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CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA MISE EN
PLACE D’UNITE DE TRAITEMENT DES EAUX DE
REJET DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE DU BOINA
UNIVERSITÉ
ÉCOLE SUPÉRIEURE
MEMOIRE DE RECHERCHE POUR L’OBTENTION DU
DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES
MAROZARA Victorine
Titre
Présenté par
MAROZARA Victorine
Promotion 2004 - 2005
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA MISE EN
PLACE D’UNITE DE TRAITEMENT DES EAUX DE
REJET DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE DU BOINA
UNIVERSITÉ D’ANTANANARIVO
ÉCOLE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT MINES
MEMOIRE DE RECHERCHE POUR L’OBTENTION DU
DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES
Option : GENIE MINERAL
MAROZARA Victorine
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA MISE EN
PLACE D’UNITE DE TRAITEMENT DES EAUX DE
REJET DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE DU BOINA
MEMOIRE DE RECHERCHE POUR L’OBTENTION DU
.
Soutenu le 23 Octobre 2007
Membre de jury
Président: Professeur RASOLOMANANA Eddy Harilala
Examinateurs: Professeur Titulaire RANDRIANOELINA Benjamin
Docteur JEAN Louis
Rapporteur: Professeur RANDRIANJA Roger
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA MISE EN
PLACE D’UNITE DE TRAITEMENT DES EAUX DE
REJET DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE DU BOINA
UNIVERSITÉ
ÉCOLE SUPÉRIEURE
MEMOIRE DE RECHERCHE POUR L’OBTENTION DU
DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES
MAROZARA Victorine
Titre
Présenté par
MAROZARA Victorine
Professeur RASOLOMANANA Eddy Harilala
Professeur Titulaire RANDRIANOELINA Benjamin
Professeur RANDRIANJA Roger
Promotion 2004 - 2005
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA MISE EN
PLACE D’UNITE DE TRAITEMENT DES EAUX DE
REJET DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE DU BOINA
UNIVERSITÉ D’ANTANANARIVO
ÉCOLE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT MINES
MEMOIRE DE RECHERCHE POUR L’OBTENTION DU
DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES
Option : GENIE MINERAL
MAROZARA Victorine
Professeur Titulaire RANDRIANOELINA Benjamin
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA MISE EN
PLACE D’UNITE DE TRAITEMENT DES EAUX DE
REJET DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE DU BOINA
MEMOIRE DE RECHERCHE POUR L’OBTENTION DU
MAROZARA Victorine
REMERCIEMENTS
En premier lieu, nous tenons à remercier et à louer le Seigneur de nous avoir
donné la force et le courage pendant l’élaboration de ce mémoire.
Nous adressons également nos vives et respectueuses reconnaissances à :
Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal, Directeur de l’Ecole Supérieure
Polytechnique d’Antananarivo ;
Professeur RASOLOMANANA Eddy Harilala, Enseignant chercheur, qui a bien
voulu présider la commission de jury pour l’appréciation de ce travail ;
Professeur RANDRIANJA Roger, Chef du Département Mines qui n’a pas ménagés
ses efforts pour rapporter ce mémoire ;
Professeur Titulaire RANDRIANOELINA Benjamin, Enseignant chercheur à l’Ecole
Supérieur Polytechnique d’Antananarivo, qui a accepté d’examiner ce mémoire ;
Docteur JEAN Louis, Enseignant chercheur et Directeur Administratif et Finance de
l’Université de Mahajanga, qui a accepté d’examiner ce mémoire ;
Docteur RANDRIANODIASANA Julien, Doyen de la Faculté des Sciences de
l’Université de Mahajanga qui accordé ma demande de stage au soin de la Faculté ;
Docteur RASOANANDRASANA Emilienne, Enseignant chercheur et Responsable de
LARED de Faculté des Sciences de l’Université de Mahajanga, qui accepté ma
demande de stage dans la Laboratoire d’Analyse et de Recherche sur l’Environnement
et Déchets (LARED) ;
Monsieur le Directeur de la Société Industrielle du Boina (SIB), qui a donné les
informations utiles et l’autorisation d’accès pour pouvoir prendre les échantillons ;
Pareillement je remercié :
Mr PAOLO Cosoli et Mr ANDREAS Sandri, chercheurs de « l’Associazione di
volontariato ingegneria senza frontiera » ou DICA Italie, qui m’ont aidé dans le travail
de laboratoire de recherche à Mahajanga ;
Monsieur ANTHOUMANIE Soubira, stagiaire au LARED, qui m’aidé dans le travail
de laboratoire de recherche à Mahajanga ;
MAROZARA Victorine
Et enfin, mes sincères remerciements vont aux personnes suivantes :
A tous les enseignants de l’Ecole Supérieur Polytechnique d’Antananarivo qui ont
assurés ma formation pendant deux années d’étude ;
A tous les enseignants de l’Université de Mahajanga qui ont assuré mes études depuis la
première année jusqu’à la fin de la quatrième année ;
A mes parents ainsi qu’à toutes mes familles pour leur soutien moral et financier durant
mes études ;
A mes amis, mes collègues et tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la
réalisation de ce présent mémoire.
MAROZARA Victorine
SOMMAIRE
Remerciements
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des photos
Liste des annexes
INTRODUCTION
PARTIE I : PRESENTATION DE LA REGION D’ETUDE
Chapitre I : Cadre géographique
Chapitre II : Cadre géologique et géomorphologique
Chapitre III : Cadre politique et juridique
PARTIE II : PROBLEMATIQUE DES EAUX USEES
Chapitre I : Eau naturelle
Chapitre II : Eau usées
Chapitre III : Problématique des eaux de rejet de la Société Industrielle du Boina
PARTIE III : TRAITEMENT DES EAUX DE REJET DE LA SOCIETE
INDUSTRIELLE DU BOINA
Chapitre I : Méthodologie
Chapitre II : Procédure expérimentale
Chapitre III : Résultats et discussion
Chapitre IV : Mise en place d’une station d’épuration
CONCLUSION
Références bibliographiques
Tables des matières
MAROZARA Victorine
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Schéma du bassin de décantation ………………………………………..
Figure 2 : Schéma du système perspectif du LARED ……………………..………..
Figure 3 : Schéma de l’UASB ………………………………………………………
37
39
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MAROZARA Victorine
LISTES DES TABLEAUX
Tableau 01 : Données climatiques de la Région de Boeny …………………………………….
Tableau 02 : Utilisation de produits chimiques ………………………………………………..
Tableau 03 : Caractéristiques des effluents liquides (mesures mai 2003) …………………….31
Tableau 04 : Valeurs des paramètres physico-chimiques ……………………………………..54
Tableau 05 : Valeurs de MES, MMS et MEV …………………………………………………
Tableau 06 : Valeur de la DCO ………………………………………………………………..
Tableau 07 : Analyse de MES et MEV à la sortie de l’UASB avec un débit Q = 0,471/h ……..
Tableau 08 : Résultat d’analyse de la DCO totale à la sortie de l’UASB ……………………..
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MAROZARA Victorine
LISTE DES PHOTOS
Photo 1 : Présentation du bassin de décantation ……………………………………………….
Photo 2 : Vue d’ensemble du système ………………………………………………………….
Photo 3: Présentation d’une pompe ............................................................................................
Photo 4 : Présentation du décanteur ……………………………………………………………
Photo 5 : Présentation de l’UASB ……………………………………………………………...
Photo 6 : Présentation du chauffage …………………………………………………………….
Photo 7 : Présentation du mâchefer …………………………………………………………….
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LISTES DES ANNEXES
Annexe 1 : Extrait de la loi 98 - 029 ………………….……………………..………………
Annexe 2 : Extrait de la loi 99 - 021 …………………………………………………………
Annexe 3 : Extrait du décret n° 2003/464…………………………………………………..….
Annexe 4 : Méthodes d’analyse dans eaux usées ………………………………………………
Annexe 5 : Appareillage d’analyse de DCO, de MES et de MMS ……………………………
Annexe 6 : Produits chimique pour l’analyse de DCO ………………………………………..
Annexe 7 : Réactions biologiques ………………………………………………………………
Annexe 8 : Différents polluants des eaux usées de certaines industries ………………………
63
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72
MAROZARA Victorine
1
INTRODUCTION
L’eau couvre près de trois quarts (3/4) de la surface de la terre, mais seule une
infime partie (environ 0,5%) n’est ni salée ni gelée. L’eau douce est une composante
essentielle de l’environnement dans la mesure où elle est indispensable à toute forme de vie
terrestre. Elle est l’une des ressources les plus précieuses de planète. Personne ne peut pas
survie plus de quelques jours sans eau.
Le développement de la société humaine et la croissance démographique ont
généré toute sorte de pollution. L’homme demande à la fois à l’eau d’être propre et nettoyée,
alors qu’il la souille de mille façons différentes. Il l’utilise également pour évacuer différentes
sortes de déchets.
Selon l’usage : industriel, domestique ou agricole, l’eau est à la fois très convoitée
et polluée. La contamination des eaux constitue l’un des grands enjeux environnement pour
les prochaines décennies. La pollution de l’eau tient une place importante parmi les grands
problèmes écologiques, qui préoccupent, actuellement, les scientifiques et les organismes
gouvernementaux ou non gouvernementaux. Elle représente une menace pour la santé
publique, en particulier, et l’environnement en général.
A Mahajanga dans la région de Boeny la plupart des eaux polluées sont déversées
dans la nature sans aucun traitement préalable pour éliminer les substances polluantes. Dans
le cas présent, ces eaux usées sont déversées directement à la mer. C’est dans ce contexte que
le présent écrit de recherche s’est donné pour mission la « contribution à l’étude de la mise en
place d’unité de traitement des eaux de rejet de la Société Industrielle du Boina »
L’étude a pour objet d’analyser la situation des eaux de rejet de la Société
Industrielle du Boina, à savoir les caractéristiques avant le traitement et la qualité de l’eau
après le traitement. De cette analyse est évaluée la qualité des eaux de rejet final de la société
industrielle du Boina. L’objectif est la recherche d’une méthode de traitement optimale, afin
d’améliorer et rendre sans risque la qualité des eaux usées de la Société Industrielle de Boina
dans le rejet final.
Le choix du sujet est basé sur le fait que le traitement des eaux usées présente
beaucoup d’intérêts, aussi bien sur le plan santé publique que sur le plan protection de
l’environnement. Dans le souci de préserver l’environnement contre toutes sortes de
pollutions, le traitement des eaux usées avant leur rejet dans la nature constitue une
alternative. Le but du traitement est de diminuer suffisamment les quantités des substances
polluantes contenues dans l’environnement. Pour préserver l’environnement contre toutes
sortes de pollutions, le traitement des eaux usées avant leur rejet dans la nature constitue une
MAROZARA Victorine
2
alternative. Le but du traitement est de diminuer suffisamment les quantités des substances
polluantes contenues dans les eaux usées afin que l’eau finalement rejetée dans le milieu
nature ne pose pas aucun problème pour l’environnement. Pour efficacement sur les eaux
usées, il est primordial de connaître leurs caractéristiques avant l’adoption du type de
traitement à appliquer. L’étude de la pollution consiste donc à l’évaluer la contamination
éventuelle de l’eau par des substances polluantes. Cette étude utilise des méthodes d’analyse
et des procédés de traitement.
Dans le but de mener à bien étude, des collectes de données ont été effectuées
auprès des Ministères concernés, de l’Office National pour l’Environnement, de l’Association
Nationale pour la Gestion des Aires Protégées (ANGAP) et de la Société Industrielle du
Boina (SIB). Des interviews et entretiens ont été faits auprès de différents responsable. Enfin,
les informations recueillies sont complétées par des recherches bibliographiques.
Le présent écrit de recherche est présenté en 03 parties. La première partie est
consacrée à la présentation de la région d’étude. Le second parle de la problématique des eaux
usées de la Société Industrielle du Boina. Enfin, la troisième et dernière partie présente les
traitements des eaux usées de la Société Industrielle du Boina.
MAROZARA Victorine
4
Introduction
La Société Industrielle du Boina (SIB), implantée à Antanimasaja dans le district
de Mahajanga II, se trouve dans le Nord-Ouest du pays, plus précisément dans la région de
Boeny. Donnant sur la mer du canal de Mozambique, cette région possède également un relief
varié. Sur le littoral, les vastes plaines fertiles longent les grands fleuves, tels que Betsiboka et
Mahajamba, Mahavavy et la côte maritime.
Le sol sablo-gréseux qui constitue une sorte de transition entre le plateau et le
baiboho1 est très favorable, tant pour les cultures industrielles que pour les cultures vivrières,
à savoir : le riz, l’arachide, l’oignon, les tomates, le manioc, le canne à sucre et autres. La
présente partie parlera donc du :
(i) Cadre géographique ;
(ii) Cadre géologique et géomorphologie, et du
(iii) Cadre politique et juridique.
1 Plaines alluviales
MAROZARA Victorine
5
Chapitre I : CADRE GEOGRAPHIQUE
Situé dans le Nord-Ouest du pays, la région de Boeny est ouverte sur le canal de
Mozambique et caractérisée par un relief très varié et un réseau hydrographique très dense.
Elle possède d’importantes potentialités naturelles, favorables à la diversification des activités
humaines et à son propre développement économique.
La région de Boeny offre une large diversification de formations de sols, à savoir :
sols ferralitiques et ferrugineux d’aptitude agronomique à moyenne faible, sols alluvionnaires,
sols hydromorphes … Ces différentes formations de sols justifient la vocation agricole de la
région, où, outre l’élevage sur les vastes espaces savanicoles, beaucoup de cultures sont
possibles (vivrières, industrielles, fruitières, de rentes).
Par ailleurs, la faible accessibilité du territoire rend difficile l’approvisionnement
et l’évacuation des produits agricoles. Elle génère l’enclavement et le repli de la population
sur un mode de production autarcique. Or l’enclavement demeure un obstacle constant
minimisant la vie de relations intra et interrégionales.
En outre, le problème de l’érosion continentale est actuellement un des problèmes
majeur de la région. Elle génère l’extension des surfaces stériles, le tarissement progressif des
rivières par ensablement, l’appauvrissement accéléré des pâturages naturels, la diminution
inquiétante des surfaces forestières, et la turbidité accrue des eaux fluviales. Elle a remis en
causes les installations portuaires par les apports continentaux massifs. A cela, s’ajoute le
fléau séculaire que constituent les feux de brousse qui sévissent chaque année dans la région.
I. 1. Délimitation de la région d’étude
La région de Boeny qui occupe une superficie totale de 29 830km2, est composée
de six districts suivant : Mahajanga I, comme chef lieu de la dite région, est une porte ouverte
sur la mer ; Mahajanga II se trouve au Nord ; Mitsinjo est située à l’Ouest, tandis que Soalala
est à l’extrême Sud-Ouest ; Marovoay occupe les pleines du centre Sud ; et Ambato-Boeni
s’étend à l’Est. Elle est délimitée :
MAROZARA Victorine
6
Au Nord par la région de Sofia ;
A l’Est par la région de Betsiboka ;
Au Sud par la région de Melaky ; et
A l’Ouest par la mer du canal de Mozambique.
