Alladatin

Institut International d’Ingénierie
Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO
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TRAITEMENT DES EFFLUENTS DE FOSSES SEPTIQUES PAR FILTRATION
BIOLOGIQUE SUR UNE ROCHE VOLCANIQUE : ETUDES PRELIMINAIRES
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU
MASTER D’INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT
OPTION : EAU ET ASSAINISSEMENT
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Présenté et soutenu publiquement le Lundi 23 Juin 2014 par Mireize Emenique ALLADATIN
Travaux dirigés par : Dr Harinaivo Anderson ANDRIANISA
Enseignant Chercheur, Docteur
Laboratoire Eau, Dépollution, Ecosystèmes et Santé
Et
Dr Yohan RICHARDSON
Enseignant Chercheur, Docteur
Laboratoire Biomasse Energie et Biocarburants
Jury d’évaluation du stage :
Président : Sylvie MOURAS
Membres et correcteurs : Ygor OUEDRAOGO
Hamma AMADOU
Anderson ANDRIANISA Promotion [2013/2014]

Traitement des effluents de fosses septiques par filtration biologique sur une roche volcanique : Etudes préliminaires
ALLADATIN Mireize Emenique Master Eau et Assainissement 2013-2014 Page I
DEDICACES
Je dédie ce travail à ma famille
A toi mon père chéri Clément ALLADATIN, qui m’a inculqué le
sens du travail bien fait, reçoit le présent travail comme un
grain du couronnement de tous tes efforts…
A toi ma brave mère Monique AGONGLO ; merci pour tous tes
sacrifices et ton soutien…
A mes frères et sœurs Clénique, Clavio, Cornellus, Lynda et
Christelle pour votre soutien…
A ma très chère Claire KINSI pour ton soutien, l’attention et la
bienveillance…
A mon cher Anson Kuassi Ted DOSSA pour ton soutien, ton as-
sistance et l’’attention…
A mes amis Rodrigue Rachad SONGBE, Luck Roland AHOUIS-
SOU pour votre soutien…
A Dieu soit la gloire pour l’éternité
A Dieu soit la gloire pour l’éternitéA Dieu soit la gloire pour l’éternité
A Dieu soit la gloire pour l’éternité ; merci Seigneur pour toutes tes
; merci Seigneur pour toutes tes ; merci Seigneur pour toutes tes
; merci Seigneur pour toutes tes
grâces renouvelées…
grâces renouvelées…grâces renouvelées…
grâces renouvelées…

Traitement des effluents de fosses septiques par filtration biologique sur une roche volcanique : Etudes préliminaires
ALLADATIN Mireize Emenique Master Eau et Assainissement 2013-2014 Page II
REMERCIEMENTS
Mes sincères remerciements vont à l’endroit de :
L’Union Européenne et de toute l’équipe initiatrice et coordonnatrice du
projet PIMASO
Professeur Docteur Hamma
Hamma Hamma
Hamma YACOUBA
YACOUBAYACOUBA
YACOUBA , Coordonnateur général du projet
PIMASO et Directeur de la recherche au 2IE
Mes encadreurs Dr Harinaivo Anderson ANDRIANISA
Harinaivo Anderson ANDRIANISAHarinaivo Anderson ANDRIANISA
Harinaivo Anderson ANDRIANISA , Enseignant
Chercheur et Dr Yohan RICHARDSON
Yohan RICHARDSONYohan RICHARDSON
Yohan RICHARDSON Enseignant Chercheur pour leurs
disponibilités, appuis et conseils.
Mes coéquipiers N’zinga Mazebo MAMPUYA et Michel DIGBEU pour
leurs collaborations.
Docteur Yacouba KONATE
Yacouba KONATEYacouba KONATE
Yacouba KONATE , Enseignant-Chercheur à 2IE.
Monsieur Boukary SAWADOGO
Boukary SAWADOGOBoukary SAWADOGO
Boukary SAWADOGO et Monsieur Seyram
Seyram Seyram
Seyram SOSSOU
SOSSOUSOSSOU
SOSSOU , ingénieurs
de recherche, pour leur aide.
Messieurs, Noel TINDOURE,
Noel TINDOURE, Noel TINDOURE,
Noel TINDOURE, Sohamai
Sohamai Sohamai
Sohamai HEMMA
HEMMAHEMMA
HEMMA,
,,
, Bernard ZONGO
Bernard ZONGOBernard ZONGO
Bernard ZONGO , Pierre
Pierre Pierre
Pierre
KABORE
KABOREKABORE
KABORE
, et Moustapha OUEDRAOGO
Moustapha OUEDRAOGOMoustapha OUEDRAOGO
Moustapha OUEDRAOGO personnels du laboratoire LEDES,
pour leur appui technique au laboratoire.
Tous mes compatriotes Béninois et amis dont les noms n’ont pu être cités
mais que je n’oublie pas.

