El Bouzidi Yousra

8/17/2019 El Bouzidi Yousra

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Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015

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Sommaire

Liste des tableaux .............................................................................................................................................. 3

Liste des figures ................................................................................................................................................. 4

Introduction Générale ....................................................................................................................................... 6

Objectifs ............................................................................................................................................................. 8

Méthodologie ..................................................................................................................................................... 8

Généralités ......................................................................................................................................................... 9

Définitions ...................................................................................................................................................... 9

Cadre législatif ............................................................................................................................................. 10

Premier chapitre Présentation et Description du cadre du projet .......... 11

1- Présentation de l’entreprise ................................................................................................................. 121-1- Veolia Environnement – Amendis.................................................................................................... 12

a- Historique du groupe .................................................................................................................... 12b- VEOLIA ENVIRONNEMENT MAROC .................................................................................... 12

1-2- Amendis ............................................................................................................................................ 141-3- Amendis Tétouan ................................ ............................................................................................. 14

2- Présentation de la STEP Tamuda Bay ................................................................................................. 162-1- Situation de la STEP ........................................................................................................................ 162-3- Procédés de traitement: Filière Eau ................................................................................................. 19

a- Prétraitement ................................................................................................................................ 19

b- Traitement primaire ..................................................................................................................... 21c- Traitement secondaire .................................................................................................................. 22d- Traitement tertiaire ...................................................................................................................... 25

2-4- Procédés de traitement: Filière boue................................................................................................ 26a- Epaississement .............................................................................................................................. 26b- Digestion ....................................................................................................................................... 27c- Déshydratation ............................................................................................................................. 28

2-5- Production du Biogaz ....................................................................................................................... 29

3- Caractérisation des boues .................................................................................................................... 30

Deuxième Chapitre: Présentation des filières de valorisation ........................................................................ 35

I- Mise en décharge .................................................................................................................................. 361- Mise en décharge publique ............................................................................................................... 362- Mise en décharge contrôlée .............................................................................................................. 36

a- Co-élimination des boues avec les DMA ....................................................................................... 37b- Boues dans les matériaux de recouvrement ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ...... ...... .... 38

II- Valorisation agricole ........................................................................................................................ 401- Epandage direct................................................................................................................................ 40

1-1- La Convention du Développement Durable ................................................................................. 401-2- Gestion de l’épandage ................................................................................................................... 41

a- Stockage .................................................................................................................................... 42

b- Transport .................................................................................................................................. 44c- Techniques d’épandage ............................................................................................................ 44d- Qualité des boues et modalités de surveillance ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ...... ...... .. 45


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1-3- Plan Maroc Vert ........................................................................................................................... 451-4- Potentialité des boues en tant qu’engrais ..................................................................................... 47

2- Epandage après compostage ............................................................................................................ 492-1- Compostage ................................ .................................................................................................. 49

2-2- Co-compostage .............................................................................................................................. 492-3- Techniques du compostage ........................................................................................................... 51

a- Par aération naturelle ............................................................................................................... 51b- Par aération forcée.................................................................................................................... 52

II- Valorisation énergétique .................................................................................................................. 531- Le séchage ......................................................................................................................................... 53

a- Séchage naturelle .......................................................................................................................... 53b- Séchage thermique ........................................................................................................................ 53

2- Mono-incinération ............................................................................................................................ 542-1- Principe de l’incinération ............................................................................................................. 552-2- Techniques d’incinération ............................................................................................................ 57

a- Fours à soles étagées ................................................................................................................. 57b- Fours à lits fluidisés .................................................................................................................. 57c- Fours tournants ........................................................................................................................ 58

3- Co-incinération en cimenterie .......................................................................................................... 584- Co-incinération avec les déchets ménagers ...................................................................................... 61

Troisième Chapitre: Application de l’analyse Multicritère ............................................................................ 62

1- Présentation de la méthode de travail .................................................................................................. 63

2- Composantes de la méthode ................................................................................................................. 64

3- Application de la méthode à la problématique des boues ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ...... ...... ... 66

