Gestion des effluents liquides de brasserie (Cas de la SOBEBRA) au CTDPA à Hêvié :

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UNIVERSITE D’ABOMEY CALAVI (UAC)

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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI

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DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT

RAPPORT DE FIN DE FORMATION EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE LICENCE PROFESSIONNELLE

Option : Aménagement et Protection de l’Environnement THEME

Rédigé et soutenu par : ASSOU Lyd-Christ Mawuna

Superviseur : Maître de stage :

Dr., Ir. Clément AHOUANNOU

M. Yves Joël ZOFFOUN

Maître de conférences au CAMES

Coordonnateur du Centre autonome de Contrôle de conformité aux Normes de Performance

Energétique

Directeur Exécutif du CTDPA de DCAM BETHESDA

Jury :

Président : Pr. Clémen

t BONOU

Membres :

Dr.

, Ir.

Clément AHOUANNOU M. Yves Joël ZOFFOUN

11^ème PROMOTION

Année Académique : 2017-2018

Gestion des effluents liquides de brasserie (Cas de la SOBEBRA) au CTDPA à Hêvié: état des lieux et approche pour une valorisation des effluents par

méthanisation.

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ASSOU Lyd-Christ Mawuna

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SOMMAIRE

SOMMAIRE ... ii

DEDICACE ... iii

REMERCIEMENTS ... iv

SIGLES ET ACRONYMES ... v

LISTE DES FIGURES ... vii

LISTE DES TABLEAUX ... vii

RESUME ... viii

ABSTRACT ... ix

INTRODUCTION ... 1

CHAPITRE 1 : CADRE INSTITUTIONNEL ET CADRE D’ETUDE ... 3

1.1 Présentation de DCAM BETHESDA ... 4

1.2 Présentation du cadre d’étude ... 8

1.3 Déroulement du stage ... 11

CHAPITRE 2 : ETUDE DE LA GESTION DES EFFLUENTS LIQUIDES DE BRASSERIE (CAS DE SOBEBRA) AU CTDPA A HEVIE: ETAT DES LIEUX ET APPROCHE POUR UNE VALORISATION DES EFFLUENTS PAR METHANISATION ... 13

2.1 CADRE THEORIQUE DE L’ETUDE ... 14

2.2 Matériel et Méthodologie ... 24

2.3 Etat des lieux du système de traitement des effluents liquides de brasseries au CTDPA ... 28

CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION ... 35

3.1 Résultats ... 36

3.2 Discussion ... 43

CONCLUSION GENERALE ... 48

RECOMMANDATIONS – PERSPECTIVES ... 49

BIBLIOGRAPHIE ... 50

TABLE DES MATIERES ... 53 ANNEXES ... a

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DEDICACE

Je dédie ce mémoire à :

- Mon père Appolinaire ASSOU - Ma mère Louise GBAGUIDI

Qu’ils trouvent à travers ce travail l’aboutissement des inestimables sacrifices consentis pour ma formation.

- Mes frères et sœur Eder, Leonel et Magnificate ASSOU pour leur soutien permanent tout au long de mes études.

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REMERCIEMENTS

Nous voudrions avant toute chose, rendre grâce à l’éternel Dieu.

Nous présentons ici notre profonde gratitude à tous ceux qui ont contribué de quelque façon que ce soit à la réalisation de ce rapport. Nous tenons à remercier, tout particulièrement :

 Professeur Guy Alain ALITONOU, Directeur de l’Ecole Polytechnique d’Abomey- Calavi, pour son dévouement vis-à-vis de notre école ;

 Professeur François-Xavier FIFATIN, Directeur adjoint de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi, pour tous les efforts consentis dans le cadre de notre formation ;

 Pr. Dr. Daniel TCHOUGOUROU, Professeur titulaire au CAMES, Chef du Département de Génie de l’Environnement pour sa détermination à nous offrir une formation de qualité ;

 Dr. Ir. Clément AHOUANNOU, Maître de conférences au CAMES, Coordonnateur du Centre autonome de Contrôle de conformité aux Normes de Performance Energétique, Maître de mémoire, pour sa disponibilité à diriger ce travail ;

 Dr. Victor GBEDO, Directeur de l’ONG DCAM/BETHESDA pour son suivi et ses conseils qui ont conduit à la réussite de ce travail ;

 M. Yves Joël ZOFFOUN, Notre maître de stage, qui a accepté de diriger ce travail malgré ses multiples occupations ;

 Dr. Magloire GBAGUIDI, Maître assistant au CAMES, Docteur en chimie de l’environnement et écotoxicologie, pour sa contribution à l’aboutissement de ce travail ;

 M. Didier Berléo APOVO, Doctorant en Efficacité Energétique et Energies Renouvelables, Ingénieur de Recherche au CCNPE Bénin, pour tous ses conseils et apports à la concrétisation de ce travail ;

 Le Président et les honorables Membres du jury, qui ont accepté de juger et d’améliorer ce document malgré leurs agendas très chargés ;

 Les membres du personnel de l’ONG Bethesda, qui m’ont bien accueilli pendant mon stage ;

 Les camarades et amis de la 11^ème promotion de Licence Professionnelle de l’EPAC pour la bonne entente qui a régné au cours de notre formation.

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v

SIGLES ET ACRONYMES

ASECNA : Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne ; BMP : Biochemical Methane Potential ;

CDIP : Centre de Documentation d’Information et de Publication ; CETG : Complexe d’Enseignement Technique et Général ;

CTDPA : Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole ; DAF : Direction Affaire Financière ;

DBM : Déchets Biomédicaux ; DSM : Déchets Solides Ménagers ;

DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène en 5 jours ; DCO : Demande Chimique en Oxygène ;

EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi ; EPI : Equipement de Protection Individuelle ; GES : Gaz à Effet de Serre ;

kVA : kilo Volt Ampère ; KWh : kilowattheure ; MO : Matière Organique ; MES : Matière en Suspension ;

ODD : Objectifs de Développement Durable ; ONG : Organisation Non Gouvernementale ; PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur ;

PCS : Pouvoir Calorifique Supérieur ; PDC : Plan de Développement Communal ; PDF : Portable Document Format ;

pH : Potentiel Hydrogène ;

PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement ; POP : Polluants Organiques Persistants ;

SARH : Service en charge de l’Administration des Ressources Humaines ;

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vi

SEPP : Service des Etudes, de la Prospection et des Projets ; SOBEBRA : Société Béninoise de Brasseries ;

SRMF : Service des Ressources Matérielles et Financières ; RECORD : Réseau Coopératif de Recherche sur les Déchets et

l’Environnement ;