La région de Boeny dispose d’importantes ressources, susceptibles de servir son
développement économique (agricole et industriel) :
Richesses forestières et minières ;
Potentiel hydro-électrique et solaire ;
Ressources halieutique et agricoles ;
Voies de communication diverses : terrestres, aériennes, maritimes et fluviales.
Malgré l’existence de ces atouts propices à son développement industrielle, l’industrie occupe
peu de place dans la vie socio-économique de la région. Elle possède très peu d’unités de
production et de transformation de produits locaux. Celles, qui existent, sont toutes des
industries légères d’envergures locales. Et presque toutes les unités industrielles sont
concentrées dans la ville de Mahajanga. Cependant l’industrie de la région assure des rentrées
de devises occasionnées surtout par l’exportation des produits de pêche.
Par ailleurs, ces derniers temps, les activités touristiques ont enregistré une
évolution à tendance positive. La beauté de sens sites, l’accessibilité (par terre, air et mer) et
son climat sec ont fait de Mahajanga une des destinations touristiques très fréquentées. De
plus, la offre aux visiteurs d’importantes infrastructures d’accueil, dont :
31 hôtes comptant au total 1.050 lits ;
23 grands restaurants avec une capacité d’accueil de 1.883 couverts ;
19 établissements mixtes du genre hôtel restaurant bar ;
4 agences de voyage ou d’animation touristiques ;
5 agences de location de voitures et motocyclettes, et autres (stands d’artisanat,
vendeurs d’aliments).
La Société Industrielle de Boina (SIB) est située dans la zone industrielle
d’Antanimasaja dans le quartier d’Ambalamanga. L’entreprise occupe une surface bâtie se
15.546m2. Le domaine de la société, qui s’étend sur une superficie de 34ha, est délimité au
Sud par la baie de Bembetoka, et au Nord par des habitations longeant la Route Nationale n°4
(RN4). La société est constituée principalement par une unité de production d’huile de coton à
MAROZARA Victorine
7
usage alimentaire et une unité de fabrication de savon de ménage et de détergent. Elle emploi
207 salariés, dont 132 permanents et 75 temporaires2.
I. 2. Répartition spatiale de la population
La région de Boeny compte environ 292.883 d’habitants, dont 36.829 résident
dans le district de Mahajanga II qui occupe une superficie de 4.568 km2. La densité moyenne
d’occupation de la population dans ce district est de 8,1 habitants au kilomètre carré.
Comparée celle de l’ensemble de la région (en moyenne 9,8 hab/km2), cette densité est proche
de la moyenne régionale. Toutefois, sur l’étendue du territoire de la région, les densités de la
population varient entra 4,4 et 18 hab/km2. Cela dénote l’inégale répartition de la population.
Plus fortes concentrations humaines se font remarquer dans les sites agricoles les plus
propices et les centres agglomérés. Par contre, il y a des espaces excentriques à peuplement
diffus, correspondant généralement à des unités naturelles hostiles à toute installation
humaine permanente.
La région est caractérisée par la présence d’une population agricole dynamique,
essentiellement constituée de migrants Merina, Betsileo et Antesaka. La présence de ces
paysans riziculteurs chevronnés constitue l’élément moteur de développement de la riziculture
de la région. Les plaines, situées au niveau du district de Marovoay, en sont l’exemple vivant.
Elles constituent le grenier à riz de la région. Celle-ci, largement excédentaire en riz, est
également une grande productrice de produits maraîchers, tels que les oignons et les tomates.
Différents groupes ethnique vivent à Mahajanga II, à savoir : Merina, Betsileo,
Tsimihety, Antesaka, Antemoro, Sakalava, Antandroy et beaucoup d’autres. La plupart
d’entre eux ont émigré dans ce district dans l’espoir de trouver de l’emploi dans les sociétés,
situées dans la zone industrielle d’Antanimasaja et dans le district de Mahajanga I. Il faut
mentionner qu’environ 62,7% de la population du district de Mahajanga II est agricole. La
population est essentiellement composée d’agriculteurs, d’ouvriers et d’employés non
qualifiés d’entreprise. La taille moyenne du ménage est de 5,03 personnes/ménage.
2 Société Industrielle du Boina
MAROZARA Victorine
8
I. 3. Climat de la région
Par sa position géographique, le climat de la région est de type tropical sec, où la
chaleur est une constante. Il est généralement marqué par deux saisons bien distinctes :
la saison sèche s’étend sur 5 mois, tandis que
la saison pluvieuse dure 7 mois.
Il est rythmé par l’alternance d’une saison chaude et pluvieuse qui s’étale généralement de
mois d’Octobre jusqu’au mois d’Avril et l’autre plus sèche et fraîche de Mai à Septembre. Les
détails des données climatiques concernant la région de Boeny sont présentés dans le Tableau
01 suivant :
Tableau 01 : Données climatiques de la Région de Boeny
Rubriques Minimales Maximales
Précipitations (mm/an)
Nombre de jours de pluies (j)
Températures (°C)
Amplitude thermique (°C)
1 000
78
18°4
7°1
1 550
108
34°1
13°5
Sources : Direction Générale de la Météorologie
Les pluies sont surtout concentrées en trois mois de l’année (Janvier au Mars). La
pluviométrie y atteigne une moyenne annuelle de 1.300mm. La pluviométrie peut atteindre
localement les 1.550mm par an. Cette quantité peut varier d’une année à une autre. Il y des
années où les pluies sont abondantes et d’autres années où elles sont rares. Mais, en tous cas,
la pluviométrie, plutôt excédentaire pendant la saison de pluies, permet de reconstituer la
réserve en eau souterraine.
La région de Boeny jouisse d’un climat tropical. La température moyenne
annuelle avoisine les 26,5°C avec 10°C d’amplitude thermique (en moyenne). La forte
insolation toute l’année met à la disposition de la population l’énergie solaire, mais cet atout
est encoure à peine exploité dans la région
Les vents sont modérés toute l’année (20 à 30 km/h) avec prédominance de
l’alizé. Pendant la saison sèche souffle les alizés, alors que pendant la saison des pluies
soufflent la mousson. Les brises rafraîchissent les températures, faisant de la côte un milieu de
villégiature important. Par ailleurs, la région est régulièrement visitée par les cyclones.
MAROZARA Victorine
9
I. 4. Hydrographie
La région de Boeny est drainée par un réseau hydrographique particulièrement
dense, qui met à sa disposition un capital « eau » suffisant, susceptible de dynamiser plusieurs
activités (transport fluvial, alimentation en eau, pêche, agriculture, énergie hydroélectrique).
La région Boeny a sa disposition trois principaux fleuves et un grand lac, dont la Betsiboka, la
Mahavavy, la Mahajamba et le lac Kinkony.
Mais cette hydrographie est tributaire du relief et du climat, qui confèrent des
régimes capricieux, traduits par l’alternance des fortes crues et d’étiages souvent absolus.
L’incapacité matérielle et technique à maîtriser cette hydrographie constitue un facteur de
blocage majeur au développement de la région. Les conséquences se manifestent par
l’enclavement des localités, la sous-exploitation des richesses naturelles, l’existence des
problèmes d’adduction d’eau potable et autres problèmes.
Le lac Kinkony, situé dans le district de Mitsinjo, représente une grande réserve
d’eau et lieu d’activités développées de pêcherie traditionnelle. Ces activités font vivre un bon
nombre de familles. Le fleuve Betsiboka, particulièrement au niveau de son embouchure à la
mer dans la baie de Bombetoka, présente un débit et une charge en sédiment très élevée
pendant la saison de pluie, correspondant à une érosion très intense des bassins versants en
amont.
Par ailleurs, les crues se font violents et parfois même très violentes dans la
région. Elles causent des dégâts matériels sur les lieux de leur passage. Elles sont également à
l’origine des ensablements des terrains de cultures. Des plus, elles sont une des principales
causes de la destruction des routes et des pistes.
Cependant, les inondations amènent également d’autres phénomènes négatifs.
L’ensablement des sites agricoles les plus propices aux cultures vivrières des bas-fonds
inondables et des baiboho, par les effets de ruissellement dus aux feux de brousse répétés,
risque de remettre en cause l’équilibre du support agricole et hypothéquer les perspectives
l’avenir de l’agriculture dans la région.
MAROZARA Victorine
10
I. 5. Végétation et faune
La région de Boeny possède différents types de végétation et une biodiversité
faunistique terrestre et aquatique très variée. Située à 115km de Mahajanga, la forêt
d’Ankarafantsika d’une superficie de 130.000ha, qui est une aire protégée, est instituée Parc
National par le décret 2002-798 en août 2002. Elle représente une réserve naturelle de cette
richesse inestimable. Elle est actuellement ouverte aux touristes et scientifiques. Ces
ressources constituent un atout pour l’écotourisme dans cette région. Mais elles sont menacées
par les feux de brousse qui font ravage chaque année dans la région d’un autre côté et par la
pollution de l’eau de l’autre côté.
I. 5. 1- Végétation
Les formations végétales de la région sont composées de mangroves, de forêts
denses caducifoliées et de forêt ombrophiles. La forêt de mangroves dans la baie de
Bombetoka couvre une superficie d’environ 24.000ha. Son importance réside dans le faite
qu’elle constitue une sorte de barrière contre l’érosion des côtes maritimes et une zone
d’élevage naturelle pour les crevettes et les crabes ainsi que d’autres animaux qui y vivent. En
outre, la forêt d’Ankarafantsika qui est une aire protégée, constitue un patrimoine pour
l’écotourisme et la recherche scientifique. Elle abrite plusieurs types de plantes endémiques,
de plantes médicinales et plusieurs espèces d’animaux.
Des récifs coralliens se développent sur des sédiments sableux, localisés en eau
libre à Antema près de la péninsule de Katsepy. Ces récifs et les végétations sous-marines qui
y poussent, constituent aussi des abris et un lieu d’approvisionnement en nourritures pour les
animaux marins qui y vivent.
La forêt d’Ankarafantsika est une forêt typiquement dense et sèche, de type
tropical. C’est une forêt caducifoliée implantée sur un sol sablonneux. Cette situation a permis
aux différentes espèces de développer des caractères d’adaptation en milieu sec. 829 espèces
de plantes y sont répertoriées3.
3 Association Nationale pour la Gestion des Aires protégées
MAROZARA Victorine
11
I. 5. 2- Faune
Concernant la biodiversité faunistique, terrestre ou aquatique, leur distribution ne
suit pas la variation de la couverture végétale. Sans être exhaustif, quelques groupes
faunistiques présents sur le lieu peuvent être cités, à savoir : les amphibiens, les reptiles, les
oiseaux, les insectes et les groupes des mammifères.
La baie de Bombetoka est une zone très riche en crabes et crevettes. Différentes
espèces de crevettes y sont recensées, telles que :
Panaeus indicus (crevette blanche), qui est une espèce diurne, représente 70% du
volume ;
Paneaus semisuulcatus (crevette brune) ;
Metapenaeus monoceros (crevette rose) ; et
Penaeus monodon (crevette tigrée).
En outre, la région de Boeny offre d’autres richesses en espèce animale. Plusieurs
espèces sont répertoriées, à savoir : 25 espèces de reptiles, 5 espèces d’amphibiens, 4 espèces
de chiroptères, 8 espèces de lémurien et 129 espèces d’oiseaux4. Il existe également des
animaux carnivores dans la forêt d’Ankarafantsika.
4 Association Nationale pour la Gestion des Aires protégées
MAROZARA Victorine
12
Chapitre II : CADRE GEOLOGIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE
La région de Mahajanga appartient au bassin sédimentaire du Boina. La
configuration topographique de la région se calque sur la disposition en bandes concentriques
ses unités géologiques, qui développent de vastes étendues planes, à moins de 800m d’altitude
sur des séries sédimentaire. La géologie de cette région est caractérisée par les formations
suivantes de la base au sommet :
Grès et marne du crétacé terminal ;
Marne et calcaire de l’Eocène, marne du Miocène ;
Carapace sablo argileuse ; et
Alluvions de plaine.
Les vallées sont caractérisées par la présence de formations alluvionnaires
récentes, appelées baiboho. Ces formations sont composées d’alluvions sablo limoneuses. Ce
sont ses sols parmi les plus riches de Madagascar. Leur fertilité est maintenue en raison d’un
alluvionnement périodique. Pendant la sison des pluies, ces vallées se trouvent la plupart du
temps sous l’eau. Ces inondations amènent les dépôts d’alluvions sur les terrains de cultures
selon leur situation par rapport au cours d’eau.
Les baiboho sont donc constitués de couches formées par les dépôts d’alluvions
transportées par les rivières et les fleuves qu’ils ont arrachés durant leur parcours à travers les
chaînes montagneuses. Les plaines de ces vallées, périodiquement inondées, supportent
naturellement une végétation herbacée particulièrement dense, qui assure le maintien d’une
excellente structure. Les sols à composition dominante argileuse, généralement acides, situés
le plus souvent à la périphérie des plaines, sont favorables à la culture de riz, tandis que les
sols de composition dominante limoneuse ou sableuse conviennent à la culture de coton, du
tabac, du tomate, d’oignon et d’arachide.
MAROZARA Victorine
13
Chapitre III : CADRE POLITIQUE ET JURIDIQUE
Conscient de la menace réelle qui pèse sur l’avenir de la biodiversité malgache,
Madagascar à exprimé sa ferme volonté de préserver l’environnement par la mise en place, au
niveau du gouvernement, d’un département chargé d’organiser tous les travaux et de
coordonner toutes les actions à entreprendre dans ce domaine. Ce département ministériel
chargé de l’environnement a pour mission de mettre en commun toutes les actions à
entreprendre, à savoir l’élaboration de politique nationale environnement et des lois, la
coordination de travail au niveau des organismes gouvernementaux et la coopération
internationale.
III. 1. Politique malagasy de l’environnement
La charte de l’environnement malagasy, établie par la loi n° 90-033 du 21
décembre 1990, traduit la volonté politique de mettre en place une véritable loi cadre pour
l’environnement. Son article premier précise qu’ « elle fixe le cadre d’exécution de la
politique de l’environnement … ». Et l’article 3 continue que : « L’environnement constitue
une préoccupation prioritaire de l’Etat »5.
La Charte de l’Environnement malagasy donne les principes généraux et les
dispositions traduisant en termes opérationnels, et dans le cadre du développement global de
Madagascar, la politique nationale de l’environnement. La charte définit les grandes lignes de
la politique nationale de l’environnement et en expose les principaux axes. La mise en œuvre
de cette politique fait l’objet d’un plan d’action environnementale. La stratégie globale
comporte des projets prioritaires appelés « Projet environnement ».
La nécessité de la mise en place d’un département ministériel chargé
exclusivement des questions environnementales s’est imposée à la plupart des pays africains
au début des années 80. A Madagascar, un ministère de l’Environnement à part et entière a été
5 Loi n°90-033 portant Charte de l’Environnement malagasy in Journal Officiel de la République de Madagascar n°2035, décembre 1990, p. 2540
MAROZARA Victorine
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créé sous la transition démocratique en 1991 – 1992. Depuis, le ministère de l’Environnement
a chargé maintes fois de statut. Il est aujourd’hui associé au département des Eaux et Forêts.
