A- PRESENTATION

Le principe de l’épuration des eaux usées par lagunage naturel ou écologique est connue depuis l’Antiquité.

Il était déjà utilisé dans la Chine ancienne et dans la Grèce antique pour l’élevage des poissons, ainsi que par les Romains par exemple, dans des bassins de décantation où on laissait " faire la nature ".

En effet, le processus d’auto-épuration mis en jeu dans cette technique se déroule spontanément dans les mares, les étangs et autres étendues d’eau, dans lesquels les micro-organismes dégradent la matière organique et la transforment en éléments minéraux.

Cependant, cela conduit au phénomène d’eutrophisation (prolifération d’algues et diminution de la quantité d’oxygène disponible) si préjudiciable aux eaux naturelles, tant que les processus ne sont pas controlés et maitrisés.

Il s’agit donc, dans cette technique, d’une part de favoriser le lent écoulement de l’eau dans des bassins successifs, et d’autre part de s’appuyer sur une association biologique couvrant toute une chaîne alimentaire, à savoir :

- les bactéries aérobies vivant en présence d’oxygène dissous,

- les bactéries anaérobies,

- les algues ou phytoplancton,

- et le zooplancton dans certains cas.

Dans ces conditions, il est possible d’obtenir une excellente dépollution organique et au surplus, ce que ne permettent pas les stations d’épuration classiques, une très bonne décontamination microbienne.

B- EVOLUTION DE LA TECHNIQUE / SES AVANTAGES

Dès 1901, la ville de San Antonio au Texas aménagea un lac artificiel de 275 ha destiné à l’épuration des eaux usées.

Dans les années 20, le lagunage se développa largement de par le monde, notamment aux Etats-Unis, au Canada, en Australie, en Suède ...

Malgré tout, ces bassins furent créés empiriquement, sans étude préalable, d’où des déconvenues nombreuses comme par exemple la présence de moustiques ou d'odeurs désagréables.

A partir de 1950, des études et des recherches méthodiques furent entreprises sur le fonctionnement de ces écosystèmes et le dimensionnement des installations en jouant sur la profondeur des bassins, l’aération artificielle, et en recherchant la valorisation de sous-produits.

A l’issue de quoi, le lagunage a pu devenir un procédé fiable, performant et cependant rustique.

Contrairement aux autres systèmes qui nécessitent des investissements importants, engendrent des coûts de fonctionnement sans contrepartie productive, et ne parviennent pas à une dépollution microbienne effective, le lagunage est un procédé rustique, écologique, fiable et peu onéreux, avec des résultats hautement satisfaisants en matière de décontamination.

Ses avantages par rapport aux procédés classiques sont nombreux :

- un coût d’installation inférieur

- la facilité d’exploitation et d’adaptation

- l’élimination de la pollution microbienne

- l’absence de consommation d’énergie et de produits chimiques

- la possibilité de valoriser des sous-produits (biomasse planctonique, plantes d’eau, poissons d’élevage) et d’utiliser l’eau épurée pour la fertilisation et l’irrigation en agriculture.

Le seul inconvénient est son emprise foncière. Il est en effet indispensable de trouver une surface de terrain suffisante puis de l’adapter aux conditions de lagunage spécifiques (terrain imperméable, étanchéité des bassins,etc...)

En 1960, a débuté en Californie, la construction de lagunes à " haut rendement " où l’épuration est consécutive à l’action associée des bactéries et d’une culture intensive d’algues.

Cette technique a intéressé de nombreux pays : Thaïlande, Australie, Israël, France.

Actuellement le lagunage est appliqué dans une cinquantaine de pays, sous tous les climats (Australie, Nouvelle Zélande, Inde, Afrique et même Alaska) grâce au développement de pratiques particulières aux conditions spécifiques du milieu.

De fait, il est indispensable d’adapter le lagunage aux facteurs climatiques à savoir la température, le vent, l’évaporation, la pluviométrie et les variations saisonnières du cycle jour/nuit (appelé nycthémère).

