements moyens des orthophosphates enregistrés au cours de notre expérience. On observe une diminution progressive du taux moyen des rendements mensuels. Le mois de Novembre fait une exception puisqu'il enregistre un rendement moyen négatif (-26,84%).

Orthophosphates

Periode

78,82

59,87

Septembre Octobre Novembre

-26,84

Orthophosphates %

80,00

taux d'abattement (%)

60,00

40,00

20,00

0,00

-20,00

-40,00

Figure n°21 : Taux d'abattement des Orthophosphates dans le temps 3. L'évaluation de l'efficacité du traitement

Les rendements moyens d'abattement de la pollution sur la période de suivi sont de 92,64 % pour la DBO5, 70,73 % pour la DCO et 47,78 % pour les MES (tableau II). Excepté le rendement moyen des MES, ces résultats sont comparables aux travaux de Kiemdé en 2009. De même le rendement moyen mensuel de la DBO5 se rapproche aux normes de l'OMS applicable au Burkina Faso (95% à 99%). Au vu des résultats nous déduisons que la STEP présente un abattement global satisfaisant.

Tableau V : les performances de la STEP de Kossodo

Paramètres	Septembre	Octobre	Novembre	Moyenne
	Rendement (%)
MES	73,36	36,6	33,36	47,78
DCO	87,11	83,7	41,37	70,73
DOB5	94,49	93,65	89,77	92,64

33