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vii

LISTE DES FIGURES

Figure 1.1 : Organigramme de DCAM BETHESDA 2018... 7

Figure 1.2 : Carte du milieu d’étude ... 9

Figure2.1 : Les différentes étapes de la méthanisation ... 17

Figure2.2 : Photo du GPS …...………...24

Figure2.3 : Photo de la sonde multi-paramètres ... 24

Figure 2.4 : Photo du bassin de décantation ... 28

Figure 2.5 : Photo de l’épandage dans la nature ... 29

Figure 2.6: Photo du kieselguhr (la silice) ... 29

Figure 2.7: Photo du traitement manuel ... 30

Figure 2.8: Photo de la prolifération des larves d’insectes ... 31

Figure 2.9: Photo de la mutation du milieu ... 31

Figure 2.10: Photo de loge d’épandage ... 32

Figure 2.11: Coupe longitudinale du digesteur du CTDPA ... 33

Figure 2.12: Photo du bio-digesteur en construction ... 33

Figure 3.1: Répartition des cibles de l’enquête selon leurs catégories ... 36

Figure 3.2: Schéma synoptique du dispositif de gestion des effluents mis en place ... 37

Figure 3.3 : Disponibilité des matériels de protection au CTDPA ... 38

Figure 3.4: Ménages infectés par l’odeur. ... 39

Figure 3.5: Photo de l’impact du déversement d’effluents chauds ... 40

Figure 3.6: Variation du volume de biogaz en fonction des mélanges de kieselguhr et d’eau usée ... 41

Figure 3.7 : Equivalent d’énergie d’un m³ de biogaz contenant 70% de méthane et 30% de gaz carbonique (Guitoun, 2015) ... 46

LISTE DES TABLEAUX Tableau 2.1 : Composition du biogaz selon les origines (Damien, 2006) ... 19

Tableau 2.2: Pouvoir calorifique du biogaz en fonction de la proportion de méthane (Guitoun, 2015) ... 19

Tableau 2.3 : Normes de rejet des effluents liquides de brasseries (décret N°2001-109 du 04 avril 2001 fixant les normes de qualité des eaux résiduaires en république du Bénin) 20 Tableau 3.1: Répartition des cibles de l’enquête selon leurs catégories ... 36

Tableau 3.2: Résultat des analyses physico-chimiques ... 39

Tableau 3.3: Matrice d’expérimentation du kieselguhr avec de l’eau ... 40

Tableau 3.4: Volume de biogaz obtenu par préparation ... 41

Tableau 3.5 : Récapitulation ... 42

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RESUME

Afin de limiter la pollution des océans par les rejets industriels et apporter une solution aux enjeux énergétiques du moment, il a été étudié dans ce rapport une approche de valorisation des effluents industriels de brasserie pour la production d’énergie. La présente étude, s’est intéressée à l’amélioration du système de gestion des effluents de brasseries au CTDPA, avec une analyse BMP du Kieselguhr (BETHESDA, 2018) contenu dans ces effluents pour leur valorisation par méthanisation. Les résultats de l’étude diagnostique effectuée ont révélé les problèmes d’odeur pour la population voisine du centre, la destruction de la végétation sur le site de traitement, le non fonctionnement du système de valorisation (bio-digesteur) et l’indisponibilité des équipements de protection individuelle pour le personnel intervenant sur le site. Il ressort de cette étude que l’utilisation du kieselguhr sans un apport de microorganismes ne favorise pas une bonne production du biogaz. Pour optimiser le processus de méthanisation, un apport de bouse de vache au kieselguhr a été recommandé pour la production du biogaz.

Mots clés: Effluents de brasserie, kieselguhr, méthanisation, Bio-digesteur, biogaz.

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ix

ABSTRACT

In order to limit the pollution of the oceans by industrial discharges and to provide a solution to current energy issues, this report has studied an approach to recovering brewery industrial effluents for energy production. This study focused on the improvement of the brewery effluent management system at CTDPA, with a BMP analysis of Kieselguhr (BETHESDA, 2018) contained in these effluents for their valorization by anaerobic digestion. The results of the diagnostic study carried out revealed the odor problems for the neighboring population of the center, the destruction of the vegetation on the treatment site, the non-functioning of the valorization system (bio-digester) and the unavailability of personal protective equipment for personnel working on the site. It appears from this study that the use of kieselguhr without a contribution of microorganisms does not promote a good production of biogas. To optimize the anaerobic digestion process, cow dung was added to the kieselguhr for biogas production.

Keywords: Brewery effluents, kieselguhr, anaerobic digestion, bio digester, biogas.

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INTRODUCTION

Ces dernières années, les résolutions prises par les Nations Unies dans le contexte du développement durable, prônent aussi bien la protection de la santé humaine que la protection de l’environnement ; en témoignent les Objectifs 3, 6, 7 et 13 de l’ODD du Programme des Nations Unies pour le Développement (PNUD). Ces résolutions constituent des instruments de lutte contre les changements climatiques qui résultent entre autres de l’émission des gaz à effet de serre (exploitation des ressources fossiles) et de la destruction massive du couvert forestier, (Ahouannou, 2018). Ainsi dans un monde qui ne parle que de pénurie des ressources fossiles et de changement climatique, il convient de réduire la demande en énergies non renouvelables et de développer les énergies renouvelables telles que le solaire, l’éolienne, la biomasse… aussi bien dans les pays développés que dans les pays en voie de développement comme le Bénin (Gbonsou, 2017).

Par ailleurs, dans le souci d’une croissance économique et en vue de garantir aux populations la sécurité alimentaire et l’accès à l’électricité, le Bénin mène quotidiennement différentes actions dans plusieurs secteurs dont l’agroalimentaire qui génère une importante quantité de déchets. Cette ressource augmente avec la poussée démographique ; il est donc indispensable de penser à un système de gestion des déchets en général et particulièrement des déchets organiques aussi bien liquides que solides, à cause de leur nuisance à polluer l’environnement et pour leur capacité à servir de matière première dans les processus de valorisation énergétique par méthanisation. Les déchets organiques liquides présentent une très large diversité de composition. Leur exploitation pour la production d’énergie, devient d’autant plus intéressante qu’elle intervient également dans la préservation de l’environnement (Hounkpe, 2017).

Face à ce double enjeu du développement durable et de la protection de l’environnement, il est indispensable de mettre en place un système permettant une gestion efficace des déchets organiques industriels en général et particulièrement des déchets organiques liquides. C’est dans ce contexte que la SOBEBRA s’est alliée à

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l’ONG Bethesda afin d’assurer un traitement efficace et rationnel de ses effluents, dans le Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole (CTDPA). C’est dans l’optique de s’assurer de l’efficacité du système de gestion des effluents liquides mis en place que nous avons opté de faire une réflexion sur le thème « Gestion des effluents liquides de brasserie (Cas de la SOBEBRA) au CTDPA à Hêvié: état des lieux et approche pour une valorisation des effluents par méthanisation ».

Cette étude permettra d’apprécier la gestion faite des effluents de brasserie au CTDPA, et de faire des propositions en vue d’une valorisation de la ressource pour produire du biogaz par le procédé de méthanisation.

Ce rapport est divisé en trois (03) chapitres. Le premier chapitre traite du cadre institutionnel et du cadre d’étude, le deuxième de l’étude de la gestion des effluents liquides de brasserie au CTDPA à travers la présentation du cadre théorique de l’étude, du matériel et de la méthodologie. Quant au troisième chapitre, il présente les résultats et les discussions. Une conclusion suivie des suggestions mettront fin à notre rapport.

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3

1 CHAPITRE 1 : CADRE INSTITUTIONNEL ET CADRE D’ETUDE

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4

Dans ce chapitre, il sera présenté le cadre de fin de formation en licence professionnelle.