On dénombre ainsi :

° le lagunage naturel, adapté surtout aux pays tempérés ;

° le lagunage anaérobie utilisé dans les pays tropicaux ;

° le lagunage aéré, valable partout mais consommant de l’énergie; avec une aération en surface en pays chauds et tempérés, en immersion dans les pays très froids ;

° le lagunage à haut rendement.

C- LE PRINCIPE DE L’EPURATION BIOLOGIQUE PAR LAGUNAGE

Le principe du lagunage repose essentiellement sur la dégradation de la matière organique contenue dans les eaux usées, par une chaîne alimentaire de micro-organismes colonisant successivement les différents bassins et se livrant à des phénomènes de compétition, de prédation, etc...

Les espèces varient en quantité et en nature selon les caractéristiques du milieu : nature des effluents à traiter, charge organique, conditions climatiques, profondeur d’eau.

1- les organismes vivants intervenant dans la chaîne

a) les bactéries

Elles absorbent la matière organique et rejettent des substances minérales et des gaz.

On distingue :

les bactéries épuratrices

En fonction des caractéristiques du milieu, certains types de bactéries se développent, croissent, éliminent les déchets puis chutent en nombre pour laisser la place à d’autres familles qui à leur tour colonisent les eaux.

On peut citer par exemple les bactéries du cycle du soufre qui épurent les rejets vinicoles, celles du cycle de l’azote (processus de nitritation par " nitrosomonas " et de nitratation par " nitrobacter ") qui sont aérobies et vivent dans la partie supérieure des lagunes.

Les bactéries anaérobies essentiellement méthanogènes, se développent au niveau des sédiments du premier bassin appelé bassin de décantation car les substances toxiques non dégradables tels que les phénols, hydrocarbures, détergents et métaux lourds s’y déposent par sédimentation et ne risquent plus de s’accumuler dans la chaîne trophique (ou chaîne alimentaire).

Ainsi le processus d’épuration biologique par le plancton et d’oxygénation progressive pourra se poursuivre sans danger dans les autres bassins dits de maturation et de finition.

les germes pathogènes

Les meilleurs indicateurs en matière de pollution microbienne sont les germes de contamination fécale (coliformes et streptocoques fécaux) abondants et faciles à analyser.

On constate que la formule du lagunage écologique permet de supprimer presque totalement ces germes-tests et d’atteindre une qualité sanitaire de l’eau proche de celle des eaux de baignade.

Dans les pays tropicaux notamment où les eaux usées croupissent dans les marigots, les mares, canaux et autres voies et étendues d’eau, le danger de contamination par ces germes pathogènes vecteurs de maladies graves (paludisme, hépatites, maladies intestinales, etc...) peut être évité grâce à l’épuration par lagunage.

En effet, la chute de la température (de 37°c environ à 15°c en moyenne), le temps de séjour élevé dans les bassins , l’action bactéricide des rayons ultra-violets et des microalgues et l’action bactériophage du zooplancton expliquent la disparition nombreuse de ces germes dans les stations de lagunage et donc la dépollution microbienne considérable de ce type d’installation.

En outre, cela permet le rejet des eaux traitées dans des milieux récepteurs sensibles tels que zones de baignade, de pêche ou zones ostréicoles.

De surcroît, il est possible dans ces conditions d’utiliser l’effluent à la sortie du dernier bassin à des fins aquacoles et agricoles.

b)les algues (ou phyto-plancton)

Ce sont des plantes microscopiques qui, en présence de lumière, grâce à leur activité photosynthétique due à la chlorophylle contenue dans leurs tissus, utilisent les substances minérales et le gaz carbonique rejetés par les bactéries, pour édifier leur matière et évacuer de l’oxygène.

Il s’agit des algues bleues, vertes, brunes et des eugléniens. Selon la saison, selon la valeur des paramètres du milieu, certaines familles se développent plus que d’autres.