3-1- Pondération des critères ................................................................................................................... 663-2- Classement des variantes.................................................................................................................. 673-3- Résultats .......................................................................................................................................... 70

Conclusion ....................................................................................................................................................... 73

Bibliographie ................................................................................................................................................... 74


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Liste des tableaux

Tableau 1: chiffres clés d’Amendis Tétouan 15 Tableau 2: Producti on des boues de la STEP Tamuda Bay pour les années 2013 et 2014 30

Tableau 3: Anal yses ur les boues de la STEP entre 09/2012 et 05/2013 32

Tableau 4: Bulletin d’analyses des boues de la STEP de Tamuda Bay 33

Tableau 5: Récapitul ation des pri ncipaux projets du PMV PI I 46

Tableau 6: Teneurs Moyennes en N, P et K des boues 47

Tableau 7: Besoins en éléments nutr iti fs (N, , ) de certains types de cul ture 47

Tableau 8: Pr ix et composition de certains engrais commercialisés au Maroc (2000) 48

Tableau 9: Calcul du rapport C/N du mélange boues + eucal yptus 50

Tabl eau 10: Bilan énergétique simpl if ié 56

Tableau 11: Valeurs du PCI des boues et de certains combustibles fossiles 59

Tableau 12: Valeur s associées aux appréciations verbales 66

Tableau 13: Pondération des cri tères 66

Tableau 14: Pondération des sous-cr itères 67

Tableau 15: Classement des variantes 68

Tableau 16: Tabl eau des résultats - Notati on global des variantes 70

Tableau 17: Classement des var iantes par la méthode AHP 71

Tableau 18: Classement des var iantes après af fectation du même poids aux critères 72


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Liste des figures

STEP : Station d’épuration

MS : Matières sèches

MVS : Matières volatiles sèches

PCI : Pouvoir calorifique inférieur

PCS : Pouvoir calorifique supérieur

pH : Potentiel d’hydrogène

DOTA/DOTE : Direction opérationnelle de Tanger/Tetouan

PMV : Plan Maroc Vert

APC : assossiation profesionnelle des cimentiers

PNA : Programme national d’assainissement

NM : Norme marocaine

LPEE : Laboratoire public d’essais et d’études

DMA : Déchets ménagers et assimilés

AHP : Analyse hiérarchique des procédés


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Introduction Générale

Dans un souci de préservation de l’environnement et de lutte contre la pollution, le Maroc

a lancé, en 2005, Le Programme National d’Assainissement Liquide et d’Epuration des Eaux

Usées (PNA), dans l’objectif de faire hausser le niveau de raccordement global au réseau, de

rabattre la pollution domestique de et d’encourager la réutilisation des eaux usées collectées.

Suite au lancement de ce programme, l’assainissement marocain a connu une nette

amélioration avec une augmentation du taux de raccordement et de nombre de STEP : Le

nombre de stations réalisées est passé à 49 STEP en 2010 contre 21 en 2005.

L’une des STEP réalisées dans le cadre de ce programme est celle de Tamuda Bay (2011)

qui représente l’un des projets phares de la société Amendis, en effet c’est l’une des rares

stations d’épuration au Maroc qui adopte le procédé à boue activées et dispose d’un ouvrage de

traitement tertiaire des eaux usées.

Or, bien que l’eau, en fin de traitement, est effectivement épurée, la pollution initiale se

retrouve en partie stockée et concentrée dans les boues issues des diverses étapes de traitement

de l’eau. Ces boues sont donc considérées comme un déchet, qu’il faut éliminer tout en

respectant certaines contraintes. La gestion, la valorisation et l’élimination de ces boues

constituent en général, une sérieuse problématique pour le gestionnaire du secteur de

l’assainissement liquide et des stations d’épuration. Ces opérations sont complexes et coûteuses

pour la collectivité.

