Pilotes expérimentaux

3.2.1.

Choix de la fosse septique du bâtiment F

Le travail effectué dans le cadre de l’effet de l’ensoleillement et du pH sur des performances épuratoires de la jacinthe d’eau a eu lieu sur le CUAC. Pour une évaluation substantielle d’éventuel abattement des paramètres physico-chimiques et bactériologiques de l’EUD utilisée, les travaux ont porté sur la fosse septique des cabines déjà utilisées dans le cadre des recherches antérieures au laboratoire.

Le choix de la fosse septique du bâtiment F Canadien est dû plus spécifiquement aux travaux antérieurs effectués par Dovi (2011) ; Kpondjo (2011) et Akowanou (2012). Ce choix paraissait donc judicieux pour une comparaison des résultats et pour des analyses approfondies.

3.2.2.

Choix et prélèvement de la macrophyte

La macrophyte utilisée est la jacinthe d’eau. Elle a des propriétés épuratrices reconnues et expérimentées par plusieurs auteurs (Charbonnel, 1986

; Kengne, 2000 ; Kone, 2002 ; Nya, 2002 ; Laouli, 2005 ; Maiga, 2006 ; Effebi, 2009 ; Kpondjo, 2011 ; Akowanou, 2012). Elle fait partie des espèces les plus utilisées dans le traitement des EUD. Elle est aussi l’une des espèces flottantes que l’on retrouve facilement dans nos écosystèmes naturels au Bénin. Les jacinthes d’eau utilisées ont été prélevées sur le Lac-Nokoué. Leur prélèvement est effectué sur une large surface du Lac car elles étaient difficiles à trouver, en cette période de l’année (Juin-Juillet 2013). Les jacinthes d’eau après prélèvement, ont été immédiatement à notre arrivée sur le site d’expérimentation, introduites dans un bassin de culture. Notons que, les jacinthes d’eau ont été rincées à l’eau de robinet avant leur insertion dans les bassins d’expérimentations afin de les débarrasser de certaines impuretés.

3.3. Pilotes expérimentaux

Sont présentés dans cette section, les pilotes expérimentaux utilisés lors des différentes études effectuées dans le cadre de notre travail de recherche.

3.3.1.

Conception et réalisation de la station pilote

L’évaluation des performances épuratoires de la jacinthe d’eau sous l’effet de l’ensoleillement de la variation du pH, a été effectuée sur une station pilote réalisée sur le CTPEA au CUAC. Pour la première expérience, L’unité d’épuration est composée d’un bassin anaérobie d’une capacité de 1200 litres, suivi de trois (03) bassins d’expérimentations de dimensions : longueur 52 cm, largeur 42,5 cm et hauteur 35,5 cm dont un est disposé dans la salle hydraulique

Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur de Conception

présenté et soutenu par Albant SAGBO 37

du Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau (BS N°1), un autre disposé sous l’atelier de pompes hydrauliques, de banque d’acquisition de données, de visualisation des STEP (BS N°2) et le troisième disposé en plein air (BS N°3).

Tout ceci est fait dans le but de faire varier l’éclairement lumineux et de suivre le comportement des jacinthes d’eau et la qualité de l’effluent traité. Pour la deuxième expérience, l’unité d’épuration est composée du même bassin anaérobie et de cinq (05) bassins d’expérimentations identiques aux précédents bassins d’expérimentations mais cette fois ci, tous ces bassins sont disposés sous l’atelier de pompes hydrauliques de banque d’acquisition de données, de visualisation des STEP afin d’évaluer l’influence du pH sur la performance épuratoire de la jacinthe d’eau et la production de la biomasse végétale.