III. 1. 1. Rôle de l’Administration
Selon l’article 8 de la loi n°90-033 du 21 décembre 1990 portant Charte de
l’Environnement malagasy, modifiée par la loi n°97-012 du 6 juin 1997, « Il appartient à
l’Etat : définir la politique de l’environnement ; d’organiser des campagnes de sensibilisation
en collaboration avec des Collectivités décentralisées et les organisations non
gouvernementales concernées ; de faire participer les partenaires ci-dessus évoqués aux
décisions en matière de gestion de l’environnement ; de coordonner les actions
environnementales ; de procéder ou faire procéder à un suivi et à une évaluation des actions
menées dans le domaine de l’environnement ; de veiller à la comptabilité des investissements
avec l’environnement »6.
A cet effet, le ministère chargé de l’environnement élaborer la politique nationale
environnementale. Il est chargé de sa mise en œuvre et assure son intégration dans la politique
générale de l’Etat. Il définit les orientations en matière de gestion de l’environnement. Il est le
premier responsable de la réalisation des objectifs fixés par cette politique et de mise en
œuvre des accords de financement en matière environnementale. Il assure également le bon
déroulement de tous les programmes et projets œuvrant dans le domaine de l’environnement
et ce quelles que soient les sources de financement.
Le ministère chargé de l’environnement représente le gouvernement pour toutes
les questions concernant l’environnement. Il s’assure de la contribution de son programme
sectoriel environnemental au développement du pays et, en particulier, la participation de
l’action environnementale à la diminution de la pauvreté.
III. 1. 2. Rôles des organismes gouvernementaux et non gouvernementaux
A fin de mener à bien la mission « protection de l’environnement », des
instruments plus adaptés à la gestion de l’environnement ont été créés. En ce qui concerne les
organismes gouvernementaux, ils sont institués sous forme des établissements publics. Les
6 Loi n°90-033 portant Charte de l’Environnement malagasy in Journal Officiel de la République de Madagascar n°2035, décembre 1990, p. 2540
MAROZARA Victorine
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services publics non administratifs en matière de gestion de l’environnement sont assurés par
des organismes qui reçoivent un mandant clair et bien délimité. Ils doivent rendre compte du
déroulement de l’exécution de leur mandat. Ces organismes respectent les principes de la
« maîtrise d’ouvrage » et du « multi acteurs » pour assurer les conditions de transparence et de
bonne gouvernance.
Plusieurs organismes ont été créés à cet effet, à savoir :
L’Association nationale pour la Gestion des Aires Protégées (ANGAP) : est chargée de
la gestion du réseau national des aires protégées terrestres, aquatiques et maritimes ;
L’Agence nationale pour la Gestion des Forêts (ANGEF) : assure la préservation et la
gestion durable des ressources forestières (conservation et exploitation commerciale) ;
L’Office National pour l’Environnement (ONE) : s’occupe de la prévention des risques
environnementaux dans les investissements publics et privés et de la lutte contre les
pollutions et assure la mise en œuvre de la mise en comptabilité des investissements
avec la protection de l’environnement, en partenariat avec le secteur privé et les
collectivités territoriales ;
Le Service d’Appui à la Gestion de l’Environnement (SAGE) : vise la promotion du
développement durable par la bonne gouvernance et la gestion rationnelle des
ressources naturelles ;
L’Association Nationale d’Actions Environnementales (ANAE) : assure la promotion
du développement humain durable à travers des études et des travaux visant
l’autopromotion des communautés et/ou la protection de l’environnement sur tout le
territoire Malagasy et gère des financements pour des projets de développement et/ou de
protection de l’environnement.
A ces organismes cités ci-dessus s’ajoutent d’autres organismes d’envergure nationale et/ou
internationale. Le Fonds Mondial pour le Nature (WWF), qui est un organisme non
gouvernemental parmi les plus connus au monde et qui exerce parfois une action ou une
influence primordiale dans le domaine de l’environnement, travaille aussi à Madagascar.
MAROZARA Victorine
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III. 2. Légalisation
A Madagascar, depuis l’avènement de la Troisième République en 1992, la
protection de l’environnement est désormais reconnue comme un des principes
constitutionnels. Comme la protection de l’environnement a actuellement une valeur
constitutionnelle, toutes les règles juridiques inférieurs, tels que lois et règlements, doivent
respecter ce principe.
Après l’adoption de la loi n° 90-033 portant Charte de l’Environnement Malagasy
en décembre 1990, des nouvelles lois et règlement ont été également adopté en matière de
forêt, de mines, de tourisme, de pollution industrielle, d’étude d’impact environnemental, de
gestion locale des ressources naturelles renouvelables, le code de l’eau, le code des aires
protégées. Cependant, Madagascar ne possède pas encore de code de l’environnement. Les
textes restent éparpillés entre différents codes, entre différentes lois et entre différents
règlements.
MAROZARA Victorine
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Conclusion
La région de Boeny dispose ainsi de potentialités physiques, susceptibles d’en
faire une région à vocations multiples pour servir son développement. Elle offre des
formations pédologiques très diversifiées et un réseau hydrographiques particulièrement
dense. Ces conditions naturelles ont contribués à la diversification des formations végétales,
qui constituent un lieu d’habitation naturelle pour les différentes espèces animales vivant dans
la région.
Mais cette richesse en ressources naturelles, que constitue l’environnement dans la
région, est menacée par les activités de l’homme, quelles soient agricole, industrielle ou autre.
Face à la dégradation de l’environnement, due à de multiples facteurs, des dispositions
juridiques ont été prises au niveau du pays tout entier. Mais la protection juridique ne suffit
pas à elle seule à endiguer la dégradation de l’environnement, il faut entreprendre d’autres
actions comme l’éducation, l’information et la sensibilisation sur les questions
environnementales.
MAROZARA Victorine
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Introduction
Indispensable à la vie, l’eau constitue une ressource très précieuse. En surface,
elle se présente sous forme de rivières, de lacs, de marais et d’océans. Elle recouvre les trois
quarts de la surface de la terre. Cependant, elle peut être surabondante dans certains pays,
comme elle peut être aussi très rare dans d’autres. Outre l’eau libre à la surface de la Terre, la
glace des glaciers et l’eau souterraine, elle est l’un des composants majeurs de l’atmosphère et
des organismes vivants.
Par ailleurs, partout dans le monde, une baisse de la quantité de l’eau et des
réserves disponibles est observée. Environ 75% de la population rurale et 20% de la
population urbaine mondiale ne bénéficient pas d’un accès direct à l’eau non contaminée.
Cette partie II du présent travail aura pour tâche d’étudier l’eau usée afin de
pouvoir contribuer à leur traitement plus tard. Trois points seront analysés à cet effet :
(i) Eau naturelle ;
(ii) Eaux usée ; et
(iii) Problématique des eaux de rejet de la Société Industrielle du Boina.
MAROZARA Victorine
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Chapitre I : EAU NATURELLE
Le mot eau vient du latin « aqua » qui a donné successivement aiguë, eve, eaue et
enfin eau. Dans son état pur, elle se présente généralement sous une forme de liquide incolore,
inodore et sans goût. Elle peut être classée en deux grandes catégories distinctes, notamment ;
l’eau douce, et
l’eau de mer, qui a un goût salé.
L’eau est l’un des composés chimiques les plus abondants à la surface terrestre et
dans l’atmosphère. Par sa formule moléculaire H2O, l’eau est formée d’un volume d’oxygène
et de deux volumes d’hydrogène. L’eau est le seul composé chimique qui peut se trouver dans
les trois états de la matière, à savoir : liquide, solide et gazeux. Comme agent catalyseur, elle
peut être également à l’origine de nombreuses réactions chimiques. Elle joue le rôle principal
dans le processus d’érosion et de sédimentation. A cet effet, c’est un facteur déterminant dans
la formation naturelle des paysages.
I. 1. Importance de l’eau
L’eau occupe une place importante dans la vie de l’homme. Elle fait partie du
patrimoine commun de l’environnement. Sa protection, sa mise en valeur et son utilisation
rationnelle dans le respect des équilibres naturels sont d’intérêt général. C’est une ressource
naturelle indispensable à la vie. L’existence de l’eau est synonyme de la continuité de la vie,
car, sans elle, aucun être vivant ne peut pas survivre sur cette planète. Elle est omniprésente
dans la vie de chaque organisme vivant. La présence d’eau liquide est une originalité qui a
permis l’épanouissement de la vie sur terre.
Outre l’utilisation de l’eau pour satisfaire les besoins naturels de l’homme, le bon
fonctionnement des activités industrielles et des activités agricoles nécessitent l’usage de
l’eau. Il n’est plus nécessaire de démontrer que le rendement dans l’agriculture dépend en
grande partie de l’existence suffisante et de la maîtrise de l’eau. Cependant, la surabondance
de l’eau, tel que l’inondation, ou l’absence de l’eau, comme la sécheresse, sont tous les deux
qualifiés au même titre de phénomènes catastrophiques.
MAROZARA Victorine
21
L’eau a une importance particulière pour les régions à vocation agricole, comme
la région de Boeny, où les ressources halieutiques occupent une place importante dans
l’économie. L’état de cette ressource et son utilisation mérité une attention particulière. Elle
doit être protégée contre des pollutions éventuelles, car elle constitue un produit vital pour
chaque être vivant, qu’il vit dans l’eau ou en dehors de celle-ci.
I. 2. Pollution de l’eau
En raison de sa capacité à dissoudre de nombreux composés en grande quantité,
elle est rarement présente en état pur dans la nature. En effet, durant le cycle hydrologique en
perpétuel mouvement continu que doit suivre l’eau, elle absorbe des quantités variables
d’innombrables matières polluantes, dont des gaz contenus dans l’atmosphère, des matières
organiques et minérales indésirables.
La contamination des eaux peut donc se faire directement ou indirectement. Elle
provoque ainsi des effets polluants, lesquels sont nuisibles aux milieux récepteurs que les
reçoivent régulièrement. Ces milieux récepteurs peuvent être des ressources hydrauliques, des
ressources biologiques ou autres. A cet effet, l’eau est souvent devenue impropre pour des
usages domestiques ou industriels.
D’après l’Organisme Mondial de la Santé (OMS), la pollution de l’eau est la
dégradation de l’aptitude de l’eau à une emploie déterminé (AFNOR, 1990). Et selon Beaux
(2002), la pollution de l’eau est une altération de quantité d’eau.
Afin d’illustrer ce cas, l’exemple du Sud de Madagascar peut être cité. Au sud de
Toliary, aux environs de Beholoky et Anakao, l’eau de surface est rare ou presque inexistante,
tandis que l’eau souterraine est abondante. Il n’est même pas nécessaire de creuser profond,
c’est-à-dire à plus de 1.5 m, pour trouver de l’eau. Mais le problème d’eau potable persiste
toujours aux environs de ces localités, car ces eaux souterraines sont d’un très grand taux de
salinité, qui les rend impropres pour résoudre les problèmes évoqué (problème d’eau potable).
MAROZARA Victorine
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I. 2. 1. Sources de pollution
Outre l’usage principal de l’eau comme eau potable pour l’homme, elle est
également utilisée dans de nombreux cas l’irrigation des terrains de cultures, l’usinage et
autres. Mais l’eau naturelle contient des impuretés en suspension ou dissoutes en elle, qui la
rendent impropres pour de nombreux usages. Dans l’état actuel des choses, l’eau, comme
l’environnement en général, est exposée aux risques constants de pollution (ou de
contamination). Deux formes de pollution de l’eau peuvent être citées, à savoir ;
la pollution directe ; et
la pollution indirecte
Mis à part les eaux usées provenant de l’activité humaine, la pollution de l’eau
peut être due par d’autres sources, à savoir : l’eau pluviale, les pollutions accidentelles, les
pollutions radioactives et les pollutions microbiennes.
I. 2. 2. Cas de la Société Industrielle du Boina
La Société Industrielle du Boina (SIB) a été crée en 1936. Elle est spécialisée dans
la production des savons de ménage, de l’huile raffinée des graines de coton et du détergent.
Elle utilise des substances auxiliaires chimiques, comme intrants, dans le processus de
fabrication du savon de ménage. Dans ses activités industrielles, la Société Industrielle du
Boina (SIB) consomme régulièrement environ 60m3 d’eau par jour dans le processus de
raffinage de l’huile et de la production des savons et du détergent. En conséquence, elle rejette
quotidiennement des eaux usées, qui peuvent éventuellement contient diverses substances
polluantes issues des produits chimiques utilisés. Le milieu récepteur de ces rejets est la zone
de mangrove (Avicennea marina) qui se trouve dans la baie de Bombetoka.
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Chapitre II : EAUX USEES
Après utilisation, l’homme rejette l’eau dans la nature. A une époque lointaine,
ces rejets ne posaient aucun problème majeur, la population étant très dispersée sur l’étendue
de la terre. Les rejets se sont dégradés de façon naturelle et plus ou moins satisfaisante.
Depuis quelques temps, avec la croissance démographique et l’accroissement sans cesse de
l’industrialisation, l’humanité est confrontée aux problèmes causés par ces rejets dans
l’environnement, car les milieux récepteurs ne suffisent plus à assurer l’élimination des
pollutions des eaux usées.
Les eaux usées peuvent être définies comme des eaux ayant déjà servie pour
satisfaire un besoin quelconque (besoin domestique, industriel ou agricole). L’eau rejetée
après utilisation est donc appelée eau usée ou eau résiduaire. Ces eaux contiennent des
substances, nocives ou non, en suspension ou dissoutes en elles, mais leur composition varie
selon à quoi elles ont exactement servie. La contamination des eaux les rende souvent
impropre pour plusieurs types d’utilisation. D’une manière générale, une eau résiduaire, selon
sa composition, provoque et accroît la pollution du milieu naturel, c'est-à-dire
l’environnement. En effet, les eaux usées brutes rejetées dans la nature peuvent s’infiltrer en
partie dans le sol. Ce processus provoque une pollution des nappes phréatiques et des nappes
profondes, dont les eaux peuvent être utilisées directement par les ménages. D’autres
ruissellent sur le sol ou dans les réseaux d’égout et se déversent dans les rivières et ensuite
dans la mer. L’augmentation de cette pollution peut entraîner des conséquences graves pour la
santé publique. Elle peut également réduire les ressources en eau utilisable et occasionner
ainsi la destruction de la vie dans les rivières. Cette pollution de l’eau peut s’étendre à la mer
qui devient actuellement la plus grande poubelle du monde. Il existe deux manières pour
classer les eaux usées. Elles peuvent être classées selon leur origine ou selon leur nature.
MAROZARA Victorine
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II. 1. Classification des eaux usées selon leur origine
D’après l’analyse de leur origine, les eaux usées peuvent être regroupées en trois
grandes catégories suivantes :
(i) les eaux résiduaires domestiques ;
(ii) les eaux résiduaires industrielles ; et
(iii) les eaux résiduaires agricole
II. 1. 1. Eaux résiduaire domestiques
Les eaux usées domestiques proviennent des rejets domestiques et de ceux venant
des installations à caractères collectifs comme les établissements scolaires, les hôpitaux, les
casernes, les petits ateliers et les centres commerciaux. Ces rejets peuvent entraîner de graves
désordres. Quelques exemples peuvent être cités :
les charcuteries à cause de l’abondance des graisses qu’elles rejettent ;
les teintureries qui sont tentées de rejeter certaines matières nocives ;
les ateliers de photographie quand l’argent n’est pas récupéré ;
les rejets des hôpitaux ; et
les laboratoires négligents.
