Rapport Pfe 2009_fin

REPUBLIQUE DE COTE D’IVOIRE

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Cycle Ingénieur de Conception

DIMENSIONNEMENT D’OUVRAGES D’EPURATION D’EAUX USEES DE LA COMMUNE DE YOPOUGON PAR LA METHODE DES BOUES ACTIVEES

Encadreur :

Présenté par :

DR N’GUESSAN BI TOZAN MICHEL Enseignant à l’INP-HB

GUEHI JUDICAEL ZEHIA LUCIEN-SERGE Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

Année Académique 2008- 2009

Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées

SOMMAIRE AVANT PROPOS

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REMERCIEMENTS

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INTRODUCTION

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1. 2. 3. 4.

Contexte Objectifs et enjeux Problématique Démarche adoptée

Chapitre 1 : Description de la filière de traitement I. 1. 2. II. 1. 2. 3.

Composition des eaux usées et dangers associés Les eaux usées domestiques : un réservoir de pollution Paramètres de quantification de la pollution Traitement des eaux usées Système des boues activées Différentes étapes du traitement des eaux usées Caractéristiques de la station d’épuration

Chapitre 2 : Dimensionnement des ouvrages I. II.

Données de base Détermination des charges polluantes 1. Estimation de la population 2. Charge hydraulique 3. Concentration de MES, DBO5, NH4+ et PO43III. Ouvrages de traitement primaire et secondaire des eaux usées 1. Dessableur 2. Décanteur primaire 3. Bassin d’aération 4. Décanteur secondaire 5. Age des boues 6. Puissance des aérateurs 7. Capacité des pompes de succion 8. Volume des digesteurs IV. Ouvrages de traitement des boues

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Chapitre 3 : Note de calcul

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CONCLUSION

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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AVANT PROPOS L’Ecole Supérieure des Travaux Publics (ESTP) est l’une des six écoles de l’Institut National Polytechnique Houphouët-Boigny (INP-HB), créé le 4 Septembre 1996 par décret n°96-678 suite à la restructuration et à la fusion des quatre grandes écoles de Yamoussoukro (ENSA, ENSTP et INSET). L’ESTP comprend un cycle Techniciens Supérieurs et un cycle Ingénieurs de Conception. Des stages pratiques dans le milieu professionnel ainsi que des mini-projets sont intégrés à la formation des élèves ingénieurs. L’élève ingénieur en fin de cycle, fort des connaissances théoriques ainsi que de l’expérience acquise au cours de ses différents stages, est amené à travailler sur un « Projet de Fin d’Etudes » (PFE) pour une durée de quatre (4) semaines. Il s’agit pour les futurs ingénieurs, au cours de ce projet, de faire la synthèse de leurs connaissances et de procéder à des recherches aux fins de satisfaire le besoin exprimé au travers du thème soumis à leur réflexion. C’est à cet effet que nous avons été amenés à traiter le sujet portant sur « Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées ».

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REMERCIEMENTS Nous voudrions à travers ces quelques lignes exprimer notre gratitude à toutes les personnes physiques ou morales sans l’intervention desquelles la tâche qui nous a incombé concernant ce projet se serait avérée ardue. Il s’agit en l’occurrence de :  La Direction de l’ESTP, pour la formation de qualité qu’elle assure aux futurs ingénieurs ;  Dr N’GUESSAN Bi Tozan Michel, notre encadreur, pour sa disponibilité tout au long de ce Projet de Fin d’Etudes ;  M. ASSOA N’Da, Agent au Service Etudes et Travaux de la Direction de l’Hydraulique Humaine, pour sa sollicitude et son aide précieuse ;  Toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin au bon déroulement de ce Projet de Fin d’Etudes.

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INTRODUCTION 1. Contexte Abidjan, capitale économique de la Côte-d’Ivoire n’a cessé de voir sa population croître depuis l’indépendance et bien plus encore depuis la crise de Septembre 2002. Estimée à cent-vingt mille (120 000) habitants en 1955, elle avoisine aujourd’hui les quatre millions (4 000 000). Toutefois, les infrastructures sanitaires n’arrivent pas à suivre le rythme effréné de l’urbanisation et l’industrialisation de la ville. Le Plan Directeur d’Assainissement d’Abidjan de 1976 a adopté le système séparatif comme mode de collecte des eaux pluviales en lagune sans traitement dans les exutoires les plus proches. Quant à l’assainissement des eaux usées, le système comporte un collecteur de base (primaire), des réseaux (secondaires, tertiaires) et une station de prétraitement. Dans la phase finale de ce plan, les eaux usées de la ville d’Abidjan seront évacuées par ce collecteur de base et rejetées en mer par un émissaire après avoir subi un dessablage et un déshuilage à la station de prétraitement de Koumassi-digue. Actuellement une bonne partie des eaux usées de la ville d’Abidjan, notamment des quartiers Nord, Centre et Sud (Abobo, Port-Bouët, Adjamé, Plateau, Treichville, Marcory, Koumassi) est évacuée par ce collecteur. Cependant les zones Ouest c’est-à-dire le Plateau du Banco (Yopougon et partie Est d’Attécoubé) et Est (Riviera) n’étant pas encore raccordées, les rejets des eaux usées se font toujours dans la lagune sans traitement. A ces pollutions bactériennes et organiques s’ajoutent les pollutions industrielles. En ce qui concerne le Plateau du Banco, une approche dont l’étude de faisabilité a été faite par la Coopération Japonaise (JICA) était de poser des intercepteurs qui devront se raccorder sur un collecteur en attente pour les acheminer à la station de relevage du Pont De Gaule ; les travaux dont les débuts étaient prévus pour l’année 2003 avaient été évalués à 14 milliards de FCFA. C’est dans ce contexte que se situe notre projet de dimensionnement d’ouvrages d’épuration des eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées. 2. Objectifs et enjeux A terme, notre étude devra aboutir à la caractérisation des ouvrages de prétraitement, de traitement primaire et de traitement secondaire d’une part ; et de traitement des boues issues de l’épuration des eaux usées d’autre part. Et ceci à travers :  le dimensionnement du dessableur; du décanteur primaire, du réacteur et du décanteur secondaire ;  la détermination de l’âge des boues ;  le calcul de la puissance des aérateurs ;  le calcul de la puissance des aérateurs ;  le calcul des quantités de boues primaires et biologiques ;  le calcul des capacités des pompes de succion (excès et recyclage) ; Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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le calcul du volume des digesteurs de boues ; la caractérisation de la filière de traitement des boues : épaississement, stabilisation, conditionnement, déshydratation, valorisation.

