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Réacteur anaérobie à chicanes (RAC) – Réacteur anaérobie compartimenté

19 Décembre 2019

Organisation ayant mis en oeuvre l'étude de cas

NGO Forum

Localisation

Kutupalong Camp Area (different locations)
Cox’s Bazar
Bangladesh

Principaux objectifs du traitement

Diminution des DBO et DCO
Diminution des nutriments
Diminution des pathogènes

Coûts d'exploitation par débit réel d'entrée

2 USD/m³

Emprise au sol

0.01m²/personne

Ressources requises pour l'exploitation

Chimiques
Electricité

Technologies employées

Boues activées
Réacteur anaérobie compartimenté ; Réacteur anaérobie à chicanes (RAC)
Désinfection
Filtre en fibre de verre
Fosse d’épaississement Seng

Population cible

14 000personnes

Débit nominal entrant

35m³/jour

Investissement / débit nominal d'entrée

324USD/m3/jour

Origine des boues

Latrines à fosses avec infiltration dans les eaux souterraines

Produits sortants

Effluents
Boues

Contraintes locales

Zone inondable
Nappe d'eau affleurante

Niveau de compétences

Spécialiste de la gestion des boues pour la construction
Spécialiste de la gestion des boues pour la conception
Spécialiste de la gestion des boues pour l'exploitation et la maintenance

Débit réel d'entrée

35m³/jour
Localisation

Kutupalong Camp Area (different locations)
Cox’s Bazar -
Bangladesh

Principaux objectifs du traitement
Diminution des DBO et DCO
Diminution des nutriments
Diminution des pathogènes
Technologies employées
Boues activées
Réacteur anaérobie compartimenté ; Réacteur anaérobie à chicanes (RAC)
Désinfection
Filtre en fibre de verre
Fosse d’épaississement Seng
Population cible
14000personnes
Origine des boues
Latrines à fosses avec infiltration dans les eaux souterraines
Produits sortants
Effluents
Boues
Coûts d'exploitation par débit réel d'entrée
1.70 USD/m³
Emprise au sol
0.01m²/personne
Débit nominal entrant
35.00m³/jour
Contraintes locales
Zone inondable
Nappe d'eau affleurante
Niveau de compétences
Spécialiste de la gestion des boues pour la construction
Spécialiste de la gestion des boues pour la conception
Spécialiste de la gestion des boues pour l'exploitation et la maintenance
Ressources requises pour l'exploitation
Chimiques
Electricité
Investissement / débit nominal d'entrée
324.00USD/m3/jour
Débit réel d'entrée
35.00m³/jour

Information générale

Non détaillé

Description du contexte d'urgence

Non détaillé

Description du processus de traitement

Afin de permettre un fonctionnement par gravité, l’ABR a été construit au sommet d’une colline. Il se compose d’un bassin de décantation et d’épaississement et de quatre réacteurs à chicanes. Une unité de filtration plantée utilisant des graviers et du sable de différentes tailles a également été construite. Une fois la partie liquide (lixiviat) séparée des boues brutes elle subit un pré-traitement sur un lit de séchage pour être par la suite traitée par phytoremédiation dans une chambre de filtration avant d’être acheminée pour un traitement tertiaire dans une lagune. L’effluent est par la suite rejeté dans le milieu naturel en respectant les normes en vigueur au Bangladesh. La plante vivace Canna Indica permet d’améliorer le processus de traitement du lixiviat.
Dans le bassin de décantation, la partie solide se dépose au fond de l’ABR tandis que la partie liquide remonte à travers les tuyaux en PVC. La partie liquide s’écoule alors vers le système de filtration. Puis, les effluents ressortent de l’unité de filtration pour être finalement acheminés vers le bassin de lagunage.
Les solides précédemment séparés sont drainés au moyen d’un lit de séchage composé de différentes couches de médias filtrants de gravier et sable aux tailles et épaisseurs différentes. Ces lits de séchage présentent l’avantage de ne requérir aucune alimentation en électricité. Le processus de séchage est renforcé par l'évaporation et le processus de séparation solide-liquide induit par la percolation gravitaire du lixiviat. Il est possible d'utiliser les boues séchées pour amender le sol.