En outre, il y a aussi les eaux provenant du lavage des rues, des trottoirs et des
marchés, les eaux des fontaines publiques, de l’entretien de la voirie, des stations services et
des restaurants. Il y a également les différents usages domestiques de l’eau comme l’arrosage
du jardin et l’abreuvage des animaux domestiques.
II. 1. 2. Eaux résiduaires industrielles
Les eaux usées industrielles sont très différentes des eaux usées domestiques.
Leurs caractéristiques varient d’une industrie à une autre, selon leur activité et leur objet. Les
produits et les sous produits utilisés dans les différentes activités industrielles, qui nécessitent
l’utilisation de l’eau, laissent des traces dans les eaux de rejet. A cet effet, différentes
substances peuvent se retrouver dans ces eaux usées, à savoir :
MAROZARA Victorine
25
des matières organiques et des graisses (industries agroalimentaire) ;
des hydrocarbures (raffinerie) ;
des résidus de métaux (métallurgie …) ;
des acides, des bases et des produits chimiques divers (industries chimiques …)
de l’eau chaude (circuit de refroidissement des centrales thermiques) ;
des matières radioactives (centrales nucléaires, traitement des déchets radioactifs) ;
des produits toxiques ; et
des solvants
Une usine comporte toujours des installations sanitaires. A cet effet, des quantités
non négligeables de rejets d’eaux usées domestiques, en fonction du nombre des employés,
s’ajoutent aux rejets industriels spécifiques.
II. 1. 3. Eaux résiduaires agricoles
Les sources de pollution agricole sont au nombre de deux. Il y a, d’une part, les
engrais et les produits phytosanitaires comme les pesticides et, d’autres part, les effluents des
élevages souvent riches en composés azotes.
Les engrais les plus employés, dans l’agriculture d’aujourd’hui, sont les engrais
chimiques riches en azote et en phosphore. L’utilisation massive de ces engrais est due au fait
qu’elles sont très soluble, car les plantes se nourrissent essentiellement des matières dissoutes.
Cette grande solubilité entraîne l’enrichissement du sol en nitrates et en phosphates. Une
partie de ces substances est absorbée par les végétaux pour le besoin de leur bonne croissance
et l’amélioration de leur rendement, tandis qu’une autre partie est emportée par les
précipitations en pénétrant dans le sol. Avec le temps et grâce aux précipitations, ces
substances chimiques finiront par atteindre les cours d’eau, les étangs, les nappes phréatiques
et les nappes profondes tout en entraînant l’augmentation de la concentration en nitrates et en
phosphates dans les milieux récepteurs.
Les produits phytosanitaires, utilisés comme des substances destinées à protégées
les végétaux contre des organismes nuisibles, sont des molécules peu biodégradables. Une
fois ces dernières emprisonnées dans la nappe souterraines, elles y restent. Par conséquent,
leur nombre ne cessera d’augmenter d’année en année car les apports se poursuivent.
MAROZARA Victorine
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Les effluents des élevages, producteurs de lisier (mélange d’urines et des matières
fécales des animaux), sont des sources majeures de pollution azotée. Lors de l’épandage du
lisier, une part importante d’azote se retrouve dans les cours d’eau ou gagne les nappes
souterraines.
Les eaux résiduaires agricoles sont caractérisées par la présence dans l’eau des
fortes teneurs en sels minéraux, tels que l’azote, le phosphore, le potassium. Ces substances
viennent des engrais, des purins et des lisiers, mais aussi des produits chimiques de traitement.
II. 2. Classification des eaux usées selon leur nature
Les eaux usées peuvent être également classées en fonction la nature de leur
contamination. A cet effet, quatre natures de pollution sont distinguées, dont :
(i) la pollution organique ;
(ii) la pollution chimique ;
(iii) la pollution microbienne ; et
(iv) la pollution radioactive.
La pollution des eaux (cours d’eau, mer, lacs ou autres) par des produits chimiques est
devenue l’un des problèmes majeurs de la protection de l’environnement. Cette pollution
chimique a deux origines :
la pollution directe qui est parfaitement identifiable par ses origines ; elle provient
des usines, raffineries, et des fuites de conduites ou autres ;
la pollution indirecte qui n’a pas de source précise connue et qui se propage à partir
du ruissellement dans les champs et les chantiers divers, su suintement des fosses
sceptiques ou des égouts ; l’origine de celle-ci est difficile à identifier.
MAROZARA Victorine
27
II. 3. Conséquences de la pollution de l’eau
Le rejet des eaux résiduaires non épurées dans le milieu récepteur (rivière, lac,
fleuve, mer, …) provoque l’altération de ce dernier. Cette altération a des effets immédiats et
à long terme. Elle peut aussi entraîner des méfaits dans plusieurs domaines.
II. 3. 1. Conséquences sanitaires
Il est indiscutable que l’eau constitue un élément essentiel pour la survie de
plusieurs espèces qui vivent sur la terre. L’eau contaminée peut être également responsable de
la contamination de maladie pour l’homme, les animaux et les végétaux. Ces maladies sont
souvent provoquées par des bactéries, des virus, des protozoaires, des œufs de vers et des
parasites contenus dans les eaux polluées.
Les maladies véhiculées par l’eau peuvent être contractées par l’ingestion des
eaux impropres à la consommation, des aliments contaminés (des poissons vivants dans les
eaux usées, des légumes arrosés par des eaux bactériologiquement polluées) ou encore
contractées au simple contact avec le milieu aquatique (en marchant ou en se baignant dans
les eaux polluées).
II. 3. 2. Conséquences esthétiques
Les conséquences esthétiques sont les plus perceptibles aux yeux de grand public.
Elles sont celles dont les riverains et le grand public auront en premier lieu remarqué. Elles se
manifestent par le changement de goût de l’eau, la modification de la couleur de l’eau
(verdâtre ou noirâtre …), le dégagement des mauvais odeurs et enfin par l’observation des
ordures dans l’eau. Parfois, des films noirs apparaissent à la surface de l’eau émanant surtout
des huiles de vidange. Tout ceci modifie l’aspect de l’eau.
II. 3. 3. Conséquences écologique
Le rejet des eaux contaminées non épurées dans la nature peut provoquer des
conséquences néfastes sur l’environnement. Cette situation peut également provoquer des
désordres graves au niveau de l’équilibre écologique, car elle peut aboutir à la destruction de
MAROZARA Victorine
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la vie des micro-organismes vivant dans le milieu récepteur, la dégradation progressive de
l’environnement, qui se manifeste par le changement au niveau des formations végétales
(changement de paysage) et même par une certaine mutation génétique de certaines espèces
animales.
Les conséquences écologiques reflètent la dégradation du milieu biologique tout
en entraînant un changement de la qualité des eaux du milieu récepteur (lac, rivière, mer, …).
En effet, le déversement d’un effluent pollué peut modifier l’équilibre naturel de l’eau du
milieu récepteur. Selon son importance, elles peuvent provoquer un nouvel état d’équilibre,
ou au contraire une dégradation inacceptable de l’équilibre originel. Cette dernière est due à
l’incapacité ou à l’insuffisance de l’autoépuration de l’eau du milieu récepteur. Le processus
d’autoépuration des eaux s’effectue par l’activité des organismes présents sous l’action des
facteurs physiques et chimiques comme la variation des températures, la teneur en gaz
carboniques, la teneur en oxygène ou d’autres composés chimiques actifs. L’autoépuration
repose sur le bon fonctionnement d’une chaîne alimentaire. Les organismes vivants dans le
milieu récepteur absorbent les macromolécules des polluants ; ceux-ci et/ou leurs excréments
sont consommés à leur tour par d’autres espèces, jusqu’à la production de composés
relativement simples, dont la majeure partie sert de nutriment aux plantes aquatiques. Si un
disfonctionnement de cette chaîne se manifeste, c’est le processus de l’autoépuration qui sera
bloqué. Par conséquent, cette situation entraînera une augmentation incessante de la quantité
des substances polluantes dans milieu récepteur qui n’arrive plus à les absorber.
En outre, la quantité d’oxygène de l’eau du milieu récepteur doit être excédentaire
pour que la dégradation biologique des polluants se fasse. L’oxygène est apporté par le
brassage constant de l’eau. Or le rejet continuel des effluents pollués dans la nature génère le
phénomène inverse. L’épuration des polluants fait naître une demande supplémentaire en
oxygène en sus de la consommation propre de milieu récepteur. En effet, la teneur en oxygène
dissous des eaux usées est faible. Et lorsque le débit de la pollution est supérieur au pouvoir
épurateur du milieu récepteur, ce dernier n’arrive plus à épurer naturellement les substances
polluantes des eaux résiduaires.
La disparition du pouvoir épurateur naturel de l’eau engendre son eutrophisation.
Celle-ci peut être définie comme l’enrichissement de l’eau en sels minéraux, tels que les
nitrates et les phosphates. Ce phénomène entraîne également l’appauvrissement su milieu en
MAROZARA Victorine
29
oxygène ou accélère la prolifération de la végétation aquatique, notamment des algues et
autres formes plus développées de la vie végétation aquatique, notamment des algues et autres
formes plus développées de la vie végétale.
II. 3. 4. Conséquences industrielles
L’industrie est un grand consommateur d’eau. Les utilisations industrielles
requièrent non seulement une grande quantité d’eau mais aussi une qualité souvent très élevée
sur le plan de sa composition chimique et biologique. Ainsi, la pollution de l’eau pourrait
limiter la satisfaction des besoins en eau des industries et pourrait donc limiter également la
croissance industrielle.
II. 3. 5. Conséquences agricoles
L’activité agricole est souvent tributaire de l’eau. Elle utilise des quantités
considérables d’eau pour l’arrosage, l’irrigation et l’abreuvage des animaux, le plus souvent
sous sa forme brute, c'est-à-dire non traitée. La texture du sol, les cultures et les bétails sont
sensibles à la qualité de l’eau. Certaines plantes peuvent absorber et stocker les polluants dans
leurs tissus et dans leurs racines. Les eaux résiduaires peuvent contaminer les cultures. Elles
peuvent aussi engendrer la diminution de leurs rendements.
MAROZARA Victorine
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Chapitre III : PROBLEMATIQUES DES EAUX DE REJET DE LA SOCIETE
INDUSTRIELLE DU BOINA
Les rejets d’eaux usées non traitées, par des industries utilisant des intrants
contenant des produits chimiques, quel que soit le degré de leur nocivité, peuvent avoir des
effets néfastes sur l’environnement. Les substances polluantes en suspension dans ces eaux
usées peuvent affecter gravement l’environnement et constituent une menace sérieuse pour la
faune et la flore aquatiques et pour ceux qui utilisent ces eaux ainsi que leurs produits. En
effet, c’est le milieu récepteur de ces eaux usées qui subissent en premier les conséquences.
Dans l’exécution de ses activités de fabrication d’huile alimentaire (qui se fait à
partir des graines de coton) et, surtout, dans la fabrication du savon de ménage utilise des
produits chimiques. En fait, les graines doivent être d’abord débarrassées des résidus des
insecticides utilisés pendant le traitement de la plante cotonnière à son stade agricole. Les
eaux usées après le lavage des graines emportent ces résidus.
En outre, quelques produits chimiques sont utilisés dans le processus de
fabrication, particulièrement du savon de ménage, et dans le traitement de l’eau à utiliser dans
le circuit industriel. Le tableau suivant présente quelques caractéristiques de ces produits
chimiques et leur domaine d’utilisation.
Tableau 02. Utilisation de produits chimiques
Produits Utilisation Quantités
consommée/an Toxicité
Soude caustique Fabrication du savon 906 720kg Irritante et corrosive
Carbonate Fabrication du savon 8 500kg Irritante pour la peau
Dodecylbenzène sulfonate
(détergent Sibax) Fabrication de détergent
Phosphate de sodium Adoucisseur pour la
chaudière LD50 = 7,40g/kg (rats)
Source : Société Industrielle du Boina
MAROZARA Victorine
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III. 1. Caractéristiques des rejets
Les rejets générés par les activités de la Société Industrielle du Boina (SIB)
peuvent être classés en trois catégories, dont les effluents liquides, les déchets solides et les
émissions atmosphériques. Mais quelque soit la nature de ces rejets, ils ont tous des retombés
directs ou indirects sur la qualité des eaux de rejet de la société.
III. 1. 1. Rejets liquides
Les rejets liquides générés par l’usine (raffinage et savonnerie) viennent
principalement e plusieurs sources :
du lavage des huiles après l’opération de neutralisation par la soude caustique, qui a
pour objectif d’éliminer les substances alcalines (savon et soude en excès) ;
des condensas issus de l’opération de désodorisation par stripping ;
de l’opération de décantation des acides gras qui sont fondus avec de la vapeur avant
leur utilisation pour la fabrication du savon ;
et enfin, du lavage des fûts, ayant contenu les acides gras, avec de la soude et de
l’eau.
Les caractéristiques de ces rejets liquides sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Tableau 03. Caractéristiques des effluents liquides (mesure mai 2003)
Echantillons Débit (m3/h)
Potentiel d’Hydrogène
Température (°C)
Conductivité (µs/cm)
Turbidité (NTU)
Oxygène Dissous (mg/l)
DBO5 (mg/l)
DCO (mg/l)
P (mg/l)
Bac de réception des rejets
10,4 10,4 31,2 1 800 > 2 000 1,9 n.d n.d n.d
Eau de lavage des fûts
12,3 12,3 n.d 7 630 n.d n.d 1 001 1 313 n.d
Dernier lavage de l’huile
10,8 10,8 32,6 2 300 > 2 000 2,6 13 501 33 464,4 n.d
Sortie du bassin de décantation
9,6 9,6 30,1 2 100 > 2 000 0,3 2 252 6 885 2,5 - 6,3
n.d : non défini
Source : Société Industrielle du Boina
L’évacuation journalière des rejets liquides se fait de manière discontinue, suivant la
réalisation des opérations précédemment citées. Elle se fait généralement le matin et le soir.
MAROZARA Victorine
32
III. 1. 2. Déchets solides
Les principaux déchets solides issus du processus de fabrication, aussi bien de
l’huile alimentaire que du savon, sont :
les coques obtenus après le passage des graines de coton dans la chaîne suivante :
décortiqueuse, tarare et séparateur ;
les duvets qui sont des fibres de coton très fines ayant recouvert la graine et qui
s’éliminent avec les coques ;
les tourteaux issus de l’extraction de l’huile par la presse ;
les déchets solides issus du tamisage et filtration de l’huile brute ;
les boues du curage du bac avant le bassin de décantation ;
les boues dans le bassin de décantation qui contiennent encore environ 37% de l’huile.
III. 1. 3. Emissions gazeuses
Les émissions atmosphériques sont dues à l’utilisation de vapeurs surchauffées dans
le circuit de production (huile et savon). La Société Industrielle du Boina (SIB) dispose d’une
chaufferie utilisant des coques et des copeaux de bois comme combustibles.
La chaufferie fonctionne en continu, et la fumée blanche, signe d’une bonne
combustion, est évacuée par une cheminée de 12m de hauteur et de 2,60m de diamètre. Faute
d’équipement de mesure, aucune donnée sur la nature des émissions gazeuses n’est disponible.
