Domiciliation du projet

 Laboratoire de recherche d’Agro-Biotechnologie et de Nutrition en Zones Semi Arides

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie

Université Ibn Khaldoun, Tiaret

Intitulé du projet

Valorisation et gestion durable des boues résiduaires de la station d’épuration de la ville de Tiaret (Algérie) et Municipalité de Makana (Afrique du Sud).

Valorisation and sustainable management of sludge residues from the wastewater treatment plant of the city of Tiaret (Algeria) and Makana Municipality (South Africa).

Chercheurs impliqués dans le projet   

 Résumé de Projet :

Les stations d’épuration rejettent dans le milieu naturel une eau épurée ainsi qu’un sous-produit de l’assainissement des eaux usées désigné sous le terme de « boues résiduaires ». Ces boues sont composées d’un mélange de substances solides (organiques et minérales) et de l’eau. Leurs origines vont déterminer leur dangerosité. Leur siccité (teneur en matière sèche) et leurs caractéristiques chimiques vont conditionner leur filière d’élimination.

Bien que les boues d’épuration soient aujourd’hui considérées comme des déchets par la nouvelle réglementation, elles présentent un intérêt agronomique réel du fait de la présence de matière organique, d’azote et de phosphore et d’un rapport carbone/azote favorable.

Cette étude a pour but de cerner la problématique « Valorisation et gestion durable des boues résiduaires de la station d’épuration de la ville de Tiaret (Algérie) » afin d’avoir une meilleure connaissance de ces résidus, dans le but de mettre en avant les filières les mieux adaptées à leur traitement et leur utilisation en agriculture.

La caractérisation physique des boues résiduaires peut fournir des indications sur leur structure et leur comportement en cours de déshydratation (viscosité, siccité etc…). l’analyse chimique donne également des indications sur la nature et la composition de la boue (dosage des métaux lourds, micropolluants etc…), et une caractérisation microbiologique qui va permettre d’évaluer les risques sanitaires.

Cependant, les manques de connaissances de la composition des boues et de leurs conditions de mise en œuvre en épandage ou compostage, leurs qualités médiocres, ont conduit à des pratiques qui ont discrédité l’intérêt de ce mode d’élimination des boues. L’objectif  est de définir les conditions des bonnes pratiques de l’épandage sur les sols agricoles. Il permet de réaliser des économies importantes pour les agriculteurs en limitant l’apport d’engrais et en améliorant la teneur en matières organiques des sols.

Mots clés : Boues résiduaires, gestion durable des boues, station d’épuration,  épandage, valorisation, Tiaret

 Méthodologie

La première phase  de ce projet est la caractérisation des boues résiduaires de la station d’épuration de Tiaret à savoir:

a)- Propriétés physiques : teneur en matière sèche, teneur en matières volatiles, teneur en eau interstitielle, la viscosité, la charge spécifique, la résistance spécifique, la compressibilité, pouvoirs calorifiques.

      b)-  Propriétés chimiques:

• Les éléments nutritifs: teneurs en azote total, phosphore  ( exprimé en  P2O5  ) potassium ( exprimé en  K₂O ) et  le  Mg,
• Les micros polluants: pour évaluer les risques des éléments traces métalliques ( Pb, Zn, Ni, Cd etc…)

c)-  Les propriétés biologiques:  Le traitement biologique  des  eaux  usées,  en  modifiant  la  composition biologique des boues, entrainant  la  multiplication  des bactéries, de virus, champignons, algues , des insectes parasites etc…

La deuxième étape consiste à une valorisation de ces boues. En effet, la valorisation est souvent aléatoire et leur évacuation constitue presque toujours une charge d’exploitation importante. Sur le plan économique, le but à atteindre est en réalité de limiter les frais de leur transport.

Du fait de leurs caractéristiques, plusieurs voies d’élimination sont possibles selon que l’on souhaite mettre en valeur leur caractère fertilisant ou énergétique.( la mise en décharge (25%), l’incinération(15%) et en fin l’épandage agricole(60%).

