Meilleures méthodes de traitement des eaux usées pour l'Afrique

Les méthodes appropriées de traitement des eaux usées sont devenues cruciales en raison de l'augmentation de la population dans les communautés urbaines, qui a entraîné une augmentation proportionnelle du volume des eaux usées et de la quantité de déchets organiques. Toutes les méthodes d'élimination entraînent des résultats si insatisfaisants que les mesures correctives deviennent primordiales, d'où le développement de méthodes de traitement des eaux usées avant le début de l'élimination éventuelle.

Les méthodes de traitement des eaux usées sont conçues pour éliminer suffisamment de solides organiques et inorganiques des eaux usées afin qu'elles puissent être éliminées sans enfreindre les objectifs fixés.

L'avancement de l'auto-épuration d'un flux peut être mesuré par des tests de laboratoire physiques, chimiques et biologiques appropriés. Des tests similaires sont utilisés pour mesurer et contrôler les progrès des méthodes de traitement des eaux usées.

Selon EEC Global Operation LLC des États-Unis, de plus en plus de complexes immobiliers se tournent vers des usines de conditionnement afin d'être indépendants des systèmes municipaux et d'économiser de l'eau et de l'argent et de réutiliser les eaux usées pour l'irrigation directe, ce qui permet d'économiser beaucoup d'eau et d'argent.

De plus, le manque d'eau propre et utilisable dictera une augmentation et un besoin de systèmes de traitement de haute qualité à faible coût, faciles à construire et à entretenir.

M. Leiv Rieger de inCTRl Solutions mentionne que, les méthodes de traitement des eaux usées les plus couramment utilisées en Afrique sont les bassins de stabilisation des déchets et les systèmes de boues activées. Cependant, il existe une grande diversité entre les pays et les régions. "De plus, le besoin d'eau potable entraînera le développement de solutions décentralisées personnalisées dans les zones rurales, tandis que les villes urbanisées verront une augmentation des technologies de traitement économes en ressources", ajoute-t-il.

Selon M. Rieger, le défi crucial pour l'introduction de solutions innovantes de traitement des eaux usées est la formation des opérateurs et des ingénieurs. "Typiquement, plus la technologie de traitement est efficace, plus les exigences en termes de formation et d'éducation sont élevées", affirme M. Rieger.

Nous examinons 3 des meilleures méthodes de traitement de l'eau disponibles aujourd'hui

Lire aussi : Des stations d'épuration pour l'Afrique

Le traitement chimique consiste à utiliser une ou plusieurs réactions chimiques pour améliorer la qualité de l'eau. La chloration est probablement le procédé chimique le plus couramment utilisé. Le chlore, un produit chimique fortement oxydant, est utilisé pour tuer les bactéries et ralentir le taux de décomposition des eaux usées. La mort bactérienne est atteinte lorsque des processus biologiques clés sont affectés par le chlore. L'ozone est un autre agent oxydant puissant qui a également été utilisé comme désinfectant oxydant.

Un processus chimique couramment appliqué dans la plupart des processus de traitement des eaux usées industrielles est la neutralisation. La neutralisation implique l'ajout d'acide ou de base pour ajuster les niveaux de pH à la neutralité. Par exemple, puisque la chaux est une base, elle est parfois utilisée dans la neutralisation des déchets acides.

La coagulation implique l'ajout d'un produit chimique qui forme un produit final insoluble par une réaction chimique, qui sert à éliminer les substances des eaux usées. Les métaux polyvalents sont normalement utilisés comme produits chimiques coagulants dans le traitement des eaux usées et les coagulants modèles incluraient la chaux, certains composés contenant du fer comme le chlorure ferrique et l'alun (sulfate d'aluminium).

Certains processus peuvent en fait être de nature physique et chimique. L'utilisation de charbon actif pour « adsorber » les matières organiques, par exemple, implique à la fois des processus chimiques et physiques. Les procédés tels que l'échange d'ions, qui consiste à échanger certains ions contre d'autres, ne sont pas largement utilisés dans le traitement des eaux usées.