MAROZARA Victorine
33
Conclusion
Quelque soit la nature et l’origine des eaux usées, c’est le milieu récepteur qui se
retrouve par la même occasion contaminée. Sans avoir subi un éventuel traitement, elles
pourraient compromettre la qualité de l’eau du milieu en provoquant ainsi sa pollution. Cette
dernière peut engendrer de nombreuses conséquences sur le déroulement de la vie dans le
milieu récepteur.
MAROZARA Victorine
35
Chapitre I : METHODOLOGIE
Avant l’année 2002, les eaux usées de la Société Industrielle du Boina (SIB), qui
contiennent des substances polluantes, ont été déversées directement dans la nature.
Cependant, pour faire face à ce problème de pollution, la Société Industrielle du Boina (SIB) a
mis en place une unité de traitement des eaux usées.
Les matières organiques et minérales indésirable en suspension peuvent être
éliminées par des méthodes, telles que le criblage et la sédimentation. L’eau peut être
également traitée avec des composés tels que le charbon actif pour supprimer les goûts et les
odeurs. Et enfin, pour détruire les micro-organismes pathogènes qu’elle contient, l’eau peut
être traitée de plusieurs façons : le filtrage, la javellisation et l’irradiation.
I. 1. Système adopté par la Société Industrielle du Boina
Pour des objectifs tant économique, technique qu’environnemental, la Société
Industrielle du Boina (SIB) utilise différents modes de récupération, recyclage et de traitement
des effluents liquides et solides. Le mode de traitement des eaux usées, adopté par cette
société, est basé sur la décantation.
C’est un système dit aérobie, car il repose sur la capacité des micro-organismes à
absorber les matières dissoutes ou en suspension contenues dans les eaux usées et la présence
d’une quantité suffisante d’oxygène dans le milieu récepteur.
I. 1. 1. Récupération des coques
Les coques issues du décorticage sont collectées dans des sacs pour être utilisées
comme combustible dans la chaufferie. A cet effet, elles sont mélangées avec des copeaux de
bois. Environ 600 sacs par semaines, équivalent à environ 6,5 tonnes de copeaux de bois, sont
nécessaires pour assurer les besoins de l’usine.
MAROZARA Victorine
36
I. 1. 2. Recyclage des eaux de refroidissement
Utilisation différentes pompes et un thermo-compresseur, les unités de production
utilisent d’importantes quantités d’eau pour le refroidissement. Après avoir été refroidie, par
le passage dans une cuve troué munie d’un ventilateur radial, l’eau refroidie est de nouveau
collectée pour être réutilisée. Le processus forme une boucle.
I. 1. 3. Bacs florentins
Deux bacs florentins sont utilisés dans le processus de fabrication de l’huile
raffinée de coton. Le premier bac, d’une capacité d’environ 1,36m3, qui se trouve juste après
la cuve de décantation des huiles neutralisées et lavées, a pour fonction de récupérer l’huile
dans l’eau de lavage. Le deuxième florentin, d’une capacité de 2m3, se trouve à l’extérieur de
l’usine. Il permet en quelque sorte la pré-décantation des effluents liquides venant de
l’huilerie avant leur passage dans le bassin de décantation. Le curage de ce deuxième bac
florentin génère des boues qui sont tout simplement évacuées dans l’enceinte de l’usine pour
le moment.
I. 1. 4. Bassin de décantation
Photo 1 : Présentation du bassin de décantation
MAROZARA Victorine
37
Figure 1 : Schéma du bassin de décantation
10,10m
2,00m
2,40m
Eaux Usées
Rejet
Ecoulement des eaux
bassin I
Profondeur 1,45m III
Traitement / Chaulage
bassin V
bassin IV
bassin II
10
,40m
MAROZARA Victorine
38
Depuis l’année 2002, la Société Industrielle du Boina (SIB) d’un bassin de
décantation à cinq compartiments d’une capacité global de 152,25m3 qui centralise les
effluents liquides issus des unités de production d’huile raffinée de coton et du savon. Le
bassin permet de retenir les boues solides et de réduire sensiblement les matières en
suspension dans le rejet final. Le bassin de décantation constitue l’essentiel du système de
traitement des eaux usées de la Société Industrielle du Boina (SIB). Mais dans sa conception
actuelle, le bassin de décantation ne suffit pas à lui seul pour épurer les eaux usées.
I. 2. Système perspectifs du LARED
Le Laboratoire d’Analyse et de Recherche sur l’Environnement et Déchet
(LARED) a opté pour le traitement anaérobie des eaux usées de la Société Industrielle du
Boina (SIB). C’est un système de traitement biologique. L’épuration biologique fonctionne
par la mise en contact des eaux usées avec un milieu biologique actif. La vue d’ensemble de
l’installation de ce système est présente par la photo ci-après.
Photo 2 : Vue d’ensemble du système
L’épuration biologique doit respecter et suivre les procédures présentées par le schéma dans la
figure 2.
MAROZARA Victorine
39
Figure 2 : Schéma du système perspectif du LARED
Rejet
I. 2. 1. Bidon avec filtre (dégrillage)
Avant de commencer les opérations de traitement des eaux usées, il faut d’abord :
Filtrer les eaux usées avant de les verser dans le bidon afin de retenir les substances
non dégradables en suspension par un filtre de 0,5mm ; et ensuite
Tamponner l’eau (solution tampon : acide chlorhydrique, urée, bicarbonate 1g/l)
pour réguler la valeur du pH entre 6 à 8,5 pour augmenter la précipitation du
phosphore et azote et faciliter la dégradation des substances en suspension au
réacteur UASB.
C’est une opération de dégradation. L’objet de dégrillage est de débarrasser l’influent des
matières les plus volumineuses dans les eaux à traiter. Le dégrillage facilite le travail de la
station d’épuration du point de vue biologique et protection mécanique de l’ouvrage. Cette
opération doit être toujours effectuée avant chaque opération de traitement.
Biogaz
UASB
Mâchefer
Bidon final
Bidon avec
filtre
Pompe 1
Décanteur
Pompe 2
MAROZARA Victorine
40
I. 2. 2. Pompes
Ces pompes sont utilisées pour :
Tirer les eaux usées dans le bidon vers le bassin de décantation ;
Evacuer les eaux usées du bassin de décantation vers le digesteur, et
Régler la vitesse du temps de rétention dans le digesteur.
Photo 3 : Présentation d’une pompe
I. 2. 3. Décanteur
Le décanteur sert à :
Séparer les effluents liquides et des matières solides contenus dans les eaux usées ;
MAROZARA Victorine
41
Sédimenter les substances non dégradables, c'est-à-dire solide non organique, comme
les sables ; et
Décanter les boues.
Photo 4 : Présentation du décanteur
Il est nécessaire de vider régulièrement le décanteur et sécher les boues au soleil. La boue
sédimentée doit être soutirée d’une manière régulière pour la fermentation septique et
empêcher le solide de remonter en surface. Il faut que la concentration de la boue soit grande
er la vitesse de floculation de particule dans le décanteur est en rapport avec la concentration
de solide en suspension et la capacité physique naturelle.
I. 2. 4. UASB (Upward-flow Anaerobic Sludge Blanket)
L’UASB est un système de traitement biologique des eaux usées en utilisant les
bactéries anaérobique. Il a pour objet de dégrader des molécules complexes, des matières
organiques polluantes. Cette dégradation peut être poussée jusqu’à la minéralisation complète
et le processus de dégradation peut s’accompagner d’une précipitation de matières.
L’UASB joue le rôle du digesteur. Des lits bactériens sont introduits à l’intérieur
et mis au fond de l’UASB. C’est un système de traitement anaérobie des eaux usées en
utilisant des populations bactériennes (bactéries acidogènes et bactéries méthanogènes). Ces
MAROZARA Victorine
42
bactéries travaillent en même temps pour épurer l’eau usée. Elles ne peuvent fonctionner que
si la valeur du pH est comprise entre 6 et 8,5 et de température entre 30 à 37°C. Ces bactéries
ont pour rôle de dégrader les substances indésirables contenues dans les eaux usées.
Photo 5 : Présentation de l’UASB
Par mesure de précaution, l’UASB doit être protégé avec du sachet noir pour
éviter la formation des algues rouges. Le but est d’isoler l’UASB de la lumière qui favorise la
formation des algues sur les parois du digesteur. Ces dernières s’avèrent très dangereuses, car
elles tuent les bactéries qui jouent le rôle des épurateurs très efficaces.
Figure 3 : Schéma de l’UASB
Sortie
eau traité
vers Mâchefer
Boule de gaz
Bactéries
Robinet de vidange
MAROZARA Victorine
43
Schéma de l’UASB
Sortie de biogaz
Séparateur
si la base arrive
jusqu’au plafond, donc
le milieu séparateur
MAROZARA Victorine
Séparateur des Solides
si la base arrive
jusqu’au plafond, donc
le milieu séparateur
Robinet pour vérifier
les différents
paramètres
Eau chauffée pour
maintenir la température
entre 30 et 37°C
Entré d’eau du bassin
de Décantation
MAROZARA Victorine
44
I. 2. 5. Chauffage de l’UASB
Le chauffage est également nécessaire pour garder la température ambiante de
l’eau entre 30 et 37°C, afin de créer une atmosphère vivable pour les bactéries mésophiles
dans l’UASB. En effet, s’il y a changement de température (augmentation ou diminution), les
bactéries s’enveloppent, et par conséquent les actions de dégradation seront ralenties.
Photo 6 : Présentation du chauffage
I. 2. 6. Mâchefer
Le mâchefer est un système de traitement biologique le plus vieux mais le plus
facile à utiliser. Il joue le rôle du filtre percolateur (trickling filter). Les pellicules de bactéries
qui se forment sur les cailloux, absorbent les subst
Photo 7 : Présentation du mâchefer
Le système est simple
dégradées par le réacteur, sont traitées par le mâchefer. Elles servent de nutriment aux
bactéries.
MAROZARA Victorine
45
Le mâchefer est un système de traitement biologique le plus vieux mais le plus
facile à utiliser. Il joue le rôle du filtre percolateur (trickling filter). Les pellicules de bactéries
qui se forment sur les cailloux, absorbent les substances arrivées sur ces derniers.
Présentation du mâchefer
tème est simple : toutes les substances organiques, qui ne sont pas
dégradées par le réacteur, sont traitées par le mâchefer. Elles servent de nutriment aux
MAROZARA Victorine
Le mâchefer est un système de traitement biologique le plus vieux mais le plus
facile à utiliser. Il joue le rôle du filtre percolateur (trickling filter). Les pellicules de bactéries
ances arrivées sur ces derniers.
: toutes les substances organiques, qui ne sont pas
dégradées par le réacteur, sont traitées par le mâchefer. Elles servent de nutriment aux
MAROZARA Victorine
46
Les lits bactéries sont constitués par l’accumulation sur une hauteur convenable de matériaux
poreux. Ces matériaux, arrosés d’eau décantée, se recouvrent rapidement, après quelques
semaines de maturation, de pellicule membrane riche en colonies microbiennes, qui assurent
l’épuration des eaux usées.
L’action de ces matériaux doit s’exercer sur une surface ainsi grande que possible.
Afin d’augmenter cette surface, il est primordial de choisir des matériaux de faibles
dimensions pour maintenir le vide pour le passage de l’eau et de l’air. Une couche de
matériaux plus grosse peut être disposée à partie inférieure pour favoriser l’évacuation des
effluents épurés.
La hauteur de matériaux constituants le lit bactérien doit être au minimum de
1,5m et au maximum de 4 à 5m. Le système de distribution des effluents est d’une grande
importance pour la qualité de l’épuration. Il doit être à l’abri du froid et du vent.
I. 2. 7. Bidon final
Le bidon final constitue un bassin de décantation avant le rejet final dans la
nature. Son existence permet de contrôler les différents paramètres et la qualité de l’eau avant
de la rejeter dans le milieu récepteur.
I. 3. Etude du phénomène UASB et bactérie
I. 3. 1. Fermentation acide
Les matières brutes abandonnées sous l’eau produisent en fermentant de
l’hydrogène (H2) et gaz (CO2). Dans ce cas, la boue devient acide. Cette fermentation acide
est lente et ne rend pas la boue plus apte à sécher.
I. 3. 2. Fermentation basique
Dans un digesteur en bon état de fonctionnement, il se produit une fermentation
basique dénommée : « digestion de boue ». Elle produit du CO2, N, CH4 et les boues restent
durant l’opération une base alcaline et ceci est provoqué sans dégagement d’O2.
MAROZARA Victorine
47
La décomposition se fait en deux phases. Il se forme des acides organiques qui se
transforment par la suite en acides carboniques et en méthane. La seconde phase se déroule en
même temps que la première. Mais si trop de matières fraîches sont introduites ou si la
température s’abaisse, la seconde phase interviendra plus différemment et les acides peuvent
s’accumuler de telle sorte que l’activité des bactéries se trouve paralysée.
La température interne du digesteur a une grande influence sur la vitesse de
digestion de boue. La décomposition est d’autant plus grande à haute température et la
production de gaz est importante.
I. 3. 3. Epuration par lits bactériens
Au cours de l’exploitation du système, il faut éviter l’encrassement des lits
bactériens. Cet encrassement se manifeste par l’augmentation des influents épurés et que les
proches d’eau se forment en surface. Ces derniers sont dus à des algues ou à des champignons
qui ne se développent que dans la couche supérieure des matériaux.
Le meilleur remède contre le colmatage consiste à l’addition de chlore à l’eau ou à
la mise en repos du lit pendant plusieurs jours. Dans le lit à haute charge, il est souhaitable
d’effectuer un pompage en retour. Cette opération tue les champignons et elles seront
entraînées par les effluents sur le lit à faible charge. La lutte peut être conduite par une
solution chlorée ou autre.
MAROZARA Victorine
48
Chapitre II : PROCEDURE EXPERIMENTALE
La Laboratoire d’Analyse et de Recherche sur l’Environnement et Déchet
(LARED) est institué au sein de l’Université de Mahajanga. C’est un laboratoire d’analyse
des eaux usées. Il a déjà effectué quelques analyses des eaux usées de la Société Industrielle
du Boina (SIB). Un traitement des eaux de rejet de la Société Industrielle du Boina (SIB).
II. 1. Détermination des paramètres physico-chimiques
Deux paramètres ont été considérés dans l’analyse des eaux de rejet de la Société
Industrielle du Boina (SIB) effectuée par le Laboratoire d’Analyse et de Recherche sur
l’Environnement et Déchet (LARED) de l’Université de Mahajanga. Les mesures de la
température de l’eau et du potentiel d’hydrogène (pH) ont été relevées.
La température de l’eau est déterminée avec un thermomètre précis. La mesure de
la température de l’eau est effectuée sur le terrain au moment de l’échantillonnage. C’est à cet
instant précis que se fait aussi la lecture de la mesure. Tandis que la concentration en ion
hydrogène est déterminée à l’aide d’un pH-mètre. La mesure du pH était faite dans le
laboratoire de LARED, avant de mettre les échantillons dans l’étuve.