Actuellement au Maroc, il n’existe pas encore de stratégie de gestion des boues

d’épuration. Ceci peut s’expliquer par le fait que le rythme d’assainissement liquide était assez

lent, ce qui ne peut pas générer des quantités appréciables de boues. Mais avec l’avènement du

plan national d’assainissement liquide, il est nécessaire de mettre en place un plan de gestion

des boues d’épuration. Ne trouvant une destination réglementée lorsqu’elles sont évacuées, les

boues sont essentiellement dans les décharges publiques. C’est le cas pour les boues digérées

de la STEP Tamuda Bay.

Par ailleurs, ces boues, fortement chargées en matières organiques, possèdent un potentiel

énergétique avéré, qu’il semble intéressant d’exploiter. Une solution technique est déjà mise enœuvre sur la station et permet partiellement de répondre à cette probléma tique énergétique et


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environnementale. Il s’agit de la « digestion anaérobie ». En effet, ce procédé réduit le volume

initial des boues, produit du biogaz (gaz principalement composé de méthane) source d’énergie

propre et valorisable et stabilise les boues et les rend moins odorantes. Mais vu que les

quantités des boues produites par la station restent considérables, une seconde valorisation

s’avère très utile voir indispensable.

Amendis a effectivement lancé trois projets qui entrent dans le cadre du développement durable

de la région :

Réutilisation des eaux usées traitées

Valorisation du Biogaz pour la production de l’énergie verte

Valorisation des boues digérées

Cette étude portera sur l’analyse de trois destinations finales envisageables, à savoir la

valorisation agronomique (épandage, compostage), valorisation énergétique. (L’incinération,

co-incinération) et la mise en décharge.


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Objectifs

Il s’agit dans le projet suivant d’établir une étude comparative entre différente variantes pour la valorisation des boues de la STEP de Tamuda Bay. Trois objectifs principaux ont été

fixés:

Analyser qualitativement et quantitativement les boues;

Établir l’inventaire des différentes filières susceptibles d’être appliquées au modèle

entre nos mains en termes de moyens techniques; et fournir en parallèle un ensemble de

directives à suivre pour la mise en place d’une stratégie de gestion des boues;

Application d’une analyse multicritère pour effectuer le choix tranchant de la filière

adéquate, laquelle filière doit impérativement correspondre au cadre économique et

réglementaire sans pour autant négliger l’aspect environnemental.

Méthodologie

Afin d’atteindre les objectifs fixés ci-dessus, nous commencerons par présenter, de façon

détaillée, sept filières de valorisation réparties sur trois axes fondamentaux :

- Mise en décharge

- Valorisation agricole

- Valorisation énergétique

Nous nous retrouvons alors devant un problème à variantes multiples, ceci implique le

recours à une méthode d’aide à la décision multicritèr e. La méthode AHP commence par

l’attribution des coefficients d’importance aux différents critères les uns par rapport aux autres.

Par la suite, il faudra classer les variantes par rapports aux critères définis par le décideur.

En tenant compte du poids des critères, nous serons capables de noter les variantes, c’est

ainsi que la méthode permet d’obtenir des résultats quantitatifs. Ceci nous permettra d’établir

un classement par ordre décroissant de préférence afin de choisir la filière adéquate et

d’éliminer celles qui ne le sont pas.


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Généralités

Définitions

Boues d’épuration: Les boues d’épuration (urbaines ou industrielles) sont les

principaux déchets produits par une station d'épuration à partir des effluents liquides.

Ces sédiments résiduaires sont surtout constitués de bactéries mortes et de matière organique

minéralisée.