Tout comme dans le cas des bactéries, les espèces les mieux adaptées croissent au détriment des autres mais contribuent de toute façon à l’oxygènation du milieu, facteur majeur d’une bonne épuration.

Ce sont elles qui donnent la couleur verte de l’eau, surtout dans les derniers bassins de lagunage.

A leur tour, dans le cycle alimentaire de l’écosystème, elle constitue la nourriture des organismes de niveau supérieur dans la chaîne, c’est-à-dire le zooplancton.

c) le zooplancton

Il s’agit d’une faune microscopique (de quelques dizaines de micron à quelques millimètres) se nourissant de bactéries, de phytoplancton, de matière organique et parfois de jeunes larves d’insectes.

Citons par ordre de taille croissante :

- les protozoaires,résistants aux basses températures ;

- les rotifères atteignant des densités de 700.000 individus au litre ;

- les copépodes, petits crustacés, très intéressants pour l’aquaculture ;

- les cladocères, crustacés aussi, surtout des daphnies faciles à collecter et très abondantes à la belle saison.

La plupart de ces animaux peuvent servir d’aliment aux larves et aux alevins de poissons.

2- mécanismes d’élimination de la matière organique (m.o) et des nutriments

Comme évoqué précédemment, l’anaérobiose se déroule au fond du bassin de tête où se dépose des boues, tandis qu’en surface comme dans les autres bassins éventuels c’est l’aérobiose généralisée. Cette dernière est rendue possible grâce aux échanges air/eau et à la prodution d’oxygène due aux algues.

Dans le premier bassin (de décantation), prédominent les bactéries et en partie le phytoplancton.

Dans le bassin suivant, l’eau est déjà fortement épurée et le phytoplancton se développe abondamment.

Dans le ou les derniers bassins, moins profonds, s’édifie cette biomasse planctonique et ces éléments fertilisants qui pourront être valorisés en aquaculture et en agriculture.

On peut résumer l’ensemble du processus aérobie dans les deux formules suivantes :

bactéries

eaux usées + O2 Æ boue bactérienne + effluent traité

végétaux + lumière

sels minéraux + CO2 Æ masse végétale + O2

D- LES DIFFERENTS TYPES DE LAGUNAGE

Les normes de qualité fixées par la législation en ce qui concerne le lagunage sont les suivantes :

* MES (Matières en suspension totales) : 120 mg/l

* DCO (Demande chimique en oxygène) : 120 mg/l

* DBO5 (Demande biologique en oxygène sur 5 jours) : 40 mg/l

Tous les systèmes de lagunage permettent d’abaisser les valeurs de ces paramètres aux objectifs fixés par ces normes.

1- le lagunage naturel

Sous climat tempéré, le lagunage naturel à microphytes (= microalgues) nécessite une superficie de 10 à 15 m2 par équivalent-habitant. On compte sur une station de 2 à 5 bassins disposés en série (avec un optimum pour 3 bassins), profonds de 1 à 1,7 mètres où les effluents à traiter séjournent au total de 50 à 80 jours.

Le premier bassin (de décantation) est le plus profond, et le volume global de l’ensemble doit être très important : soit de 60 à 80 fois plus que la quantité d’effluent reçu, ce qui permet une dilution considérable et d’assurer, le cas échéant, de fortes variations de charge à assainir.

Dans une formule complémentaire (en milieu tropical notamment) on peut cultiver des macrophytes (roseaux, massettes ou lentilles d’eau par exemple) dans le bassin terminal afin d’optimiser l’épuration, d’augmenter l’oxygènation et d’éliminer au maximum les matières en suspension.

Les lagunes à macrophytes diffèrent de celles à microphytes par une plus faible profondeur d’eau et doivent être collectées régulièrement (fort taux de croissance des lentilles ou des jacinthes d’eau par exemple).