II. 2. Détermination des substances indésirables
Les matières en suspension (MES) peuvent être définies comme des particules
solides très fines contenues dans les eaux usées. La détermination des matières en suspension
(MES) dans les eaux usées de la Société Industrielle du Boina (SIB) a été effectuée par le
LARED par la méthode de filtration en utilisant la NF T90-101.
MAROZARA Victorine
49
II. 2. 1. Principe
A l’aide d’un équipement de filtration sous vide ou sous pression, l’échantillon est
filtré sur un filtre en fibre de verre. Le filtre est ensuite séché à 105°C, et la masse du résidu
retenu sur le filtre est déterminée par pesée.
II. 2. 2. Mode opératoire
Après le séchage à 105°C pendant 5 heures et un refroidissement d’une heure au
dessiccateur, les filtres sont pesés sur une balance analytique de 0,1 mg près.
II. 2. 3. Expression de résultat
Le taux des MES, exprimé en mg/l, est donné par l’expression suivante :
(M1 - M0) x 1 000 MES = ------------------------
V
Avec V : le volume en ml de l’échantillon
M0 : la masse en mg du filtre avant utilisation
M1 : la masse en mg du filtre après utilisation
II. 3. Détermination des matières minérales en suspension
La détermination des matières minérales en suspension est opérée après la
détermination des matières en suspension (MES) dans les eaux usées.
II. 3. 1. Mode opératoire
Après l’opération pour la détermination des matières en suspension (MES), les
filtres sont calcinés à 550°C pendant une heure après quoi ils sont laissés refroidir dans le
dessiccateur, et ensuite pesés pour avoir matière minérales en suspension (MMS).
MAROZARA Victorine
50
II. 3. 2 Expression de résultat
Le taux de matières minérales en suspension (MMS), exprimé en mg/l, est donné
par l’expression suivante :
(M2 - M0) x 1 000 MMS = -----------------------
V
Avec V : le volume en ml de l’échantillon
M0 : la masse en mg du filtre avant utilisation
M2 : la masse en mg du filtre après calcination à 550°C
II. 4. Détermination des matières volatiles en suspension
Le taux des matières volatiles en suspension (MVS), exprimé en mg/l, est donné
par l’expression ci-dessous :
MVS (en mg/l) = MES (en mg/l) - MMS (en mg/l)
Avec : MES : Matières en suspension séchées à 105°C
MMS : Matières minérales en suspension
II. 5. Détermination des paramètres spécifiques des eaux résiduaires
Les eaux résiduaires sont caractérisées par une forte demande en oxygène. La
mesure de la demande chimique en oxygène (DCO) des eaux résiduaires permet d’avoir une
valeur estimative de la presque totalité des matières organiques, biodégradables ou non,
contenues dans ces eaux usées. Cette mesure peut être obtenue à l’aide de procédé de
l’oxydation par voie chimique. En effet, certaines eaux résiduaires empêchent ou retardent la
biodégradation des substances organiques. Les matières organiques de ces eaux usées peuvent
être difficilement biodégradables ou elles sont tout simplement toxiques pour les micro-
organismes qui doivent les absorber comme nutriment. Par conséquent, la détermination de la
MAROZARA Victorine
51
demande biochimique en oxygène (DBO) peut être erronée, d’où la nécessité de la mesure de
la demande chimique en oxygène (DCO).
La demande chimique en oxygène (DCO) est la concentration, exprimée en mg/l,
d’oxygène équivalente à la quantité de bichromate consommée par les matières dissoutes et en
suspension, lorsqu’un échantillon d’eau est traité avec un oxydant dans des conditions
définies. Les échantillons d’eaux résiduaires sont conservés à l’obscurité tout en respectant
rigoureusement une température comprise entre 2°C et 5°C. L’analyse doit être effectuée le
plus tôt possible avec l’utilisation de la NF T90 - 101.
II. 5. 1. Principe
La mesure de la demande chimique en oxygène (DCO) peut se faire par
l’utilisation de la norme NF T90 - 101, qui consiste en un dosage de l’échantillon associé à
des réactifs. La concentration d’oxygène, exprimée en mg/l, équivalente à la quantité de
bichromate consommée par la matière organique lors de l’oxydation à ébullition d’un
échantillon.
La manipulation est effectuée en milieu acide concentré en présence de sulfate
d’argent, qui joue le rôle de catalyseur, et de mercure, qui joue le rôle de complexant des
chlorures. Le dosage final pour déterminer l’excès de bichromate se fait avec une solution
titrée de sulfate de fer et d ammonium en présence de ferrions qui est un indicateur coloré. Le
calcul de la demande chimique en oxygène (DCO) est fonction de la quantité de bichromate
de potassium réduite.
II. 5. 2. Mesure
La mesure de la demande chimique en oxygène (DCO) demande une certaine
préparation. En effet, pour être en conformité avec la norme NF T90-101, l’addition de
l’échantillon et des réactifs doit être effectuée avec précision. Cette séance de préparation doit
respecter avec rigueur la procédure prédéfinie selon l’ordre ci-dessous :
Introduire dans un tube à réaction :
4 billes de verre ;
Prise de l’échantillon : 10,0 ml ;
Ajout de 5,0 ml de solution bichromate de potassium 0,24N ;
MAROZARA Victorine
52
Ajout de 15 ml de solution d’acide sulfurique (4 mol/1) ;
Ajout de sulfate d’argent en agitant soigneusement le tube d’un mouvement circulaire,
puis refroidir sous l’eau courante. Si l’échantillon vire au vert foncé ou vert bleu, la
DCO est supposée supérieure à 700 mg /1.
Dans ce cas, il faut recommencer en prenant un volume d’eau inférieur à 10 ml et compléter à
10 ml avec de l’eau distillée.
Porter à ébullition à 150 °C pendant 2 heures ;
Sortir les tubes à réaction du bloc chauffant et les refroidir au bain-marie d’eau froide ;
Rincer les tubes de refroidissement ave 75 ml d’eau distillée en recueillant les eaux de
lavage dans le tube à réaction ;
Préparer aussi un essai de normalité (N) avec 10,0 ml d’eau distillée + 5,0 ml de
k2Cr2O7 (0,24N) + 15ml de H2SO4 + Ag2SO4 + 75ml d’eau distillée au moment de
dosage ;
Et préparer un essai à blanc (T) avec 10,0 ml d’eau distillée exempte de matières
organiques.
Lorsque la solution est prête, le dosage pour déterminer l’excès de bichromate se
fait avec une solution titrée de sulfate de fer et d’ammonium (0,12N) en présence de ferrions à
l’aide du titreur.
II. 5. 3 Expression de résultat
La valeur de la DCO (mg/1) est donnée par la formule ci-dessous. Les résultats
sont exprimés en milligramme par litre le plus proche.
(VT - VE) x 9 600 DCO= -------------------------x (nombre de dilutions) VN x PE
Avec : PE : volume en ml de la prise d’essai de l’échantillon
VN : volume en ml de sulfate de fer et d’ammonium utilisé pour l’essai normalité
VT : volume en ml de sulfate de fer et d’ammonium utilisé pour l’essai à blanc
VE : volume en ml de sulfate de fer et d’ammonium utilisé pour le dosage de
l’échantillon
MAROZARA Victorine
53
Chapitre III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
Pour mener à bien le traitement des eaux usées, il est impératif de connaître le
nature et les quantités des substances polluantes d’un rejet. En un mot, il faut étudier ses
caractéristiques.
III. 1. Résultats selon le système adopté par la Société Industrielle du Boina
Les activités agro-alimentaires, en général, se caractérisent par des impacts
négatifs sur le milieu récepteurs des rejets. Les fortes charges organiques des effluents bruts
ont comme effets une forte consommation de l’oxygène de milieu récepteur, la sédimentation
des matières en suspension qui se putréfient et provoquent des nuisances olfactives, et la
contribution à l’accélération du phénomène d’eutrophisation.
La Société Industrielle du Boina, composée d’unités de production de l’huile
alimentaire et de savonnerie, ne fait pas exception. Seule la capacité de dilution du milieu
récepteur, qui est la mer, rend les impacts non visibles à l’œil nu. Avant la construction du
bassin de décantation, les effluents qui se déversaient dans les mangroves, contenaient des
boues pâteuses. Depuis l’utilisation du bassin, seule la partie liquide des effluents se déverse
dans les mangroves. Hormis les bassins florentins, le traitement actuel des eaux usées de la
Société Industrielle du Boina est basé sur le chaulage.
Ce système est insuffisant, car, certes il réduit considérablement la quantité des
matières en suspension dans les eaux de rejet, mais il n’a pas la capacité d’éliminer totalement
les charges polluantes des rejets liquides déversés dans la nature. Ce système repose sur la
capacité d’autoépuration du milieu récepteur. Or l’épuration des eaux usées a pour objet de
transformer les matières organiques qu’elles contiennent en produits minéraux inoffensifs, et
non pas séparer seulement les solides des liquides.
MAROZARA Victorine
54
III. 2. Résultats selon le système adopté par le LARED
Les résultats obtenus par le LARED pendant le traitement teste des eaux de rejet
de la Société Industrielle du Boina (SIB) sont donnés dans les tableaux suivants.
Tableau 04. Valeurs des paramètres physico-chimiques
Echantillons
Paramètres
Bassin
I
Bassin
II
Bassin
III
Bassin
IV
Bassin
V
Lavage
du fui
VI
Sortie
VII
pH 6,67 7,00 12,18 11,64 10,78 7,27 10,83
Température (°C) 26,5 27,00 24,8 25,5 25,2 25,2 24,7
Tableau 05. Valeurs de MES, MMS et MVS
Dilution Echantillon Volume
(ml)
PF (M0)
25°C
PF (M1)
105°C
PF (M2)
550°C
MES
kg/l
MMS
mg/l
MVS
mg/l
10ml/100ml bassin I 10 0,1038 0,1390 0,1074 35,28 3,60 31,60
10ml/100ml bassin II 10 0,1010 0,1052 0,1018 4,20 0,80 3,40
20ml/100ml bassin III 20 0,1028 0,1076 0,1033 1,20 0,125 1,075
100ml bassin IV 100 0,1031 0,1053 0,1039 0,022 0,008 0,014
50ml/100ml bassin V 50 0,1014 0,1084 0,1039 0,28 0,10 0,18
5ml/100ml VI (sortie) 5 0,1025 0,1025 0,1041 61,6 6,40 55,20
Avec : PF : Poids du filtre après à 25°C
PF à 105°C : Poids du filtre après fourre à 105°C
PF à 550°C : Poids du filtre après fourre à 550°C
Ces résultats sont obtenus par les modes de calcul suivants :
(M1 – M0) x 1 000
MES = --------------------- V
(M2 – M0) x 1 000
MMS = -------------------- V
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55
MVS = MES - MMS
Tableau 06. Valeurs de la DCO
Echantillon bassin
Dilution (ml)
PE (ml)
VE (ml)
DCO (mg/l)
bassin I 50 10 7,3 6 303,03
bassin II 25 10 8,4 484,84
bassin III 10 10 8,4 193,93
bassin IV 10 10 8,5 96,96
bassin V 10 10 6,1 2 424,24
Avec VN = 9,9 ml et VT = 8,6 ml
(VT – VE) x 9 600
DCO = ----------------------- x nombre de dilutions VN x PE
Tableau 07. Analyse de MES MMS et MVS à la sortie de l’UASB avec un débit Q = 0,47 l/h
Echantillon Volume V (litre)
Poids du Filtre à M0 (g)
Poids du Filtre à 105°C M1 (g)
Poids du Filtre à 550°C M2 (g)
MES (mg/l)
MMS (mg/l)
MVS (mg/l)
Q = 0,47 l/h 0,1 0,1032 0,1079 0,1026 47 6 53
(M1 – M0)
MES = ------------- x 1000 V
(M2 – M0)
MMS = ------------- x 1000 V
MAROZARA Victorine
56
MEV = MES - MMS
Tableau 08. Résultats d’analyse de la DCO totale à la sortie de l’UASB
Echantillon Nombre de dilutions
PE Volume échantillon
(ml)
VE (ml)
DCO (mg/l)
- - 10 VT = 10 -
I II (avec débit Q = 0,47 l/h)
10 10
10 10
9,5 9,8
480 192
III (Q = 0,8 l/h) 10 10 280
IV (Q = 0,825 l/h) 10 10 96
Avec VN = 10
(VT – VE) 9 600
DCO = ------------------- x nombre de dilutions VN x PE
Application Numérique
(10 – 9,5) 9 600
DCO1 = ------------------- x 10 = 480 mg/l
10 x 10
MAROZARA Victorine
57
III. 3. Discussion
Après observation des résultats obtenus par les deux systèmes de traitement des
eaux usées de la Société Industrielle du Boina (SIB), quelques remarques s’imposent. D’une
part, le mode de traitement actuel adopté par la Société Industrielle du Boina (SIB) nécessite
une amélioration de la chaîne de traitement. Cette amélioration peut être présentée comme
suit :
écumage d’une partie des huiles qui accompagne les eaux usées : 1er compartiment
du grand bassin actuel ;
floculation à la chaux et décantation : des essais ont montré que 1 à 3 kg de chaux
par mètre cube d’eau suffisent ; le deuxième compartiment recevra ces
améliorations ;
traitement de finition par lit bactérien : les trois derniers compartiments du bassin
actuel assureront ce rôle ; le lit sera constitué par des roches appelées mâchefer.
D’autre part, le système perspectif proposé par le LARED présenté des avantages :
ce mode traitement fournit de l’énergie ; normalement il produit 0,2 à 0,3 litres de
biogaz par gramme de DCO dégradé ;
diminution du poids de matières sèche ;
concentration des boues, qui sont plus facile à sèche par voie naturelle ;
diminution des germes pathogènes ;
possibilité de récupération de biogaz qui peut être utilisé pour le besoin énergétique ;
il offre également la combinaison de deux modes de traitement (chimique et
biologique) ;
la digestion anaérobie élimine environ 90% de matières organiques, ce qui rend ce
mode de traitement plus sûr.
Le traitement des eaux usées de la Société Industrielle du Boina (SIB) présente un
intérêt particulier, car la mer et la zone des mangroves du milieu récepteur de ces rejets
constituent des ressources qu’il faut éviter des charges polluantes. Ces dernières peuvent avoir
des conséquences néfastes sur la population marine et la végétation du milieu.
MAROZARA Victorine
58
Chapitre IV : MISE EN PLACE D’UNE STATION D’EPURATION
IV. 1. Choix de lieu de traitement
D’une manière générale, il est préférable, dans une limite territoriale donnée, de
réaliser une seule station d’épuration des eaux usées au lieu de plusieurs petites stations
dispersées. C’est rationnel du point de vue économique (finances et matériels) et terrain
d’emplacement.
Le choix de l’emplacement et du niveau de la station doit être justifié dans un
mémoire joint à l’étude de faisabilité du projet. L’emplacement de la station d’épuration est
en générale commandé par les donnés topographiques. Cependant, cet emplacement doit être
éloigné des lieux d’habitation.