Déchet: Tous résidus résultant d'un processus d'extraction, exploitation, transformation,

production, consommation, utilisation, contrôle ou filtration, et d'une manière générale, tout

objet et matière abandonnés ou que le détenteur doit éliminer pour ne pas porter atteinte à la

santé, à la salubrité publique et à l'environnement […] – Définition selon la loi 28-00

Valorisation des déchets: Toute opération de recyclage, de réemploi, de récupération,

d’utilisation des déchets comme source d’énergie ou toute autre action visant à obtenir des

matières premières ou des produits réutilisables provenant de la récupération des déchets, et ce,

afin de réduire ou d’éliminer l’impact négatif de ces déchets sur l’environnement […] –

Définition selon la loi 28-00

Décharge contrôlée: installation ou site, répondant aux caractéristiques et prescriptions

techniques réglementaires où sont déposés d’une façon permanente les déchets […] – Définition

selon la loi 28-00

STEP: Station d’épuration des eaux usées est une installation permettant la purification

des eaux usées urbaines et/ou industrielles par un traitement physique suivi d’un traitement

biologique. Les eaux épurées sont soit réutilisées ou rejetées dans le milieu naturel.

Incinération: L’incinération est une technique de transformation ou de réduction de la

matière en cendres, mâchefers et fumées, par l’action du feu.

http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9chethttp://fr.wikipedia.org/wiki/Station_d%27%C3%A9purationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9dimenthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Bact%C3%A9riehttp://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A2cheferhttp://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A2cheferhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Bact%C3%A9riehttp://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9dimenthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Station_d%27%C3%A9purationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9chet


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Cadre législatif

La réalisation de ce projet s'appuie d’une part, sur le cadre défini dans la politique

nationale en matière de protection de l'environnement et des projets du développement durable,

d’autre part, sur les textes législatifs et réglementaires tels que :

Loi n°28-00 du juillet 2006 relative à la gestion des déchets solides et à leur élimination,

dans la mesure où il est nécessaire d’éliminer les boues périodiquement lesquelles boues

sont classées comme déchets solides.

Loi n°11-03 du 12-05-2003 relative à la protection et la mise en valeur de

l’environnement

Loi n°10-95 du 15-07-1995 relative à la gestion de l’eau et ses textes d’application

Loi n°12-03 du 12-05-2003 relative aux Etudes d'Impact sur l'Environnement et ses

décrets d’application

Décret N°2-04-553 de la loi N°10-95 du 24-01-2005 Décret relatif aux déversements,

écoulements, rejets, dépôts directs ou indirects dans les eaux superficielles ou

Souterraines.

NM CEN/TR 13097: Norme de bonne pratique pour la valorisation des boues en

agriculture – Identique à la norme européenne CEN/TR 13097/2010

NM 03.7.262: Norme de bonne pratique d’incinération des boues avec ou sans graisse et

refus de dégrillage

NM 03.7.262 : Norme de bonne pratique pour le séchage des boues

NM 03.7.263 : Bonne pratique pour la mise en décharge des boues


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Premier chapitre

Présentation et Description

du cadre du projet


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1-

Présentation de l’entreprise

1-1-

Veolia Environnement – Amendis

a- Historique du groupe

La Compagnie générale des Eaux est créée en 1853. D’abord centrée sur la distribution

de l’eau, son activité s’élargit rapidement au traitement des eaux usées. Jusqu’au milieu du

XXe siècle, la société connait une forte croissance sur son métier historique, aussi bien en

France qu’à l’étranger.

Au cours des années 1960, la Compagnie Générale des Eaux accroit son intervention

dans les services à l’environnement, prolongement logique de son action.

En 1967, elle s’implique dans les métiers de la propreté et exploite ses premières usines

d’incinération et de compostage des déchets ménagers.

Au bout des années 1980, La société élargit son champ d’action par l’acquisition de la

Compagnie Générale de Chauffe spécialiste de la gestion énergétique, et de la CGEA (transport

et propreté). Cette diversification s’accompagne d’un développement international dans toutes

ses activités.

b- VEOLIA ENVIRONNEMENT MAROC

Veolia Environnement Maroc est présente au Maroc depuis l’an 2002, via des contrats de

gestion déléguée dans les services d’assainissement liquide, de distribution d’eau et

d’électricité.

Veolia Environnement Maroc compte plus de 5000 employés regroupés dans quatre filiales :

Direction opérationnelles (Rabat, Tanger et Tétouan), Amanor.