2- le lagunage aéré

Dans ce type d’installation, l’oxygène est produit artificiellement soit en surface (aérateurs), soit en immersion (insufflation d’air).

On distingue :

- une lagune d’aération de 3 à 5 m de profondeur, avec une surface de 3 m2 par équivalent-habitant où les effluents séjournent au minimum 20 jours.

- une ou plusieurs lagunes de décantation d’une hauteur de 2 à 3 m, avec un temps de séjour d’au moins 2 jours.

Ce procédé peut être utilisé dans des conditions climatiques difficiles (pays très froids, couche de glace persistante etc...) ou en complément lorsque les conditions climatiques l’exigent (saison des pluies en climat tropical) ou que la charge polluante devient trop importante (cas des abattoirs où le volume des rejets connait de fortes variations d’amplitude).

3- le lagunage anaérobie

Ce système surtout employé en climat tropical, car il nécessite une température élevée (supérieure à 25°C), permet le traitement des eaux usées domestiques et agro-industrielles (abattoirs par exemple).

Les caractéristiques en sont :

- une profondeur d’eau importante facilitant les processus anaérobies.

- une charge en matière organique élevée.

La réduction de la DBO5 dépasse 80% lorsque la température est au dessus de 25°C.

Outre la température, les paramètres majeurs sont le pH, qui doit rester voisin de 7, donc de la neutralité, et le temps de séjour :

Pour 2 jours, la chute atteint 70% sur la DCO et 80% sur les MES.

On peut y adjoindre une lagune à macrophytes (jacinthes d’eau, laitues d’eau par exemple), qui, collectées, peuvent servir à la fabrication de compost ou d’aliments pour le bétail.

4- le lagunage à haut rendement

L’épuration y est obtenue grâce à une production algale intensive.

Dans des bassins peu profonds (30 à 60 cm), l’eau animée par des roues à aubes, circule lentement ce qui favorise l’homogènéisation et le développement des algues.

Le temps de séjour est de 2 à 12 jours et la surface nécessaire est divisée par 5 par rapport au lagunage naturel.

Cependant, cette écotechnique exige un rayonnement solaire et une température suffisants, et demande donc de prendre en compte les cycles saisonniers.

D’autre part, la photosynthèse n’ayant lieu que le jour, il convient aussi de compter avec les cycles jour / nuit dans le lieu envisagé.

En pays tempérés notamment, on pourrait coupler ce procédé à partir des mois de mars-avril avec des bassins de stockage plus profonds pendant l’hiver

E- CONCEPTION ET MISE EN PLACE DES INSTALLATIONS DE LAGUNAGE

E1- etudes prealables

Il n’existe pas de modèle standard quant à la réalisation d’un système d’épuration par lagunage. Il faut, en somme, concevoir une station " à la carte " après détermination des facteurs du milieu que sont les effluents à traiter, les facteurs climatiques et le milieu récepteur dans lequel va s’écouler l’eau assainie en fin de lagunage.

1- les effluents

Différents facteurs sont à prendre en compte :

a) la population : elle doit être définie précisément sur un terme de 10-15 ans, qu’elle soit sédentaire ou saisonnière.

b) le débit : à mesurer soigneusement. Il est de l’ordre de 150 à 200 l / habitant / jour.

c) la charge organique : exprimée en DBO5, elle doit être connue afin de dimensionner correctement les installations.

d) les concentrations bactériennes :

On compte en moyenne 108 coliformes totaux, 106 coliformes fécaux, 105 streptocoques fécaux et 102 salmonelles. Seul le lagunage permet d’abaisser ces taux de 103 à 105

Enfin, il est nécessaire de tenir compte de la qualité du réseau. Un réseau pas trop long, de préférence séparatif est souhaitable.

2 - les facteurs climatiques

Les températures et les durées d’ensoleillement, en particulier, jouent un rôle essentiel.