Il s’agit du département Communautaire et Assainissement du milieu (DCAM) de l’ONG BETHESDA. Il sera ensuite présenté, le milieu d’étude et les activités menées.

1.1 Présentation de DCAM BETHESDA

Historique, situation géographique et objectif de DCAM BETHESDA Historique

La crise politiquo-socio-économique de la fin des années 80 a amené les églises évangéliques et protestantes, à créer en février 1990 le centre de santé Bethesda, en vue de soulager les populations en difficultés sanitaires. En Mai 1993, une évaluation des activités curatives du centre de santé Bethesda a été faite. Elle a relevé qu’en dépit de la qualité des soins offerts, les personnes traitées reviennent quelques temps après avec les mêmes infections. C’est alors qu’il a été retenu de développer l’aspect préventif des soins par l’assainissement et l’amélioration du cadre de vie. Ainsi, a vu le jour le 1^er Juillet 1993 le service Développement Communautaire et Assainissement du Milieu (DCAM), logé au sein du centre de santé.

DCAM a donc eu la charge de concevoir et de mettre en œuvre un programme de développement communautaire dans les huit (8) quartiers de l’ex commune de Ste Rita (8^e arrondissement de Cotonou). Les activités ont démarré par l’identification des leaders d’opinion, des groupes stratégiques, l’organisation des associations communautaires, la préparation du projet de gestion durable de déchets ménagers, la recherche du financement et la mise en œuvre du programme. La Mission Française de Coopération et d’Action Culturelle acceptera alors d’appuyer le premier projet préparé avec la population : Projet Assainissement et de Protection de l’Environnement (PrAPE) qui a été mise en œuvre.

L’intervention de DCAM en matière d’assainissement et d’hygiène a évolué et lui a permis de devenir un département à part entière et séparé du centre de santé.

(DCAM/Bethesda).

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Situation géographique

Le département communautaire Développement Communautaire et Assainissement du Milieu (DCAM) de l’ONG-Bethesda est situé à Cotonou et plus précisément dans le 8^e arrondissement, connu sous le nom de Ste Rita.

Objectif du département DCAM

Le département DCAM vise un développement en matière d’assainissement, des produits et des services, afin de les rentabiliser, dans le respect des normes et principes socio environnementaux et économiques en vigueur au Bénin.

Domaines d’intervention, domaines d’expertise et de perspectives

‒ Domaines d’intervention

Conformément aux statuts et aux orientations du plan stratégique de l’ONG, le département DCAM exerce sa vision à travers :

o La défense des droits de la personne humaine et de l’environnement ; o La recherche et le développement ;

o L’assainissement, l’Education et la Communication (AEC).

‒ Domaines d’expertise

Dans la mise en œuvre de sa vision et aux travers des nombreux programmes et projets qu’il a pilotés, DCAM a acquis des compétences qui font de lui un expert dans les domaines comme :

o La gestion des Déchets et Evaluation Environnementale ; o La gestion Intégrée des ressources en Eau ;

o La décentralisation et développement local ; o L’information, Education et Communication ; o Le crédit Eau et Assainissement ;

o La gestion des Déchets Solides et Ménagers (DSM) ; o Le recyclage des matières plastiques ;

o Le développement des énergies renouvelables.

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‒ Perpectives

o Création de nouveaux départements comme : éducation, agriculture, recherche, etc ;

o Renforcement du positionnement de DCAM sur le territoire national et au plan international ;

o Renforcement des partenariats existants et signature d’autres conventions et partenariats ;

o Développement d’une politique interne de recherche de financements et formation du personnel aux techniques de recherche de financements;

o Développement d’autres thématiques porteuses d’avenir dans les domaines d’intervention ;

o Renforcement du système de communication entre la direction et les antennes à travers la mise en réseau ;

o Renforcement des services administratifs pour les rendre plus autonomes ; o Renforcement du système de management de décisions ;

o Amélioration des conditions de travail et de vie des agents.

Organisation structurelle de DCAM BETHESDA

DCAM BETHESDA est structuré en services et centres comme suit (figure 1.1):

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DAF

SECRETARIAT DE

DIRECTION

SARH

SRMF SEPP

SCRP

CECOP CETG CTDPA

PAGS PAPHYR

PARCEA AUTRES PROJETS

COURS PRIMAIRES TRAITEMENT DES DECHETS COURS SECONDAIRES AGROECOLOGIE

COURS TECHNIQUES PRODUCTION ANIMALE

Figure 1.1 : Organigramme de DCAM BETHESDA 2018 Coordination ONG

DIRECTEUR

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1.2 Présentation du cadre d’étude

Présentation du Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole (CTDPA)

Le département de Développement Communautaire et Assainissement du Milieu (DCAM) de l’ONG BETHESDA, en vue d’un développement en matière d’assainissement du cadre de vie des populations, dans le respect des principes et des normes socio environnementales et économiques en vigueur au Bénin, s’est doté en 1994, d’un centre de collecte, de tri et de valorisation des Déchets Solides Ménagers (DSM), qui s’étend sur environ 08 ha. Il s’agit du Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole (CTDPA). Ce centre s’occupe non seulement de la gestion des DSM mais aussi de la promotion de l’agriculture biologique intégrée, offrant des séminaires de formations agropastorales et d’insertion professionnelle à ceux qui le souhaitent. A partir de 2017, il s’est consacré à la gestion des déchets spécifiques dont les effluents de brasseries en attendant de mobiliser les ressources nécessaires pour la poursuite des activités du volet agricole. Cette classe de biomasse (Biomasse de classe E) est acheminée vers le CTDPA et nous servira de matière première dans la réalisation de nos travaux.

 Situation géographique

Le Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole (CTDPA) qui accueille les effluents liquides de brasseries, objet de la présente étude, est situé dans le quartier Alansancomey, précisément à 6°25’40.0404’’ de latitude Nord et 2°14’15.5292’’ de longitude Est dans l’arrondissement de Hêvié situé à environ 28 km de Cotonou, la capitale économique du Bénin. Hêvié qui signifie dans le dialecte Aizo du milieu

« habitation de l’oiseau » est localisé dans la commune d’Abomey-Calavi. Il est limité au Nord-Est par l’arrondissement de Ouédo, au sud par celui de Godomey et à l’Ouest par celui de Tori-Bossito.

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Figure 1.2 : Carte du milieu d’étude Source : Enquête de terrain, août 2018

 Objectif du centre

L’objectif de ce centre est non seulement de traiter de façon efficiente les déchets qui y sont convoyés mais également de développer une agriculture écologique.

 Domaines d’action

Ce centre est consacré à la gestion des déchets spécifiques tels que:

- Traitement des Déchets Biomédicaux (DBM)

- Valorisation des Déchets plastiques de la SOBEBRA - Traitement et valorisation des Effluents de brasserie - Traitement de produits agroalimentaires avariés

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- Production végétale - Production animale - Production halieutique

- Formation entrepreneuriale en agriculture

Caractérisation climatique, hydrographique, pédologique terrestre, du relief et de la végétation du milieu d’étude

 Le Climat

Le climat qui règne sur la commune d’Abomey-Calavi est de type subéquatorial marqué par deux saisons sèches et deux saisons pluvieuses. On observe :

- Une grande saison pluvieuse d’Avril à juillet avec un pic en juin correspondant à 339,78mm de pluie

- Une petite saison sèche en Août

- Une petite saison pluvieuse de Septembre à Octobre

- Une grande saison sèche de Novembre à Mars avec une petite faussée en décembre où on enregistre 16,63 mm de pluie.