Filiales de Veolia Environnement Maroc

Direction Opérationnelle de Rabat (REDAL)

Société qui a pris en charge, dans le cadre d’un contrat de gestion déléguée, la gestion des

services d’assainissement liquide et de distribution d’eau et d’électricité des Wilayas de Rabat-

Salé.


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Contrat d’exploitation et d’investissement signé le 22 octobre 2002 pour une durée de

26 ans

Dessert 24 communes soit plus de 2 000 000 habitants

13 municipalités desservis

Plus de 700 000 clients

Investissement : Environ 14 milliards de dirhams sur 30 ans

AMANOR

Société spécialiste dans le transport du personnel, dans l’entretien des réseaux

d’assainissement, d’éclairage public et de basse et moyenne tension

Création : avril 2013

Effectif : 300 personnes

La répartition du CA par activité se présente comme suit :

51% Assainissement liquide

23% Transport

26% Electricité

Direction Opérationnelle de Tétouan et Direction Opérationnelle de Tanger - Amendis

(Société d’Eau et d’Electricité du Nord) :

Société qui a pris en charge dans le cadre de contrats de gestion déléguée, la gestion des

services d’assainissement liquide et de distribution d’Eau et d’Electricité des Wilayas de

Tanger et de Tétouan pour une durée de 25 ans.

2 contrats d’exploitation signés le 12 décembre 2001

Effectif : 2180 en 2012

Dessert 21 communes soit 1 300 000 habitants

Figure 1: Organigramme de Veolia Maroc – Source :Base de donnée Amendis


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1-2-

Amendis

La Société des Eaux et de l’Electricité du Nord (S.E.E.N) est une société anonyme de

droit privé marocain, au capital de 800 millions de dirhams, porte le nom évocateur d’Amendis

dont le nom découle de l’arabe classique aman, qui signifie à la fois sécurité, stabilité, sérénité

et du terme usité en berbère du Rif pour désigner l’eau.

Le suffixe – dis y adjoint la notion de distribution, activité majeure d’Amendis.

Les objectifs généraux de ces contrats de concession sont de construire des stations de

traitements des eaux usées, de réhabiliter et moderniser les infrastructures, de faciliter l’accès

de la population à ces trois services et d’améliorer leur qualité de vie.

Les enjeux liés à l’amélioration du service d’assainissement concernant, premièrement

l’hygiène et la santé publique, et, deuxièmement le développement économique et touristique

des régions de Tanger et Tétouan, avec pour objectif majeur la réhabilitation de la qualité des

eaux de baignade de la baie de Tanger et de la côte Tétouanai, hauts lieux du tourisme

marocain.

1-3- Amendis Tétouan

Dans la Wilaya de Tétouan, Amendis filiale de Veolia Environnement Maroc joue un rôle

majeur dans le domaine des services à l'environnement. La filiale est chargée, depuis 2002, de

la gestion déléguée des services de l'assainissement liquide et de distribution d'eau potable et

d'électricité de la ville pour une durée de 25 ans.

Avec un investissement de près de 3,9 milliards de dirhams sur toute la durée du contrat

de concession, les objectifs généraux sont de construire des stations de traitement des eaux

usées, de réhabilité et moderniser les infrastructures, de faciliter l’accès de la population à ces

trois services et d’améliorer leur qualité de vie.


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Tableau 1: chiffres clés d’Amendis Tétouan – Source : Base de donnée Amendis

Figure 2: Organigramme d’Amendis Tétouan – Source : Base de donnée Amendis

Dénomination Sociale Amendis Tétouan

Forme juridique Société anonyme de droit privé marocain

Chiffre d’affaires 832 479 000 DH

Actionnaires Veolia Environnement Maroc

Actionnaires fondateurs VIVENDI, CGE, HQI, ONA et SOMED

Investissement prévus 3,9 milliards de dirhams

Périmètre d’activité 14 communes soit 659 392 habitants

Effectif permanent 1131

Nombre de clients Assainissement 177 286

Eau potable 177 750

Electricité 215 453


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2-

Présentation de la STEP Tamuda Bay

2-1-

Situation de la STEP La station d’épuration des eaux usées de Tamuda Bay, est située à proximité de la ville

de M’DIQ, au Nord du croisement de l’Oued Negro et l’autoroute A6 reliant Tétouan à Fnideq,

à travers la piste qui mène vers la commune rurale Alliyine. Elle s’étend sur une su perficie de

6ha.