En milieu tropical, on trouve en tête de station de lagunage, une fosse profonde de décantation / digestion où ont lieu les phénomènes de sédimentation et de fermentation anaérobie. Celà nécessite un curage régulier qui fait partie des tâches d’entretien de la station.

La direction des vents (qui favorisent l’oxygènation), l’évaporation (parfois intense, elle augmente la concentration en charge organique), la pluviométrie et la qualité du milieu récepteur, enfin, doivent être étudiées afin de prévoir une gestion correcte de la station.

En effet, tenant compte de tous ces facteurs, on peut agir en cours de fonctionnement sur les niveaux d’eau des bassins, sur l’aération ou non à l’arrivée des effluents et au passage entre les bassins.

E2 - installation et amenagement

Après les études sur la détermination des charges polluantes à traiter et sur les facteurs climatiques, des études sur le terrain doivent être réalisées :

- topographiques (site à aménager)

- géologiques (nature du terrain, présence de nappes phréatiques...)

- géotechniques (qualité des matériaux, teneur en eau, niveau de la nappe)

- hydrogéologiques

Tous ces critères doivent permettre de bien dimensionner l’installation :

surfaces et formes des bassins (nécessairement hydrodynamiques), profondeur de l’eau (comprise entre 1 et 1,5 mètres, limite de pénétration de la lumière, pour le lagunage aérobie), construction des digues et une parfaite étanchéité des bassins.

Les ouvrages à construire se situent :

a - en tête de dispositif = ouvrage de prétraitement

Il permet d’affiner l’effluent à son arrivée dans la première lagune, étant constitué d’un dégrillage, d’une zone de dessablage et de déshuilage.

b - entre les bassins = ouvrages de communication

c - à la fin du dispositif = ouvrages d’évacuation

E3- exploitation et suivi

Les opérations sont relativement simples par rapport aux stations d’épurations classiques. Mais néanmoins il est indispensable :

~ d’ entretenir les ouvrages de prétraitement.

~ d’ entretenir les digues et les abords afin d’éviter les proliférations végétales.

~ d’établir une surveillance générale sur le bon écoulement de l’eau, l’enlèvement des flottants, l’état des digues, la couleur de l’eau ...

~ de curer les boues du 1er bassin périodiquement.

~ d’agir sur les hauteurs des niveaux d’eau pour prévenir les nuisances olfactives et optimiser l’épuration.

~ de surveiller la qualité des eaux :

A cette fin un protocole de mesures sur les principaux paramètres que sont la température, le pH, l’oxygène dissous, la DBO5, le taux en ions ammonium, phosphate et en coliformes fécaux a été mis au point au centre de lagunage de Mèze dans l’Hérault (France).

F- QUELQUES REALISATIONS DE LAGUNAGE

1)la station de lagunage naturel de Mèze-Hérault en France

Suite à la pollution persistante du bassin de Thau dans les années 70, la station de Mèze et le centre de Recherches Pluridisciplinaires furent créés en 1980, afin de traiter les eaux usées et d’étudier les écotechniques réalisables à partir du procédé de lagunage naturel.

D’un coût d’installation modeste (3 MF contre 10 MF pour une station classique et 25 MF pour un raccordement à la station de Sète), cette technique présentait en outre l’avantage d’une bonne dépollution microbiologique, d’un coût de fonctionnement très faible et d’une possible valorisation aquacole et agricole.

a) Présentation

La station épure les eaux usées de 2 communes soit 8.000 habitants en période normale et 25.000 en été, sur 12 ha et rejette l’eau assainie dans l’étang de Thau, centre d’élevage de moules, d’huîtres et de poissons.

Trois bassins de forme hydrodynamique se succèdent, le premier de décantation, les deux autres de maturation/finition.

L’assainissement s’y déroule comme vu précédemment, selon le principe du lagunage naturel, en suivant la chaîne trophique :

bactéries Æ phytoplancton Æ zooplancton.