Le mois le plus chaud est le mois de mars avec 31,9°C en moyenne, le mois le plus froid est le mois d’août avec 23,5°C en moyenne (ASECNA, 2005).

 Le réseau hydrographique

Le réseau hydrographique est essentiellement composé de deux plans d’eau que sont le lac Nokoué et la lagune de Djonou. Par ailleurs la commune dispose d’une façade maritime juxtaposée à la lagune côtière (lagune de Togbin) des marais, des ruisseaux, et des marécages en bordures de la commune, surtout en partant de l’arrondissement de Godomey au Sud- Est à celui de Kpanrou au Nord-Est. Ce paysage offre des potentialités touristiques et halieutiques à la commune. (PDC, 2005)

 Le Sol

La commune d’Abomey-calavi présente des sols de type argilo-sableux, faiblement ferralitique.

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 Le Relief

Le relief de la commune d’Abomey-Calavi est peu accidenté. Les principaux traits caractéristiques de ce relief sont :

- Une plaine faite de bande sablonneuse avec des cordons littoraux récents et anciens ;

- Un plateau de terre de barre séparé de la plaine par la lagune Djonou et le lac Nokoué ;

- Des dépressions et des marécages dans les zones situées aux berges de la lagune et du lac.

 La Végétation

La végétation est marquée par une savane dégradée sur le plateau avec une dominance de la jachère à palmier à huile, un groupement herbeux dans les marécages le long des berges du lac, de la mangrove à palétuviers et des cocoteraies dans la zone côtière.

Après ces informations fournies, nous parlerons ensuite du déroulement du stage.

1.3 Déroulement du stage

Un stage est avant tout un exercice qui vise l’intégration du stagiaire dans un système professionnel, mais aussi permettre à l’étudiant de faire un apprentissage sur la voie de la recherche-développement. Ainsi, outre les activités de recherche que nous avons menées, nous avons participé à la réalisation de plusieurs autres activités. Ces dernières ont globalement aidé à appréhender le fonctionnement d’un centre de gestion des déchets et plus particulièrement à comprendre la gestion des effluents de brasserie d’une part et d’autre part à cerner les principes fondamentaux de la méthanisation ainsi que les diverses formes d’utilisation du biogaz. Il s’agit :

 De la participation aux différentes approches expérimentales mises en œuvre pour une gestion efficiente des effluents de la SOBEBRA : ces expériences se sont déroulées en quatre démarches et ont consisté à provoquer la décantation du Kieselguhr, à faire l’épandage des effluents directement dans le milieu récepteur et à construire un bio-digesteur ;

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 De la participation aux activités d’installation d’un bio-digesteur sur le site : Au cours de ces travaux nous avons aidé à creuser le canal de drainage des effluents du bac de chargement vers le bio-digesteur ;

 De la participation aux autres activités du CTDPA ; il s’agit :

- Du déversement de tomate avariée dans un bassin : Cette activité a pour objectif la récupération de la tomate avariée en vue de l’utiliser comme fertilisant en production agricole;

- Du stockage des déchets plastiques broyés dans des sacs : ces activités ont essentiellement consisté à stocker des déchets plastiques broyés dans des sacs afin de les transporter vers le site de Pahou pour leur recyclage en pavé ;

- Du tri des déchets Solides Ménagers (DSM) enfouis: il a consisté à séparer ces derniers du sable où ils sont retenus prisonniers ;

- De la participation à l’incinération des DBM.

 De la participation aux activités dans les autres sections de DCAM telles que la vulgarisation de la loi N^o2017-39 du 26 Décembre 2017 : Portant interdiction de la production, de l’importation, de l’exportation, de la commercialisation, de la détention, de la distribution et de l’utilisation de sachets en plastique non biodégradables en République du Bénin.

Outre ces activités, nous nous sommes intéressés à la recherche, principal objet de notre stage.

Conclusion partielle

Au vu des activités menées, et des constats faits au CTDPA, l’attention a été portée sur la gestion des effluents provenant de la collecte des déchets liquides de la SOBEBRA, afin de proposer une approche de valorisation par méthanisation de ces effluents en biogaz.

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2 CHAPITRE 2 : ETUDE DE LA GESTION DES EFFLUENTS LIQUIDES DE BRASSERIE (CAS DE SOBEBRA) AU CTDPA A HEVIE: ETAT DES LIEUX ET APPROCHE POUR UNE VALORISATION DES EFFLUENTS PAR METHANISATION

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Dans ce chapitre, nous présenterons le cadre théorique de l’étude puis exposerons le matériel et la méthodologie adoptée ainsi que l’état des lieux du système de traitement des effluents de brasserie au CTDPA.

2.1 CADRE THEORIQUE DE L’ETUDE

Objectifs et hypothèses de recherche 2.1.1.1 Objectifs

L’objectif général de cette étude est de contribuer à l’amélioration du système de traitement des effluents de brasseries au Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole (CTDPA) de DCAM à Hêvié.

De façon spécifique il s’agira :

‒ de faire l’état des lieux du système élaboré et mis en place pour le traitement des effluents de brasserie au CTDPA;

‒ d’étudier les impacts du système de traitement des effluents de brasserie sur la végétation du CTDPA ;

‒ de faire une analyse du processus de méthanisation pour la valorisation du biogaz au CTDPA.

2.1.1.2 Hypothèses de la recherche

Trois hypothèses sont formulées dans le cadre de notre étude :

Hypothèse 1 : Le système élaboré et mis en place permet une gestion efficace des effluents de brasserie;

Hypothèse 2 : Le traitement des effluents de brasserie présente des impacts sur la végétation du site abritant le traitement des déchets ;

Hypothèse 3 : Le traitement des effluents de brasserie peut générer du biogaz valorisable à des fins énergétiques.

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Généralité

2.1.2.1 Clarification des concepts et système de traitement des effluents liquides de brasseries

 Clarification de quelques concepts - Environnement

Selon la loi cadre sur l’environnement en République du Bénin en son article 2, l’environnement est l’ensemble des éléments naturels et artificiels ainsi que des facteurs économiques, sociaux et culturels qui influent sur les êtres vivants et que ceux-ci peuvent modifier.

- Milieu récepteur

Selon le décret N^o2001-119 du 4 avril 2001 fixant les normes de la qualité des eaux résiduaires en république du Benin en son article 2, le milieu récepteur est l’ensemble des milieux où sont déversées les eaux résiduaires.

- Effluent liquide

Les effluents liquides, ou eaux résiduaires sont des rejets liquides ou eaux usées d’une structure économique de transformation ou de production (usine, station d’épuration, habitation…) source potentielle de pollution (Pietrasanta, 1994).