Les méthodes physiques impliquent des techniques où aucun changement chimique ou biologique brut n'est impliqué et les phénomènes physiques sont strictement utilisés pour traiter les eaux usées. Ces techniques peuvent inclure : un criblage grossier pour se débarrasser des plus gros objets entraînés et de la sédimentation.

Dans le cas de la sédimentation, les phénomènes physiques de décantation des solides par gravité sont autorisés à opérer. Normalement, cela consiste simplement à maintenir une eau usée dans un réservoir dans des conditions de dormance pendant une courte période de temps, permettant aux solides les plus lourds de se déposer au fond du réservoir ; et évacuation de l'effluent « clarifié ». La sédimentation pour la séparation des solides est une opération de procédé très courante et est normalement engagée au début et à la fin des opérations de traitement des eaux usées.

Alors que la sédimentation est l'un des processus de traitement physique les plus courants appliqués pour réaliser le traitement des eaux usées, un autre processus de traitement physique consiste en l'aération. Ce processus implique l'ajout physique d'air habituellement pour fournir de l'oxygène aux eaux usées. D'autres phénomènes physiques utilisés dans le traitement consistent encore en la filtration. Cela implique le passage des eaux usées à travers un média filtrant pour séparer les solides. Un exemple serait l'utilisation de filtres à sable pour se débarrasser davantage des solides entraînés d'une eau usée traitée. Certains phénomènes se produiront au cours du processus de sédimentation et peuvent être avantageusement utilisés pour améliorer davantage la qualité de l'eau. Laisser les graisses ou les huiles, par exemple, flotter à la surface et les écrémer ou les retirer physiquement des eaux usées est normalement effectué dans le cadre du processus de traitement général.

Les micro-organismes, principalement des bactéries, sont utilisés dans la décomposition biochimique des eaux usées en produits finaux stables. D'autres micro-organismes se forment et une partie des déchets est convertie en dioxyde de carbone, en eau et en d'autres produits finaux. Habituellement, les méthodes de traitement biologique des eaux usées peuvent être divisées en méthodes aérobies et anaérobies, en fonction de la disponibilité de l'oxygène dissous.

Le but du traitement des eaux usées est généralement d'éliminer suffisamment de solides des eaux usées pour permettre au reste d'être déversé dans les eaux réceptrices sans interférer avec son utilisation appropriée. Les solides éliminés sont principalement organiques mais peuvent également comprendre des solides inorganiques. Un traitement doit également être prévu pour les solides et les liquides qui sont éliminés sous forme de boues. Enfin, un traitement pour réguler les odeurs, pour ralentir l'activité biologique ; ou éliminer les organismes pathogènes peuvent également être nécessaires.

Mathew Dennis de Takreer Envirotech soutient que la méthode de traitement des eaux usées est universelle ; la clé est de comprendre comment le résultat final pour le client peut être atteint de la manière la plus rentable. "Le processus utilisé serait généralement les méthodes conventionnelles de traitement des eaux usées en Afrique", a-t-il déclaré.

Takreer Envirotech est l'un des principaux fournisseurs de systèmes de traitement des eaux usées, notamment : systèmes d'eaux grises, système de récupération de lave-auto, STP, MBR, MBBR, flottation à air dissous, filtration multimédia, microfiltration et nanotechnologie.

"Un défi important dans l'industrie est de trouver des moyens durables de traitement des eaux usées avec une compréhension complète de l'effet secondaire sur l'environnement. Avoir une vision plus large de l'environnement est essentiel lors de la conception d'un système de traitement des eaux usées pour s'assurer qu'il a un effet positif sur l'écosystème", a-t-il affirmé.

Selon le PDG de Keneco Environmental Company, M. Kimani Rebo, toute l'eau est aujourd'hui une eau usée et il est donc nécessaire de procéder à un traitement approfondi de toute l'eau pour assurer la sécurité des utilisateurs. Rebo dit que la plupart des maladies cutanées «étranges», le choléra, la typhoïde, la dysenterie et les cancers affectant les enfants sont dus à la consommation d'eau non traitée.

