Gestion des boues de vidange

Vidange des boues en utilisant des équipements de protection individuelle à Dumaguete, Philippines

Dans les pays en développement, les programmes de GBV ont généralement pour buts :

• Améliorer la fonctionnalité des toilettes et minimiser la potentielle contamination par contact avec des pathogènes ;
• Minimiser les odeurs, les nuisances, et le dépotage de matières organiques de fosses débordantes ;
• Permettre d'améliorer progressivement les latrines ;
• Permettre la réutilisation de produits traités, dont les engrais du compost ;
• Stimuler le développement économique et la création d'emplois dans les communautés ciblées, et prendre en compte les problèmes de stigmatisation et de santé qui affectent les vidangeurs.

les programmes de GBV peuvent aider à améliorer l'assainissement plus généralement, en encourageant l'achat de toilettes ayant besoin de vidanges moins fréquentes, ces vidanges pouvant être coûteuses pour les habitants. En théorie, ils peuvent aussi entrainer un développement économique, par exemple pour les vendeurs de toilettes et creuseurs de fosses, les installateurs de fosses septiques, les vidangeurs, etc.

Les produits peuvent être revendus et incluent l'eau partiellement traitée pour l'agriculture, les amendements du sol, le biogaz, le biogazole et l'électricité. S'il existe de nombreux projets pilote, peu ont démontré leur efficacité à plus grande échelle.

Camion de vidange (hydrocureuse) en action au Népal

Les services de GBV peuvent être fournis à la demande (quand un client appelle pour demander une vidange), ou à travers un programme de vidanges régulières. Les autorités locales peuvent aussi imposer des inspections et vidanges régulières.

Les éléments qui ont contribué à la réussite de programmes de GBV incluent :

• Des vidanges régulières ou à la demande, selon les inspections.
• Des tarifs pro-pauvres et représentatifs du coût réel du service.
• Des campagnes de promotion qui améliorent la volonté de payer pour ces services.
• Des technologies appropriées par rapport aux capacités et aux réalités du terrain.
• Un cadre favorable, notamment les politiques publiques, les règles, procédures, etc.

Oxfam a notamment fait des recherches et du plaidoyer dans ce domaine, et documenté les étapes d'un programme réussi[4].

Les boues fécales sont la combinaison de matières fécales humaines, d'eaux usées, de déchets ménagers et de débris, accumulés au fond des fosses de latrines et des fosses septiques. Ce sont des matières dangereuses et toxiques, contenant des pathogènes, des odeurs nauséabondes, causant une grave pollution des eaux souterraines et de surface. Leurs caractéristiques varient selon le climat, les types de toilettes, le régime alimentaire et d'autres variables. La caractérisation des boues fécales aide à comprendre les conditions locales et donc à concevoir les dimensions des stations d'épuration ainsi que la valeur potentielle des produits.

Les paramètres mesurés couramment incluent : la DBO, les solides en suspension, le % de solides, le sable, la DCO, l'ammonium, les graisses et huiles, l'indice de décantation des boues, le pH, et l'alcalinité.

Lors de la conception de systèmes d'épuration, on utilise souvent des valeurs par défaut, tels d'une DBO de 2 000 mg/L, et 5 000 mg/L de solides suspendus. Si ces données ne sont pas disponibles, une étude de caractérisation des boues est conduite.

Les caractéristiques des boues fécales sont influencées par[3] :

• Les méthodes de dépotage utilisées (par exemple certaines ajoutent de l'eau ou des produits chimiques).
• L'efficacité des pompes utilisées, notamment la profondeur atteinte.
• Les saisons, par exemple l’infiltration d'eau pendant une saison des pluies.
• La durée entre les dépotages et donc l'âge des boues

Davantage de données commencent à être disponibles dans les pays en développement[8].

Flotte d'hydrocureuses utilisées pour la vidange des boues par Manila Water à Manille, Philippines.

La GBV est un service municipal critique dans les villes en développement, dans lesquelles l'assainissement sur site prévaut sur les égouts[9]. Les programmes municipaux utilisent plusieurs stations d'épuration, des stations de transfert mobiles ou fixes, et délèguent souvent une partie des services à des PME.

Les zones périurbaines sont souvent moins densément peuplées que les centres-villes et donc ont souvent plus de terrains disponibles pour l'installation de toilettes, et sont plus loin des égouts potentiels. Si l'installation d'égouts ne semble pas possible à moyen terme, alors un assainissement non collectif (systèmes d'égouts simplifiés ou condominiaux, ou vidange des fosses) doit être mis en place/ La GBV est alors essentielle pour ces services.

En zone rurale, les boues de vidange ne posent pas forcément de problème si les fosses pleines peuvent simplement être comblées et les toilettes placées sur une autre fosse. Pour les systèmes ayant besoin de vidange (fosse septique, latrine inamovible), les services peuvent être plus difficiles à organiser étant donné les plus longues distances et donc la plus faible rentabilité.

Les opérateurs de GBV peuvent inclure l'opérateur d'eau officiel de la ville (public ou privé), la municipalité, ou opérateurs informels. S'il existe un bon accès à l'eau, l'opérateur d'eau ajoute souvent un tarif d'assainissement aux factures d'eau, permettant de mettre en place un système de GBV. C'est le cas des plus grandes villes.

Si l'opérateur d'eau n'effectue pas ce service (par exemple s'il n'est mandaté que pour s'occuper d'égouts), la municipalité peut l'effectuer, notamment dans les plus petites villes. 