- Brasserie

D’après le dictionnaire français Larousse 2008, une brasserie est une industrie agroalimentaire spécialisée dans la production de boisson.

- Effluents liquides de brasserie

Il s’agit donc des rejets liquides ou eaux usées d’une industrie agro-alimentaire spécialisée dans la production de boisson.

Dans le cadre de cette étude, on entend par effluents liquides de brasseries, des eaux usées issues de la clarification de la bière chargée en kieselguhr, produites par la SOBEBRA.

- Kieselguhr

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Le Kieselguhr est une variété de diatomite, roche sédimentaire siliceuse, d’origine organique et fossile, composée de restes fossilisés de diatomées.

- Gestion

D’après le dictionnaire français Larousse 2008, une gestion est une action ou une manière de gérer, d'administrer, de diriger, d'organiser quelque chose ; période pendant laquelle quelqu’un gère une affaire.

- Gestion des effluents liquides de brasseries

C’est l’ensemble des dispositions et opérations réglementaires et techniques relatives depuis leur production jusqu’à leur stockage inclusivement, destinées à assurer la protection des personnes et de l’environnement.

- Valorisation

La valorisation est un terme générique recouvrant le recyclage matière et organique, la valorisation énergétique des déchets, ainsi que le réemploi, la réutilisation et la régénération (Paradis et al, 1983).

- Méthanisation

La méthanisation, ou digestion en anaérobie, est l’ensemble de processus microbiologiques et biochimiques basés sur la dégradation de la matière organique par des micro-organismes en absence d'oxygène et de lumière dans des cuves hermétiques (digesteurs) en milieu liquide (Guitoun, 2015). Elle se déroule suivant quatre étapes majeures que sont l’hydrolyse, l’acidogenèse, l’acétogenèse et la méthanogenèse.

Naturellement, on observe le phénomène dans les marais, les sédiments des rizières et dans les tractus digestifs des ruminants (Aeberhard, 2009). Elle conduit en plus du compost, à la production d’un biogaz essentiellement constitué de méthane (Figure 2.1) (Pietrasanta, 1994). La méthanisation peut donc répondre à un double objectif : la valorisation énergétique par captage du méthane dans le biogaz et l’utilisation du digestat comme fertilisant pour les sols en agriculture.

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Figure2.1 : Les différentes étapes de la méthanisation - Les types de substrat

Les ressources de méthanisation s’étendent à toutes les formes de matières organiques suivantes (Almansour 2011):

o Filière agricole : les cultures dédiées, les résidus agricoles, les déjections animales (bouses de vache, crottes de porc…) et les effluents d’élevage ; o Filière des boues de station d’épuration ;

o Filière des industries agroalimentaires : les effluents résiduels des brasseries,…etc. ou les déchets produits par l’artisanat (abattoirs, boulangeries, conserverie des fruits et légumes,…) ;

o Filière des déchets ménagers : la fraction fermentescible en augmentant leur humidité

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o Filière de co-digestion : tous les substrats précédemment énumérés peuvent être traités en mélange. On parle alors de co-digestion.

- Les systèmes de digesteurs

Le digesteur est une simple cuve fermée, étanche et isolée thermiquement, dans laquelle différents micro-organismes dégradent biochimiquement les déchets et les effluents organiques et produisent au stade final le biogaz. Il peut être équipé d’un système de chauffage, d’un système d’agitation, d’un système de prélèvement, d’un système de mesure de teneur en gaz et de dispositifs permettant le contrôle de plusieurs autres paramètres : la température, le pH, la pression…etc. le choix du digesteur varie en fonction du type de déchets à traiter et de l’application projetée. Le cycle de méthanisation peut être discontinu ou continu (Harchaoui, 2013).

 Le digesteur continu

Dans un digesteur continu, le substrat introduit de manière continu est digéré et déplacé soit mécaniquement, soit sous la pression des nouveaux entrants vers la sortie sous forme de digestat (Hounkanrin, 2015).

 Le digesteur discontinu (batch) :

Le système Batch est le plus simple et le plus ancien procédé utilisé. Le déchet à traiter est placé dans une enceinte close pendant une durée comprise entre 8 semaines et 5 mois avec ou sans système d’agitation. La production de biogaz est irrégulière (rapide au début de la fermentation, beaucoup plus lente à la fin). A la fin de la digestion, le digestat est évacué et le processus peut recommencer (Harchaoui, 2013). Ce système n’est plus très développé actuellement parce qu’il nécessite trop de maintenance (charge et vidange). Lorsqu’on vise une production régulière dans le temps avec ce système, on utilise plusieurs cuves (Benchikh et Moubdi, 1995).

- Biogaz

Le biogaz, issu de la dégradation anaérobie de matières organiques (les eaux usées, les ordures ménagères,…etc.) est un gaz combustible, constitué essentiellement de deux composés en proportion variable selon le substrat traité : le méthane (CH4), le gaz

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carbonique (CO2), ainsi que quelques traces d’hydrogène, d’hydrogène sulfuré, d’ammoniac, d’azote, d’oxyde de carbone, de différents hydrocarbures et d’eau. Le tableau suivant présente la composition du biogaz selon les origines (Gbonsou, 2017).

Tableau 2.1 : Composition du biogaz selon les origines

Source: Damien, 2006

Ainsi selon la proportion de méthane produit, le biogaz présente les pouvoirs calorifiques suivants (tableau 2.2) :

Tableau 2.2: Pouvoir calorifique du biogaz en fonction de la proportion de méthane Proportion en CH4

(%) PCS (KWh / m³) PCI (kWh / m³)

50 4,8 4,3

60 5,7 5,1

70 6,7 6,96

80 7,6 7.0

90 8,6 7,8

100 9,5 8,6

Source: Guitoun, 2015

 Système de traitement des effluents liquides de brasseries

Les eaux de lavage et de rinçage ainsi que les rejets polluants qui renferment tous les sous-produits et les pertes de matières premières qui n'ont pu être récupérées ni recyclées

Composant Ordures

ménagères triées

Boues de stations d’épuration

Lisier de bovins ou d’ovins en

fermenteurs Distillerie

CH4 (%) 50-60 60-75 60-75 68

CO2 (%) 38-34 33-19 33-19 26

N2 (%) 5-0 1-0 1-0 /

O2 (%) 1-0 <0,5 <0,5 /

H2O (%) 4 (à 30°C) 4 (à 30°C) 6 (à 30°C) 8 (à 30°C)

Total (%) 100 100 100 100

H2S mg/m³ 100-900 1000-4000 2000-10000 400

NH3 mg/m³ / / 50-100 /

Aromatique mg/m³ 0-200 / / /

Organohalogénés

mg/m³ 100-800 / / /

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de même que les levures rejetées à la fin de la fermentation sont recueillies et traitées avant d'être déversées dans le milieu récepteur. Le traitement des eaux usées vise à réduire ou à éliminer les polluants des eaux avant de les envoyer dans la nature. La dépollution des eaux usées nécessite une succession d'étapes faisant appel à des traitements physiques, physico-chimiques et biologiques. L'épuration doit permettre, d'éliminer la majeure partie de la pollution carbonée. On distingue trois niveaux de traitement.