Un système hydraulique exécuté suivant les dispositions constructives et constitué des conduites, des coudes et des tés en PVC a été scellé au bassin anaérobie, pour alimenter les bassins d’expérimentation après le séjour des effluents dans le bassin anaérobie. En tête du dispositif un panier posé sur un entonnoir assure un prétraitement de l’effluent brut en retenant les matières en suspension volumineuses. Nous pouvons donc parler dans la pratique d’un dégrillage manuel de l’effluent brut, des MES perceptibles. Tout ceci est fait pour limiter les risques d’obstruction de la tuyauterie d’alimentation des bassins d’expérimentation.

Les conduites permettant l’écoulement des eaux usées du bassin anaérobie vers les bassins d’expérimentations sont de diamètres ø = 32 mm et ø = 20 mm.

Une vanne a été installée à la sortie du bassin anaérobie. Cette installée à la sortie du bassin anaérobie régule l’entrée d’eau usée dans les bassins d’expérimentations.

Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur de Conception

présenté et soutenu par Albant SAGBO 38

Figure 8 : Vue en trois dimensions de la station pilote de traitement des eaux usées

3.3.2.

Temps de séjours au niveau de la station pilote

Le temps de séjour a été choisi égal à cinq (5) jours pour le bassin anaérobie et de vingt-un (21) jours pour les bassins d’expérimentations. Ces valeurs ont étés choisies en fonction des travaux de plusieurs auteurs (Mara, 1997; Koné, 2002 ; Effebi, 2009, Kpondjo, 2011, Akowanou, 2012).

3.3.3. Le b

assin anaérobie

Le lagunage anaérobie est réputé performant dans l’élimination de la DBO₅ et des métaux lourds par précipitation des sulfures. L’utilisation du bassin anaérobie a pour objectif de réduire les charges organiques, avant la mise en contact de l’eau usée avec la jacinthe d’eau. Le temps de séjour a été pris égal à cinq (5) jours conformément à la littérature sur les bassins anaérobies. La condition d’anaérobiose a été assurée par la fermeture du tank et de la vanne.

3.3.4. Les bassins d’expérimentations

L’eau usée provenant du bassin anaérobie est ensuite traitée au niveau des bassins d’expérimentations. Le temps de séjour retenu est pris égal à vingt-un (21) jours à raison des prélèvements spécifiques au septième, quatorzième et vingt-et-unième jour. Les paramètres de performances épuratoires ont été évalués au niveau de ces bassins afin de suivre l’évolution de ces paramètres.

Chaque bassin d’expérimentations de dimensions 52 cm*42,5 cm*35,5 cm, a été rempli du surnageant du bassin anaérobie jusqu’à un volume de cinquante (50) litres. Pour la première expérimentation, nous avons procédé à la variation de

Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur de Conception

présenté et soutenu par Albant SAGBO 39

l’éclairement lumineux en disposant trois bassins dans trois endroits différents dont un dans la salle hydraulique du Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau (BS N°1), un autre disposé sous l’atelier de pompes hydrauliques, de banque d’acquisition de données, de visualisation des STEP (BS N°2) et le troisième disposé en plein air (BS N°3). Pour la seconde expérience, nous avions procédé à une variation du pH de l’eau usée recueillie à la sortie du bassin anaérobie. Cette variation du pH est faite en modifiant le pH de l’eau usée recueillie dans les bassins d’expérimentation grâce à de l’acide sulfurique et d’hydroxyde de sodium. Ainsi, nous avons cinq (05) bassins dont les valeurs de pH varient de 5 à 9 disposés sous l’atelier du site du CTPEA. Pour la première expérience, le bassin d’expérimentation laissé en plein air est rangé parfois sous l’atelier de pompe les soirs avant que nous ne rentrons à la maison et nous le sortons chaque matin à notre arrivée à cause de la pluie. Vu le fait que nous sommes en expérimentation s’il pleuvait dans le bassin, nous assisterons à une dilution de la charge organique de l’effluent ce qui pourrait nous empêcher de suivre l’évolution de certains paramètres globaux de pollution.

Figure 9: station pilote de traitement des eaux usées

Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur de Conception

présenté et soutenu par Albant SAGBO 40