En outre, le dimensionnement d’une station d’épuration dans la commune de Yopougon doit permettre d’assurer l’autonomie de gestion dans cette partie du District d’Abidjan.

3. Problé matique Yopougon, dont la population est aujourd’hui estimée à près d’un million (1 000 000) d’habitants est la commune la plus peuplée du District d’Abidjan. Il va sans dire que cette importante présence humaine s’accompagne d’une considérable consommation d’eau et donc d’une production de déchets qui lui est proportionnelle. Cependant, la commune de Yopougon n’étant pas raccordée au réseau d’assainissement de la ville d’Abidjan, ses rejets d’eaux usées se font directement dans la lagune sans traitement. Vu la recrudescence du phénomène de pollution de la lagune qui tend à dégrader la qualité du plan d’eau de la ville d’Abidjan non sans en ternir l’aspect esthétique, l’on pourrait s’interroger sur l’établissement d’un procédé de traitement des eaux usées, notamment celui des boues activées, avant leur rejet dans la lagune. En d’autres termes, comment résorber le problème de la pollution de la lagune ? En particulier si l’on doit épurer les eaux usées produites dans la commune de Yopougon par la méthode des boues activées, quelles seront les dimensions des ouvrages de traitements primaire, secondaire ainsi que ceux du traitement des boues issues de cette épuration ? Nous tenterons d’apporter des éléments de réponse à ces interrogations tout au long de ce rapport. Pour ce faire nous décrirons la filière d’épuration d’eaux usées par la méthode des boues activées. 4. Démarche adoptée Pour mener à bien notre étude, les rejets d’eaux usées ont été évalués à partir de la consommation d’eau potable domestique et administrative de la commune de Yopougon en considérant un abattement de 20%. Les ouvrages ont été dimensionnés avec le débit ainsi calculé pondéré par un coefficient de pointe. Les choix technologiques concernant les différents ouvrages découlent des informations recueillies à l’issue de la recherche documentaire.

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CHAPITRE 1 : DESCRIPTION DE LA FILIERE DE TRAITEMENT

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées I.

Composition des eaux usées et dangers associés

Les eaux usées sont d’origines diverses, notamment domestique, administrative, industrielle ou encore des grands ensembles tels que les hôpitaux ou encore les casernes. Il convient de noter que dans le cadre de notre projet, les ouvrages de la station d’épuration seront dimensionnés sur la base des rejets d’origines domestique et administrative exclusivement. 1.-Les eaux usées domestiques : un réservoir de pollution Les eaux usées domestiques peuvent être distinguées comme suit :  les eaux vannes, qui correspondent aux eaux de toilettes ;  les eaux grises qui correspondent à tous les autres usages : lessive, vaisselle, douche ou bain, etc. La composition des eaux usées d’origine domestique peut être extrêmement variable, et dépend de trois facteurs :  la composition originelle de l’eau potable, qui elle-même dépend de la composition de l’eau de la source de captage, de la qualité du traitement de cette eau, des normes sanitaires du pays concerné, de la nature des canalisations, etc. ;  les diverses utilisations par les particuliers qui peuvent apporter un nombre quas i infini de polluants : produits d’entretien, lessives mais aussi solvants, peintures, colle, etc.  les utilisateurs eux- mêmes qui vont rejeter de la matière organique dans les égouts (urines et fèces). Les eaux usées domestiques contiennent des polluants sous forme de matières en suspension décantables, sous forme colloïdale, et sous forme dissoute. Et en fonction de ses caractéristiques chimiques, biologiques et du danger sanitaire, la pollution contenue dans les eaux domestiques peut être classée en trois groupes : les matières en suspension, les matières dissoutes, et les germes pathogènes. Les matières en suspension (MES) Ce sont toutes les matières non solubles en suspension dans l’eau. Ces matières sont biodégradables pour la plupart. Elles donnent également à l’eau une apparence trouble, un mauvais goût et une mauvaise odeur. Les matières en suspension décantables sont éliminables sous forme de boue appelée boue primaire dans un ouvrage de décantation. Les matières dissoutes (MD) Les matières dissoutes sont : soit des sels minéraux nutritifs (potassium K+, phosphates et nitrates) Leur présence dans les eaux usées peut avoir un impact négatif sur la santé humaine et la qualité des eaux superficielles et dans une moindre mesure un impact bénéfique sur les cultures dans le cas d’une réutilisation agricole. Le potassium (K+) présent dans les effluents permet de couvrir une partie des besoins nutritionnels des plantes. Les phosphates (PO4 3-) en cas d’excès se fixent dans le sol. Ils peuvent alors être entraînés par l’érosion et participer au phénomène d’eutrophisation. Les nitrates (NO 3 -), qui permettent de fournir de l’azote à la plante, sont les plus problématiques. En effet, apportés en excès, ils peuvent avoir plusieurs impacts négatifs : Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées - sur les cultures car ils entraînent des retards de maturation, une altération de la qualité, etc. - sur le milieu naturel, étant les principaux responsables de l’eutrophisation des milieux aquatiques ; - sur la santé humaine en ce qu’ils peuvent être à l’origine de la formation de nitrites (NO 2-)et de nitrosamines, responsables de deux phénomènes potentiellement pathologiques : la méthémoglobinémie et un risque de cancer. Les nitrites sont de puissants oxydants qui ont la capacité de transformer l’hémoglobine en méthémoglobine, rendant le sang incapable de transporter l’oxygène jusqu’aux tissus. Les nourrissons de moins de 6 mois représentent une population à risque.

soit des matières organiques Elles contribuent à la demande biochimique en (DBO) et à la demande chimique (DCO) des effluents. Le processus d'élimination le plus économique des matières organiques reste les procédés biologiques. Ces procédés transforment les matières dissoutes, d'une part en les oxydants, et d'autre part, en un excès de boues biologiq ues qui doit être séparé par décantation puis traité.