‒ Les prétraitements qui consistent à débarrasser les eaux usées des polluants solides les plus grossiers (dégrillage, dégraissage). Ce sont de simples étapes de séparation physique.

‒ Les traitements primaires : Ils regroupent les procédés physiques ou physico- chimiques visant à éliminer par décantation une forte proportion de matières minérales ou organiques en suspension.

‒ Les traitements secondaires recouvrent les techniques d'élimination des matières polluantes solubles (carbone, azote, et phosphore). Ils constituent un premier niveau de traitement biologique.

Dans certains cas, des traitements tertiaires sont nécessaires, notamment lorsque l'eau épurée doit être rejetée en milieu particulièrement sensible comme dans les eaux de baignade, dans des lacs souffrant d'un phénomène d'eutrophisation. (Dalohoun, 2010)

Tableau 2.3 : Normes de rejet des effluents liquides de brasseries (décret N°2001-109 du 04 avril 2001 fixant les normes de qualité des eaux résiduaires en république du

Bénin)

Catégorie d’industrie

Exigence de rejet Cote de

priorité de mise en œuvre

Unité DBO5 MES

Brasserie Kg/hectolitre de produit 0,11 0,05 A1

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2.1.2.2 Impacts du système de traitement des effluents liquides de brasseries, cadre institutionnel et règlementaire

 Impacts du système de traitement des effluents liquides de brasseries

‒ Impacts environnementaux

La plupart du temps, le milieu récepteur des effluents de brasseries est un milieu aquatique. Ces effluents étant toujours très chargés en matière organique (MO) et/ou en matière en suspension (MES), du fait d’une absence de traitement ou d’un mauvais traitement, enrichissent le milieu récepteur en éléments nutritifs. Ceci favorise le développement rapide d’algues qui peuvent asphyxier les herbiers et les récifs coralliens. Ces algues entrainent aussi une diminution de la quantité d’oxygène dans les eaux et peuvent donc causer la mort des organismes vivants qui s’y trouvent. On parle d’eutrophisation du milieu.

‒ Impacts sanitaires

Pour le personnel s’occupant du traitement de ces effluents, en plus d’être soumis aux odeurs nauséabondes, il court le risque de contracter les maladies telles que le cancer, les maladies respiratoires, la silicose de la pneumoconiose, les maladies cutanées suite à une exposition à long terme au Kieselguhr(OMS). Les ménages se trouvant dans les alentours de la brasserie quant à eux ne sont exposés qu’aux problèmes d’odeurs.

 Cadre institutionnel et règlementaire

‒ Cadre législatif de la gestion des effluents liquides de brasseries au Bénin

Il existe plusieurs accords ou principes internationaux et législations nationales pour la prise en compte d’une bonne gestion des eaux usées industrielles. Les accords et principes internationaux énoncent pour la plupart les éléments fondamentaux relatifs à la santé publique, à la protection de l’environnement, et à la gestion sécuritaire des déchets dangereux, tandis que les législations nationales fondées sur les bases même de

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ces accords ou principes constituent les fondements auxquels on doit se référer pour améliorer les pratiques de traitement des déchets dans un pays (Tidjani, 2016).

 Accord ou principes internationaux

- Convention de Bamako (1991). Traité signé par douze (12) nations africaines, qui interdit l’importation en Afrique de tout déchet dangereux ;

- Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants (2004).

Cette convention vise à la réduction de la production et de l’utilisation des polluants organiques persistants (POP), ainsi qu’à l’élimination des émissions involontaires de POP comme les dioxines et les furanes ;

- Principes du pollueur-payeur. Tout producteur de déchet est responsable légalement et financièrement de l’élimination de ces déchets en toute sécurité pour les personnes et l’environnement (même si certaines tâches sont sous- traitées) ;

- Principe de précaution. Quand le risque est incertain il doit être considéré comme significatif, et des mesures de protection doivent être prises en conséquence ;

- Principe de proximité. Le traitement et l’élimination des déchets dangereux doivent se faire le plus près possibles de leur lieu de production.

 Législations nationales au Bénin

Plusieurs décrets et lois sont promulgués par les autorités béninoises dans les domaines de l'hygiène publique, de la protection de l'environnement et de la sécurité alimentaire.

On peut citer :

‒ la loi N °87-015 du 21 septembre 1987 portant code de l’hygiène publique ;

‒ la loi N °98-030 du 12 février 1999 portant loi-cadre sur l’environnement en République du Bénin et ses articles 65 et 71 traitant des dispositions pour éviter la pollution et les nuisances relatives à la gestion des déchets de toute nature ;

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‒ le décret 97-616 du 18 décembre 1997 portant application de la loi 87-015 du 21 septembre 1987 portant code d'hygiène publique ;

‒ le décret 97-624 du 31 décembre 1997 portant structure, composition et fonctionnement de la police sanitaire ;

‒ le décret N°2001-109 du 04 avril 2001 fixant les normes de qualité des eaux résiduaires en République du Bénin;

‒ le décret N° 2001-110 du 04 avril 2001 fixant les normes de la qualité de l'air en République du Bénin.

‒ l’arrêté 095 du 07 aout 2017 fixant les conditions et modalités de délivrance du permis de déversement des eaux usées industrielles en République du Bénin.

Le droit béninois de l’environnement prend peu à peu de l’importance et s’incruste progressivement dans l’esprit des citoyens. Cette évolution correspond à la prise de conscience des enjeux environnementaux exprimés le plus souvent en termes de survie.

Mais bien que cet état de chose reste à améliorer, il faut toutefois souligner que les textes existant contribuent un tant soit peu à la mise en place d’un système de gestion rationnel de gestion des déchets liquides et c’est sur la base de ces mêmes textes que nous allons faire ressortir les éléments devant rentrer en compte pour une gestion rationnelle des effluents liquides de brasseries à Hêvié.

‒ Cadre institutionnel de la gestion des effluents liquides de brasseries Bénin Dans la mise en application des différents articles entrant dans le cadre général de la gestion des déchets conformément au respect de la loi portant code d’hygiène publique, de la loi cadre sur l’environnement, et du respect des normes en matière de gestion de l’environnement, il existe au Bénin des entités qui ont en charge la protection de l’environnement et le contrôle de l’hygiène sanitaire. Il s’agit notamment de :

- La police environnementale (relevant du Ministère du cadre de vie et du Développement Durable ….)

- La police sanitaire (relevant du Ministère de la Santé)

Les polices sanitaires et environnementales par le biais de leurs agents, opèrent des contrôles inopinés pour s’assurer du respect des diverses normes en matière de

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protection de l’Environnement avec l’appui de l’Agence Béninoise pour l’Environnement (ABE) conformément à l’article 5 du décret n°2005-759 du 08 décembre 2005.

2.2 Matériel et Méthodologie

Matériel

Le matériel nécessaire pour cette étude a été constitué d’une documentation spécifique au thème, d’un appareil photo numérique pour la prise des images sur le site de travail, un GPS (GLOBAL POSITION SYSTEM) Ultra TwoNav pour relever les coordonnées du site et mesurer de la distance entre le site et les ménages questionnés. Avec une sonde multi-paramètres, nous avons déterminé les paramètres physico-chimiques des effluents de brasseries. Nous avons élaboré des fiches d’enquêtes comportant des questionnaires spécifiques à cette étude. Pour assurer la sécurité sur le site de travail, nous nous sommes munis des Equipements de Protection Individuelle (EPI). Nous avons utilisé un ordinateur portatif de marque HP modèle Windows10 processeur Intel®Core™i3- 6006U ram 4Go et mémoire disque dur 500Go pour le traitement des données et la rédaction du document.

