MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI
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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI
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DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT
Pour l’obtention De la Licence Professionnelle en Génie de l’Environnement (LP/GEn)
Présenté et soutenu par : Edgard D. AHOUANSE
1ère Promotion
Superviseur :
Professeur Henri H. SOCLO
Chimiste-Ecotoxicologue Maître de conférences au CAMES Responsable de l’UREEQ (EPAC/UAC)
Encadreur :
Monsieur Mickaël SAIZONOU
Chercheur à l’UREEQ (EPAC/UAC)
Contribution à l’évaluation de l’impact de l’implantation de l’abattoir sur la qualité des eaux de puits dans le premier arrondissement de Cotonou
SUJET
SUJET
SUJET
SUJET
Je dédie cette œuvre à vous mes géniteurs Joachim
AHOUANSE et Alice ZANNOU pour les multiples peines que vous
vous êtes données pour cette noble mission, celle de voir votre
progéniture émerger. Que DIEU vous accorde une longue vie afin
que vous puissiez en bénéficier.
Qu’il nous soit permis ici de nous acquitter d’une obligation morale, mieux d’un devoir, celui de remercier ceux dont le concours compétent, aimable et dévoué a permis la réalisation du présent travail.
Qu’un hommage particulier soit donc rendu :
- Au Professeur Henri H. SOCLO (Enseignant à l’EPAC ; Responsable de l’Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité (UREEQ)), maître de mémoire, qui non seulement nous a donné le goût du travail bien fait durant toute notre formation à l’EPAC, mais qui a également accepter d’encadrer et de diriger nos travaux de recherche. Nous lui témoignons notre profonde gratitude et nos sincères remerciements.
- Au Docteur Alphonse AGBAKA (Chef du Département de Génie de l’Environnement) pour sa simplicité, disponibilité et pour ses précieux conseils dans ledit département, nous lui rendons hommage.
- Au Professeur Dominique SOHOUNHLOUE (Enseignant à l’EPAC ; Responsable du Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée (LERCA), nous lui témoignons nos profondes gratitudes pour nous avoir accepté humblement dans son unité de recherche dans le cadre de l’exécution de nos travaux. Merci pour l’esprit de sociabilité et de partage.
- A Monsieur Mickael SAIZONOU, qui malgré ses multiples occupations avez bien voulu superviser nos travaux de recherche. Nous lui témoignant notre profonde gratitude et nos sincères remerciements.
- Aux Messieurs Magloire GBAGUIDI, Roufaï DJIBRIL, Mouhamed YARI, Alassane YOUSSAO, Léonce DOVONON, tous Doctorants et assistants de recherche à l’UREEQ pour leur disponibilité et leur franche collaboration, merci à eux.
- A tous les chercheurs, doctorants et techniciens du LERCA pour leur collaboration.
- Aux Enseignants et Techniciens du département qui sont intervenus dans notre formation. Profonde reconnaissance.
- A tous nos camarades de classe en particulier : Bernice GBAGUIDI, Odilon DOSSA, Roméo ADAMOU, Léa YATAKPO, Claudine KEKE et Mariano ZANNOU avec qui trois années durant, nous avons appris à vivre et à collaborer
- A nos camarades de l’UREEQ, Robert DOGNON, Yolande SOSSOUKPE, Octave SOGBOHOUE, Natanael ZONNOU, Armelle AGAGBE, Hermine DEGBO pour leurs conseils et leur esprit d’équipe.
- A mes frères et sœurs Fulbert, Germaine, Alexandrine, Cédric, Steeve, Maurelle, pour leur amour et affection. Que Dieu nous garde toujours unis.
Pages DEDICACES……….
REMERCIEMENTS………
LISTE DES FIGURES………
LISTE DES TABLEAUX………
LISTE DES PHOTOS……….
LISTE DES ANNEXES………..
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS………
RESUME………
ABSTRACT ……….
INTRODUCTION………
PREMIERE PARTIE : Généralités
1-1. Quelques définitions ………..
1-1-1. Les déchets……….
1-1-2. Eaux résiduaires………..
1-1-3. Eaux usées domestiques………..
1-1-4. Eaux usées urbaines……….
1-1-5. Eaux usées industrielles………..
1-2. Organisation des rejets des eaux usées industrielles………….
1-3. Les industries agro-alimentaires et les déchets produits : cas particulier des abattoirs………
1-4. Caractéristiques des effluents liquides industriels……….
1-5. Impacts des eaux usées industrielles sur l’environnement et la santé humaine………..
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1-5-1. La pollution des eaux……….
1-5-2. La pollution du sol………..
1-5-3. Conséquences sanitaires………
1-5-4. Conséquences écologiques………
1-6. Epuration des effluents liquides industriels………..
1-6-1. Les prétraitements………..
1-6-1-1. Les procédés à barrière……….
1-6-1-2. Les procédés gravitaires……….
1-6-2. Epuration biologique………..
1-6-2-1. Le lagunage………
1-6-2-2. Les lits bactériens………
1-6-2-3. Les boues activées………
1-6-2-4. Les biofiltres………...
1-6-2-5. Les filtres plantés de roseaux……….
1-6-3. Avantages et inconvénients des méthodes de traitement des eaux usées………..
DEUXIEME PARTIE : Cadre d’étude
2-1. Présentation de la ville de Cotonou ………..
2-1-1. Situation géographique……….
2-1-2. Milieu naturel………
2-1-3. Caractéristiques démographiques………
2-2. L’abattoir de Cotonou ………
2-2-1. Emplacement………
2-2-2. Organisation……….
2-2-3. Infrastructures……….
2-2-4. Activités : l’abattage………..
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2-2-5. Déchets produits………..
2-2-5-1. Déchets solides……….
2-2-5-2. Déchets liquides………
TROIXIEME PARTIE : Méthodologie
3-1-Matériels ……….
3-1-1- Matériel de terrain………..
3-1-2- Matériel et équipement de laboratoire……….
3-2-Méthodes……….
3-2-1-Recherche documentaire………
3-2-2- Evaluation de la quantité de déchets solides produits à l’abattoir………..
3-2-3-Echantillonnage………
3-2-3-1-Plan d’échantillonnage………..
3-2-3-2- Technique d’échantillonnage………..
3-3- Paramètres physico-chimiques usuels……….
3-3-1- Température……….
3-3-2- Le Potentiel d’Hydrogène (pH) ……….
3-3-3- La conductivité………..
3-4- Paramètres indicateurs de pollution organique………
3-5- Analyse bactériologique……….
QUATRIEME PARTIE : Résultats et discussions
4-1-Quantités de déchets solides ………
4-2- Analyses physico-chimiques des effluents liquides de l’abattoir de Cotonou………
4-2-1- Paramètres physiques……….
4-2-2- Paramètres chimiques………
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4-3- Analyses physico-chimiques des eaux de puits prélevées dans le premier arrondissement de Cotonou………..
4- 4- Résultas d’analyses microbiologiques sur les eaux usées de l’abattoir………..
CONCLUSION ET SUGGESTIONS REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ANNEXES
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Figure 4-1 : Evolution des quantités de déchets solides produits et leurs proportions respectives à l’abattoir de Cotonou de 2005 à 2008 ………...
Figure4- 2 : variation spatiale de la température dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou ……….
Figure4-3 : Variation spatiale du pH dans les eaux usées de
l’abattoir de Cotonou………
Figure4-4 : Variation spatiale de la conductivité dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou……….
Figure4-5 : Variation spatiale de la DBO5 et de la DCO dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou………..