Le niveau de la station d’épuration doit prendre en compte le niveau en aval par
rapport au plus haut niveau des eaux du milieu récepteur en période de forte précipitation. En
effet, la station doit être placée en dehors des champs des inondations et, dans le cas contraire,
il faut la protéger par des digues, sauf dans le cas où la submersion des bassins peut être
tolérée. Dans le cas d’un réseau unitaire, en période sèche comme en période de pluie, la
station doit être capable d’assurer l’épuration des eaux usées. La pluie est capable de donner
de nouvelles caractéristiques aux effluents par suite de dilution et d’augmentation du débit.
Une station d’épuration ne peut assurer une épuration efficace que si le débit de
pointe n’excède pas le triple ou le quadruple du débit moyen, en temps sec, pour lequel elle
est calculée. Il est très important de vérifier, si la décharge bourrage ne risque pas de polluer
le cours d’eau récepteur. Par conséquent, il faut calculer le charge de pollution instantanée
causée par la décharge de diverse fréquence.
IV. 2. Entretien d’une station d’épuration
Il est souhaitable que les installations soient correctement entretenues.
MAROZARA Victorine
59
IV. 2. 1. Appareillage
Une station d’épuration comporte des appareillages de diverse nature. A cet effet,
il est indispensable d’établir un certain nombre de documents permettant une organisation
rationnelle de leur entretien. Les documents permettant de déterminer les opérations à
effectuer sont :
Un tableau général de matériel ;
Un tableau de lubrifiant ;
Une fiche d’entretien par appareil ;
Une feuille de temps de marche (journalière) ; et
Une fiche de contrôle
Il est à noter que le tableau général doit mentionner les caractéristiques de chaque
appareil. La fiche d’entretien particulier doit impérativement donner la désignation des
organes de chaque appareil avec une mention précise de lubrifiant adéquat et la fréquence de
l’opération.
IV. 2. 2. Organisation de travail
Un programme de travail bien défini est essentiel pour assurer une bonne marche
et une exploitation rationnelle, efficace et économique d’une station d’épuration.
L’exploitation doit être placée sous la surveillance d’un seul responsable, une personne
qualifiée, assurant la coordination des opérations. C’est-à-dire la présence du personnel est
indispensable de façon continue.
MAROZARA Victorine
61
Le présent écrit de recherche a permis d’analyser la situation concernant les eaux
de rejet de la Société Industrielle du Boina (SIB), qui est implantée dans le district de
Mahajanga II, dans la région de Boeny. De cette analyse ressort le danger que représente le
déversement direct des eaux usées, non épurées, dans la nature. Ce problème est étroitement
lié au problème de la protection de l’environnement. La pollution industrielle, et surtout la
pollution chimique, constituent le problème majeur de la protection de l’environnement. Mais
de cette analyse ressort également les propositions d’amélioration du traitement des eaux
résiduaires de la Société Industrielle du Boina (SIB), afin de rendre les eaux dans le rejet final
inoffensif pour le milieu récepteur.
Avant la construction du bassin de décantation en 2002, les effluents sont déversés
directement dans les mangroves, sans aucun traitement. Ils contenaient des boues pâteuses.
Les fortes charges organiques des effluents bruts ont comme effets une forte consommation
de l’oxygène de milieu récepteur, la sédimentation des matières en suspension qui se
putréfient et provoquent des nuisances olfactives, et la contribution à l’accélération du
phénomène d’eutrophisation. Seule la capacité de dilution du milieu récepteur, qui est la mer,
rend les impacts non visibles à l’œil nu. Depuis l’utilisation du bassin, seule la partie liquide
des effluents se déverse dans les mangroves. Le traitement actuel des eaux usées de la Société
Industrielle du Boina est basé sur la décantation. Ce système est insuffisant, car, certes il
réduit considérablement la quantité des matières en suspension dans les eaux usées, mais les
rejets liquides déversés dans les mangroves contiennent encore des charges polluantes. Ce
mode de traitement repose essentiellement sur la capacité d’autoépuration du milieu
récepteur.
Cependant, le mode de traitement test proposé par LARED présente un intérêt
particulier. Il permet de juger quantitativement les substances indésirables en suspension dans
les eaux de rejet de la Société Industrielle du Boina (SIB). Le système de traitement des eaux
usées adopté par le LARED permet non seulement d’épurer l’eau, mais aussi d’obtenir
(produire) une énergie : le biogaz. Ce dernier peut être utilisé pour satisfaire les besoins de
chauffage.
MAROZARA Victorine
62
Par ailleurs, quelque soit la nature et l’origine des eaux usées, c’est le milieu
récepteur qui se retrouve par la même occasion contaminée. Les eaux usées peuvent détruire
l’écosystème dans son ensemble et causes des dégâts considérables. Ce phénomène, de
manière directe ou indirecte, peut avoir des impacts négatifs sur l’économie de la région. Sans
avoir subi un éventuel traitement, elles pourraient compromettre la qualité de l’eau du milieu
en provoquant ainsi sa pollution. Cette dernière peut engendrer de nombreuses conséquences.
Au niveau national, face à la dégradation de l’environnement, due à de multiples
facteurs, des dispositions juridique ne suffit pas à elle seule à endiguer la dégradation de
l’environnement, il faut entreprendre d’autres actions comme l’éduction, l’information et la
sensibilisation sur les questions environnementales.
MAROZARA Victorine
63
Annexe 1
Extrait de la loi n°98 - 029 du 20 janvier 1999 portant Code de l’eau
Pollution des eaux
Toute personne physique ou morale, publique ou privée exerçant une activité source de
pollution ou pouvant présenter des dangers pour la ressource en eau et l’hygiène du milieu
doit envisager toute mesure propre à enrayer ou prévenir le danger constaté ou présumé.
En cas de non respect des prescriptions du paragraphe précédent, l’auteur de la pollution est
astreint au paiement, conformément au principe du pollueur payeur, d’une somme dont le
montant est déterminé par voie réglementaire, en rapport avec le degré de pollution causée.
Des déchets
Conformément aux exigences de l’environnement telles que prévenues par la loi n°90 - 033
du 21 décembre 1990 portant charte de l’environnement et afin de diminuer à la source la
production de déchets, l’administration visée au titre V du présent code doit organiser la
surveillance sur les activités des établissements qui peuvent amener des nuisances ou des
risques, provenant de déchets produits ou traités.
MAROZARA Victorine
64
Annexes 2
Extrait de la loi n°99 - 021 du 19 août 1999 sur la politique de gestion et de contrôle des
pollutions industrielles.
Gestion des effluents liquides
Il y a pollution du milieu récepteur quand il y a émission des substances provenant de rejets
d’installation industrielles qui, par leur nature, leur degré de concentration et leur persistance
déséquilibrent et dégradent le milieu récepteur, créent des inconvénients ou des dangers pour
la santé, la sécurité, l’hygiène et la salubrité publiques, altèrent les écosystèmes aquatiques
des sites et des zones humides et provoquent la dégradation des eaux souterraines.
La mise en place d’un système de gestion des effluents liquides d’origine industrielle
comporte notamment :
Une réglementation limitant le rejet, le déversement ou l’écoulement dans le milieu
récepteur, le réseau de collecte ou d’assainissement public, de substances dont l’action
ou les réactions sont susceptibles d’entraîner des effets nuisibles sur la santé humaine, la
flore et la faune.
Un contrôle permanant par les autorités compétentes des effluents liquides provenant
d’activités industrielles.
Le contrôle prend en compte des paramètres microbiologiques, physico-chimiques,
toxicologiques, radioactifs et éco toxicologiques, dont l’énumération doit faire l’objet d’une
liste fixée par Arrêté interministériel des Ministères changé de l’industrie et chargé de
l’Environnement, modifiable selon l’évolution des recherches et comportant des valeurs
limites. Les procédures de prélèvement d’échantillons doivent faire l’objet d’une bonne
pratique uniformément respectée par les laboratoires accrédités à cet effet.
Tout écoulement d’origine industrielle, eaux usées ou effluents liquides, qui ne respectent pas
les valeurs limites de rejets ne peut être déversé dans le milieu récepteur, le réseau de collecte
ou d’assainissement public, qu’après avoir subi un traitement de mise en conformité à ces
valeurs. Les effluents liquides présentant les caractéristiques citées à l’article 30, alinéa 2,
sont soumis aux prescriptions prévues à l’article 32 sur les déchets industriels spéciaux.
Doivent faire l’objet d’une énumération réglementaire les substances, tels qu’ils sont définis à
l’article 5 de la présente loi, identifiés comme facteur de pollution et devant être traités
conformément aux dispositions du présent chapitre.
MAROZARA Victorine
65
Annexe 3
Extrait du décret n° 2003/464 du 15 avril 2003 portant classification des eaux de surface et réglementation des rejets d’effluents liquides. Contamination excessive, aucun usage possible à part la navigation. La présence de germes pathogènes désigne directement une catégorie hors classes Tableau 09. Classification des eaux de surface
PARAMETRES CLASSE A CLASSE B CLASSE C HORS CLASSES FACTEURS BILOGIQUES Oxygène dissous (mg/l) 5 ≤ OD 3 < OD < 5 2 < OD ≤ 3 OD < 2 DBO5 (mg/l) DBO ≤ 5 5 < DBO ≤ 20 20 < DBO ≤ 70 70 < DBO DCO (mg/l) DCO ≤ 20 20 < DCO ≤ 50 50 < DCO ≤ 100 100 < DCO Présence de germes pathogènes Non Non Non Oui FACTEURS PHYSIQUES ET CHIMIQUES Couleur (échelle Pt-Co) coul < 20 20 ≤ coul ≤ 30 30 < coul Température Ө < 25 25 < Ө < 30 30 ≤ Ө < 35 Ө < 35
pH 6,5 ≤ pH ≤ 8,5 5,5 < pH < 6,0
ou 8,5 ≤ pH ≤ 9,5
pH ≤ 5,5 ou
9,5 ≤ pH
MES (mg/l) MES < 30 30 ≤ MES < 60 60 ≤ MES < 100 100 < MES Conductivité (µS/cm) X ≤ 250 250 ≤ X ≤ 600 500 ≤ X ≤ 3000 3000 < X
Afin de préserver les ressources en eau (objectifs de qualité), les rejets d’eaux usées doivent être incolores, inodores et respecter la qualité suivante :
Tableau 10. Norme de qualité des eaux de rejet
PARAMETRES UNITE NORMES FACTEURS ORGANOLEPTIQUES ET PHYSIQUES pH conductivité matières en suspension température couleur turbidité
µs/cm mg/l °C
Echelle Pt/Co NTU
6,0 - 9,0 200 60 30 20 25
FACTEURS CHIMIQUES Dureté totale comme CaCO3 Azote ammoniacal Nitrates Nitritres NTK (azote total Kjeldahl) Phosphates comme PO4
3- Sulfates comme SO4
- Sulfures comme S- Huiles et graisses Phénols et crésols Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) Agents de surface (ioniques ou non) Chlore libre Chlorures
mg/l mg/l mg/l mg/l
mg/l-N mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
180,0 15,0 20,0 3,0 20,0 10,0 250 1,0 10,0 1,0 1,0 20 1,0 250
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66
PARAMETRES UNITE NORMES FACTEURS BIOLOGIQUES Demande chimique en oxygène (DCO) Demande biochimique en oxygène (DBO5)
mg/l mg/l
150 50
FACTEURS INDESIRABLES
Métaux Aluminium Arsenic Cadmium Chrome hexavalent Chrome total Fer Nickel Plomb Etain Zinc Manganèse Mercure Sélénium
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
5,0 0,5 0,02 0,2 2,0 0,2 10,0 2,0 10,0 0,5 5,0
0,005 0,02
Autres substances Cyanures Aldéhydes Solvants aromatiques Solvants azotés Solvants chlorés Pesticides organochlorés Pesticides organophosphorés Pyréthinoïdes Phénylpyrrazoles Pesticides totaux Antibiotiques Polychlorobiphényls
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
0,2 1,0 0,2 0,1 1,0 0,05 0,1 0,1 0,05 1,0 0,1
0,005 RADIOACTIVITE Bq 20 FACTERURS MICROBIOLOGIQUES Coliformes totaux Escheriscia coli Streptocoques fécaux Clostridium sulfito-réducteurs
Colonies
500 100 100 100
Les épandages de boues issues de traitement d’eaux usées ne peuvent se faire que dans les conditions suivantes :
Tableau 11. Conditions d’épandage de boues
Elément Concentration maximale dans la boue
(mg/kg de matières sèches) Apport maximal en kg/ha/10 ans
Cd 40 1,5 Cr 2 000 45 Cu 2 000 120 Hg 20 1 Ni 400 30 Se 200 1 Zn 6 000 300 Cr + Cu + Ni + Zn 8 000 120
MAROZARA Victorine
67
Toutes fois, aucun épandage ne pourra plus être effectué sur un sol dont la concentration en
éléments de traces atteint déjà les seuils suivants :
Tableau 12. Valeurs limitant l’épandage de boues
Eléments Concentration dans le sol (mg/kg de matières sèches) Cd Cg Cu Hg Ni Pb Se Zn
3 200 140 1,5 75 300 10 300
MAROZARA Victorine
68
Annexe 4
Tableau 13. Méthodes d’analyse des eaux usées
PARAMETRES METHOSE ANALYTIQUE DE
REFERENCE AUTRES METHODES
APPLICABLES
Echantillonnage Echantillonnage moyen pondéré sur un cycle de production
NF T90.100
Couleur Méthode au chloroplatinate (échelle Platine) Odeur Méthode directe pH Méthode électro métrique NF T90.008
Température Méthode directe de mesure de température avec un thermomètre au 1/10ème mini
Matière en suspension - Filtration sur disque filtrant - Centrifugation - Filtration sur papier lent
NF T90.105
Turbidité Mesure directe avec un turbidimètre / néphémomètre
NF T90.033
Conductivité Méthode éloctrochimique NF T90.031 Résidus secs Méthode par vaporisation NF T90.029
Chlorures Méthode au nitrate d’argent (indicateur au chromate de potassium)
NF T90.014
Sulfates Méthode gravimétrique au chlorure de baryum Méthode néphélométrique
NF T90.040
Agents de surface NF T90.039 Nitrate NF T90.012 ou 45 Nitrite Spectrophotométrie (réactif de Zambelli) NF T90.012 ou 45 Azote total Kjeldahl (NTK) Méthode de Kjeldahl NF T90.110
Azote ammoniacal - Distillation puis acidimétrie - Spectrophotométrie
NF T90.015
Phosphore total Méthode Spectrophotométrique NF T90.023 DBO5 Méthode des dilutions NF T90.103 DCO Méthode au bichromate NF T90.101 Huiles et graisses Méthode de l’extrait à l’hexane Pesticides totaux Méthode AOAC Sulfure d’hydrogène Méthode indirecte par iodométrie Cyanures libres Méthode Spectrophotométrique NF T90.108 Hydrocarbures totaux Méthode Spectrophotométrique NF T90.114 Phénols et composés phénoliques
NF T90.109 NF T90.204
Radioactivités Spectrométrie gamma Antibiotiques Méthode AOAC Fer Spectrophotométrie avec l’orthophénanthroline Sélénium Absorption atomique Mercure Absorption atomique Chrome hexavalent Spectrophotométrie NF T90.043 Cuivre, Plomb, Chrome total, Manganèse, Arsenic, Cobalt, Nickel, Zinc, Argent, Cadmium, Titane, Antimoine et autres métaux non cités ci-dessus
Polarographie Absorption atomique
Analyses bactériologiques Comptage de colonies
MAROZARA Victorine
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Annexe 5
Appareils d’analyse de DCO, de MES et de MMS
Appareillage d’analyse de DCO
Matériel courant de laboratoire
Appareil de tirage potentiométrique
Bloc chauffant avec affichage de température
Tubes à réaction rodée CN 29/32
Tubes de refroidissement CN 29/32
Billes de verre diamètre 4mm
Agitateurs magnétiques recouverts de teflon
Appareillage MES - Norme NF T90 - 101 (Février 2001, Indice de classement T90 - 101)
Matériel courant de laboratoire
Verres de montre
Equipement de filtration sous vide
Filtres en fibre de verre borosilicaté ne contenant aucun liant : pré filtres Millipore AP
4004705. Vérifier la perte de masse durant la filtration en appliquant le mode
opératoire, mais en utilisant à la place de l’échantillon 150ml d’eau distillé. Vérifier
séparément chaque lot. Utiliser 3 filtres choisis au hasard, de façon à accroître la
sensibilité de l’essai. La perte en masse de l’essai à blanc doit être inférieure à 0,3 mg
par filtre.