Figure 3: Site de la STEP Tamuda Bay

Cette station mise sur le développement du tourisme balnéaire pour lequel elle s’est

donné une identité visuelle et commerciale unifiée “Tamuda Bay”, du nom d’une antique cité

phénicienne bâtie dans la région, renvoyant ainsi à un patrimoine culturel et historique riche

aux couleurs méditerranéennes.

Cette station a nécessité un investissement de 420 millions de DH. Elle vise à atteindre

deux principaux objectifs:

la dépollution des eaux usées de Fnideq et de la zone touristique de «Tamuda Bay» ;

la protection durable de la Méditerranée et la satisfaction des besoins en assainissement

liquide d’une population de près de 170 000 habitants, selon Amendis.


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Cette station adopte le procédé d’épuration biologique dit «à boues activées à moyenne

charge» qui permet l’élimination des matières carbonées en milieu aérobie. Ce dispositif est

complété par un projet de réutilisation des eaux traitées par la station de Tamuda Bay dans

l’arrosage des espaces verts avec un débit d’exploitation de 23.000 m3/jour, la production

d’énergie capable de satisfaire 35% des besoins de la station en énergie électrique, ainsi qu’un

projet de valorisation des boues qui fera objet de notre étude.

Les effluents arrivent sur le site de la station de traitement via une conduite refoulement sous

pression. La station est dimensionnée pour recevoir un débit journalier d’eaux usées de l’ordre

de 31 250 m3/j. ce chiffre a été obtenu comme suit :

Les statistiques actuelles estiment pour chaque habitant un rejet d’eaux usées

domestiques de 184 l/EH/j. Or, la station a été conçue pour traiter les eaux usées d’une

population de 170000 habitants (de Kabila à Fnideq).

Donc on a : 184 l/EH/J * 170 000 habitants = 31 280 m3/j.

On note qu’au niveau de la station, on est à un cinquième de cette quantité vu que la

population concernée n’est pas toute raccordée au réseau d’assainissement, ce qui est prévu à

l’horizon de l’année 2017.

Etant donné que la majeure partie des habitants de la zone sont des touristes, les

quantités des eaux usées en été sont 25% plus importantes qu’en hiver(AMENDIS).

Figure 4: Vue aérienne de la STEP (Amendis)


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Les Chiffres Phare de la STEP

Capacité: 170 000 Equivalent Habitant; Coût d’investissement du projet: 420 MDh dont 170 MDh pour la station;

8 stations de pompage et 1 station d’épuration;

Capacité hydraulique: 31 000 m3/j;

Traitement secondaire: Boues activées moyenne charge;

Traitement des boues: Epaississement, digestion anaérobie et déshydratation;

Quantité de boues digérées produite : 9.5 t/j;

Quantité de Biogaz produite : 3000 m3/j.


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2-2- Procédés de traitement: Filière Eau

a- Prétraitement

Les opérations de prétraitement ont pour fonction de retirer de l’effluent les particules

grossières susceptibles de gêner les traitements ultérieurs. Ce sont des préalables nécessaires à

tout procédé d’épuration.

La répartition des effluents sur chacune des files est effectuée par des lames déversantes

réglables, aisément accessibles et les départs de chaque file de traitement seront isolables par

batardeaux.