« Il y a quelques facteurs qui doivent être pris en considération au moment de décider comment traiter vos eaux usées. Vous devez faire analyser l'eau pour établir les types de déchets présents. Cela garantira que votre eau est traitée efficacement. Vous devez également considérer l'utilisation qui sera faite de vos eaux usées traitées. bo

Des entreprises comme Keneco sont à l'avant-garde de la défense de la préservation de l'environnement comme l'un des moyens de restaurer une eau propre. Cependant, il admet que cela vient avec son propre ensemble de défis. Premièrement, les gens n'aiment pas traiter les eaux usées. "Nous sommes très rapides à salir mais pas rapides à nettoyer", dit-il.

Il n'y a pas non plus de financeurs volontaires pour les systèmes de traitement des eaux usées. "Les gens ne voient pas ça comme une industrie à revenus. Donc personne n'est prêt à financer. Plus on salit, plus ça coûte cher de rectifier l'erreur. Les déchets qu'on met dans l'eau s'accumulent et les enlever coûte dix fois plus cher. En Afrique, on ne résout pas vite cette erreur." ajoute M. Rebo. La surveillance des industries et des déchets qu'elles déversent dans les rivières ou réutilisent est un autre manque à gagner. "Les normes d'eau ont déjà été fixées. C'est juste que nous ne les suivons pas", assène-t-il.

Vimal Chokhavatia de Chokhavatia Associates insiste sur le fait que les défis supplémentaires auxquels l'industrie est confrontée incluent : la non-expérience des entreprises de conception et d'ingénierie de détail, la fourniture de machines non fonctionnelles ou ne correspondant pas aux exigences et l'attitude des acheteurs de station d'épuration des eaux usées à faire des compromis sur la qualité des systèmes de traitement. "Dans de nombreuses régions, les propriétaires de l'usine de traitement des effluents ne veulent pas exploiter le système pour réduire les coûts d'exploitation", a déclaré Vimal.

Le directeur technique d'Hydrolink Technologies Limited, Allan Apolo, note que le traitement des effluents industriels pose plus de problèmes que le traitement des eaux usées des espaces résidentiels. En effet, pour les espaces résidentiels, les déchets peuvent être traités biologiquement. Cependant, pour les industries, les effluents produits varient d'une industrie à l'autre, les déchets d'une industrie agroalimentaire n'étant pas les mêmes que ceux d'une usine chimique. Cela nécessite donc l'utilisation d'une technologie différente adaptée à l'industrie spécifique. Ils se procurent leurs technologies à l'international aux États-Unis, en Inde, entre autres pays.

M. Apolo, affirme que leurs solutions de traitement sont adaptées pour répondre aux besoins du client. "Nous effectuons d'abord une analyse de l'eau pour déterminer ce qu'il y a dans votre eau. En fonction du contenu de l'eau, nous pouvons ensuite décider de la méthode ou de la technologie à utiliser pour le traitement. La source des eaux usées et l'utilisation de l'eau traitée déterminent également beaucoup la méthode utilisée pour la traiter." Une fois qu'ils ont installé votre station d'épuration ou d'épuration, ils vous proposent également des contrats d'assistance après-vente et de maintenance.

Selon Pavan Gadhvi, directeur de Kanku Kenya Limited, la gestion des eaux usées est actuellement laissée pour la fin en ce qui concerne les nouveaux projets de développement. Cela prive le client de la possibilité de se conformer aux exigences réglementaires et de mettre en œuvre une stratégie efficace de gestion des ressources grâce au recyclage.

Avec plus de 15 ans d'expérience dans l'industrie, Kanku Kenya Limited est un fournisseur local de solutions de technologie de gestion de l'eau et des eaux usées, de produits chimiques spécialisés pour le traitement de l'eau et d'énergie alternative pour les applications industrielles, commerciales et domestiques. « Nous jouons un rôle central dans l'éducation et la sensibilisation à l'importance du recyclage de l'eau. Dans cet effort, nous sommes l'une des principales entreprises qui ont des exemples concrets d'industries et d'établissements capables d'aborder et de mettre en œuvre une politique de rejet zéro dans leurs locaux », déclare M. Gadhvi.