Figure 4-6 : Variation spatiale des teneurs en Nitrites, Nitrates et en ammonium dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou………
Figure 4-7 : Variation spatiale des teneurs en phosphates dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou……….
Figure 4-8 : Variation spatiale des huiles et graisses et matière organique dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou………….
Figure 4-9 : Variation spatiale des MES et matière sèche dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou………
Figure 4-10 : variation des teneurs en nitrites et en phosphates dans quelques eaux de puits dans le premier arrondissement de Cotonou……….
Figure 4-11: variation des teneurs en ammonium dans quelques eaux de puits dans le premier arrondissement de Cotonou………
Figure 4-12: variation des teneurs en matières sèches et en
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matière organique dans quelques eaux de puits dans le premier arrondissement de Cotonou ………..
Figures 4-13 : variation de la DCO et de la DBO5 respectivement dans le puits situé dans l’enceinte de l’abattoir et celui situé à 30 mètres environ de l’abattoir………..
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Tableau 1-1 : Les différents déchets et sous-produits d’abattoir….
Taleau 1-2 : Composition d’eaux résiduaires d’abattoirs (selon des indications américaines)………
Tableau 3-1 : Quantité des différents déchets produits par
l’abattage de chaque type d’animaux………
Tableau 4-1 : Résultats d’analyses microbiologiques des eaux usées de l’abattoir de Cotonou………
Tableau 4-2 : Résultats d’analyses microbiologiques des eaux de puits……….
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Photo N°1 : Prélèvement d’eau derrière la boyauderie ……….
Photo N°2 : Prélèvement d’eau à l’exutoire………
Photo N°3 : Analyse des échantillons d’eau au laboratoire………….
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Annexe1 : Quantités de déchets solides produits à l’abattoir de Cotonou de 2005 jusqu’au premier semestre 2008
Annexe2 : Valeurs des paramètres physico-chimiques mesurées dans les eaux usées de l’abattoir de Cotonou
Annexe3 : Tableaux récapitulatifs d’abattage en 2007 Annexe4: Tableaux récapitulatifs d’abattage en 2008
Annexe5 : Normes de rejets pour les contaminants conventionnels et non conventionnels dans les eaux usées industrielles
Annexe6 : Tableau de comparaison des méthodes de traitement des eaux usées
Annexe7 : Valeurs des paramètres physico-chimiques mesurés dans les eaux de puits analysées
% : Pour cent
°C : Degré Celsius
mg/L : Milligramme par litre
µs/ cm : Micro Siemens par centimètre
ABE : Agence Béninoise pour l’Environnement GEn : Génie de l’Environnement
UREEQ : Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité LERCA : Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée FSA : Faculté des Sciences Agronomiques
EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi MES : Matières en suspension
DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène pendant 5 jours DCO : Demande Chimique en Oxygène
MO : Matière Organique MS : Matière Sèche NO3- : Ion Nitrates NO2- : Ion Nitrites NH4+ : Ion ammonium
Résumé
La présente étude a été menée dans le premier arrondissement de Cotonou et a portée sur les eaux usées de l’abattoir et sur quelques eaux de puits dans ledit arrondissement. Les travaux ont couvert une période de trois mois : d’avril à juin 2008.
Au cours de ces travaux, les effluents solides et liquides prosuits à l’abattoir ont été caractérisés. Il en ressort que les crottes représentent près de 88% des déchets solides générés par l’abattoir de ses activités, suivies des cornes (11%) et enfin des onglons qui font environ 1%.
Les valeurs extrêmes des paramètres physico-chimiques étudiés en ce qui concerne les effluents liquides se présentent comme suit : Température (30,77 – 31,9 °C) , pH ( 5,86- 7,05 ) , MES (893,25 -1071,5mg/l ), Conductivité électrique ( 2370 – 3170µs/cm ) , DBO5 (447,1 – 533,72 mg/l ) , DCO (940,25 – 1102,25 mg/l ) , NO2- (5 – 68 mg/l ), NO3-( 5,23 – 7 mg/l ), NH4+ (130,9- 164,2 mg/l ) , PO43- (22,73 -31,14 mg/l ) , Huiles et graisses (700 – 915 mg/l ) , Matière sèche (1500 – 3000 mg/l ) et Matière organique (500 – 2500 mg/l).
Ces valeurs montrent des teneurs de matières organiques et inorganiques relativement élevées, se situant au-delà des normes nationales ou internationales admises en matière de rejet d’eaux résiduaires. L’effluent présente à l’exutoire presque les mêmes caractéristiques physico-chimiques que l’effluent brut à l’entrée du bassin de décantation. Notre étude a aussi révélé une diminution progressive des teneurs de certains paramètres physico-chimiques des eaux de puits étudiées dans le premier arrondissement au fur et à mesure qu’on s’éloigne de l’abattoir. De l’analyse microbiologique des eaux prélevées, on note une présence excessive des bactéries indicatrices de pollution fécale (coliformes fécaux, les streptocoques fécaux et les clostridium sulfitoréducteur) dans l’effluent brut de l’abattoir. Seule l’eau du puits situé au sein de l’abattoir contient des clostridium sulfitoréducteur tandis que ces bactéries sont absentes dans les autres puits.
Mots clés : caractérisation physico-chimique, microbiologique, effluent, abattoir, eaux, puits, Cotonou.
Abstract
The present study has been carried out in the first district of Cotonou an dis about worn waters of the abattoir and about some waters of wells on the aforementioned district.
The works have been done for five months: from April to September 2008.
During these works, the solid and liquid effluents have been characterized. What emerges from all that is thet dropping represent about 88% of solid scraps generated by the abattoir in its activities, followed of 11% and at last nouls about 1%. The extreme values of physico-chemical parameters studies as far as liquid effluent are concerned, are the following:
Temperature(30,77-31,9°C), pH(5,86-7,05), etc.
These values show organic content and non-organic content relatively raised, placed above national or international standards admitted in water of residuary waters reject. The effluent presents at executor almost the same.
Physico-chemical characteristics than the untreated effluent at the entry of the basin of decantation. Our study has also revelled a progressive diminution of certain physico-chemical parameters contents of well waters studied in the first district as one goes along that we go away of the abattoir.
From the microbiological analysis of taken waters, we notice an excessive presence. Of indicator bacteria of faces pollution in the untreated effluent of the abattoir. Just the well-water in the abattoir contains some sulfitoreductor clostridium while those bacteria are absent in the other wells.
Key words: Physico-chemical characterization, microbiology, effluent, abattoir, waters, wells, Cotonou.
Le développement industriel a toujours été considéré comme le moteur de la croissance économique pour transformer les pays à économie dominée.
Mais les conséquences de ce développement sur la qualité de l’environnement ne sont pas des moindres, surtout si l’industrie ne prend pas des dispositions pour gérer au mieux les impacts négatifs sur l’environnement de son installation. Ces impacts se traduisent en général par :
la destruction du couvert végétal;
la pollution des eaux, de l’air et des sols;
la dégradation de la santé des populations environnantes.
En effet le développement industriel qui se traduit par l’installation dans les abords immédiats des localités et même en leur sein de nombreuses industries, est à l’origine non seulement d’un changement physique des écosystèmes, mais aussi, de l’apparition dans ces derniers de substances chimiques indésirables ou toxiques. Ainsi, si l’industrialisation occupe la première place dans le développement des nations, elle est aussi l’une des principales causes de destruction de l’écosystème de l’Homme (AKOTEGNON, 1992).