Les microorganis mes Les microorganismes comprennent, par ordre croissant de taille : les virus, les bactéries, les protozoaires et les helminthes. Ils proviennent dans leur immense majorité des matières fécales. On distingue la flore entérique (i.e. intestinale) normale et les microorganismes pathogènes. Ils ont des effets divers sur la santé : ils sont la cause d’infections bénignes (gastro-entérite par exemple) comme de maladies mortelles (choléra). Les micro-organismes pathogènes s'attaquent à l'homme selon trois voies de contamination classiques : la contamination par ingestion qui est la plus commune ; la contamination par inhalation ; la contamination par voie cutanée. 2.-Paramètres de quantification de la pollution Les eaux usées sont des milieux extrêmement complexes, aussi se réfère-t-on à quelques paramètres pour les caractériser. Ils sont généralement exprimés en mg/L. Les matières en suspension (MES) : c’est la fraction non dissoute de la pollution. Les arrêtés ministériels français de 1994 et 1995 relatifs aux conditions de détermination de la qualité minimale d’un rejet d’effluents urbains précisent : « Les matières en suspension, et particulièrement la fraction décantable de celles-ci, peuvent constituer, à l’aval du rejet, des dépôts qui empêchent la vie d’une faune et d’une flore benthiques normales et qui dégradent la qualité de l’eau sous-jacente par le produit des fermentations. Les MES contribuent aussi à déséquilibrer le milieu aquatique en accroissant la turbidité et peuvent avoir un effet néfaste direct sur l’appareil respiratoire des poissons. » La demande biologique en oxygène (DBO) est un paramètre global qui exprime la quantité d’oxygène qu’une biomasse épuratrice va consommer pour décomposer les matières Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées organiques contenues dans l’effluent. Elle est donc représentative de la somme des matières organiques biodégradables. Elle est généralement mesurée en 5 jours (DBO5). La demande chimique en oxygène (DCO) est, elle, représentative de la quantité de matières organiques oxydables par voie chimique. Le rapport entre ces deux paramètres peut donner une idée de la biodégradabilité de l’effluent. L’azote peut se trouver sous forme minérale (ammoniacal, nitrate) ou organique. La présence d’azote organique ou ammoniacal se traduit par une consommation d’oxygène dans le milieu naturel et par une entrave à la vie des poissons. Le phosphore peut également se trouver sous forme minérale (en provenance des lessives ou des rejets industriels) ou organique. Élément indispensable à la vie des algues, la présence de phosphore entraîne un risque d’eutrophisation du cours d’eau ou du lac, c’est-à-dire que celuici peut se voir envahi par un développement excessif de la population algale.

II. Traitement des eaux usées 1.-Système des boues activées Le procédé à boues activées a été développé à l’origine par ARDEN et LOCKETT en 1914 au Royaume-Uni et consiste en une intensification du processus d’autoépuration des cours d’eau. Il repose sur la constatation suivante : une eau d’égout dans laquelle on fait barboter de l’air voit se développer rapidement une flo re bactérienne au détriment des matières organiques polluantes présentes. Le principe du procédé consiste donc à provoquer le développement d’un floc bactérien dans un bassin alimenté en eau usée à traiter (bassin d’activation) en brassant suffisamment le milieu pour éviter la décantation des flocs et en lui fournissant l’oxygène nécessaire à la prolifération des microorganismes.

2.-Différentes étapes du traitement des eaux usées Le traitement des eaux dans la station d’épuration à boues activées du projet se fera suivant les étapes suivantes dans l’ordre chronologique : prétraitement, traitement primaire et traitement secondaire. 

Prétraite ment

Tout traitement de dépollution doit comporter ce qu’il est convenu d’appeler un « prétraitement » qui consiste en un certain nombre d’opérations mécaniques ou physiques destinées à extraire le maximum d’éléments dont la nature et la dimension constitueraient une gêne ultérieurement. Ces opérations sont : le dégrillage, le dessablage et le déshuilage. Toutefois dans le cadre de notre projet, il sera uniquement dimensionné l’ouvrage de dessablage.

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Traitement primaire

Les traitements primaires sont constitués par des techniques physiques de séparation par décantation gravitaire des matières solides du liquide qui les contenait, processus faisant appel à la grosseur et au poids spécifique des particules. La décantation primaire présente un intérêt certain en épuration dans la mesure où sans addition préalable de réactifs chimiques, elle assure l’élimination par sédimentation des matières en suspension décantables (qui présentent une taille généralement supérieure à 50 μ). Elle garde toujours l’avantage essentiel du coût d’élimination le plus faible de la DBO 5 en exploitation, tout en permettant une réduction de la pollution des effluents bruts : de 40 à 60 % des matières en suspension et 25 à 40 % de la DBO 5 et DCO. La décantation primaire s’accompagne d’une phase d’aération durant laquelle un bassin d’aération contenant la biomasse épuratrice est alimenté en oxygène et le mélange eau uséebiomasse régulièrement brassé afin de favoriser la formation du floc bactérien. Pour que l’épuration soit optimale, il faut fournir l’oxygène nécessaire pour satisfaire les besoins, mais encore s’assurer que cet élément atteint toutes les cellules actives et peut les pénétrer. Les systèmes d’aération ont alors deux importantes fonctions à remplir : introduire une quantité déterminée d’oxygène dans l’eau, nécessaire à la satisfaction des besoins correspondant à l’oxydation des matières polluantes apportées par l’effluent, et à la destruction des matières cellulaires lors de la phase de respiration endogène ; brasser la suspension de boues activées pour en assurer l’homogénéité et éviter les dépôts. 

Traitement secondaire

Le traitement secondaire ou la clarification consiste en la séparation du floc biologique et de l’eau épurée. Elle s’effectue dans un clarificateur (décanteur secondaire) où l’eau épurée est évacuée en surverse par goulotte alors que les boues sont récupérées au fond de l’ouvrage pour être recirculées dans le bassin de boues activées et, pour une partie (boues en excès), envoyées au traitement des boues. En outre, il peut être appliqué un traitement tertiaire à l’effluent issu de la filière de traitement. 3.-Caracté ristiques de la station Afin de maîtriser le flux de matières polluantes, nous dimensionnerons une station composée de deux (2) unités de traitement. Le débit d’eaux usées étant réparti de façon égale entre ces deux unités. Chaque unité est autonome et comprend : un dispositif de prétraitement composé d’un (1) dessableur ; un dispositif de traitement primaire composé d’un (1) décanteur primaire et d’un (1) réacteur (bassin d’aération) ; Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées un dispositif de traitement secondaire composé d’un clarificateur ou décanteur secondaire ; un dispositif de traitement des boues fraîches et en excès composé d’un (1) bassin d’épaississement, d’un (1) digesteur aérobie et d’un (1) filtre à bandes presseuses pour la déshydratation.