M. Daniel Wanjuki, directeur d'Ecosave Africa Limited, affirme que le Kenya fait de petits progrès dans le sens du recyclage des eaux usées. "L'industrie prend lentement conscience de la nécessité de gérer les eaux usées d'une manière scientifique qui permette la récupération des ressources et un environnement plus propre ; notre société étant à l'origine d'Ecotreat, le seul produit permettant cela à un coût abordable", ajoute-t-il.

L'initiative clé d'Ecosaves est de prévenir et de contrôler la pollution des ressources naturelles et de l'atmosphère grâce à l'utilisation de la biotechnologie pour le traitement organique des eaux usées. « Ecotreat gère tous les flux de déchets, qu'il s'agisse d'eaux usées grises ou noires, il n'est donc pas nécessaire de séparer les flux de déchets. Il produit des enzymes sur place, donc moins cher que d'introduire des enzymes en tant que produit consommable. De plus, il ne produit pas de méthane lors de son processus de décomposition et ne nécessite pas de conditions anaérobies. Ecotreat est de nature facultative et fonctionne donc à tous les niveaux de profil de déchets », affirme M. Wanjuki.

Cependant, M. Ashok Patel, directeur de Kridha Limited, est d'avis que le Kenya s'en sort plutôt bien en matière de recyclage des eaux usées. "Nous avons fabriqué, installé et mis en service plus de 250 systèmes au Kenya et plus de 20 systèmes de traitement des eaux usées en Afrique de l'Est", ajoute-t-il.

En tant qu'expert en normes et solutions de traitement de l'eau, Kridha Limited intègre les préoccupations environnementales dans toutes ses opérations pour assurer une ressource, une consommation et une utilisation durables. Actuellement, la société se vante d'avoir une énorme clientèle à travers l'Afrique de l'Est.

"Nous fabriquons des systèmes et des équipements de traitement et de recyclage de l'eau pour le marché industriel ainsi que pour le secteur domestique. Les systèmes standard et personnalisés de Kridha Limited répondent aux préoccupations en matière de traitement et de recyclage de l'eau, de collecte des eaux de pluie et de traitement des eaux usées. L'entreprise est connue pour ses services après-vente. Nous faisons du traitement et du recyclage de l'eau une réalité", affirme M. Patel.

Selon Guhan Kandasamy de WABAG, l'ensemble du marché africain est à un stade naissant et s'en tient toujours aux méthodes conventionnelles telles que le processus de boues activées et l'élimination directe. "Cependant, le marché évolue progressivement vers des technologies avancées telles que les systèmes à base de membranes et l'élimination biologique des nutriments pour permettre le recyclage", ajoute-t-il.

Cependant, M. David Light de Biobox insiste sur le fait qu'en l'absence d'application d'une législation (souvent excellente), les promoteurs immobiliers peuvent négliger la nécessité d'un traitement et d'une élimination appropriés des eaux usées sur place, ce qui entraîne une fosse septique improvisée ou des systèmes d'infiltration dans le sol inadéquats. Une fois que ceux-ci échouent en raison de leur conception et de leur construction inadéquates, ils polluent les rivières et les ruisseaux locaux et deviennent un danger pour la santé des communautés environnantes.

"Cela dit, les systèmes de fosse septique et de puisard correctement conçus restent souvent la solution la plus appropriée, en particulier dans les zones peu peuplées avec une bonne perméabilité du sol. Nous préférons un tel système à un processus mécanique car il est susceptible de donner un meilleur résultat sur sa durée de vie de 10 ou 20 ans. Morale de l'histoire, demandez conseil à un ingénieur expérimenté en matière de conception", ajoute-t-il.

Biobox permet aux ménages et aux entreprises de recycler, traiter et conserver l'eau grâce à des connaissances spécialisées, des produits de qualité supérieure et un réseau de succursales régionales. Spécialisée dans la conception, la fourniture et l'installation de systèmes d'eau et de traitement des eaux usées, les systèmes Biobox s'appuient sur un réseau régional de Distributeurs indépendants et de partenaires internationaux.