Dans le rapport d’un séminaire international tenu du 12 au 16/ 11 / 96 en Tunisie sur la gestion de l’environnement industriel, dans le cadre de la coopération technique tuniso- allemande, il a été indiqué que la majeure partie des établissements industriels tunisiens déversent sans aucun traitement préalable leurs eaux usées chargées de matières polluantes dans les différents milieux récepteurs environnants (mer, lac, rivière, canalisations publiques, etc.). Les nuisances environnementales liées à ces déchets rejetés par les industries sont beaucoup plus accentuées dans les pays en voie de développement où la plupart des industries ne disposent pas de système adéquat de traitement des déchets.
La République du Bénin fait partie des pays où les industriels se soucient peu du devenir des déchets produits par leurs unités de production et bénéficient de l’absence de rigueur dans l’application des lois et
règlements par l’Etat en la matière. C’est le cas de la Société des Huileries du Bénin (SHB) et de la société FLUDOR dans le département du Zou qui déversent habituellement leurs eaux usées dans le voisinage immédiat des habitations (AHINIVI, 2005). A Cotonou pour certaines industries agro- alimentaires, c’est le lac Nokoué qui sert de lieu de rejet.
Au niveau de l’abattoir de Cotonou, les effluents liquides sont rejetés dans l’océan atlantique à travers un système de prétraitement très peu efficace relié à un réseau de canalisations qui débouche à la mer. Les déchets solides sont déposés sans aucune précaution dans la cour de l’abattoir. Ce qui pose un véritable problème d’insalubrité surtout pendant la saison pluvieuse (ALI MAMAM, 2007). Cet état de chose compromet dangereusement non seulement la qualité des eaux de l’océan, mais aussi le cadre de vie des populations du premier arrondissement de Cotonou.
Il est donc important qu’une attention particulière soit accordée à cette situation en tant qu’environnementaliste, c’est ce qui justifie le choix du présent thème intitulé : <<Contribution à l’évaluation de l’impact de l’implantation de l’abattoir sur la qualité des eaux de puits dans le premier arrondissement de Cotonou>>
Dans le cadre de cette étude, nous avons eu à :
caractériser les effluents liquides de l’abattoir de Cotonou et l’eau de quelques puits dans le premier arrondissement du point de vue physico-chimique et bactériologique ;
évaluer la quantité et la fréquence de production des déchets solides de l’abattoir ;
évaluer les conséquences environnementales et sanitaires des déchets ;
proposer enfin un système de gestion adapté à la situation.
Le présent document est structuré en quatre parties qui sont :
• la revue bibliographique ;
• la présentation du cadre d’étude ;
• la méthodologie adoptée au cours de l’étude ;
• la présentation des résultats et les discussions
Une conclusion et quelques suggestions viendront résumer les résultats saillants de l’étude et les approches de solutions qui en découlent.
1-1. Quelques définitions 1-1-1. Les déchets
Les déchets sont définis comme :<<tous résidus d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation, toute substance matériaux, produit ou plus généralement tout bien meuble abandonné ou que son détenteur destine à l’abandon ou à l’obligation de s’en défaire dans le but de ne pas nuire à la collectivité et de protéger l’environnement>>
(AHISSOU ,2006).
1-1-2. Eaux résiduaires
Ce sont des eaux chargées de résidus solubles ou non, provenant de l’activité humaine. Elles sont d’origine domestique, industrielle ou urbaine.
1-1-3. Eaux usées domestiques
Les eaux usées domestiques sont des eaux qui transportent des substances solides, liquides ou gazeuses provenant d’une habitation.
(AHISSOU, 2006). Elles sont issues des travaux domestiques et comprennent les eaux vannes et les eaux ménagères.
1-1-4. Eaux usées urbaines
Elles comprennent les eaux ménagères, les eaux vannes et les eaux pluviales issues des maisons et services. Elles varient en fonction du système de réseau de collecte dont les plus importants sont le système unitaire et le système séparatif (ALI MAMAM, 2007)
1-1-5. Eaux usées industrielles
Ce sont des eaux qui transportent des substances solides, liquides ou gazeuses provenant d’un procédé ou d’un établissement industriel. (AHINIVI, 2005). Toutes ces eaux véhiculent des matières organiques et/ou minérales en suspension et ou dissoutes dont la teneur caractérise la pollution de l’eau.
1-2. Organisation des rejets des eaux usées industrielles
Les eaux industrielles sont celles rejetées par les usines. Selon l'usage qui en a été fait, elles ont des degrés et des natures de pollution très différents. Un premier traitement est exigé de la part des industriels avant que ces eaux ne rejoignent le réseau d’égout public. Les traitements applicables aux eaux usées dépendent de leur lieu de rejet. Elles sont rejetées dans un réseau d'égout qui aboutit à une station d'épuration dit "
rejet en réseau"ou encore dans l’environnement. Dans ce cas, elles nécessitent un traitement plus complet. Il faut également noter que le rejet dans l'environnement peut se faire sous deux formes, soit directement dans des eaux de surfaces, soit par l'intermédiaire d'installations septiques. Ce mode de gestion des eaux usées se rencontre seulement lorsque les volumes d'eaux sont très faibles, et le rejet s'infiltre généralement dans le sol. Le rejet des eaux en provenance des industries n’est pas sans conséquence sur l'environnement.
1-3. Les industries agro-alimentaires et les déchets produits : cas particulier des abattoirs
Les industries agro-alimentaires sont des industries de transformation des produits bruts de l’agriculture, de l’élevage et de la pêche. Au nombre de ces industries, nous pouvons citer : les laiteries, les brasseries, les sucreries, les huileries et les abattoirs qui sont des établissements où l’on abat et où l’on prépare des animaux destinés à la consommation..
Les abattoirs comprennent en général un hall d’abattage, où les animaux sont tués, dépecés et découpés, une triperie où sont traités et préparés les boyaux, un atelier de nettoyage des panses, une salle de congélation et de refroidissement, des étables, et un parc de nettoyage des voitures, où les véhicules sont lavés avec les désinfectants. Dans bien des cas, il existe à côté des abattoirs une ferme d’élevage (ou un marché) de bestiaux (MEINCK, F. et al 1977).
Les déchets d’abattoir sont constitués par les effluents liquides des salles d’abattage, de la triperie, des salles de nettoyage et des écuries. Elles sont produites lors de la saignée et du dépeçage des corps ou des parties du corps des animaux, du nettoyage et du vidage des panses et des intestins, ainsi que lors du nettoyage et de la désinfection des étables, de l’ensemble de l’abattoir avec ses pistes, ses cours et ses aires de lavage des véhicules, des appareils et installations diverses.
Ces déchets contiennent du sang, des fragments de viande, et beaucoup de graisses, ainsi que des excréments, des débris de fourrage, le contenu des panses, des poils, des cornes, etc. Les déchets générés par les abattoirs sont fonctions des activités qui y sont menées et sont présentés dans le tableau 1-1 ci-dessous.
Tableau 1-1 : Les différents déchets et sous-produits d’abattoir
Activités Déchets produits
Transport des animaux, nettoyage des camions
Fumier, paille et litière diverses, lisiers
Stabulation avant abattage Foin, fumier paillé, lisiers Abattage : saignée, éviscération,
fente, découpe et parage de carcasses
Contenu de panses (matières stercoraires), caillot de sang, sciures d’os, phanères (soies de porc, poil, onglons, cornes…), cartilages, oreilles.