Les digues des bassins furent construites avec les matériaux argileux du site.La hauteur moyenne des plans d’eau est de 1,3 m et le temps global de séjour des effluents de 70 jours.

En fonction de la charge à traiter, des conditions extérieures (ensoleillement, température, etc...), il est possible d’agir sur la hauteur en eau, la vitesse de circulation afin d’optimiser l’épuration.

b) Les prolongements

Après plusieurs années de fonctionnement et de recherches, il s’est avèré qu’il s’agit bien d’une technique des plus appropriées pour l’assainissement des villes petites et moyennes (1.000 à 30.000 habitants).

Parallèlement, le centre de recherches Mèze-Hérault (CEREMHER) a développé les thèmes suivants :

- écotechniques d’épuration (lagunage anaérobie, à haut rendement, à macrophytes; irrigation, fertilisation)

- études d’impact sur le milieu récepteur

- traitement d’effluents agro-alimentaires

- collecte et valorisation du phytoplancton

- biotechnologies aquacoles

Toutes ces recherches ont permis grâce au travail en laboratoire et sur les bassins d’expérimentation en annexe des lagunes proprement dites, de créer une soixantaine d’emplois (entretien, accueil, travail scientifique, transfert de technologie,...) et par ricochet un développement économique local certain.

En effet, trois sociétés sont nées pour répondre aux possibilités offertes par la filière : l’une dont le but est l’élevage et la reproduction de poissons d’ornement, la deuxième pour la production de naissains de mollusques et qui a diversifié ses activités, la dernière enfin pour le curage et la valorisation des boues du bassin primaire.

c) la valorisation de la biomasse et des effluents épurés :

Atout non négligeable du lagunage naturel, la valorisation des sous-produits en fonction du climat, du contexte économique, du foncier disponible, etc... peut être source de revenus et de créations d’emplois, permettant ainsi de couvrir aisément les frais de fonctionnement.

Ainsi, la station de Mèze a développé la valorisation des sous-produits suivants :

- biomasse zooplanctonique :

* commercialisation directe du zooplancton : collecté puis trié par tailles, donc pratiquement par espèces, le zooplancton (daphnies, copépodes, rotifères) peut être vendue directement après conditionnement.

* grossissement et reproduction de poissons d’eau douce :

le zooplancton est une excellente nourriture pour les poissons aux stades alevins ou adultes (carpes, tilapias, poissons d’ornement)

* prégrossissement de poissons marins : loups, daurades.

- biomasse phytoplanctonique :

* engrais verts pour l’agriculture

* complément pour l’alimentation animale

- valorisation des macrophytes :

* lentilles d’eau qui servent d’aliments aux poissons et aux canards.

* jacinthes d’eau utilisées en milieu tropical pour la production d’énergie (biogaz, méthane), la production de compost, l’alimentation animale.

- valorisation des boues de la première lagune :

* épandage sur les terres agricoles

* fabrication de compost à partir de lombrics

- valorisation des effluents de sortie :

* irrigation- fertilisation des terres notamment en cultures maraîchères

* enrichissement du milieu d’élevage pour la production de poissons ou de coquillages (prégrossissement d’huîtres).

2) Lagunage anaérobie et à macrophytes à Rufisque (Sénégal)

a) Contexte

Non loin de Dakar, sur la commune de Rufisque, dans le cadre du Programme d’Assainissement de Diokoul et Environnants (PADE), une station d’épuration des eaux par lagunage à macrophytes (en l’occurrence des laitues d’eau) a été construite.

Suite aux problèmes d’insalubrité liés au manque ou à la faiblesse des dispositifs d’assainissement dans les quartiers, des équipements et aménagements sanitaires privés furent mis en place ainsi que des réseaux d’égouts à faible diamètre conduisant à la station de lagunage qui traite ainsi l’ensemble des eaux rejetées par une population de 5.000 habitants.

b) Description de la station

Sur une surface de 0,5 ha, celle-ci se compose :

- d’une fosse de décantation / digestion (bassin primaire avec lagunage anaérobie) profonde de 1,85 m. Celle-ci permet le dépôt des substances toxiques et la minéralisation de la matière organique.