Figure2.2 : Photo du GPS Figure2.3 : Photo de la sonde multi-paramètres

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Méthode de travail

La méthode de travail utilisée est subdivisée en trois parties : - La recherche documentaire ;

- La collecte des données sur le terrain ; - Le traitement des données.

2.2.2.1 Recherche documentaire

La revue de littérature permet en général au chercheur de faire le point de ce qui a été déjà fait dans son domaine afin de mieux conduire sa recherche et d’apporter de nouveaux éléments à la connaissance. A cet effet les recherches ont été effectuées dans des centres de documentations tels que le Centre de Documentation d’Information et de Publication (CDIP) DCAM-Bethesda, la bibliothèque de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC), et sur internet. Sur le net nous avons utilisé des moteurs de recherche et outils tels que Google, Googlescholar, bing et la bibliothèque numérique de l’Université d’Abomey-Calavi (UAC). En ce qui nous concerne, les rapports, mémoires, monographies, thèses et autres documents sous formats PDF ont été privilégiés. Bien qu’elle nous ait permis de prendre connaissance des études et réflexions déjà menées en matière de gestion des effluents de brasseries et de valorisation énergétique, cette revue documentaire n’a pas été de tout aise car peu d’auteurs ont abordé la gestion de ces effluents de brasseries et leurs valorisation énergétique.

Ainsi, nous avons eu recours aux travaux de :

Leclercq et al (1985) qui ont étudié une approche pour la valorisation énergétique des sous-produits de brasseries par fermentation méthanique, procédé « contact anaérobie ».

D’après cette étude, deux sous-produits de brasserie particulièrement polluants : les freintes de bière perdues en fabrication et à l'embouteillage et les levures de la fermentation alcoolique de la bière ont pu être valorisées par la voie de la méthanisation.

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Pietrasanta (1994) qui portait sur les termes relatifs aux déchets et à leur valorisation.

On retient de cette étude que les déchets organiques peuvent être valorisés énergétiquement par méthanisation.

Record (2009) s’est intéressé aux techniques de production d'électricité à partir de biogaz et de gaz de synthèse. A cet effet, il a fait une présentation des caractéristiques du biogaz et des principaux composés du biogaz avec leurs problématiques pour la valorisation.

Dalohoun (2010) s’est intéressé à la maitrîse de la qualité des eaux dans les industries agro-alimentaires : cas de la SOBEBRA, qui met en exergue les techniques utilisées pour le traitement des eaux au sein de la SOBEBRA. D’après ses travaux, le traitement des eaux usées est un traitement primaire, ce qui ne permet pas un traitement efficient des effluents.

A partir des travaux de Hounkanrin (2015), portant sur la valorisation sur place des déchets organiques (déchets de panse) produits en vue de la contribution à la production d’énergie électrique à l’abattoir de Cotonou. Il est parvenu à produire 167 KWh d’énergie électrique par jour (soit 67 m³ de biométhane produit par 2,3 tonnes de déchets journaliers de panse issus des animaux abattus) grâce à un groupe électrogène à gaz de 60 Kilowatt.

Gbonsou (2017) a étudié la substitution de l’essence par le biogaz pour le fonctionnement d’un groupe électrogène de 2,5 kVA. Il a mis en exergue une étude d’influence des performances d’un groupe électrogène lors de l’utilisation du biogaz en remplacement de l’essence dans celui-ci, grâce à l’usage d’un carburateur bi fuel à starter manuel LPG/CNG.

On retient de cette étude bibliographique que divers auteurs ont porté leurs intérêts sur la valorisation énergétique des déchets et effluents, mais très peu ont mis l’accent sur le traitement des effluents des brasseries, d’où la pertinence et l’originalité de ce travail.

2.2.2.2 Collecte des données

La collecte sur le terrain a permis de recueillir des données quantitatives et qualitatives qui font l’objet de l’étude. Les résultats recueillis à partir des données sur le terrain ont permis de mieux connaitre la structure et la population d’étude.

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- Structure d’étude

Il s’agit du Centre de Traitement des Déchets et de Production Agricole de DCAM.

- Population d’étude

Ce sont les principales cibles qui sont concernées par la gestion des effluents liquides de brasseries. On note : les responsables de l’administration du CTDPA, le personnel s’occupant de la gestion des effluents et la population située dans les environs du site.

La collecte a consisté à aller sur le terrain, notamment au CTDPA, afin de recueillir des données quantitatives et qualitatives, et ensuite, à les analyser à l’aide de fiches d’enquête préalablement établies. Elle a été faite en trois (03) phases :

1^ère phase : c’est la phase qui a consisté à se rendre au CTDPA et à prendre les coordonnées à l’aide d’un GPS puis à cibler les différents acteurs concernés (population d’étude).

2^ème phase : cette phase est la partie quantitative de l’étude. Elle est consacrée à un entretien structuré avec les principaux acteurs (responsable de l’administration et le personnel s’occupant de la gestion des effluents) afin de comprendre le traitement qui est fait des effluents après leur réception.

3^ème phase : cette phase a été essentiellement consacrée aux acteurs secondaires (population voisine du CTDPA) afin de prendre connaissance des impacts environnementaux et sanitaires relatifs au traitement des effluents à proximité de leur lieu de résidence.

2.2.2.3 Le traitement des données

A la fin de la collecte des données, nous avons procédé au regroupement des questionnaires par catégories d’acteurs, puis au dépouillement des fiches d’enquête.

Ensuite un traitement statistique et informatique a été fait pour présenter les différents résultats sous forme de tableaux et de graphique. Le logiciel Word 2013 a été utilisé

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pour la saisie des textes, Excel 2013 pour le traitement des données, l’élaboration des graphiques et des tableaux et à l’analyse statistique.

2.3 Etat des lieux du système de traitement des effluents liquides de brasseries au CTDPA

Le traitement se faisant hors du lieu de production, il a fallu mettre en place des démarches recherche-action pour s’assurer de la bonne méthode à adopter.

1^ère Démarche : Epandage dans des Bassins

La première démarche consistait à creuser des trous dans le sol, et à y verser les effluents puis laisser place à l’infiltration, pour ensuite récupérer les particules solides qui se déposeront sous forme de boue riche en silice. Cette richesse en silice s’explique par la présence du kieselguhr qui est une roche siliceuse utilisée pour la filtration de la bière.

S’agissant d’un sol ferralitique, ayant un caractère argileux, l’infiltration est difficile.

On assiste donc à la décantation du kieselguhr. Au bout de quelques jours (2 à 3 jours), une activité biologique nait alors dans le bassin, remarquable d’une part par la présence de levure dans le surnageant et d’autre part par le dégagement d’odeur assez insupportable provoquant des plaintes chez les populations. Il s’agit de la fermentation.