Traitement des effluents de fosses septiques par filtration biologique sur une roche volcanique : Etudes préliminaires
ALLADATIN Mireize Emenique Master Eau et Assainissement 2013-2014 Page III
RESUME
La fosse septique apparait comme l’ouvrage d’assainissement le plus adapté aux réalités de
l’Afrique en pleine croissance. Cependant les fosses septiques développées jusqu’à présent n’offrent
que des rendements épuratoires très peu satisfaisants en termes d’élimination de la matière orga-
nique (MO) contenue dans les eaux usées domestiques. La présente étude explore la performance
des roches volcaniques de Madagascar considérés comme un éco-matériau filtrant dans les fosses
septiques pour en améliorer les rendements épuratoires. Deux mécanismes d’élimination de la MO
sont étudiés : l’adsorption et la biodégradation (phase d’acclimatation). A travers des tests en réac-
teur batch puis en continu simulant le traitement d’une eau usée dans une fosse contenant des roches
volcaniques, l’évolution de la MO pendant la phase d’acclimatation a été étudiée. Le paramètre
analysé et considéré comme représentatif de la pollution organique est la DCO. A cet effet, une mé-
thode d’analyse originale, économique, simple et rapide par spectrophotométrie UV a été dévelop-
pée sur la base de la corrélation entre les surfaces des spectres UV des échantillons et leur DCO.
Les résultats montrent que la roche n’a pas une capacité d’adsorption de la MO très élevée en 5
heures. Sur des périodes de traitement plus longues de 20 jours, on constate une multiplication ex-
ponentielle des bactéries sans toutefois observer une élimination significative de la matière orga-
nique. Il est suggéré que ce phénomène serait dû à la phase d’acclimatation durant laquelle les bac-
téries produisent une quantité importante de polymères extracellulaires qui interfèrent avec les MO
de l’effluent, ce qui influence les concentrations de DCO.
Mots clés :
Eaux usées domestiques
Matières organiques
Biodégradation
Spectrophotométrie UV
Matériaux filtrants

Traitement des effluents de fosses septiques par filtration biologique sur une roche volcanique : Etudes préliminaires
ALLADATIN Mireize Emenique Master Eau et Assainissement 2013-2014 Page IV
ABSTRACT
The septic tank appears as one of the sanitation facilities the most adapted to the realities of
growing Africa. However septic systems developed so far provide only very unsatisfactory
purifying efficiency in terms of removal of organic matter (OM ) contained in domestic
wastewater . This study explores the performances of volcanic rocks from Madagascar considered
as an eco-material filter to improve the purifying efficiency of septic tanks. Two mechanisms of
OM elimination were studied: adsorption and biodegradation. The evolution of the OM content in
the effluent during the acclimatization phase was studied in both batch and continuous reactors
which simulate the wastewater treatment in a septic tank containing volcanic rocks. The chemical
oxygen demand(COD) was selected as the parameter used for the organic pollution content
monitoring. For this purpose, an original UV spectrophotometry method, both economic and, easy
and by UV spectrophotometry has been developed on the basis of the correlation between the UV
spectra surfaces of the samples and their COD. The results show that the rock has not an adsorption
capacity of the MO during a contact time of 5 hours. During longer treatment periods of 20 days of
treatment, an exponential multiplication of bacteria is observed without significant removal of or-
ganic matter. It is suggested that this phenomenon is due to the acclimatization phase, during which
the bacteria produce a large amount of extra polymeric substances that interfere with OM from the
effluent and significantly impact the COD content.
Keys words:
Domestic wastewater
Organic matter
Biodegradation
UV spectrophotometry
Filtering material