- de 6 bassins secondaires couverts de laitues d’eau que l’effluent à épurer franchit successivement jusqu’à parvenir à une qualité permettant son utilisation pour l’irrigation et l’arrosage.

Parallèlement la collecte et le tri des ordures ménagères sur le site permettent aussi la fabrication de compost à partir de la partie fermentescible et de l’eau épurée.

Ce dispositif a une capacité de traitement de 105 m3 d’eau polluée / jour et aboutit donc :

- à l’assainissement des eaux usées ,

- à la production d’eau épurée commercialisable (facteur important dans des pays où les ressources en eau font souvent défaut),

- à la production de compost et de plantes aquatiques offrant un revenu rémunérant les emplois ainsi créés par la même opération.

d) Aspects économiques 1

Pour réaliser la construction de cette station de Rufisque qui traite donc les eaux domestiques de deux quartiers (Castors et Arafat) avec une population de 5000 habitants le montant de l’investissement (construction et achat de matériel) a été d’environ 26 millions de Francs CFA.

Avec un amortissement annuel d’environ 2 millions de Francs CFA, les recettes consécutives à la vente de l’eau épurée et du compost devraient, d’après le calcul d’évaluation financière, permettre de rentabiliser l’investissement sur un délai de 6 ans et de rémunérer 15 ouvriers à hauteur de 50.000 FCFA/mois à partir de la 2ème année de fonctionnement.

Cela montre bien que même si l’idée d’origine est d’ordre environnementale, le lagunage bien conçu induit la création de valeur ajoutée : sous-produits amenant des recettes et emplois nouveaux.

3) Le lagunage de Thiès (Sénégal)

a) Contexte

La SERAS (Société d’exploitation des ressources animales au Sénégal) qui gère l’abattoir de Dakar et 7 autres, dont celui de Thiès, a mis au point, en collaboration avec le Centre de Recherches de Mèze-Hérault (CEREMHER), un système de lagunage pour l’épuration de l’abattoir de Thiès.

Les abattoirs rejettent des déchets très polluants mais leur valorisation par lagunage présente un grand intérêt économique et écologique. Situés en zone périurbaine, ils disposent souvent des terrains nécessaires à la construction de bassins de lagunage.

De plus le climat africain est très favorable au lagunage anaérobie puisque le processus est optimal pour des températures comprises entre 25°C et 35°C.

b) Description

On distingue successivement

- un prétraitement (fosse de dégrillage et dégraissage) qui fait chuter la DCO et la teneur en MES de 30%

- un décanteur / digesteur (traitement primaire anaérobie) avec de nouveau une baisse de 60% de la DCO et 80% en MES (profondeur 2 m, 20 m2 de surface, 4 j de temps de séjour)

- 3 bassins où s’effectue le traitement secondaire :

* 1 lagune à microphytes (microalgues) de 1,2 m de profondeur, où l’eau séjourne 22 jours.

* 2 lagunes à macrophytes (laitues d’eau) en série, de 0,5 m de profondeur avec 10 j de séjour dans chacune.

c) Perspectives, efficacité

Il s’agit d’une unité expérimentale de petite taille dont l’amortissement annuel s’élève à 400.000 FCFA et les charges totales à 550.000 FCFA/an.

L’objectif de dépollution est parfaitement atteint et l’eau peut être réutilisée pour le nettoyage des peaux.

Sur cette base, on peut envisager la construction d’unités plus importantes avec une analyse particulière sur site en fonction des disponibilités de terrain et des caractéristiques propres à chaque abattoir.