Selon Martin Pryor de Prentec, le traitement des eaux usées est nécessaire pour protéger les rivières et les réservoirs. "Dans un certain nombre de régions, il y a peu ou pas de traitement des eaux usées. Cela conduit à la contamination des ressources en eau et des eaux souterraines. Les ressources en eau polluées peuvent entraîner une contamination bactériologique des eaux potables et posent ainsi un risque important pour la santé humaine", ajoute-t-il.

Prentec utilise une conception de station d'épuration "Sequencing batch Reactor" (SBR). Cela permet le traitement complet des eaux usées municipales dans un réacteur de traitement. La séquence comprend : Aération pour l'élimination de la DCO et de l'ammoniac ; Stagnation pour décantation de la biomasse ; Décharge des boues décantées au besoin ; et la Décantation d'eau claire. L'eau claire peut être chlorée pour être désinfectée avant rejet. Les solides décantés peuvent être déshydratés sur un lit de séchage.

M. Steve Nicol de Scarabwater est d'avis que l'Afrique n'a jamais développé pleinement un système moderne, et donc la latrine à fosse est la méthode la plus courante d'évacuation des eaux usées, dans toute l'Afrique rurale. Des ouvrages de traitement plus formels dans les zones urbaines ont été initialement conçus et construits par les urbanistes. Cependant, la maintenance, les mises à niveau et les ajouts sont souvent négligés pour des dépenses plus urgentes, et ainsi le système devient négligé et surchargé. Les mouches polluantes et les maladies deviennent une menace bien réelle.

Selon Dave Anderson de Industrial and Environmental Concepts (IEC), les meilleures solutions de traitement des eaux usées pour l'Afrique sont les systèmes basés sur des étangs qui peuvent rebondir après des pannes électriques. Les systèmes basés sur des bassins ne dépendent pas d'équipements mécaniques pour fonctionner. « Il s'agit d'une solution à faible technologie qui peut facilement répondre aux exigences des effluents primaires. Ils peuvent être mis à niveau pour répondre aux limites secondaires et tertiaires. Cependant, ces systèmes auront besoin d'électricité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 », ajoute-t-il.

M. Grigoris Likogiannis d'Ecotech affirme que la réutilisation des effluents de la station d'épuration devrait être une condition nécessaire de toute station d'épuration en cours de conception. Cela aiderait à résoudre les problèmes de ressources en eau limitées de l'Afrique.

Ecotech est présent sur le marché du traitement des eaux usées depuis 43 ans, ayant développé un savoir-faire important et a géré de nombreux projets allant du logement aux infrastructures touristiques à grande échelle pour les eaux usées domestiques. "Outre les méthodes de traitement tertiaire qui aideront à l'irrigation dans de nombreux pays africains, l'utilisation de la technologie des membranes maximisera la qualité et atteindra la tendance technologique actuelle pour les stations d'épuration", ajoute-t-il.

M. Gary Waite de Jet Inc récapitule que, la sensibilisation de chacun à l'environnement, aux ressources en eau et à l'importance de protéger ces actifs est très importante. Les économies d'énergie et la qualité des équipements de traitement des eaux usées sont les moteurs d'un traitement avancé.

Jet Inc, avec son usine de fabrication à Cleveland, Ohio, États-Unis, est spécialisée dans la technologie de traitement des eaux usées qui utilise la technologie de traitement par aération prolongée et les processus de réacteurs à biofilm à lit mobile (MBBR) pour fournir des solutions aux besoins complexes de traitement des eaux usées.

M. Waite ajoute en outre que Jet se réjouit de faire partie des progrès de l'Afrique dans la protection de l'environnement et de ses ressources en eau en travaillant avec des distributeurs locaux, en fournissant des ajouts de valeur à leurs entreprises et clients ; et également en offrant une formation continue aux entreprises de traitement des eaux usées et à leurs exploitants.

Contactez nos contributeurs

(Allemagne)

Etats-Unis