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CHAPITRE 2 : DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées I. Données de base Eaux brutes DBO 5 soluble : 2/3 DBO 5 Matières volatiles : 80% MeS Niveau de rejet DBO 5 : 10 mg/L MeS : 10 mg/L NH4 + : 4 mg/L Charge hydraulique superficielle décanteur primaire = 30-70 m3 / (m².j) décanteur secondaire = 20-40 m3 / (m2 .j) Temps de séjour hydraulique décanteurs primaire et secondaire : 3 heures bassin d’aération : 8 heures Concentration de boues primaires : 2% biologiques : 1,0% Teneur en liqueur mixte : 3000 mg/L II. Détermination des charges polluantes 1. Estimation de la population Disposant des données du recensement général de la population et de l’ habitat de 1998, nous estimons la population de Yopougon des années 2009, 2014, 2019 et 2024 en considérant un taux d’accroissement de 4% (appliqué à la ville d’Abidjan selon l’INS) en utilisant la formule suivante : Pn : population à l’année considérée P98 : population en 1998 T : taux d’accroissement de la population m = année considérée – 1998 2. Charge hydraulique La charge hydraulique représente le débit total d’eaux usées à traiter. Elle est calculée à partir de la consommation d’eau potable domestique et administrative. Pour ce qui est de la consommation domestique, elle a été évaluée en considérant une consommation spécifique d’eau en L/hab.*j :

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En définitive la charge hydraulique vaut :

3. Concentrations de MES, DBO5 , NH4 + et PO4 3Les ratios de pollution suivants sont prévus au plan d’assainissement de 1971 en Côted’Ivoire : DBO 5 = 35 g/ (hab.*j) MES = 80 g/ (hab.*j) NH4 + = 15 g/ (hab.*j) PO 43- = 80 g/ (hab.*j) On détermine alors le flux de matières polluantes qui arrivent à la station :

La concentration des matières en est déduite par suite :

III. Ouvrages de traitement primaire et secondaire des eaux usées 1. Dessableur Le dessablage a pour but d’extraire des eaux brutes les graviers, sables et particules plus ou moins fines, de façon à éviter les dépôts dans les canaux et conduites, à protéger les pompes et autres appareils contre l’abrasion, à éviter de surcharger les stades de traitements suivants. Le domaine usuel du dessablage porte sur les particules de granulométrie supérieure à 200μ. Une granulométrie inférieure sera du ressort de la décantation. On calcule la section du dessableur de manière que la vitesse de l’eau ne descende pas au-dessous de 0,30 à 0,20 m/s ; on évite ainsi que les matières organiques se déposent en même temps que les sables. Nous avons opté pour un dessableur rectangulaire aéré. Cet ouvrage est calculé avec un temps de séjour d’environ 3 à 5 minutes, une charge hydraulique d’environ 70 m3 d’eau par m2 de surface libre et par heure. Il a été dimensionné en utilisant les formules de calcul suivantes :  Temps de séjour : Ts= 3 à 5 minutes  Charge hydraulique superficielle : CHS ≤ 70 m 3 /m 2 .h  Débit unitaire (m3 /j) : Qu = Q/2 ; Q : débit d’eaux usées à traiter  Surface (m2 ) :

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées 2. Décanteur primaire La décantation a pour a pour but d'éliminer les particules en suspension dont la densité est supérieure à celle de l'eau. Ces particules (Φ>50μm) s'accumulent au fond du bassin sous l’effet de leur poids et en sont extraites périodiquement. Notre choix s’est porté sur un décanteur circulaire avec racleur de boues. Il a été dimensionné comme suit :  Temps de séjour : Ts=3 heures  Charge hydraulique superficielle : CHS = 30-70 m 3 /m2 .j  Surface (m²) :  Volume (m3 ) : V = Qu*Ts  Profondeur du décanteur (m) :  4%≤pente≤10% 3. Bassin d’aération Le bassin d’aération (réacteur) constitue le cœur même du procédé, dans lequel s’effectue le métabolisme bactérien à l’origine du phénomène aboutissant à l’épuration. Il est caractérisé par sa charge massique (C m) qui s’exprime par le rapport entre la pollution appliquée journellement, en kg DBO 5 , et la masse de matière épuratrice, en kg de poids sec des boues contenues dans le réacteur biologique. Ainsi on a : avec Cm en kg DBO5 /kg MeST/j V (m 3 ) : volume du bassin d’aération St (kg/m 3 ) : concentration en MeST des boues en aération Lo (mg/L) : concentration moyenne en DBO5 Q (m3 /j) : débit journalier d’eaux résiduaires à traiter Lo* Q (kg DBO5 /j) : charge polluante journalière traitée Par suite les boues étant en faible charge (i.e. C m = 0,1 kg DBO 5 /kg MeST/j), la concentration en MeST des boues étant donnée et la charge polluante journalière déterminée on en déduit le volume du bassin d’aération. Nous avons choisi un bassin d’aération circulaire à insufflateurs d’air. Ainsi on a :  Temps de séjour : Ts=8 heures  Surface (m²) :  Profondeur du décanteur (m) : 4. Décanteur secondaire Son dimensionnement est le même que celui du décanteur primaire.  Temps de séjour : Ts=8 heures  Charge hydraulique superficielle : CHS = 20-40 m 3 /m2 .j  Surface (m²) :  Volume (m3 ) : V = Qu*Ts Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées  Profondeur du décanteur (m) :  4%≤pente≤10% 5. Age des boues L’âge des boues se définit comme étant le temps de rétention moyen des bactéries dans le réacteur biologique. Il s’exprime comme étant le rapport de la quantité de boues en aération par la quantité de boues extraite par jour. Ainsi on a :

Xv : concentration des boues en aération V : volume du bassin d’aération Am : kg de biomasse détruite par kg DBO 5 B : fraction massique détruite par jour 6. Puissance des aérateurs Les équipements du bassin d’aération ont un double but : apporter aux microorganismes aérobies l’oxygène dont ils ont besoin et provoquer une homogénéisation ainsi qu’un brassage suffisant aux fins d’assurer un contact intime entre la biomasse épuratrice, les éléments polluants et l’eau oxygénée. Ces équipements consistent souvent en un appareil ou un ensemble d’appareils placés dans le bassin d’aération. On distingue ainsi :  Les aérateurs de surface  Les systèmes d’aération par air surpressé  Les systèmes d’aération à base de pompe

   

Notre choix s’est porté sur des aérateurs par air surpressé avec disque poreux DP 230. Ils présentent les avantages suivants : Une bonne résistance à la plupart des produits chimiques agressifs concentrés ; De fines bulles ( ) qui restent plus sensibles et mieux consommées ; La granulométrie choisie assure un bon compromis entre un rendement d’oxygénation suffisamment élevé et la pérennité de fonctionnement ; Une profondeur de 3 à 8 m admise.