Triperie- Boyauderie Gras, contenus de tripes et de boyaux, tissus conjonctifs
Nettoyage des appareils, des locaux, entretien
Sciures et copeaux, balayures diverses
Station de prétraitement des effluents liquides
Déchets solides de prétraitement : dégrillage, tamissage fin, dégraissage pour flottation
Station de traitement (s’il existe) Boues d’épuration après préséchage pour manutention
Source : DANVOUEHOU, 2003
La composition des effluents liquides d’abattoirs est présentée dans le tableau 1-2 ci-dessous :
Taleau 1-2 : Composition d’eaux résiduaires d’abattoirs (selon des indications américaines)
Abattoirs Paramètres
Bœufs Porcs
Boucheries, Charcuteries Volume d’eaux
résiduaires, m3 par tête
1,5 0,54 2,77
Résidu sec,
mg /L 4100 3590 -
Perte au feu,
mg/L 2050 1800 -
Matières non
dissoutes, mg/L 820 720 650
Azote total 154 122 137
DBO5 1000 1050 910
Equivalent de population, par
tête
45 18 24
Source : MEINCK, F. et al 1977
1-4. Caractéristiques des effluents liquides industriels
Les caractéristiques des effluents liquides industriels sont déterminées à base de certains paramètres spécifiques qui sont :
- Les paramètres physiques à savoir le pH, la température, , la conductivité et les matières en suspension ; ces paramètres peuvent altérer dangereusement le milieu récepteur dans lequel les eaux résiduaires se déversent et ces altérations diffèrent selon chaque paramètre.
- Les paramètres chimiques : les paramètres chimiques déterminés dans les effluents liquides industriels sont principalement : la DCO, la DBO5, les Nitrites, les Nitrates, les Ammonium, le NTK, le phosphore total, etc.
Le rapport DBO5/ DCO permet de caractériser ces effluents. Ainsi :
Si les eaux sont à dominance organique, ce rapport est relativement élevé, de l’ordre de 0,5 (ALI MAMAM, H. 2007).
C’est le cas général des industries agro-alimentaires comme les abattoirs où la charge organique rend ces eaux instables avec des risques de dégagement d’odeurs putrides. Un traitement biologique serait donc souhaitable pour pallier à ces nuisances.
S’il y a une pollution inorganique assez forte dans les eaux, le rapport DBO5/ DCO est de l’ordre de 0,2 (ALI MAMAM, H. 2007).
Ceci entraîne souvent la nécessité de la mise en place d’un prétraitement, qui peut être suivi d’une épuration biologique.
Si l’effluent est à dominance chimique, ce rapport est inférieur à 0,1 ; c’est le cas des industries chimiques mais aussi de la sidérurgie, des industries pharmaceutiques. Ces eaux doivent alors subir un traitement chimique. (HAUPT, 1996)
- Les paramètres biologiques : la connaissances des caractéristiques bactériologiques des eaux usées s’inscrit dans le cadre général de protection de l’environnement et de la santé humaine. L’analyse microbiologique consiste à rechercher dans les eaux les micro- organismes pathogènes ou indicateurs d’un risque sanitaire. Ces indicateurs sont recherchés à travers la présence des streptocoques fécaux, des coliformes fécaux et des coliformes totaux qui, indiquent tous la présence d’une pollution fécale dans les eaux usées (AHINIVI, 2005).
1-5. Impacts des eaux usées industrielles sur l’environnement et la santé humaine
1-5-1. La pollution des eaux
La pollution de l’eau désigne sa dégradation par apport de différentes substances ou par modification de ses composantes physiques. Elle rend son utilisation dangereuse et / ou perturbe le milieu aquatique (ROUYRRE, 2003). En effet, la très forte charge des eaux usées industrielles en matières
organiques empêche les eaux des milieux récepteurs de s’auto épurer convenablement. Les taux élevés des MES réduisent la transparence des eaux réceptrices et peuvent empêcher la pénétration de la lumière. Ces MES peuvent aussi diminuer l’oxygène dissous et par conséquent limiter le développement de la vie aquatique. L’azote contenu dans les eaux de surface provient des rejets urbains ou industriels en particulier les installations agricoles, alimentaires (brasseries, abattoirs,…) mais aussi chimiques (ROLAND, 2000)
1-5-2. La pollution du sol
Le rejet sans aucun traitement des effluents liquides directement dans la nature peut affecter la qualité des sols. En effet les substances toxiques contenues dans ces effluents se fixent dans les sols ; certaines de ces substances telles que les phénols, la soude peuvent inhiber l’activité microbienne du sol, indispensable à sa fertilisation. La flore et la faune tellurique sont parfois détruites par des teneurs élevées de substances toxiques contenues dans ces effluents.
1-5-3. Conséquences sanitaires
La conséquence de la mauvaise gestion des effluents liquides constitue une menace pour la santé humaine notamment la recrudescence des maladies parasitaires et infectieuses telles que les diarrhées, la dysenterie, les ankylostomes et autres maladies intestinales. Ces effluents liquides peuvent aussi contaminer les plans d’eau et par ricochet les ressources halieutiques. L’Homme se situant au sommet du réseau trophique, ces substances peuvent s’accumuler dans son organisme.
1-5-4. Conséquences écologiques
L’introduction de matières biodégradables dans l’eau naturelle provoque une modification du milieu naturel qui se traduit par une baisse d’oxygène dissous liée à la dégradation de la matière organique. Elle peut
aussi entraîner l’eutrophisation qui est une fertilisation excessive des eaux due à un apport massif de composés azotés et phosphorés. Ces composés favorisent le développement des micro-algues (phytoplancton) qui constitue le premier maillon de la quasi-totalité des chaînes alimentaires. La conséquence principale de cette prolifération est qu’elle consomme tout l’oxygène disponible dans l’eau. Une fois mortes, posées sur le fond ces algues ont encore besoin de beaucoup d’oxygène pour leur décomposition.
Celle-ci est soustraite massivement de l’eau, ce qui entraîne l’asphyxie de nombreuses espèces végétales et animales d’où le risque de perte de biodiversité.
1-6. Epuration des effluents liquides industriels 1-6-1. Les prétraitements
On entend par prétraitement physique, une série d’opérations qui ont pour but d’éliminer la fraction la plus grossière des particules entraînées et de retirer de l’effluent les matières susceptibles de gêner les traitements ultérieurs. (BECHAC, J.P. et al. 1984). Ils regroupent les procédés à barrière tels que : le dégrillage, la dilacération et le tamissage et les procédés gravitaires tels que : le dessablage, le dégraissage et le déshuilage.
Dans les petites installations, la chaîne des prétraitements est le plus souvent réduite au dégrillage et au dessablage ; elle est complétée par un dégraissage quand l’importance de la station ou la présence de graisses dans l’effluent le justifie. Le tamissage reste exceptionnel pour les traitements d’effluents urbains.
1-6-1-1. Les procédés à barrière - Le dégrillage
Le dégrillage consiste à éliminer, par passage à travers une ou plusieurs grilles en série, les matières flottantes ou en suspension de grandes dimensions qui pourraient gêner le fonctionnement des pompes ou des appareils de traitement. (ALI MAMAM, 2007)
C’est l’opération préliminaire à tout traitement et la présence d’une grille est absolument indispensable sur toutes les stations. Sur les plus petites d’entre elles, on rencontre habituellement une grille unique. Les stations importantes peuvent comporter en amont une grille de garde, à large écartement (10cm), suivie d’une grille à écartement moyen (4 à 6 cm) et éventuellement d’une grille fine (1.5 à 2 cm).