Évaluation et conception (faisabilité)

Le terrain se situe dans une région vallonnée, avec une succession de collines. NGO Forum a sélectionné un terrain situé à basse altitude, au pied de la colline pour la construction du site de traitement/ dépôt des boues fécales. Le site est protégé de manière que les gens ne voient pas les boues et à limiter le risque de propagation de virus. Les boues brutes désignent les boues non stabilisées pouvant être produites par les stations de traitement des eaux usées. Les données sur les caractéristiques des boues fécales brutes n’ont pas été prises en compte lors de la conception. Les boues proviennent des latrines et des fosses septiques. L’eau est utilisée pour le nettoyage anal. NGO Forum vidange les latrines par des tuyaux de collecte grâce à des pompes.
L’ONG s’assure de la sécurité sanitaire lors de ces activités de vidange grâce à l’utilisation d’équipement de protection (masque, gants, bottes en caoutchouc, râteaux, tuyaux, tabliers, pompe à octane, pompe submersible, générateur…). NGO Forum vidange également les boues par gravité dans des zones de dépôts. Ces centres de dépotage sont dotés de réservoirs en plastique d’une capacité de 10 000 litres.
Selon les estimations, l’ABR permet une réduction entre 65% et 90% de la DCO (demande chimique en oxygène) et entre 70% et 95% de la DBO (demande biologique en oxygène). La majorité des boues solides décantées sont enlevées dans la chambre de sédimentation située à l’entrée de l’ABR, ce qui représente globalement 50% du volume total des matières en suspension (MES). La conception permet également un traitement amélioré des solides non-solubles et une élimination des matières en suspension (MES) pouvant atteindre 90%.
L’ABR est une combinaison de procédés de traitement alliant fosses septiques, réacteurs à lit mobile et réacteurs anaérobie à écoulement ascendants. La majorité des solides décantés sont retirés depuis le bassin de décantation et d’épaississement situé en amont de l’ABR. Le débit nominal entrant est de 35m3/ jour.
Les paramètres de construction comprennent un temps de rétention hydraulique (TRH) compris entre 48 et 72 heures, une vitesse d’écoulement ascendant des eaux usées inférieure à 0,6 m/heure et quatre chambres à écoulement ascendant. Les chicanes verticales dans les réservoirs obligent les eaux usées pré-stabilisées à s’écouler au-dessous et au-dessus des chicanes, permettant ainsi le contact entre les eaux usées et les boues fécales garantissant ainsi une meilleure digestion et dissolution par anaérobie des solides en suspension. Les connexions entre les chambres sont réalisées soit avec des tuyaux verticaux soit avec des chicanes. L’accessibilité de toutes les chambres (à travers les ports d’accès) est essentielle pour la maintenance. Les réservoirs sont construits avec des couvercles pour permettre le contrôle de l’ABR. De plus, les réacteurs permettent un traitement biologique des effluents favorisant la propagation des colonies bactériennes et la décomposition des déchets.