4) Le lagunage à partir de lentilles d’eau à Mirzapur (Bangladesh) :

a) Présentation

Le contexte local est celui d’un pays avec une densité de population très importante, des inondations périodiques (la moitié du Bangladesh est inondée 6 mois / an), posant des problèmes sanitaires graves à cause du manque de réseaux d’assainissement (sous-alimentation, mortalité infantile, maladies infectieuses, diarrhées, etc...) et de l’utilisation des nombreux plans d’eau comme les étangs, les lacs, pollués par les eaux domestiques et industrielles, pour les besoins quotidiens (lessive, bains.etc...).

Face à cette situation désastreuse, à Mirzapur, près du complexe de l’Hôpital Kumundini, une station de lagunage à partir des lentilles d’eau a été conçue et réalisée.

Ce système de lagunage à macrophytes, simple et plus facile à utiliser que les jacinthes d’eau, permet de remédier aux problèmes sanitaires, produit de la matière végétale (si l’insolation et la température sont suffisants, la biomasse double tous les 2 jours) et permet de nourrir des poissons d’élevage.

Il résoud donc d’un seul coup des problèmes d’hygiène, économiques, alimentaires et écologiques.

b) Description du système

Il se compose successivement

- d’un système primaire (anaérobie) = épuration par sédimentation et fermentation sur 0,25 ha.Profondeur de 2,5 m avec un temps de séjour de 24 h.

- d’une lagune à lentilles d’eau (Lemnacées) de 0,90 ha. La surface nécessaire est bien moindre qu’avec un autre système.

Là, les effluents séjournent 24 jours et contrairement aux systèmes traditionnels on ne favorise pas la venue des algues.

Les lentilles d’eau doivent recouvrir toute la surface d’un film égal et sont réparties grâce à des morceaux de bambous formant de petites cellules de production évitant qu’elles ne soient chassées par le vent.

Cette technique demande une petite formation de base et beaucoup de surveillance mais pas de connaissances particulières et peut être menée à bien par les nombreux paysans et ouvriers agricoles sans terre et sans travail de l’endroit.

On peut récolter ainsi 1 tonne par jour / ha de lentilles d’eau soit 100 kg de fourrage à haute teneur de protéine.

- d’un traitement tertiaire où les lentilles d’eau, à la recherche de matières nutritives de plus en plus rares se transforment d’une manière remarquable (le taux de protéine chute, les racines grossissent, les plantes deviennent fibreuses...), et ce faisant terminent le travail d’épuration d’une manière complète.

- de lagunes à pisciculture :

Sur une surface de 1 ha on élève quelques 6 variétés de poissons (carpes, rohu, catla...) qui valorisent ainsi l’eau épurée.

Avec une récolte bihebdomadaire, on peut produire environ 6 tonnes de poisson par an.

c) Extension / aspects économiques

Vue la réussite de l’opération et la valeur ajoutée créée (environ 2.000 dollars/an de production de biomasse), on projette la construction sur 5 ans de 16 stations du même genre dans le pays, représentant une population de 350.000 personnes et donnant de l’emploi à 400 paysans.

Le coût en investissement est d’environ 22.000 dollars.

Le système permet à moindre frais de convertir les eaux usées en biomasse végétale et en production de poissons tout en apportant un revenu non négligeable à des personnes auparavant sans emploi.

Le compte d’exploitation de la station de Mirzapur est le suivant :

DEPENSES

1.Salaires 2850$

2.Fournitures 1050$

3.Energie/fuel 1260$

4.Maintenance 380$

5.Fermage (2 ha) 650$

6.Amortissement 625$

7.Divers 175$

TOTAL 6990$

RECETTES

1.Vente de poissons 6500$

2.Vente de produits agr. 850$

TOTAL 7350$

BENEFICE

7350-6990= 360$

1. Le lagunage écologique (Yves Piétrasanta-Daniel Bondon)Ed.Economica 1994.

2. CTGREF " lagunage naturel et lagunage aéré-Procédés d’épuration des petites collectivités ", Agence de bassin Loire-Bretagne,1979.

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