Les services peuvent être délégués à des opérateurs privés,  notamment à travers des contrats pour fournir des services de vidange dans des quartiers définis, ou pour gérer les stations d'épuration. Dans de nombreuses villes en développement, il existe aussi de nombreux vidangeurs informels effectuant des vidanges sauvages, à un tarif bien moindre.

Les GBV n'est qu'un des services d'assainissement, qui incluent aussi :

• La gestion des déchets ménagers ;
• Le drainage et la gestion des eaux grises ;
• La collecte des eaux usées et leur traitement ;
• La sécurité hydrique et
• La sécurité alimentaire.

Il existe de nombreuses synergies entre ces services et la GBV. Par exemple les déchets ménagers peuvent être brûlés avec des boues partiellement séchées, les déchets organiques peuvent être co-compostés avec les boues pour produire de l'engrais ; les graisses et huiles peuvent être ajoutées à un biodigesesteur pour améliorer la production de méthane[10].

Formation d'enquêteurs au Népal pour établir les besoins en matière de GBV.

Les technologies peuvent être choisies à travers un processus rigoureux[3], notamment par un processus collaboratif impliquant les communautés cibles et l'opérateur, et ayant pour bu tune vision de l'assainissement municipal. Il faut savoir la quantité de boues à collecter et traiter, leurs caractéristiques et leur variabilité suivant la géographie. La participation des communautés permet leur adhésion, notamment pour la volonté de payer pour un nouveau service.

Le "Gulper", une pompe manuelle pour fosses, utilisée à eThekwini (Durban), l'Afrique du Sud.

Les boues qui ont passé plusieurs années dans une fosse peuvent être très dures et difficiles à aspirer. Il est encore courant de voir des vidangeurs, souvent informels voire illégaux, entre dans les fosses pour les vider à la pelle, même si c'est pratique est illégale et dangereuse. Plusieurs pompes à faible coût ont été développées dans ce but, mais la plupart sont au stade expérimental, notamment le Gulper, l'excrevator, l'eVac, etc.[11]

Les boues fécales peuvent aussi être traitées directement dans la fosse, par exemple par un processus de stabilisation à la chaux, permettant un pré-traitement avant vidange, testé par iDE au Cambodge depuis 2010[12]. Une fois vidangées, les boues sont transportées pour un traitement secondaire.

Certaines hydrocureuses et stations de transfert peuvent sécher partiellement les boues, et rejeter ces eaux dans un égout[3]. Ainsi les boues peuvent être traitées plus facilement.

Les stations de transfert permettent aux vidangeurs de dépoter leur chargement de boues quand les stations d'épuration sont trop loin pour eux, ou quand le trafic ou l'interdiction de camions à certaines heures les empêchent d'accéder à certains quartiers. Les bidonvilles, dans lesquels les camions peuvent difficilement accéder, sont aussi un endroit où les stations de transfert peuvent être utilisées.

Les stations de transfert mobiles sont tout simplement des camions ou des remorques, dans lesquels les petits vidangeurs (utilisant des charrettes ou de petits véhicules motorisés) dépotent leurs boues ; le camion dépote ensuite le chargement à la station d'épuration. C'est un modèle adapté aux vidanges régulières et planifiées.

Les stations de transfert fixes sont des installations dédiées, et situées stratégiquement de façon à servir au dépotage des boues, notamment des petits opérateurs. Elles peuvent inclure un poste de dépotage avec grilles, un réservoir pour les boues, et des conteneurs pour les déchets solides.

Lits de séchage sur un programme d'urgence d'Oxfam aux Philippines

Lit de séchage au Bangladesh

Le traitement des boues fécales consiste généralement en une série d'étapes pour séparer les liquides des solides, et traiter chaque partie pour récupérer le plus d'énergie ou de valeur nutritive possible[3]. Les processus les plus courants incluent :

• Le dépotage, où les camions déchargent leurs boues
• Le traitement préliminaire, avec notamment des grilles pour enlever les détritus, le sable et les graisses.
• Le traitement primaire, permettant la séparation solide / liquide par moyens physiques ou par digestion microbienne
• Le traitement des liquides, s'apparentant au traitement des eaux usées avec notamment le lagunage, la phytoépuration et la méthanisation.
• Le traitement des solides, de façon à permettre la réutilisation si possible.

Les lits plantés et marécages artificiels sont des technologies à faible coût gagnant de l'attention pour le traitement des boues de vidange[13].

Les nouvelles technologies de traitement des boues fécales comprennent[14] :

• Les procédés thermiques, à travers des procédés similaires à ceux des boues d'épuration.
• La production de biogazole en utilisant les graisses.
• La production d'électricité en brûlant les boues (et parfois les déchets solides ensemble).

Des boues granulées après traitement (chauffage, séchage et granulation) dans un LaDePa processus, à eThekwini (Afrique du Sud)

Le compostage est le processus par lequel la matière organique est digérée en présence d'oxygène et en générant de la chaleur. Avec les boues fécales, la chaleur désactive les pathogènes et la digestion transforme les boues en matière similaire à l'humus, pouvant être utilisée comme amendement du sol contenant des nutriments pouvant être absorbés par les plantes.

Les biosolides produits à partir de boues sont riches en azote. Mélangés à des matériaux riches en carbone, comme les déchets issus de l'agriculture, ils compostent encore mieux.

Le biogaz est un sous-produit de la digestion anaérobie.

Les effluents traités peuvent être utilisés pour l'irrigation.