On distingue les grilles manuelles et les grilles mécaniques. Les grilles manuelles sont réservées aux très petites installations (exemple de l’abattoir de Cotonou) ; à ce niveau le nettoyage quotidien de l’appareil est effectué à la main à l’aide d’un râteau et les débris sont directement recueillis dans un seau tandisque les grilles mécaniques sont réservées aux grandes installations (2000 éq. Habitants). (BECHAC, J.P. et al. 1984)
- La dilacération
Elle permet de broyer assez finement les résidus de dégrillage pour qu’ils puissent suivre le sort des matières décantables fines afin d’éviter l’élimination de la fraction fermentescible de ces résidus.
- Le tamisage
Le tamisage est une opération très générale sur les effluents industriels chargés en MES de forte taille (exemple des abattoirs). Il permet d’éliminer ces matières en suspension avant tout autre procédé de traitement (ECKENFELDER, W. 1982). Il permet la récupération des déchets utilisables, évite l’obstruction de canalisation ou de pompes, limite les risques de dépôts et de fermentation, soulage le traitement biologique ultérieur.
1-6-1-2. Les procédés gravitaires - Le dessablage
Le dessablage concerne les particules minérales de diamètre supérieur à 0.2 mm. Il consiste à éliminer de la chaîne de traitement le sable et les matériaux lourds dont la sédimentation relève du cas des particules grenues
en vue d’éviter l’abrasion des corps, des pompes et des équipements mécaniques, le colmatage des tuyauteries et leur accumulation dans les réservoirs à boues et les digesteurs. (ECKENFELDER, W. 1982)
- Le dégraissage et le déshuilage
En milieu urbain, les graisses et les huiles provenant des industries, des restaurants, des garages, des chaussées, sont susceptibles de gagner le réseau malgré les prescriptions imposant fréquemment leur retenue à la source. Le problème est encore plus important avec les effluents d’industries alimentaires (abattoirs, conserveries de viandes etc.) d’autant plus que l’effluent chaud laisse déposer des graisses au fur et à mesure de son refroidissement dans la chaîne de traitement.
Les inconvénients liés au dépôt des graisses et des huiles se manifestent à plusieurs niveaux :
Envahissement des décanteurs (primaire et même secondaire) par des
flottants
Diminution de la capacité d’aération en boues activées dans les
systèmes à aérateur de surface, du fait du recouvrement du bassin par une émulsion graisse- air- eau
Diminution des possibilités d’assimilation en lit bactérien, le matériau
étant couvert d’une pellicule huileuse isolant de zooglée
Mauvaise sédimentation dans le décanteur secondaire de boues
délestées par les globules de graisse
Bouchage de canalisation, de pompes, etc.
Le dégraissage utilise le système de flottation et s’effectue dans un bac de décantation où les huiles et les graisses sont éliminées. En surface, des racleurs viennent régulièrement retirer les produits ainsi éliminés. Un dégraissage efficace impose une température des eaux inférieure à 30°C, un refroidissement préalable pourra donc s’imposer. (BECHAC, J.P. et al. 1984)
1-6-2. Epuration biologique
L’épuration biologique des eaux résiduaires est basée sur l’activité vitale des micro-organismes, qui utilisent les impuretés organiques dissoutes, ou amenées à une forme soluble, en partie comme sources d’énergie, et en partie pour la formation de substances cellulaires nouvelles, ce qui a pour résultat de les éliminer du liquide. Ce sont essentiellement des bactéries qui interviennent dans ces processus. Les produits de transformation peuvent être gazeux, liquides ou solides.
La dégradation biologique s’accomplit en deux phases, qui s’effectuent simultanément : l’adsorption, très rapide, des matières organiques sur la masse des cellules, et le processus d’oxydation ou de stabilisation, qui par contre, se fait lentement, et dans lequel s’accomplit la dégradation proprement dite de la substance organique en CO2 et H2O, qui sont les produits ultimes normaux de la dégradation aérobie. (MEINCK, F. 1977)
Il existe plusieurs méthodes de traitement des eaux usées :
1-6-2-1. Le lagunage
Le principe du lagunage repose essentiellement sur la dégradation de la matière organique contenue dans les eaux usées, par une chaîne alimentaire de micro-organismes colonisant successivement les différents bassins et se livrant à des phénomènes de compétition, de prédation, etc.…
Cette technique favorise d’une part le lent écoulement de l’eau dans des bassins successifs et d’autre part s’appuie sur une association biologique couvrant toute une chaîne alimentaire à savoir : les bactéries, les algues ou phytoplancton et le zooplancton.
o Les bactéries absorbent la matière organique et rejètent des substances minérales et des gaz
o Les algues sont des plantes microscopiques qui, en présence de lumière, grâce à leur activité photosynthétique due à la chlorophylle contenue dans leurs tissus, utilisent les substances minérales et le gaz
carbonique rejetés par les bactéries, pour édifier leur matière et évacuer de l’oxygène.
o Le zooplancton est constitué par une faune microscopique se nourrissant de bactéries, de phytoplancton, de matière organique et parfois de jeunes larves d’insectes.
On distingue généralement trois grands types de lagunage:
Le lagunage naturel
Il consiste à envoyer les eaux usées dans plusieurs bassins en cascade, généralement trois.
Dans le premier bassin s’opère la décantation des MES et la dégradation d’une partie des matières solubles, sous l’effet de micro- organismes aérobies.
Dans les deux autres bassins, l’épuration s’achève en particulier l’abattement de la charge en azote et phosphates.
Le premier bassin dit de décantation est le plus profond, et le volume global de l’ensemble doit être très important ; soit 60 à 80 fois plus que la quantité d’effluent reçu, ce qui permet une dilution et d’assurer le cas échéant, de fortes variations de charge à assainir.
Le lagunage aéré
Dans ce type d’installation, l’oxygène est produit artificiellement soit en surface (aérateur), soit en immersion (insufflation d’air). Ce procédé peut être utilisé dans des conditions climatiques difficiles (pays froids, couche de glace persistants, etc.…) ou en complément lorsque les conditions climatiques l’exigent (saison des pluies en climat tropical) ou que la charge polluante devient trop importante (cas des abattoirs où le volume des rejets cannait de fortes variations d’amplitude).
Le lagunage anaérobie
C’est un système surtout employé en climat tropical, car il nécessite une température élevée. Il permet le traitement des eaux usées domestiques
et agro-industrielles (abattoirs par exemple). Les caractéristiques de ce type de lagune sont :
- une profondeur d’eau importante facilitant les processus anaérobies - une charge en matière organique élevée.
Le lagunage est un procédé très efficace qui a été expérimenté avec succès dans plusieurs pays. A titre d’exemples des réalisations de lagunage telles que la station de lagunage naturel de Mèze-Herault en France, le lagunage anaérobie et à macrophytes à Rufisque au Sénégal, et le lagunage de Thiès au Sénégal. (DESJARDINS, M. 1994)
1-6-2-2. Les lits bactériens
C’est un mode d’épuration par cultures fixes. Il consiste à faire ruisseler l’effluent à la surface d’une pellicule biologique qui prolifère sur un support ; le support peut être une roche fragmentée en petits blocs ou soit en matière plastique. La pellicule biologique comporte une forte proportion de champignons mais aussi des formes animales dans les zones à l’abri du courant liquide. Ces organismes absorbent et métabolisent la matière organique soluble ou particulaire de l’effluent progressivement au cours des son trajet.
La zooglée ainsi alimentée tend à s’épaissir ; la partie interne de la zooglée passe en anaérobiose, les produits de l’activité anaérobie diffusent vers l’extérieur, rencontrent la pellicule externe aérobie, ou ils sont repris et oxydés.