Construction

La construction a été réalisée par un prestataire extérieur expérimenté. NGO Forum a lancé un appel d’offres pour la construction de la station. En réponse à cet appel, des devis ont été soumis par les fournisseurs. Un comité a été constitué afin de procéder à la sélection des offres soumises. Le comité soumet les devis à un comité technique responsable de l’évaluation technique. Une fois cette dernière réalisée, les réponses sont communiquées à un comité d’achat pour évaluation financière de l’offre. Pour cela, le comité d’achat examine l’expérience du prestataire et les devis établis. Enfin, un bon de travail est émis pour la réalisation des travaux.
Une attention particulière est apportée aux matériaux et équipements de construction de la station de traitement afin d’assurer la qualité de la technologie mise en œuvre. Une grande partie des résultats a été obtenue grâce à l’implication directe de l'équipe technique ayant une vaste expérience dans la modélisation, la conception, la construction et l'installation d'infrastructures de gestion des boues de vidange.
Des autorisations légales sont nécessaires pour obtenir du matériel, identifier le terrain adéquat, faire des achats et des locations (procédure, institutions compétentes, cadre juridique, défis). La sécurité et la sureté pendant la construction et l’installation du système est primordiale (type de EPI, règles spécifiques, responsabilités, défis).

NGO Forum, s’est appuyé sur un expert interne et les normes standards du secteur pour les améliorations ou les mises hors service des stations de traitement des boues. Dans quelques cas spécifiques, NGO forum a fait appel à un prestataire extérieur. NGOF a suivi les normes et guides du secteur pour procéder aux améliorations du processus de traitement. L’ONG met à disposition des ressources humaines pour le lavage/ filtration des graviers, lavage de la chambre du réservoir de sécurité, le nettoyage du conduit d’alimentation de la station et la création de digues en utilisant les boues.
Pour une amélioration du processus de traitement, il faut disposer d’une eau en quantité suffisante et des véhicules disponibles localement pour le transport dans cette zone accidentée. Cette amélioration du processus de traitement de la station ou sa mise hors service présuppose la consultation de la communauté de bénéficiaires ainsi que l’accord les comités de gestion et de service du camp.
Les équipements de protection individuelle (EPI) sont composés de masques, gants, bottes en caoutchouc, tablier et râteau. Les règles usuelles pour l’utilisation de ces EPI ont été suivies. Chaque travailleur volontaire est responsable de la bonne conduite de son activité de vidange sous la supervision de l’ingénieur adjoint et du mobilisateur pour la promotion à l’hygiène. La supervision directe de l’ingénieur en chef permet d’assurer la qualité du traitement.

Opération et maintenance

L'équipe de vidangeurs est impliquée dans la vidange et le transport des boues. Pour ces activités, NGO Forum utilise des pompes à octanes, des tuyaux de collecte, des tuyaux en PVC avec un diamètre de 2 pouces (environ 5cm), des tuyaux d’arrosage, des cadenas, des seaux, des masques, des gants, des bottes en gommes, des tabliers, des râteaux et des matériaux tels que de l’aluminium, de la chaux ou encore de la poudre de blanchiment. Des points de lavage à l’eau sont disponibles sur le site.
Le site est protégé par une clôture et le drainage y est fonctionnel. Les produits finaux sont utilisés comme intrants pour amender le sol. Ces intrants peuvent également être utilisés pour des potagers. Cependant, il est difficile de maintenir la période de rétention lors du traitement. Assurer la rétention des boues durant le traitement constitue un défi.

Leçon apprise

La construction d’un petit réseau pour les égouts et l’augmentation des capacités du point de collecte intermédiaire et du réservoir permettraient de réduire les coûts. La construction d’un petit réseau d’égouts ou d’un point de collecte secondaire permettrait de réduire le nombre de contacts entre le personnel et les boues. La participation des communautés et l’engagement des volontaires expérimentés permet de garantir la durabilité du système.

Forces

- Il n’y a pas besoin des ressources pour le fonctionnement de la station (énergie ou produits chimiques). L’exploitation quotidienne ne requiert pas de compétences techniques spécifiques.
- le laboratoire permet d’améliorer le fonctionnement et de connaitre les capacités épuratoires de la station de traitement.

Faiblesses

- Les fréquences de vidange étant trop élevées, il est difficile de conserver une période de rétention optimale - Fuites dans les tuyaux de collecte - La qualité des effluents - L’espace dans les camps est limité en raison du nombre de personnes et de la topographie - Glissement de terrain lors de la saison des pluies

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