Par ailleurs, le dimensionnement des fines bulles se fait comme suit :  Rendement d’oxygénation R = 15 à 30 %  Capacité d’oxygénation (kg O 2 /kWh) :  Apport spécifique nominal (kg O 2 /kWh) : 2,20 – 3,20  Apport spécifique effectif (kg O 2 /kWh) : ASE = ASN * coefficient nominal  Puissance nécessaire (kW) :  Puissance théorique (kW) : 70 kW, 75 kW, 90 kW, 100 kW (choix)  Nombre théorique d’aérateurs :  Nombre réel d’aérateurs : choix  Apport horaire (kg O 2 /h) : Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées  Puissance spécifique pour des boues activées d’effluents domestiques (W/m3 ) : 30 –40 7. Capacité des pompes de succion des boues Cette capacité est fonction de la quantité de boues produite par jour :

8. Volume des digesteurs de boues La station étant à faible charge, nous avons opté pour une digestion aérobie des boues. Le volume nécessaire à la digestion est déterminé comme suit :

IV. Ouvrages de traitement des boues Les corps polluants et leurs produits de transformation retirés de la phase liquide au cours du traitement se trouvent finalement rassemblés dans des suspensions plus ou moins concentrées qualifiées de « boues en excès ». Ce sont des déchets fermentescibles et nauséabonds qui nécessitent une autre forme de traitement avant tout rejet ou encore une éventuelle réutilisation. On peut distinguer ainsi : les boues primaires provenant d’une séparation physique des matières en suspension décantables organiques et minérales dans le décanteur primaire ; les boues biologiques issues de la métabolisation de la pollution organique biodégradable soluble et colloïdale dans le clarificateur. Ces boues issues du processus d’épuration à boues activées seront traitées en envisageant tous les procédés suivant la filière : épaississement, stabilisation, conditionnement, déshydratation, valorisation. L’épaississement concerne essentiellement les boues fraîches. Les boues sont concentrées de 3 à 10 fois de quelques g/L à quelques diza ines de g/L selon le type de boue et le procédé utilisé. Cette opération peut être effectuée par simple épaississement gravitaire dans un ouvrage cylindrique ou bien mécaniquement, par table ou tambour d’égouttage, par centrifugation ou encore par flottation moyennant l’ajout d’un polymère organique à charge cationique. Éventuellement, la boue épaissie peut être stabilisée. La stabilisation minimise la masse de matières et réduit les nuisances olfactives et microbiologiques. La digestion dans un ouvrage anaérobie moyennant un temps de séjour de l’ordre de 20 j demeure la technique la plus courante. Après déshydratation, le volume à évacuer se trouve alors réduit d’un tiers environ. La déshydratation permet de poursuivre l’opération d’épaississement jusqu’à un état pâteux, les boues titrant alors de 15 à 35 % de siccité selon le type de boue et l’appareillage sélectionné. Elle se fait couramment par des moyens mécaniques tels que la décanteuse centrifuge, le filtre à bande ou le filtre-presse à plateaux. Ces techniques exigent l’ajout de polymère, ou encore de chaux et de chlorure ferrique dans le cas des filtres à plateaux. Guéhi Judicaël et Zéhia Lucien-Serge/ Elèves Ingénieurs des Travaux Publics

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Les boues peuvent avoir des destinations finales diverses : la mise en décharge contrôlée ; la valorisation agricole notamment l’utilisation des boues traitées aux fins d’amendement des sols pour les cultures florales, les pelouses ou encore l’arboriculture ; l’incinération. Aux fins de traiter les boues issues de la filière de traitement de la station de traitement de notre projet un dispositif de traitement des boues fraîches et en excès composé d’un (1) bassin d’épaississement, d’un (1) digesteur aérobie et d’un (1) filtre à bandes presseuses pour la déshydratation.

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CHAPITRE 3 : NOTE DE CALCUL

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées Calcul de la charge hydraulique Année Population consommation spécifique (L/hab.*j) Qdom(L/j) Qad (L) débit total (l/j) Charge hydraulique (L/j)

2009 1059506 45 71516655 7735653,689 79252308,69 63401846,95

2014 1289051 50 96678825 7735653,69 104414479 83531583

2019 1568328 55 129387060 7735653,689 137122713,7 109698171

2024 1908111 60 171729990 7735653,689 179465643,7 143572515

Concentrations MES, DBO5 , NH4 + et PO4 3-

Année matière organique MES DBO 5 NH4 + PO₄³⁻

concentration (mg/l) 1336,877143 584,88375 250,6644643 66,84385714

Année matière organique MES DBO 5 NH4 + PO₄³⁻ Année matière organique MES DBO 5 NH4 + PO₄³⁻

concentration (mg/l) 1234,551967 540,1164854 231,4784937 61,72759833

flux (kg/j) 84760,48 37082,71 15892,59 4238,024

2009 niveau de rejet (mg/l) 10 10 4 2

flux à traiter (kg/j) 84126,46153 36448,69153 15638,98261 4111,220306

flux (kg/j) 103124,08 45116,785 19335,765 5156,204

2014 niveau de rejet (mg/l) 10 10 4 2

flux à traiter (kg/j) 102288,7642 44281,46917 19001,63867 4989,140834

2019 concentration (mg/l) 1143,740492 500,3864652 214,4513422 57,18702459

flux (kg/j) niveau de rejet (mg/l) flux à traiter (kg/j) 125466,24 10 124369,2583 54891,48 10 53794,49829 23524,92 4 23086,12732 6273,312 2 6053,915658

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Année matière organique concentration mg/j MES 1063,217985 5 DBO 465,1578683 NH4 + 199,3533721 PO₄³⁻ 53,16089923

flux (kg/j) 152648,88 66783,885 28621,665 7632,444

2024 niveau de rejet (mg/l) flux à traiter (kg/j) 10 151213,1549 10 65348,15985 4 28047,37494 2 7345,29897

Dimensions du dessableur

Année débit (m³/j) nombre de bassins débit unitaire (m³/j) temps de séjour (mn) charge hydraulique superficielle m³/(m².h) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) longueur (m) largeur (m)

2009 63401,847 63401,847 63401,847 63401,847 2 4 6 8 31700,9235 15850,4617 10566,9745 7925,23087 4 4 4 4