L’accroissement d’épaisseur de la zooglée est compensé par l’érosion hydraulique due au ruissellement. Avec de faibles débits, l’érosion est assez faible pour permettre un épaississement important de la zooglée tandisque des débits plus importants ne permettent pas la formation d’une zooglée épaisse. Ainsi pour le bon fonctionnement d’un lit bactérien, le matériau support doit présenter simultanément les qualités suivantes :
- une forte surface spécifique (surface du matériau par m3 en place), permettant d’obtenir le maximum de surface biologiquement active
- une bonne perméabilité à l’air et à l’eau
- une résistance à l’écrasement et à la corrosion. (BECHAC J.P. et al.
1984)
1-6-2-3. Les boues activées
Ce procédé utilise l’épuration biologique dans le traitement des eaux usées. C’est un mode d’épuration par cultures libres ; il fait partie des traitements secondaires dans une filière de traitement des eaux usées. Ce type d’épuration consiste à mettre en contact les eaux usées avec un mélange riche en bactéries par brassage pour dégrader la matière organique en suspension ou dissoute. Cette technique est appropriée pour des eaux domestiques d’agglomérations à partir d’environ 1000 habitants, jusqu’aux plus grandes villes ; elle peut être aussi utilisée pour traiter les effluents des industries agro-alimentaires avec souvent une adaptation à leur nature et caractéristiques.
Une station à boues activées comprend les éléments suivants :
oun bassin d’aération, dans lequel de l’air est injecté de manière à obtenir une teneur en oxygène dissous suffisante pour l’activité biologique aérobie
o un bassin de décantation secondaire ou clarificateur : à partir de ce bassin, l’eau clarifiée est rejetée et les boues décantées sont renvoyées en plus grande partie vers le bassin d’aération, la partie excédentaire étant dirigée vers un circuit ou un stockage spécifique.
(BECHAC, J.P. et al.1984)
1-6-2-4. Les biofiltres
C’est une technique qui vise à réaliser simultanément dans le même ouvrage la dégradation de la pollution par la biomasse épuratrice et la clarification par filtration de l’effluent traité. Ce procédé consiste à faire percoler l’eau à traiter à travers un matériau sur lequel se développent les
généralement de petite taille et peut être des argiles cuites, des schistes, du polystyrène, des graviers ou des sables.(JP. BECHAC et al 1984)
1-6-2-5. Les filtres plantés de roseaux
Ce procédé consiste à faire circuler gravitairement les effluents au fil de bassins successifs aménagés en paliers, dans lesquels on a pris soin de créer un milieu extrêmement favorable à l’activité épuratoire, grâce à des minéraux et des végétaux.
Le premier filtre joue le rôle de décanteur ; les MES retenues sont déshydratées et compostées sur place. Le résidu est transformé en terreau qui s’accumule très lentement sur la surface des filtres.
Au deuxième étage, le traitement de la matière organique dissoute se poursuit ; au troisième étage une recirculation des eaux permet le cas échéant, d’effectuer un traitement tertiaire de finition.
1-6-3. Avantages et inconvénients des méthodes de traitement des eaux usées
• Le lagunage
Ce procédé comporte plusieurs avantages dont :
une excellente élimination de la pollution microbiologique des coûts d’investissement et de fonctionnement faibles une très bonne intégration paysagère
une valorisation aquacole et agricole de la biomasse planctonique produite et des effluents épurés
absence de consommation d’énergie
Malgré ces avantages des inconvénients sont aussi notés dont : une grande emprise foncière
une variation saisonnière de la qualité de l’eau en sortie
la non appréciation des grandes pollutions ponctuelles et chimiques des risques d’odeur en cas de mauvais fonctionnement
• Les boues activées
Le traitement par boues activées permet un traitement poussé c'est-à- dire de bonne qualité des eaux usées. C’est un système automatisé qui fonctionne très bien sur une longue durée sans intervention particulière si la maintenance est régulière. Il requiert alors un personnel technique qualifié afin de faciliter la maintenance.
Cependant, le système accepte mal la présence de substances chimiques comme les hydrocarbures, les métaux lourds, les graisses qui perturbent le processus biologique. Il nécessite des superficies relativement importantes pour l’implantation des bassins. L’encombrement au sol est plus important que pour les procédés à cultures fixes (biofiltres et lits bactériens) mais moins important que dans le cas du lagunage. Malgré l’automatisation du système, des disfonctionnements momentanés pourraient subvenir et perturber les processus biologiques, réduisant ainsi les performances épuratoires de la station. Le système nécessite une consommation d’énergie.
• Les lits bactériens
Dans ce procédé, les ouvrages de traitement peuvent être construits avec une bonne intégration dans le paysage, et à l’intérieur des bâtiments.
La construction de ces systèmes permet une proximité des installations d’exploitation, administrative ou de production. Ce procédé réduit l’encombrement au sol par rapport aux boues activées et au lagunage. Le système s’adapte mieux à une fluctuation des rejets en terme de qualité et de quantité par rapport aux boues activées at au lagunage ; il nécessite aussi un personnel technique pour son fonctionnement. Les coûts d’exploitation sont raisonnables comparativement à ceux des boues activées.
Cependant, tout comme les boues activées, les lits bactériens acceptent mal la présence des substances chimiques comme les métaux lourds, les hydrocarbures et les graisses qui perturbent le processus biologique.
• Les biofiltres
Ce procédé présente de nombreux avantages dont :
• une qualité exceptionnelle de traitement
• une compacité d’installation
• une automatisation du système
Malgré ces avantages, ce système comporte aussi des inconvénients au nombre desquels on peut citer :
• des risques de colmatage par certaines substances (graisses)
• la consommation d’énergie
• des pertes de matériau avec le temps
2-1. Présentation de la ville de Cotonou 2-1-1. Situation géographique
Le département du littoral est la ville de Cotonou érigée en département par le dernier découpage administratif. Il s’étend sur 10 km à l’Ouest où il est limité par la commune d’Abomey-Calavi et sur 6 km à l’Est en côtoyant la commune de Sèmè-Kpodji. Il est situé au croisement des 6°20 de parallèle Nord et de 2°20 méridien Est.. L’océan atlantique forme la limite Sud du département. Au Nord le département du littoral se trouve limité par le lac Nokoué. D’une superficie de 79 km2, la ville de Cotonou est composée de 13 arrondissements et de 140 quartiers de ville. (INSAE, 2004)
2-1-2. Milieu naturel
De part sa position en bordure de la mer, Cotonou bénéficie d’un climat de type guinéen ou sub-équatorial défini par deux saisons pluvieuses et deux saisons sèches :
- une grande saison de pluies de mi-mars à mi-juillet, avec un maximum de 300 à 500mm en juin ;
- une saison sèche de mi-juillet à mi-septembre ;
- une petite saison des pluies de mi-septembre à mi-novembre ; - une grande saison sèche de mi-novembre à mi-mars.
Le département du littoral s’étend sur des sols sableux, acides dans leur majeure partie. On peut y distinguer un certain nombre de formations végétales bien tranchées :
- en bordure de la côte, les sables du cordon littoral sont couverts de plantations de cocotiers,
- une zone à végétation rare et clairsemée formée essentiellement d’halophytes sur le cordon littoral. (INSAE, 2004).
