Reference : Etude de l'assainissement non collectif en Afrique Subsaharienne : Application à la v...
Dissertations and theses : Doctoral thesis
Life sciences : Environmental sciences & ecology
http://hdl.handle.net/2268/174580
Etude de l'assainissement non collectif en Afrique Subsaharienne : Application à la ville de Bujumbura
French
Bigumandondera, Patrice mailto [Université de Liège - ULiège > > > Form. doct. sc. (sc. & gest. env. - Bologne)]
18-Dec-2014
Université de Liège, ​Arlon, ​​Belgique
Docteur en Science
276 p
Vasel, Jean-Luc mailto
Andre, Philippe mailto
NDikumana, Théophile mailto
[fr] Assainissement non collectif ; biodégradabilité ; boue de Vidange ; co-digestion ; indicateur d'assainissement ; taux d'accumulation
[en] Summary
On-site sanitation sector in sub-Saharan African is a complex area that requires the involvement of a multidimensional approach mobilizing various actors and competencies.
The main purpose of this thesis is to conduct a study integrating the three links in the sanitation chain that compose the on-site sanitation sector, namely the upstream links regarding sanitation facilities installed at private homes, the intermediate link for evacuation of sludge and transport to a treatment site and the downstream link for disposal and treatment sludge. A sociological approach mobilizing both survey techniques and on-site observation has allowed understanding the on-site sanitation practices in the field of developing countries. Methodologies to initiate corrective action with respect to what is done so far are utilized. Such as a method for evaluating on-site sanitation using an indicator that is a combination of indicators developed taking into account the entire sanitation sector. At the same time, a procedure to select sanitation technologies based on a number of criteria was adopted. The proposed technologies as well as criteria used for their implementation follow the same logic as previously, i.e. that consisting of taking into account the entire sanitation sector.
This study also examined the design procedure of the septic tank and of evaluated its performance on site given that it is used in many sanitation systems. Settling column tests were carried out show that the effluent who enters in the septic tank settles well but settable solids remain in the effluent leaving the septic tank remaining, parameter that needs to be taken into account in the establishment of the infiltration bed after the septic tank. Quantification of sludge accumulation rates in the septic tank shows that for a pump out period every 4 years, the design can be based on an average sludge accumulation rate of 0.22L/person/day. These values (as expressed in g COD/person/day) are useful both to assess withdrawal, but also to design sludge's disposal site.
Analyses of these sludges reveal a poorly biodegradable product with a non-biodegradable COD fraction reaching 47.5%, thus as a product with a low methanogenic potential, limiting the interest of its application in anaerobic digestion as a substrate. But, their co-treatment with organic solids waste in a partial anaerobic co-digestion process followed by composting. In this case sludges are considered as digestion inoculums. Preliminary results are encouraging, particularly in terms of total time needed for the entire process. Among other advantages, this process reduces handling of the waste being processed and provides two end products directly recoverable: compost and methane.
So we hope that this research will contribute to the establishment in African countries for more efficient on-site sanitation, able to meet the targets set by international organizations.
[fr] Résumé
La filière d'assainissement non collectif (ANC) en Afrique subsaharienne est un domaine complexe qui nécessite la mise à contribution d'une approche multidimensionnelle mobilisant plusieurs acteurs et domaines de compétence variés.
Cette thèse a pour objet principal de mener une étude intégrant les trois maillons de la chaîne qui composent la filière d'assainissement non collectif, à savoir le maillons amont qui concerne les ouvrages d'ANC installés au niveau des domiciles de particuliers, le maillon intermédiaire qui concerne l'évacuation et le transport des boues vers un site de traitement et le maillon aval qui concerne le dépotage et le traitement des boues vidangées. Une méthode sociologique mobilisant des techniques d'enquêtes et d'observation sur site a permis de bien comprendre les pratiques d'assainissement non collectif sur terrain dans le contexte des pays en développement. Des méthodologies allant dans le sens d'initier des mesures correctives par rapport à ce qui se fait actuellement sont adoptées. C'est notamment la mise en place d'une méthode d'évaluation de l'assainissement non collectif utilisant un indicateur qui résulte d'une combinaison des indicateurs élaborés en tenant compte des trois maillons de la filière. Parallèlement, une procédure de sélection des technologies d'assainissement se basant sur un certain nombre de critères a été adoptée. Les technologies proposées de même que les critères utilisés pour leur mise en place suivent la même logique que précédemment, c'est à dire celle consistant à tenir en considération les trois maillons de la filière.
Cette étude s'est également intéressée aux éléments de dimensionnement de la fosse septique et d’évaluation de ses performances, en raison de la place primordiale qu’elle occupe dans de nombreuses filières. Ainsi, les essais de décantation sur colonne qui ont été réalisés montrent que la décantabilité des matières qui entrent dans cet ouvrage est bonne mais que dans l'effluent qui sort de la fosse septique reste des matières susceptibles de décanter, résultat qui nécessite d'être pris en compte lors de la mise en place de dispositifs aval qui suivent la fosse septique. La mesure du taux d'accumulation des boues dans la fosse septique montre que pour une période de vidange de quatre ans, le dimensionnement peut se faire sur base d'un taux moyen d'accumulation des boues de 0,22L/habitant /jour et que le compartimentage de la fosse septique ne se justifie pas du point de vue de l'accumulation des boues. Ces valeurs (aussi exprimée en g DCO EH-1 j-1) sont utiles à la fois pour évaluer la fréquence de vidange à adopter, mais aussi les capacités de traitement de gadoues à mettre en œuvre.
Les analyses effectuées sur ces boues de vidange les présentent comme un produit faiblement biodégradable avec un talon dur en DCO atteignant 47,5 %, comme un produit ayant un potentiel méthanogène faible limitant l'intérêt de leur valorisation en digestion anaérobie en tant que substrat. Mais par contre, leur co-traitement avec les déchets ménagers dans un procédé de co-digestion anaérobie partielle suivi du compostage où les boues de vidanges sont considérées comme inoculum de digestion est intéressant et les résultats préliminaires trouvés sont encourageants, notamment en matière de gain de temps dans la durée du processus. Le procédé a entre autres avantages de limiter la manipulation du déchet en cours de traitement et de fournir à la fin deux produits directement valorisables : le compost et le méthane.
Ainsi nous espérons que ce travail pourra contribuer à la mise en place dans les pays africains d’un assainissement non collectif plus efficace et plus en mesure de répondre aux objectifs fixés par les organismes internationaux.
http://hdl.handle.net/2268/174580

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