Année débit (m³/j) nombre de bassins débit unitaire (m³/j) temps de séjour (mn) charge hydraulique superficielle m³/(m².h) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) longueur (m) largeur (m)

2014 83531,583 83531,583 83531,583 83531,583 2 4 6 8 41765,7915 20882,8957 13921,9305 10441,4479 4 4 4 4

70 18,8695973 88,0581208 4,66666667 9,21483521 2,04774116

70 24,8605902 116,016087 4,66666667 10,5769871 2,35044157

70 9,43479865 44,0290604 4,66666667 6,51587246 1,44797166

70 12,4302951 58,0080437 4,66666667 7,47905929 1,66201318

70 6,28986577 29,3527069 4,66666667 5,32018759 1,18226391

70 8,28686339 38,6720291 4,66666667 6,10662634 1,35702808

70 4,71739933 22,0145302 4,66666667 4,6074176 1,02387058

70 6,21514754 29,0040219 4,66666667 5,28849354 1,17522079

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées Année débit (m³/j) nombre de bassins débit unitaire (m³/j) temps de séjour (mn) charge hydraulique superficielle m³/(m².h) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) longueur (m) largeur (m)

2019 109698,171 109698,171 109698,171 109698,171 2 4 6 8 54849,0855 27424,5427 18283,0285 13712,2714 4 4 4 4

Année débit (m³/j) nombre de bassins débit unitaire (m³/j) temps de séjour (mn) charge hydraulique superficielle (m³/m².h) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) longueur (m) largeur (m)

2024 143572,515 143572,515 143572,515 143572,515 2 4 6 8 71786,2575 35893,1287 23928,7525 17946,5644 4 4 4 4

70 32,6482652 152,358571 4,66666667 12,1209403 2,69354228

70 42,7299152 199,406271 4,66666667 13,8666729 3,08148287

70 16,3241326 76,1792854 4,66666667 8,57079907 1,90462201

70 21,3649576 99,7031354 4,66666667 9,80521846 2,17893744

70 10,8827551 50,7861903 4,66666667 6,99802813 1,55511736

70 8,16206629 38,0896427 4,66666667 6,06047014 1,34677114

70 14,2433051 66,4687569 4,66666667 8,00592735 1,77909497

70 10,6824788 49,8515677 4,66666667 6,93333647 1,54074144

Dimensions du décanteur primaire Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle (m³/m².j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) Rayon (m) pente de fond (%)

2009 63401,847 63401,84695 63401,847 2 4 6 31700,9235 15850,46174 10566,9745 3 3 3 30 30 30

63401,847 8 7925,23087 3 30

1056,69745 528,3487246 3962,61543 1981,307717 3,75 3,75 18,3400448 12,96837007 10 10

264,174362 990,653859 3,75 9,17002242 10

352,232483 1320,87181 3,75 10,5886298 10

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées

Année 2014 débit (m³/j) 83531,583 83531,58295 83531,583 nombre de bassin 2 4 6 débit unitaire (m³/j) 41765,7915 20882,89574 13921,9305 temps de séjour (h) 3 3 3 charge hydraulique superficielle(m³/m².j) 30 30 30 surface (m²) 1392,19305 696,0965246 464,06435 volume (m³) 5220,72393 2610,361967 1740,24131 hauteur (m) 3,75 3,75 3,75 Rayon (m) 21,0511 14,88537556 12,1538582 pente de fond (%) 10 10 10

83531,583 8 10441,4479 3 30 348,048262 1305,18098 3,75 10,52555 10

Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle(m³/m².j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) Rayon (m) pente de fond (%)

109698,171 2 54849,0855 3 30 1828,30285 6856,13568 3,75 24,1239896 10

2019 109698,171 109698,171 4 6 27424,54274 18283,0285 3 3 30 30 914,1514246 609,434283 3428,067842 2285,37856 3,75 3,75 17,0582366 13,9279919 10 10

109698,171 8 13712,2714 3 30 457,075712 1714,03392 3,75 12,0619948 10

143572,515 2 71786,2575 3 30 2392,87525 8973,28218 3,75 27,5984755 10

2024 143572,515 143572,515 4 6 35893,12874 23928,7525 3 3 30 30 1196,437625 797,625083 4486,641092 2991,09406 3,75 3,75 19,51506915 15,9339872 10 10

143572,515 8 17946,5644 3 30 598,218812 2243,32055 3,75 13,7992377 10

Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle(m³/m².j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) Rayon (m) pente de fond (%)

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées Dimensions du réacteur Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle (m³/m².j) concentration de DBO 5 (mg/l ou g/m3 ) concentration de MES de boues (kg/m3 ) charge massique (kg DBO 5 /kg MV*j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) rayon (m) Am B âge des boues (jour)

2009 63401,847 63401,847 63401,847 63401,847 2 4 6 8 31700,9235 15850,4617 10566,9745 7925,23087 8 8 8 8

Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle (m³/m².j) concentration de DBO 5 (mg/l ou g/m3 ) concentration de MES de boues (kg/m3 ) charge massique (kg DBO 5 /kg MV*j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) rayon (m) Am B âge des boues (jour)

2014 83531,583 83531,583 83531,583 83531,583 2 4 6 8 41765,7915 20882,8957 13921,9305 10441,4479 8 8 8 8

70 584,88375

70 70 70 540,116485 500,386465 465,157868

10 0,1 2317,66938 9270,6775 4 27,1613158 0,66 0,065 14,9253731

10 0,1 1070,13696 4280,54784 4 18,4563045 0,66 0,065 14,9253731

10 0,1 660,946377 2643,78551 4 14,5046808 0,66 0,065 14,9253731

10 0,1 460,810437 1843,24175 4 12,1111733 0,66 0,065 14,9253731

70 584,88375

70 70 70 540,116485 500,386465 465,157868

10 0,1 3053,51659 12214,0664 4 31,1763455 0,66 0,065 14,9253731

10 0,1 1409,89953 5639,59813 4 21,1845453 0,66 0,065 14,9253731

10 0,1 870,793198 3483,17279 4 16,6487863 0,66 0,065 14,9253731

10 0,1 607,115204 2428,46082 4 13,9014665 0,66 0,065 14,9253731

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées

Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle (m³/m².j) concentration de DBO 5 (mg/l ou g/m3 ) concentration de MES de boues(kg/m3 ) charge massique (kg DBO 5 /kg MV*j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) rayon (m) Am B âge des boues (jour)