Les températures moyennes varient entre 27°C et 31°C ; et les écarts thermiques varient entre 2°C et 6°C. L’humidité relative est comprise entre 60% et 90% (ASECNA, 2002)
2-1-3. Caractéristiques démographiques
La population de la ville de Cotonou dénombrée est de 665100 habitants (D’après RGPH3, 2002) avec un taux annuel d’accroissement de 17%. Elle est estimée à 1343502 habitants en 2008. Cette population a une répartition différenciée avec une densité très faible dans les zones résidentielles et élevée dans les zones commerciales. Trois groupes ethniques y sont majoritaires retrouvés à savoir : les Fons, les Gouns et les Mina avec le fongbé qui est la langue la plus parlée.
Les activités pratiquées dans la ville de Cotonou sont multiples et tournent autour de quelques industries manufacturières, de la pêche, de l’élevage, du jardinage et surtout du commerce. (ANONYME, 2004)
2-2. L’abattoir de Cotonou 2-2-1. Emplacement
L’abattoir de Cotonou situé dans le premier arrondissement (PK6) au bord de la route inter état 2 Cotonou- Porto-Novo, était en 1975 en dehors de toutes agglomérations au moment de sa construction. Sa proximité de la grande voie facilite le transport des animaux dans le parc de réception dès leur arrivée.
2-2-2. Organisation
L’abattoir de Cotonou est dirigé par un Docteur Vétérinaire qui a sous ses ordres le personnel administratif constitué d’un receveur, d’un caissier, d’un secrétaire et le personnel technique constitué de bouchers abattants.
2-2-3. Infrastructures
Pour mener ses activités, l’abattoir de Cotonou dispose d’un matériel constitué d’un quai de déchargement, d’un parc de réception, d’un parc d’attente ou de stabulation, d’un hall d’abattage et d’une boyauderie.
- Quai de déchargement : dès leur arrivée à l’abattoir, les animaux y sont déchargés, logés et font l’objet de transaction dans le marché à
bétail. Ils sont ensuite conduits dans les différents parcs pour l’inspection sur pieds.
- Parc de réception : il sert de local aux animaux destinés à l’abattage - Parc d’attente ou de stabulation : les animaux dont l’abattage est
imminent sont mis au repos dans ce parc après leur achat. Il est à noter qu’à l’abattoir de Cotonou, chaque espèce animale a son parc d’attente mais seulement celui des bovins est utilisé. Avant l’abattage des animaux, une inspection pré mortem se fait par les vétérinaires au niveau de ce parc afin de contrôler leur état de santé.
- Hall d’abattage : après l’inspection pré mortem, les animaux sont ensuite conduits dans ce hall où ils sont tués et préparés. On y retrouve trois zones nettement séparées à savoir : le hall d’abattage des bovins, le hall d’abattage des caprins et celui des porcins.
Toujours dans ce hall, sont construites deux chambres de pesée et une chambre froide où la viande est conservée pour les clients. Une place est aménagée dans ce hall pour l’inspection post mortem afin de contrôler la qualité de la viande avant son enlèvement par les clients.
- Boyauderie : c’est un local destiné aux opérations de vidange et de nettoyage des panses et des viscères. Elle est construite à côté du hall d’abattage. Au sein de ce local, comme dans le hall, des rigoles à ciel ouvert sont aménagées pour évacuer les eaux usées produites par les différentes activités. Une terrasse en plein air est aménagée juste derrière la boyauderie pour le nettoyage de la panse et des viscères et pour le traitement du cinquième quartier (on appelle cinquième quartier l’ensemble constitué par la tête et les pieds des animaux abattus).
Juste à côté du parc de réception est réservé un espace pour le traitement par le feu d’une partie du cinquième quartier. Dans la perspective d’une bonne gestion des déchets solides de l’abattoir, un dispositif de transformation de ces derniers pour la production de biogaz est également en construction sur cet espace.
2-2-4. Activités : l’abattage
Les différentes opérations d’abattage se font par des bouchers abattants dans l’ordre suivant :
- La saignée : elle consiste à vider l’animal de son sang en coupant la masse musculaire de la région jugulaire jusqu’à sectionner les artères carotides et les veines jugulaires.
- Le dépouillement : c’est une opération qui consiste à séparer la peau du tissu conjonctif sous cutané, elle s’accompagne de l’élimination de la tête et de l’extrémité des membres.
- L’éviscération : c’est la séparation des viscères abdominales et thoraciques de la carcasse.
- La fente : elle consiste à diviser l’animal en deux démi-carcasses.
- Inspection post-mortem : elle se fait dans le hall d’abattage à la lumière naturelle. C’est une opération qui a pour but de déceler les lésions dues aux diverses affections sur la carcasse et le cinquième quartier.
2-2-5. Déchets produits
A l’abattoir de Cotonou, deux types de déchets sont produits : les déchets solides et les déchets liquides. Il faut ajouter à ceux-ci les nuisances olfactives dues aux déchets solides déposés à l’air libre dans la cour de l’abattoir.
2-2-5-1. Déchets solides
La grande partie des déchets produits provient essentiellement du contenu des panses et du traitement du cinquième quartier. Ils sont constitués de :
• Crottes (contenus de la panse)
• cornes et onglons
• Déchets de découpe : tissus gras, conjonctifs, os Poils
• Boues de curage des fosses
• Saisies : elles sont enterrées dan la cour de l’abattoir après dénaturation au crésyl, à la chaux ou au pétrole.
2-2-5-2. Déchets liquides
Les déchets liquides résultant des activités d’abattage sont constitués de :
Sang dont une partie est directement recueilli dans la salle de la saignée et exportée hors de l’abattoir ; l’autre partie se retrouve mélangée aux eaux usées.
Les eaux usées provenant des activités de nettoyage. Elles contiennent des déjections animales ; les tissus gras et divers. Des rigoles, dont certains sont à ciel ouvert, permettent de conduire les eaux usées vers le dégrilleur qui est chargé de les débarrasser des déchets solides de grandes tailles avant de les rejeter dans la mer à travers une canalisation souterraine. Il est important de noter que les eaux usées produites dans le hall d’abattage des porcins ne passent pas dans le dégrilleur avant d’atteindre l’exutoire ; ce qui montre les limites du traitement des eaux usées de l’abattoir de Cotonou.
Entre le dégrilleur et la mer se trouvent :
- un poste de relevage situé en dehors de l’abattoir et au bord de la route Cotonou- Porto-Novo. Ce poste dispose d’une pompe à immersion qui permet de retirer de l’effluent les boues et qui malheureusement se trouve dans un état défectueux ;
- des fosses de regards qui permettent de contrôler l’état de la canalisation.
3-1-Matériel
3-1-1- Matériel de terrain
Pour la collecte des données sur le terrain, nous avons utilisé :
• des bouteilles de prélèvement d’eau préalablement lavées et séchées à l’étuve
• une glacière contenant des accumulateurs de froid pour la conservation des échantillons
• un appareil photographique numérique
3-1-2- Matériel et équipement de laboratoire
Pour effectuer les analyses des échantillons d’eau prélevés in situ nous avons fait recours au matériel de laboratoire tels que :
• un spectrophotomètre DR/2500 pour les lectures d’absorbances des polluants recherchés de même que leurs concentrations
• un four pour la minéralisation des échantillons d’eau
• un réacteur DCO
• la verrerie (béchers, pipettes, erlenmeyers, éprouvettes, fioles, ballons, …)
• les réactifs pour les différents dosages
3-2-Méthodes
Pour atteindre les objectifs visés dans le cadre de la présente étude, nous avons adopté une méthodologie qui s’articule essentiellement sur trois points à savoir : la recherche documentaire, l’échantillonnage et les analyses au laboratoire.