Balance à 0,1 mg de précision
Etuve à température maintenue à 105°C ± 2°C
Appareillage de MMS
Verre de montre en pyrex
Four à 550°C
MAROZARA Victorine
70
Annexe 6
Tableau 14. Produits
Nom Formule Concentration
Potassium dichromate K2Cr2O7
(+HgSO4)
0,24 N
(+80 g/l)
Ammonium - Fer (II)
Sulfate (NH4)2Fe(SO4)2 ≈ 0,12 mol/l
Acide sulfurique H2SO4
(+Ag2SO4)
Conc.
(+10 g/l)
Cuivre (II) phtalocyanate acide
tétrasulfonique, sel de sodium C32H12CuN8Na4O12S4
Conc. Théorique de DCO :
100 mg/l
Tableau 15. Préparation des réactifs en remplacement des produits prêts à l’emploi
Nom Formule Concentration
Acide sulfurique H2SO4 /
Potassium dichromate K2Cr2O7 0,24 N ou 0,04 mol/l
Mercure sulfate HgSO4 /
Ammonium - Fer (II)
sulfate
(NH4)2Fe(SO4)2
6H2O ≈ 0,12 N ou 0,12 mol/l
Argent sulfate Ag2SO4 /
Les solutions sont préparées avec de l’eau distillée fraîchement préparée.
Elles se conservent 1 mois à température ambiante.
MAROZARA Victorine
71
Annexe 7
Réactions biologiques
Les bactéries acidogènes et méthanogènes interviennent au niveau des réactions
biologiques suivantes :
acidogenèse (avec une vitesse de réaction : r1 = µ1.X1)
r1 k1S1 X1 + k2S2 + k4CO2
méthanogenèse (avec une vitesse de réaction : r2 = µ2.X2
r2 k3S2 X2 + k5CO2 + k6CH4
S1 représente le substrat organique (et sa concentration) caractérisée par sa Demande
Chimique en Oxygène (DCO) [g.l-1]. La concentration totale des Acide Gras Volatiles
(AGV) est dénotée S2 [mmole.l-1]. Par la suite, S2 qui est essentiellement composé
d’acétate, de propionate et de butyrate, est constituée par S1 et S2. Quant à µ1 et µ2 [j-1],
ils représentent respectivement les taux spécifiques de croissance des bactéries
acidogènes et méthanogènes.
MAROZARA Victorine
72
Annexe 8
Tableau 16. Différents polluants des eaux usées de certaines industries
Industries Polluants
Abattoirs, laiteries, sucreries
Industries textiles
Industries papetières
Industries chimiques et de
synthèse
Raffineries, pétrochimie
Forte concentration en matières organiques dissoutes et en
suspension (protéines, graisse, sucres …)
Présence de solvants, colorants, sulfures, graisses
Matières organiques abondantes dissoutes et en suspension :
lignine, fibres, sulfures, sels de mercure, produits phénoliques
Métaux lourds : mercure (peinture, pharmacie …) ; arsenic
(métallurgie, tannerie, verres …) ; cadmium (batteries, colorants,
photographie …)
Hydrocarbures, sulfures
MAROZARA Victorine
73
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUE
OUVRAGES
ASSOCIATION FRANCAISE DE NORMALISATION (AFNOR), 1990, Recueil des normes :
les eaux, les méthodes d’analyse, AFNOR, Paris.
ASSOCIATION FRANCAISE DE NORMALISATION (AFNOR), 1994, Dictionnaire de
l’environnement, les termes normalisées, AFNOR, Paris.
BEAUX J.F., 2002, L’environnement, Nathan, Paris.
BERNE F., CORDONNIER J., 1991, Traitement des eaux, TECHNIP, Paris.
BONTOUX J., 1993, Introduction à l’étude des eaux douces : eaux naturelles, eaux usées,
eaux de boisson. Qualité et santé, 2ème Edition, CEBEDOC, Liège.
BREMOND R., VUICHARD R., 1973, Paramètres de la qualité des eaux : DBO5, SPEPE,
Paris.
BUREAU DU PROJET DE DEVELOPPEMENT DE LA PLAINE D’ANTANANARIVO,
2000, Etude complémentaire relative à l’assainissement des eaux usées de la plaine
d’Antananarivo. Rapport de phase 1, BPPA, Antananarivo.
COLAS R., 1968, La pollution des eaux, 2ème Edition, Presses Universitaires de France, Paris.
COX C.R., 1967, Techniques et contrôle du traitement des eaux, OMS (Service des
monographies n°49), Genève.
GAMRASNI M., 1977, Assainissement individuel et station d’épuration pour les petites
collectivités, Association Française pour l’Etude des Eaux, Paris.
GAUJOUS D., 1993, La pollution des milieux aquatiques : aide-mémoire, Technique et
Documentation Lavoisier, Paris.
INSTITUT PASTEUR PRODUCTION, 1980, Milieux et réactif de laboratoire Pasteur,
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LECLERC E., 1970, Cours d’épuration des eaux, CEBEDOC, Liège.
LEROY J-B., La pollution des eaux, 2ème Edition, Presses Universitaires de France, Paris.
VAILLANT J-R., 1974, Perfectionnements et nouveautés pour l’épuration des eaux
résiduaires : eaux résiduaires urbaines et eaux résiduaires industrielles, Eyrolles, Paris
ARTICLES
BREBION G., 1971, « Pollution et protection des eaux continentales » in AVARGUES M.,
BAPSERES P., BREBIONG G. et al, Précis général des nuisances : nuisances dues aux activités
industrielles, Grund, Paris, pp 27 - 74.
MAROZARA Victorine
74
IWEMA A., 1993, « Le traitement biologique des eaux usées urbaines » in SRIBAN R.,
Biotechnologie, 4ème Edition, Technique et Documentation Lavoisier, Paris, pp 701 - 712.
Loi n°90 - 033 portant Charte de l’Environnement malagasy in Journal Officiel de République de
Madagascar N° 2035, décembre 1990, p 2540
Loi n°98 - 029, du 20 janvier 1999, portant Code de l’eau
Loi n°99 - 021, sur la politique de gestion et de contrôle des pollutions industrielles in Journal
Officiel de République de Madagascar N°2595, août 1999, p 1962
Décret n°2003/464, du 15 avril 2003, portant classification des eaux de surface et réglementation
des rejets d’effluents liquide.
MAROZARA Victorine
75
TABLE DES MATIERES
Sommaire
Remerciements
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des photos
Liste des annexes
Introduction ………………………………………………….…………………………………..……..
PARTIE I : PRESENTATION DE LA REGION D’ETUDE …………………………..…….… …..
Introduction …………………………………….....………………………………….…………...
Chapitre I : Cadre géographique ……………………………………….………………………
I. 1- Délimitation de la région d’étude ………………………………..…………….5
I. 2- Répartition spatiale de la population ………………………………….………….
I. 3- Climat de la région ………………………………………………………………
I. 4- Hydrographie …………………………………………………….……………….
I. 5- Végétation et faune ……………………………………………..………………
I. 5- 1- Végétation ………………………………………………………………
I. 5- 2- Faune …………………………………………………………………..
Chapitre II : Cadre géologique et géomorphologique …………………………………………
Chapitre III : Cadre politique et juridique …………………………………………………….
III. 1- Politique Malgache de l’environnement …………………………………………
III. 1- 1- Rôle de l’Administration …………………………………………….
III. 1- 2- Rôle des organismes gouvernementaux et non gouvernementaux …
III. 2- Légalisation …………………………………………………………………….
Conclusion ………………………………………………………………………………………
PARTIE II : PROBLEMATIQUE DES EAUX USEES ……………………………………………
Introduction ……………………………………………………………………………………
Chapitre I : Eau naturelle ……………………………………………………………………..
I. 1- Importance de l’eau ……………………………………………………………..
I. 2- Pollution de l’eau ……………………………………………………………….
1
3
4
5
5
7
8
9
10
10
11
12
13
13
14
14
16
17
18
19
20
20
21
MAROZARA Victorine
76
I. 2- 1- Source de la pollution ………………………………………………….
I. 2- 2- Cas de la Société Industrielle du Boina …………………………………
Chapitre II : Eau usées …………………………………………………………………………
II. 1- Classification des eaux usées selon leur origine ……………………………….
II. 1- 1- Eaux résiduaires domestiques ………………………………………..
II. 1- 2- Eaux résiduaires industrielles ……………………………………………
II. 1- 3- Eaux résiduaires agricoles …………………………………………….
II. 2- Classification des eaux usées selon leur nature ………………………………..
II. 3- Conséquences de la pollution de l’eau ………………………………………..
II. 3- 1- Conséquences sanitaires ……………………………………………….
II. 3- 2- Conséquences esthétiques ………………………………………………
II. 3- 3- Conséquences écologiques …………………………………………….
II. 3- 4- Conséquences industrielles …………………………………………..
II. 3- 5- Conséquences agricoles ……………………………………………….
Chapitre III : Problématique des eaux de rejet de la Société Industrielle du Boina ………….
III. 1- Caractéristiques des rejets …………………………………………………….
III. 1- 1- Rejets liquides ………………………………………………………..
III. 1- 2- Déchets solides ……………………………………………………….
III. 1- 3- Emissions gazeuses ………………………………………………….
Conclusion ……………………………………………………………………………………..
PARTIE III : TRAITEMENT DES EAUX DE REJET DE LA SOCIETE
INDUSTRIELLE DU BOINA ………………………………………………………….
Chapitre I : Méthodologie …………………………………………………………………….
I. 1- Système adopté par la Société Industrielle du Boina ………………………….
I. 1- 1- Récupération des coques ………………………………………………
I. 1- 2- Recyclage des eaux de refroidissement ………………………………..
I. 1- 3- Bacs florentins ………………………………………………………….
I. 1- 4- Bassin de décantation ………………………………………………….
I. 2- Système perspectif du LARED …………………………………………………
I. 2- 1- Bidon avec filtre ……………………………………………………….
I. 2- 2- Deux pompes ……………………………………………………………
I. 2- 3- Décanteur ……………………………………………………………….
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I. 2- 4- UASB (Upward-flow Anaerobic Sludge Blanket) ……………………
I. 2- 5- Chauffage de l’UASB …………………………………………………
I. 2- 6- Mâchefer ………………………………………………………………….
I. 2- 7- Bidon final ……………………………………………………………..
I. 3- Etude du phénomène UASB et bactérie ………………………………………….
I. 3- 1- Fermentation acide …………………………………………………….
I. 3- 2- Fermentation basique ………………………………………………….
I. 3- 3- Epuration par lits bactériens …………………………………………….
Chapitre II : Procédure expérimentale ………………………………………………………..
II. 1- Détermination des paramètres physico-chimiques ……………………………..
II. 2- Détermination des substances indésirables ………………………………………
II. 2- 1- Principes …………………………………………………………………...
II. 2- 2- Mode opératoire ……………………………………………………….
II. 2- 3- Expression de résultat ………………………………………………..
II. 3- Détermination des matières minérales en suspension …………………………
II. 3- 1- Mode opératoire ………………………………………………………
II. 3- 2- Expression de résultat ………………………………………………..
II. 4- Détermination des matières volatiles en suspension …………………………..
II. 5- Détermination des paramètres spécifiques des eaux résiduaires ……………..
II. 5- 1- Principes ………………………………………………………………..
II. 5- 2- Mesure …………………………………………………………………
II. 5- 3- Expression de résultat ………………………………………………….
Chapitre III : Résultats et discussion ………………………………………………………….
III. 1- Résultats selon le système adopté par la Société Industrielle du Boina …….
III. 2- Résultats selon le système adopté par le LARED ……………………………..
III. 3- Discussion ……………………………………………………………………..
Chapitre IV : Mise en place d’une station d’épuration ……………………………………….
IV. 1- Choix d’un lieu de traitement ………………………………………
IV. 2- Résultats selon le système adopté d’épuration …………………………………
IV. 2- 1- Appareillage ……………………………………………………………
IV. 2- 2- Organisation de travail ……………………………………………….
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CONCLUSION …………………………………………………………………………………………
Annexe 1 : Pollution des eaux et déchets ………………………………………………………………..
Annexe 2 : Gestion des effluents liquides ……………………………………………………………….
Annexe 3 : Classification des eaux de surface …………………………………………………………..
Annexe 4 : Méthodes d’analyses ………………………………………………………………………..
Annexe 5 : Appareillage ………………………………………………………………………………….
Annexe 6 : Produits ……………………………………………………………………………………..
Annexe 7 : Réactions biologiques ……………………………………………………………………….
Annexe 8 : Différents polluants des eaux usées de certaines industries ………………………………..
Références bibliographiques …………………………………………………………………………….
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Titre : « Contribution à l’étude de la mise en place d’unité de traitement des eaux de
rejet de la société industrielle du Boina »
RESUME
Notre travail consiste à étudier la mise en place du système de traitement anaérobie, facile à
utiliser pour assurer les épurations des eaux de rejet de la société SIB.
Ainsi, notre objectif est de trouver des moyens afin de pouvoir diminuer les substances
polluants de rejet aux milieux récepteurs. Par conséquent, notre ambition est d’apporter une
contribution rationnelle la protection de l’environnement dans notre pays.
Nous avons trouvé que la technique de traitement anaérobie des eaux usées est une méthode
performante, simple et qui respecte la norme environnement. Notre expérience a fait ressortir
une diminution considérable de la pollution dans l’eau.
ABSTRACT
Our work consists in studying the installation of the system of treatment anaerobic, easy to
use to ensure purification of water of rejection of company SIB.
Thus, our objective is to find means in order to be able to decrease the polluting substances of
rejection in the receiving mediums. Consequently, our ambition is to contribute a rational
share the environmental protection in our country.
We found that the anaerobic technique of treatment of worn water is a powerful method,
simple and who respects the standard environment. Our experience emphasized a
considerable reduction in pollution in water.
Mots clés : eaux usées, station d’épuration, traitement anaérobie, effluent, bac florentin.
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Rapporteur : Professeur RANDRIANJA Roger
MAROZARA Victorine
Tél. : 034 44 992 45
E-mail : [email protected]