Débit maximal sur chaque lame : 1075 m3 /h

Vitesse maximale de passage par lame : 0,77 m/s

Débit minimal sur chaque lame : 409 m3/h

Le prétraitement consiste en:

Un Dégrillage

Ce procédé permet d’éliminer mécaniquement tous déchet insoluble ne pouvant pas être

éliminé par un traitement biologique. L’opér ation consiste à faire passer l’effluent entre les

barreaux d’une grille, dont l’espace entre eux est de l’ordre de 20 mm pour le dégrilleur

automatique et 30 mm pour le dégrilleur manuelle (Photo), pour retirer des effluents venant du

répartiteur les fragments de dimension supérieure à l’écartement de la grille (qui est de 10 mm).

Les déchets sont repris par un convoyeur et stockés en benne.


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Figure 5: Dégrilleur automatique et manuel

Un Dessablage – Déshuilage

Le dessablage permet, par principe de décantation, de retirer les sables mélangés auxeaux afin d’éviter de gêner le fonctionnement de la station par l’usure plus rapide des éléments

mécaniques comme les pompes.

Le dégraissage consiste en l'injection de fines bulles d'air dans le bassin de déshuilage

( Figure 5), permettant de faire remonter rapidement les graisses en surface (les graisses sont

hydrophobes).

Un pont racleur reprend les sables par deux pompes à sable embarquée et racle les graisses.

Les graisses sont émulsionnées par des aérateurs sous forme de moyennes bulle. Elles

remontent ainsi à la surface et sont raclées pour être acheminées vers une fosse à graisses.

Chaque file est équipée de trois aérateurs permettant d’assurer la flottation des graisses.

Les matières minérales (sables) décantent au fond de l'ouvrage, d'où elles sont reprises

vers les classificateurs. Les eaux rejoindront le réseau de collecte interne de la filière eau. Les

sables seront stockés dans une benne, où ils seront évacués vers la décharge.


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Figure 6: Poste de dessablage-déshuilage

b- Traitement primaire

La première étape du traitement proprement dite consiste à éliminer les matières

organiques et minérales facilement décantables grâce à une décantation primaire ( Figure 7 ).

Cette étape est réalisée dans deux ouvrages cylindro-coniques situés après les prétraitements et

en amont de la filière biologique. Ces ouvrages ont un diamètre de 25 m. Le principe de

fonctionnement de cette étape consiste à laisser décanter les effluents grâce à une vitesse peu

élevée. Les matières décantées appelées boues primaires se retrouvent au fond d’ouvrage

(boues) et doivent donc être pompées pour être traitées sur la filière boue.


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Figure 7: Décanteur primaire

c- Traitement secondaire

Figure 8: Fonctionnement du traitement biologique


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Traitement biologique :

Cette étape est conçue sur le principe des boues activées à moyenne charge, afin

d’éliminer la pollution carbonée. La dégradation biologique de la pollution carbonée nécessite

une zone aérée ( figure 9). Dans cette zone, les bactéries aérobies utilisent les matières

organiques carbonées comme substrats et consomment en même temps de l’oxygène dissous

pour leur respiration. La dégradation des matières organiques entraîne la production

supplémentaire de biomasse

Figure 9: Bassin biologique

Cette biomasse épuratrice a la particularité de former une suspension de particules

décantables ou floc bactérien. Une fois la réaction terminée, le mélange biomasse-eau

interstitielle est dirigé vers un ouvrage de séparation (clarificateur) dans lequel sont récupérées

en fond d’ouvrage les boues et en surverse, les eaux épurées.

Dans un système dynamique de réaction biologique, une concentration stable des boues

activées dans le bassin d’aération est maintenue par recirculation des boues décantées, tandis

que la part en excès est extraite du système. Les boues en excès sont alors envoyées dans la

filière de traitement des boues.

La clarification

Cette étape consiste à séparer l’eau des boues ou des résidus secondaires issus de la

dégradation des matières organiques. Cette décantation est opérée dans des bassins spéciaux :

les clarificateurs ( figure 6 ). Les boues se déposent au fond du bassin, où elles sont raclées etévacuées.


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Les effluents clarifiés sont renvoyés vers le rejet ou vers le traitement tertiaire tandis que

les boues décantées sont recirculées. Les boues en excès sont extraites vers la filière boue.