3-2-1-Recherche documentaire
Cette recherche d’information a consisté en la consultation des documents d’archives, de mémoires, des textes législatifs, des articles, des livres qui traitent de notre thème. Les bibliothèques de l’EPAC, de la FSA, et du MEPN ont été visitées. L’Internet a été aussi utilisé comme source
permis de faire l’état partiel des lieux du cadre d’étude et de recueillir des données secondaires utiles aux analyses et à la maîtrise des contours du sujet.
3-2-2- Evaluation de la quantité de déchets solides produits à l’abattoir Les différentes composantes des déchets solides ont été quantifiées grâce aux travaux de DANVOUEHOU et les fiches de la direction technique de l’abattoir qui donnent le nombre d’animaux abattus annuellement (Annexe). La quantité de chaque type de déchet est déterminée en multipliant la masse de déchets produits par type de bête par le nombre d’animaux abattus annuellement.
Tableau 3-1 : Quantité des différents déchets produits par l’abattage de chaque type d’animaux
Types de
déchets Crottes Cornes Onglons
Animaux Bovins Ovins/
caprins Bovins Ovins/
caprins Bovins Ovins/
caprins Poids en Kg/
animal 30 4,5 3,7 1,5 0,3 0,15
Source : DANVOUEHOU, 2003.
3-2-3-Echantillonnage
3-2-3-1-Plan d’échantillonnage
Les échantillons ont été prélevés après les visites de prospections qui nous ont permis d’identifier les sites. Dans le cadre de notre étude, une campagne d’échantillonnage a été effectuée au cours de laquelle deux catégories d’eau ont été prélevées à savoir:
- les eaux de puits qui sont :
P1 : Puits situé dans l’enceinte de l’abattoir
P2 : eau de puits prise à 1,5 m de profondeur de P1
P3 : Puits situé à 30 m de l’abattoir P4 : Puits situé à 10 m de l’exutoire P5 : Puits situé à 100 m de l’exutoire P6 : Puits situé à 400 m de l’abattoir P7 : Puits situé à 8 km de l’abattoir P8 : Puits situé au carrefour IITA
- les eaux usées de l’abattoir au niveau du système d’évacuation des eaux sur les sites :
Site 1 : dans les canalisations de la boyauderie Site2 : dans le dégrilleur
Ces deux premiers sites ont été choisis dans le souci de déterminer les caractéristiques de l’effluent brut.
Site 3: à l’exutoire au bord de la mer ; il a été choisi dans le souci de déterminer les caractéristiques de l’eau rejetée dans la nature.
Photo N°1 : prélèvement d’eau derrière Photo N°2 : Prélèvement d’eau à la boyauderie l’exutoire
Photo Edgard 2008 Photo Edgard 2008
3-2-3-2- Technique d’échantillonnage
La campagne d’échantillonnage a été effectuée le 1er mai dans la matinée.
Les prélèvements d’eau se sont effectués dans des bouteilles en verre préalablement lavées et rincées deux à trois fois avec l’eau à échantillonner, c'est-à-dire l’eau des sites. Les bouteilles sont remplies complètement à ras sans bulles d’air et fermées hermétiquement pour les échantillons qui ont servi à la détermination des paramètres chimiques. Celles qui ont servi pour la détermination des paramètres biologiques ont été remplies aux trois quarts afin d’assurer la survie des microorganismes. Les échantillons ainsi prélevés sont immédiatement introduits dans une glacière contenant des accumulateurs de froid les conservant pendant leur transport au laboratoire où ils sont conservés à 4°C au réfrigérateur. Le froid permet de bloquer tous les processus biologiques dans leur état du moment du prélèvement.
Les paramètres physico-chimiques usuels (la température, le potentiel d’hydrogène et la conductivité) ont été mesurés in situ pour la fiabilité des résultats.
Les paramètres indicateurs de pollution (DCO, MES, DBO5, Nitrites, Nitrates, matières organiques, matières sèches, phosphates, ammonium, huiles et graisses) ont été dosés dans un délai de quarante huit heures au laboratoire.
Photo N°3 : Analyse des échantillons d’eau au laboratoire Photo Edgard 2008
3-2- Paramètres physico-chimiques usuels 3-2-1- Température
La température est un facteur très important dans l’analyse des effluents. Sa connaissance est essentielle pour les réactions physico- chimiques. Une température élevée favorise la dégradation de la matière organique. Elle joue sur la solubilité des sels dans l’eau, leur dissociation, donc de ce fait influence la conductivité et le pH. La température influence aussi les processus biochimiques comme la biodégradation et les phénomènes de la photosynthèse.
3-2-2- Le Potentiel d’Hydrogène (pH)
Il permet de juger de l’alcalinité ou de l’acidité de l’eau. Si le pH n’est pas favorable à la vie des microorganismes responsables de la dégradation de la matière organique, le rendement des systèmes de traitement est affecté, d’où la nécessité de suivre régulièrement le pH des rejets industriels. Dans les processus biologiques de traitement des eaux usées, le pH doit être dans une gamme favorable aux microorganismes qui y sont impliqués (5< pH<9).
3-2-3- La conductivité
La conductivité d’une eau est sa capacité à conduire plus ou moins bien le courant électrique la traversant. Elle permet de déterminer le taux des sels minéraux qui peuvent accélérer ou ralentir la croissance des micro- organismes. Elle est proportionnelle à la concentration d’ions présents dans la solution et permet d’indiquer la teneur globale des ions contenus dans l’eau, résultant de la dissociation des matières dissoutes. Elle varie en fonction de la composition ionique de l’eau et dépend fortement de la température ; la conductivité est plus importante lorsque la température augmente (ALI MAMAM, H. 2007).
3-3- Paramètres indicateurs de pollution organique Les Nitrites
Ce sont des éléments du cycle de l’azote. Ils proviennent soit d’une oxydation complète de l’ammonium (la nitrification n’étant pas conduite à
son terme), soit d’une réduction des nitrates sous l’influence d’une action dénitrifiante. La présence des nitrites indique un état critique de pollution de l’eau.
Les nitrites ont été dosés par la méthode du réactif de Zambelli dont le principe est basé sur la formation d’un complexe par suite de l’action en milieu chlorhydrique de l’acide sulfanilique sur l’ion Nitrite. L’intensification du complexe est proportionnelle à la teneur en nitrite. (ATINKPAHOUN, C.
et al. 2003) Nitrates
Les nitrates sont dosés par la méthode colorimétrique au salicylate de sodium. Ce dernier en présence des nitrates donne le paranitrosalicylate de sodium coloré en jaune. C’est la teneur en azote nitrique qui est obtenue grâce à la courbe d’étalonnage. Pour la teneur en N03- il faut multiplier celle obtenue par 4,43 qui est le facteur permettant la conversion de la teneur d’azote nitrique en nitrate (ALI MAMAM, H. 2007).
Les phosphates
Les phosphates sont issus de la décomposition de la matière organique. Ils jouent un rôle très important dans la croissance des microorganismes. Cependant ils représentent un facteur limitant dans la productivité des eaux.
Le dosage des phosphates est fait par colorimétrie. Le principe est tel qu’en milieu acide et en présence de molybdate d’ammonium, les orthophosphates qui, réduits par l’acide ascorbique développent une coloration céruléenne susceptible d’un dosage colorimétrique. Après établissement de la courbe d’étalonnage on peut déterminer à partir de l’équation de la courbe les concentrations en phosphore. Ces dernières multipliées par le coéfficient 3,06 donnent les teneurs en phosphates du milieu (RODIER, J. 1978).
L’ammonium
En solution, l’azote réduit se trouve sous deux formes : l’ion ammonium (NH4+) et l’ammoniac (NH3) ; ces substances chimiques