Figure 2.4 : Photo du bassin de décantation

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2^ème Démarche : l’épandage dans la nature

La première approche ayant échoué, le centre a opté pour l’épandage de ces effluents directement dans la nature. Cette deuxième démarche consiste à répandre les effluents directement sur le sol, dès leurs arrivées dans des ‘‘cubitainers’’ de 1 m³ de volume de façon à limiter les odeurs puis récupérer la boue en vue de l’utiliser comme compost ou comme substituant du sable dans le processus de fabrication de pavé.

Figure 2.5 : Photo de l’épandage dans la nature

Figure 2.6: Photo du kieselguhr (la silice)

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L’épandage directement dans la nature, des effluents se fait selon que ceux-ci se trouvent dans un état liquide à leur réception, sinon un traitement manuel est nécessaire pour sortir la boue des cubitainers.

Figure 2.7: Photo du traitement manuel

Une fois les effluents répandus, ils accueillent les œufs d’insectes, qui lorsqu’elles éclosent, libèrent des larves qui sont appréciées par de nombreuses espèces d’oiseaux insectivores envahissant les lieux à la recherche de nourriture. L’épandage a donc entrainé une modification de l’écosystème.

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Figure 2.8: Photo de la prolifération des larves d’insectes

Figure 2.9: Photo de la mutation du milieu

3^ème Démarche: Mise en place de loge d’épandage

Dans le but de contrôler l’extension des effluents une fois déversés, la construction de 6 loges de 200 m² de surface a été prévue pour accueillir les effluents. Pour les 3 loges

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déjà réalisées, elles sont chargées de sable marin pour permettre la filtration des effluents. Une fois le surnageant séché, le décapage de la poudre peut commencer. Celle- ci sera stockée pour être utilisée en substitution du sable dans le processus de fabrication du pavé. Ces loges se présentent comme suit :

Figure 2.10: Photo de loge d’épandage 4^ème Démarche: La méthanisation

Cette démarche appuyée par le ministère de l’environnement, va permettre la production du biogaz au CTDPA, où la construction d’un digesteur de 60 m³ a été lancée. Le digesteur est constitué d’une cuve fermée, étanche à l’air dans laquelle différents microorganismes se côtoient pour dégrader biochimiquement les déchets afin de produire de l’effluent organique et produire du biogaz. Le digesteur est alimenté par le bac de chargement qui est alimenté par le bac de pré-fermentation et le digestat quant à lui est recueilli au niveau du bac à effluent.

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Figure 2.11: Coupe longitudinale du digesteur du CTDPA

1 Bac de pré-fermentation ; 6 Tuyau principal d’évacuation du biogaz ; 2 Mixeur manuel ; 7 Substrat dans l’enceinte du digesteur ;

3 Bac de chargement ; 8 L’effluent ;

4 Canal de drainage des déchets vers le digesteur ; 9 Bac à effluent.

5 Biogaz ;

La figure suivante présente le bio-digesteur du CTDPA en construction.

Figure 2.12: Photo du bio-digesteur en construction

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Conclusion partielle

Dans ce chapitre les objectifs et hypothèses de recherche ainsi que la généralité sur les effluents de brasserie ont été présentés. Il a également été question de présenter le matériel, la méthodologie de travail et le système de traitement des effluents au CTDPA.

Les résultats obtenus ont été interprétés et discutés dans le chapitre 3.

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3 CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION

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Les résultats et discussions portent essentiellement sur le traitement des réponses des cibles de notre enquête et des résultats des analyses physico-chimiques et BMP des effluents de brasseries.

3.1 Résultats

Pour la réalisation de notre enquête, nous avons procédé à un échantillonnage par choix raisonné parmi les différents ménages sur un diamètre de 500 mètres, et parmi le personnel s’occupant de la gestion des effluents.

Tableau 3.1: Répartition des cibles de l’enquête selon leurs catégories

Cibles Effectifs Echantillons

Responsable de l’administration du CTDPA 2 2

Personnel s’occupant du traitement des effluents 5 4

Population voisine du site 50 40

Total 57 46

Cette répartition est illustrée par les barres groupées ci- après :

Figure 3.1: Répartition des cibles de l’enquête selon leurs catégories Source : Assou, 2018

0 10 20 30 40 50

Responsable de l’administration du CTDPA

Personnel s’occupant du traitement des effluents

Population voisine du site

Echantillons Effectifs

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Les différentes enquêtes et données au CTDPA pour la gestion des effluents liquides de brasseries, nous ont permis de collecter des informations, dont l’exploitation nous a permis de présenter les résultats ci-dessous :

Analyse du système de gestion des effluents liquides de brasseries mis en place

 Système de gestion des effluents liquides de brasserie

Le système de gestion des effluents liquides de brasseries se résume en deux grandes composantes que sont le transport et le traitement. Ainsi une fois les effluents produits au sein de la brasserie, ils sont acheminés vers le CTDPA pour le traitement. Ceci permet d’avoir le dispositif suivant :

Figure 3.2: Schéma synoptique du dispositif de gestion des effluents mis en place

 Forces et faiblesses du système

‒ Transport

Le transport se fait via des camions transportant les effluents dans des cubitainers (1 m³). Le chargement des camions varie selon leur capacité de stockage. La quantité journalière d’effluents au début et à la fin du transport (Cotonou à Hêvié) des effluents est de 16 m³. Cependant on note la présence d’odeur nauséabonde au cours du trajet.

‒ Traitement

Le traitement des effluents de brasseries au CTDPA se fait soit de façon automatique via épandage lorsque les cubitainers sont chargés de liquides soit de façon manuelle lorsqu’il s’agit de boue. Plus particulièrement dans ce dernier cas, l’utilisation d’EPI (lunettes, gants, bottes, cache-nez, et tenue de travail) est indispensable. Le diagramme

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ci-dessous (figure 3.3) montre les équipements de protection individuelle dont dispose le personnel pour le traitement des effluents liquides de brasserie. Ainsi sur 04 agents chargés de la gestion des effluents au CTDPA,avec qui nous nous sommes entretenus, aucun d’entre eux ne porte de lunette, ni de tenue de travail.

Figure 3.3 : Disponibilité des matériels de protection au CTDPA

D’autre part on note le dégagement d’odeur et l’absence de procédé de valorisation des effluents.

‒ Influence du traitement des effluents sur la population voisine du CTDPA Un site de traitement des déchets pouvant avoir des impacts sur son voisinage de par les activités qui y sont menées, il est nécessaire de révéler la chronologie de l’installation de la population par rapport à celle du site.

Des données recueillies, on note que 100% de la population s’est installée sur les lieux après l’installation du CTDPA.

Il faut aussi noter que la date d’installation des ménages dans le quartier varie de 6 mois à 10 ans. Cependant le problème d’odeur ne s’est posé que depuis 1 an et demi pour ceux qui ont au moins une ancienneté de deux ans et dès leur installation pour ceux qui y vivent depuis moins d’un an. La gestion des effluents de brasseries quant à elle n’a

0 1 2 3 4 5

Lunette Gants Bottes Cache nez Tenue de

travail

PERSONNEL

EPI

Effectifs Echantillons