2019 109698,171 109698,171 109698,171 109698,171 2 4 6 8 54849,0855 27424,5427 18283,0285 13712,2714 8 8 8 8

Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) temps de séjour (h) charge hydraulique superficielle (m³/m².j) concentration de DBO 5 (mg/l ou g/m3 ) concentration de MES de boues(kg/m3 ) charge massique (kg DBO 5 /kg MV*j) surface (m²) volume (m³) hauteur (m) rayon (m) Am B âge des boues (jour)

2024 143572,515 143572,515 143572,515 143572,515 2 4 6 8 71786,2575 35893,1287 23928,7525 17946,5644 8 8 8 8

70 584,88375 10 0,1 4010,04235 16040,1694 4 35,7272462 0,66 0,065 14,9253731

70 584,88375 10 0,1 5248,32693 20993,3077 4 40,8729048 0,66 0,065 14,9253731

70 70 70 540,116485 500,386465 465,157868 10 10 10 0,1 0,1 0,1 1851,55595 1143,5725 797,296365 7406,22382 4574,29 3189,18546 4 4 4 24,2769142 19,0790574 15,9307035 0,66 0,66 0,66 0,065 0,065 0,065 14,9253731 14,9253731 14,9253731

70 540,116485 10 0,1 2423,30882 9693,23527 4 27,7734253 0,66 0,065 14,9253731

70 500,386465 10 0,1 1496,70298 5986,81194 4 21,8269411 0,66 0,065 14,9253731

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70 465,157868 10 0,1 1043,4982 4173,99281 4 18,2251418 0,66 0,065 14,9253731

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées

Dimensions du décanteur secondaire Année 2009 débit (m³/j) 63401,847 63401,847 63401,84695 nombre de bassin 2 4 6 débit unitaire (m³/j) 31700,9235 15850,4617 10566,97449 temps de séjour (h) 3 3 3 charge hydraulique superficielle (m³/m².j) 20 20 20 surface (m²) 1585,04617 792,523087 528,3487246 volume (m³) 3962,61543 1981,30772 1320,871811 hauteur (m) 2,5 2,5 2,5 Rayon (m) 22,4618759 15,8829447 12,96837007 3 concentration des boues (mg/l ou g/m ) 10000 10000 10000 pente de fond (%) 10 10 10 flux restant (g/j) 42063230,77 21031615,38 14021076,92 volume de boue dans DS par jour (m³/j) 4206,32308 2103,16154 1402,107692 concentration de MES (mg/l) 1336,87714 1336,87714 1336,877143 Année 2014 débit (m³/j) 83531,583 83531,583 83531,58295 nombre de bassin 2 4 6 débit unitaire (m³/j) 41765,7915 20882,8957 13921,93049 temps de séjour (h) 3 3 3 charge hydraulique superficielle (m³/m²*j) 20 20 20 surface (m²) 2088,28957 1044,14479 696,0965246 volume (m³) 5220,72393 2610,36197 1740,241311 hauteur (m) 2,5 2,5 2,5 Rayon (m) 25,7822268 18,2307874 14,88537556 concentration des boues (mg/l) ou g/m3 10000 10000 10000 pente de fond (%) 10 10 10 flux restant (g/j) 51144382,09 25572191,04 17048127,36 volume de boue dans DS (m³) par jour 5114,43821 2557,2191 1704,812736 concentration de MES (mg/l) 1234,55197 1234,55197 1234,551967

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63401,84695 8 7925,230869 3 20 396,2615434 990,6538586 2,5 11,23093793 10000 10 10515807,69 1051,580769 1336,877143

83531,58295 8 10441,44787 3 20 522,0723934 1305,180984 2,5 12,89111338 10000 10 12786095,52 1278,609552 1234,551967

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées

Année 2019 débit (m³/j) 109698,171 109698,171 109698,171 nombre de bassin 2 4 6 débit unitaire (m³/j) 54849,0855 27424,5427 18283,02849 temps de séjour (h) 3 3 3 charge hydraulique superficielle m³/(m².j) 20 20 20 surface (m²) 2742,45427 1371,22714 914,1514246 volume (m³) 6856,13568 3428,06784 2285,378561 hauteur (m) 2,5 2,5 2,5 Rayon (m) 29,5457325 20,8919878 17,0582366 concentration des boues (mg/l) ou g/m3 10000 10000 10000 pente de fond (%) 10 10 10 flux restant (g/j) 62184629,15 31092314,57 20728209,72 volume de boue dans DS (m³) par jour 6218,46291 3109,23146 2072,820972 concentration de MES (mg/l) 1143,74049 1143,74049 1143,740492 Année 2024 débit (m³/j) 143572,515 143572,515 143572,515 nombre de bassin 2 4 6 débit unitaire (m³/j) 71786,2575 35893,1287 23928,75249 temps de séjour (h) 3 3 3 charge hydraulique superficielle (m³/m²*j) 20 20 20 surface (m²) 3589,31287 1794,65644 1196,437625 volume (m³) 8973,28218 4486,64109 2991,094061 hauteur (m) 2,5 2,5 2,5 Rayon (m) 33,8010913 23,9009809 19,51506915 concentration des boues (mg/l) ou g/m3 10000 10000 10000 pente de fond (%) 10 10 10 flux restant (g/j) 75606577,43 37803288,71 25202192,48 volume de boue dans DS (m³) par jour 7560,65774 3780,32887 2520,219248 concentration de MES (mg/l) 1063,21798 1063,21798 1063,217985

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109698,171 8 13712,27137 3 20 685,6135684 1714,033921 2,5 14,77286624 10000 10 15546157,29 1554,615729 1143,740492

143572,515 8 17946,56437 3 20 897,3282184 2243,320546 2,5 16,90054564 10000 10 18901644,36 1890,164436 1063,217985

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées Puissance des aérateurs Année débit unitaire (m3 /j) volume de BA (m3 ) rendement (%) CAP OX (kg.O 2 /KWh) Puissance nécessaire Puissance spécifique (W/m3 ) Puissance théorique choisie (kW) Nombre d'aérateurs Apport Horaire AH (kg O 2 /h)

2009 31700,9235 9270,6775 15 0,15387673 1296,85596 19951,6302

2014 41765,7915 11279,1963 15 0,16663072 1708,60056 26286,1625

2019 54849,0855 13722,87 15 0,17986098 2243,82622 34520,4034

2024 71786,2575 16695,9713 15 0,1934827 2936,71053 45180,162

90 90 90 90 14 19 25 33 1426,54156 1879,46062 2468,20885 3230,38159

Quantités de boues primaires et biologiques  Quantité de boues primaires Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) flux entrant (mg/l ou g/m3 ) flux sortant (mg/l ou g/m3 ) concentration de boues (mg/l ou g/m3 ) volume de boues primaires par jour (m3 ) quantité de boues primaires (mg/l ou g/m3 )

Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) flux entrant (mg/l ou g/m3 ) flux sortant (mg/l ou g/m3 ) concentration de boues (mg/l ou g/m3 ) volume de boues primaires par jour (m3 ) quantité de boues primaires (mg/l ou g/m3 )

63401,84695 2 31700,92348 42380240 21190120

2009 63401,847 4 15850,4617 21190120 10595060

63401,84695 6 10566,97449 14126746,67 7063373,333

63401,84695 8 7925,230869 10595060 5297530

20000

20000

20000

20000

21,19012

10,59506

7,063373333

5,29753

423802,4

211901,2

141267,4667

105950,6

83531,58295 2 41765,79148 51562040 25781020

2014 83531,58295 4 20882,89574 25781020 12890510

83531,58295 6 13921,93049 17187346,67 8593673,333

83531,58295 8 10441,44787 12890510 6445255

20000

20000

20000

20000

25,78102

12,89051

8,593673333

6,445255

515620,4

257810,2

171873,4667

128905,1

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) flux entrant (mg/l ou g/m3 ) flux sortant (mg/l ou g/m3 ) concentration de boues (mg/l ou g/m3 ) volume de boues primaires par jour (m3 ) quantité de boues primaires (mg/l ou g/m3 ) Année débit (m³/j) nombre de bassin débit unitaire (m³/j) flux entrant (mg/l ou g/m3 ) flux sortant (mg/l ou g/m3 ) concentration de boues (mg/l ou g/m3 ) volume de boues primaires par jour (m3 ) quantité de boues primaires (mg/l ou g/m3 )

109698,171 2 54849,08548 62733120 31366560

2019 109698,171 4 27424,54274 31366560 15683280

109698,171 6 18283,02849 20911040 10455520

109698,171 8 13712,27137 15683280 7841640

20000

20000

20000

20000

31,36656

15,68328

10,45552

7,84164

627331,2

313665,6

209110,4

156832,8

143572,515 2 71786,25748 76324440 38162220

2024 143572,515 143572,515 143572,515 4 6 8 35893,12874 23928,75249 17946,56437 38162220 25441480 19081110 19081110 12720740 9540555

20000

20000

20000

20000

38,16222

19,08111

12,72074

9,540555

763244,4

381622,2

254414,8

190811,1

 Quantité de boues biologiques (voir dans le tableau de dimensionne ment du décanteur secondaire) Capacité des pompes de succion des boues (recyclage et excès) Année Population boues produites par habitant (L/j/hab.) boues produites (m3 /j) capacité des pompes de succion (m3 /h)

2009 2014 2019 1059506 1289051 1568328 2,5 2,5 2,5 2648,765 3222,6275 3920,82 110,365208 134,276146 163,3675

2024 1908111 2,5 4770,2775 198,761563

Volume des digesteurs de boues Année Population quantité de boues (kg MVS/hab./j) charge volumique rapportée au m3 (kg MVS/m3 .j) production journalière de boue (kg MVS/j) volume digesteur (m3 )

2009 1059506 0,04 4 42380,24 10595,06

2014 1289051 0,04 4 51562,04 12890,51

2019 1568328 0,04 4 62733,12 15683,28

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2024 1908111 0,04 4 76324,44 19081,11 30

Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées Epaississement Année 2009 2014 2019 2024 Population 1059506 1289051 1568328 1908111 quantité de boues (kg MVS/(hab./j) 0,04 0,04 0,04 0,04 production journalière de boues (kg MVS/j) 42380,24 51562,04 62733,12 76324,44 charge spécifique (kg MES/m²*h) 4 4 4 4 surface (m²) 551,826042 671,380729 816,8375 993,807813

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Dimensionnement d’ouvrages d’épuration d’eaux usées de la commune de Yopougon par la méthode des boues activées

CONCLUSION Yopougon, est la commune la plus peuplée de la ville d’Abidjan et malheureusement les eaux usées qui en proviennent sont directement rejetées dans la lagune sans aucun traitement préalable. Pourtant, la loi du 3 octobre 1996 portant Code de l’Environnement dans son article 77 stipule qu’il est interdit de jeter dans les eaux marines et lagunes « des eaux usées à moins de les avoir préalablement traitées conformément aux normes en vigueur » ou encore « des déchets de toutes sortes non préalablement traités et nuisibles ». Compte tenu de l’inexistence d’infrastructures à même de résorber les problèmes de pollution engendrés par les rejets directs d’eaux usées dans la lagune, cette étude a eu pour but d’élaborer un modèle de station d’épuration par la méthode des boues activées aux fins d’assurer l’autonomie de traitement des eaux usées en provenance de cette commune. Ce procédé d’épuration biologique est facilement réalisable et efficace dans son application. Par ailleurs, son système de fonctionnement par unité autonome permet un entretien aisé. Par ailleurs, la zone Sud de Yopougon est intéressée par l’extension annoncée du Port Autonome d’Abidjan. Il s’en suit donc que cette zone revêt un intérêt économique non négligeable et constitue par la même un espace vital à préserver. En définitive, il importe que des mesures soient prises afin de préserver notre riche capital hydrique, qui est aujourd’hui menacé, avant que son état n’atteigne un seuil critique. Et pour cela, il faudrait tout d’abord veiller à la stricte application des lois portant Code de l’Eau et Code de l’Environnement par les populations et les industries tout en construisant les ouvrages d’épuration adéquats

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES  Agences de l’Eau, Ministère de l’Environnement (1994), L’assainissement des agglomérations : techniques d’épuration actuelles et évolutions, Douai (France)  Dr N’GUESSAN Bi Tozan Michel (2009), Qualité et traitement des eaux, INP-HB, Cycle Ingénieur de Conception  Guerrée et Coin (1965), Pratiques de l’assainissement des agglomérations urbaines et rurales, Eyrolles, Paris  J.P. Bechac et al. (1984), Traitement des eaux usées, Eyrolles, Paris  Golé Digbo Paulin, Napon Abdel Aziz (2003), Dimensionnement d’ouvrages d’épuration des eaux usées par la méthode des boues activées, EFCPC, Cycle Ingénieur des Techniques Hydraulique et Environnement

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