L’utilisation agricole, en domaine forestier, est la solution la plus satisfaisante sur le plan de l’environnement, et la plus économique. Cependant pour une utilisation optimale ou pérenne, le produit doit être attrayant, le plus homogène possible.

Le protocole expérimental de cette étude consiste à installer des placettes  forestières, composées de mélange des sols  avec différentes doses des boues et sous conditions contrôlées ( TC°, Humidité, etc…).  Les boues ont été prélevées d’une façon aléatoire sur des lits de séchage  de la STEP de la ville de Tiaret. Cette station d’épuration s’étale sur une superficie de 9.47 hectares, destinée au traitement des eaux usées provenant des communes de Tiaret, Sougueur, Dahmouni et Ain Bouchakif. Elle a pour objectif de traiter une capacité d’eau de l’ordre de 390.000 EH (équivalents-habitants), soient 38.000 m3 des eaux usées traitées par jour.

Au laboratoire, le mélange obtenu est fait l’objet  d’une série  d’analyses  à savoir :

• Analyses physiques (granulométrie, humidité, carbone organique, calcaire total, calcaire actif etc….),
• Analyses chimiques ( Azote total , Phosphore assimilable, Potassium total, métaux lourds etc…)
• Analyses microbiologiques  (estimation de la masse microbienne, la microflore, etc…)

Mode de coopération entre les  deux équipes : Algérie et  Afrique du Sud.

• Echange d'expériences dans le domaine de la valorisation et gestion durable des boues résiduaires entre les deux pays.
• Elaboration d'un guide de terrain sur ce domaine à travers des mémoires de fin d'études et publications des résultats.
• Formation des chercheurs qualifiés (master, doctorants)
• Les dispositions règlementaires portant les valeurs limites de concentration pour les métaux lourds et les composés organiques toxiques, dans les boues résiduaires, devraient être discutés entre les deux pays.

Résultats préliminaires                                                                                               

• Article Scientifique

CHAFAA M., MAATOUG M.,TANDLICH M., HELLAL B., AIT HAMMOU M.,.Bio-surveillance des métaux lourds (Pb, Zn, Cu) à la sortie de la station d’épuration de Tiaret (Algérie) au moyen des végétaux aquatiques : plante Lemna minor, algue Spyrogyra link sp et broyophyte Fontinalis antipyretica.ESJ vol. 11 No.1No. 2015.

• Thèse de Doctorat soutenue (11 Juin 2015) : Bio-surveillance des métaux lourds (Pb, Zn, Cu) à la sortie de la station d’épuration de Tiaret (Algérie) au moyen des végétaux aquatiques : plante Lemna minor, algue Spyrogyra link sp et broyophyte Fontinalis antipyretic. Par CHAFAA Meriem. Directeur de thèse : Pr MAATOUG M.
• Thèses de Doctorat en cours (impliquées dans le projet)
• Eude de possibilité d’épuration des eaux usées à l’aide des micro algues. Cas de la STEP de Tiaret. Par KHALDI Hbiba (Doctorat 3ième cycle)
• Valorisation de boues résiduaires issues d'une station d'épuration urbaines par épandage des plantations forestières. Cas de la STEP de Tiaret (Algérie). Par SOUDANI Leila

Programme de séjour de Roman Tandlich  et son Doctorant NCUBE/MBONI (Chef du Projet, équipe  Afrique du Sud, Rhodes University) :

• Arrivée : le 24 Mai 2015 (Alger-Tiaret)

• Le 25 Mai à 10h, réunion à la faculté SNV, avec les membres de projet. Ordre du jour : discussion du Protocol expérimental du projet. Visite

• Le 26 Mai, visite sur terrain de la station d’épuration de Tiaret (Matinée). Visite de plantations forestières (partie valorisation des boues)
• Du  27 au 28 Mai : symposium International  Société, Agro-Biotechnologie, Environnement et Développement Durable. Tiaret  du 27 au 29 Mai 2015.
• Retour sur Alger le 30 Mai.