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Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE) 2016

Optimization of two-stage high-rate anaerobic reactors coupled with baffled pond and wet-dry sand filters for domestic wastewater treatment in a warm-dry climate (Ouagadougou, Burkina Faso)

MOUMOUNI Diafarou Ali

Titre : Optimization of two-stage high-rate anaerobic reactors coupled with baffled pond and wet-dry sand filters for domestic wastewater treatment in a warm-dry climate (Ouagadougou, Burkina Faso)

Auteur : MOUMOUNI Diafarou Ali

Etablissement de soutenance : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE)

Grade : Doctorat en Sciences et Technologies de l’Eau, de l’Energie et de l’Environnement 2016

Résumé
Au cours des dernières décennies, les techniques de traitement des eaux usées par les procédés du système extensif, et particulièrement le lagunage à microphytes, ont connu une véritable évolution dans les pays tropicaux où le climat est favorable. Ces technologies de traitement des eaux usées à faible coût sont non seulement fiables, efficaces, durables mais aussi adaptées, aux populations à faible revenu vivant dans les zones urbaines et périurbaines de l’Afrique Subsaharienne. Les déficits hydriques sont récurrents dans ces zones où la rareté des ressources en eau a des répercussions importantes sur l’économie, l’alimentation et la santé des populations. Pour pallier ce manque, les eaux usées sont utilisées et réutilisées en agriculture avec ou sans traitement préalable entraînant ainsi des problèmes de santé publique. Pour réduire les risques dus à la réutilisation de ces eaux, plusieurs techniques innovantes de traitement des rejets domestiques et urbains ont été développées. La méconnaissance des conditions d’usage et de maintenance de ces systèmes remet en cause leur viabilité. Il est donc nécessaire de proposer des systèmes de traitement qui tiennent compte au mieux les réalités de la zone d’étude. Ces systèmes à moindre coût de conception et de maintenance, ne doivent pas avoir une forte emprise sur le sol. C’est dans cette optique que cette étude a été menée sur la conception, la mise en oeuvre, l’évaluation et l’optimisation de deux options de traitement des eaux usées domestiques sous le climat sahélien de Ouagadougou au Burkina Faso. Le choix de ces deux options est basé sur les concepts de technologies extensives à faible coût, tant au niveau de la collecte qu’à celui de l’épuration des eaux usées.
La première option comporte deux Réacteurs Anaérobies à haut rendement connectés en série, puis suivis par un Bassin Lamellé avec des bouchons en plastique fixés aux chicanes (RA-BL). Le principe de cette option est basé sur le fonctionnement à trois étages de bassins de lagunage à microphytes. Le premier bassin qui est le bassin anaérobie a été modifié pour former deux réacteurs anaérobies, où le biogaz est collecté. Le second bassin, dit bassin facultatif a été omis afin de minimiser la zone d’emprise du système de traitement. Enfin, pour optimiser l’efficacité hydraulique et augmenter la biomasse épuratrice, trois chicanes munies des bouchons de bouteilles en plastique usagées ont été introduites verticalement à contre-courant dans le troisième bassin dit bassin de maturation, formant ainsi quatre cloisons. Cette configuration a été prévue pour améliorer l’efficacité d’élimination des matières organiques, des nutriments (azote et phosphore), des agents pathogènes et permettre une valorisation de la production d’énergie (biogaz).

Présentation (2iE)

Version intégrale

Page publiée le 18 décembre 2016, mise à jour le 3 juillet 2017