Figure 10: Clarificateur

Figure 11: Schéma de recirculation des boues

Pour obtenir une biomasse épuratrice, il est nécessaire de maintenir une certaine quantité

de biomasse dans le bassin d’aération. L’équilibre entre l’extraction d’ une part, et la

recirculation d’autre part, permet de maintenir l’âge de boues et la concentration indiquée pour

le bon fonctionnement du réacteur biologique.

Les boues activées dans le bassin d’aération sont maintenue par recirculation des boues

décantées, tandis que la part en excès est extraite du système par des pompes spécifiques vers la

table d’égouttage. La recirculation a donc pour but de ramener les boues activées dans le bassin

d’aération et le réglage du taux de recirculation.


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Les bâches à flottants file 1 et file 2 récupèrent les flottants issus de leurs clarificateurs

respectifs. Chaque bâche à flottants, équipé d’une pompe immergée renvoie les flottants

produits par les clarificateurs, dans la bâche à écumes communes.

La bâche à écumes commune récupère les écumes des bassins d’aération et les flottants

provenant des bâches à flottants des clarificateurs file 1 et file 2.

La bâche à écumes commune, équipé d’une pompe immergée (et une pompe en secours

caisse) renvoie les écumes et flottants produits par la station, dans la bâche de mélange des

boues.

d- Traitement tertiaire

Le traitement tertiaire consiste en une filtration suivie d’une désinfection, il est

dimensionné pour permettre de produire sur 24 heures de fonctionnement une quantité d’eau

traitée au moins égale à 75% du débit de pointe. Les eaux traitées seront utilisées en arrosage

ou rejetées dans l’Oued Negro. Bien que les ouvrages soient installés au niveau de la station, ils

ne sont pas encore opérationnels.

Filtration mécanique

L’ensemble de filtration est constitué de deux filtres (un filtre en fonctionnement et un

filtre en secours automatique). Chaque filtre est dimensionné afin de recevoir le débit nominal

des eaux traitées de 1000 m3/h. Les filtres d’une maille de tamis de filtration rotatif de 10 μ.

Désinfection au chlore gazeux

La désinfection des eaux est réalisée au chlore gazeux. Un bassin chicane permet d’assurer untemps de contact d’au moins 20 minutes.

L’unité de stockage et d’injection de chlore gazeux comprend des équipements et

accessoires au bon fonctionnement de l’installation (chlorométries, hydro éjecteurs, pompes

d’eau motrice….) ainsi que tous les équipements et accessoires de sécurité correspondant à une

installation de chloration au chlore gazeux.


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Procédés de traitement: Filière boue

a- Epaississement

Chaque file de traitement primaire comporte une pompe en fosse sèche servant à extraire

les boues primaires qui sont envoyées dans un silo épaississeur de volume 314 m3 et équipé

d’une herse de 10 m de diamètre ( Figure 10).

Les boues épaissies sont reprises en fond d’ouvrage par deux pompes volumétriques qui

refoulent les boues dans la bâche de mélange commune avec les boues biologiques

préalablement passées sur une table d’égouttage.

Il est dimensionné de façon à obtenir des boues épaissies à une valeur moyenne de 60 g/l,

à partir des boues extraites des décanteurs primaires à environ 10 g/l.

La table d’égouttage est conçue pour l’épaississement des boues résiduaires urbaines (5 à

30 g/l).Elle permet d’obtenir une boue à concentration élevée entre 6 et 10% avec un taux de

capture supérieur ou égal à 96% avec des consommations de polymère faibles ( Figure 12).

Figure 12: Table d'égouttage et l'épaississeur hersé

Avant leur introduction dans la table d’égouttage, les boues subissent un conditionnement

par injection de polymère. Ce conditionnement est primordial pour permettre l’agglomération

des boues en flocs, assurant une première séparation liquide/solide.

Les boues primaires épaissies et les boues biologiques sorties de la table d’égouttage sont

refoulées dans une bâche de mélange tampon, dont le rôle est d’homogénéiser les boues et de permettre également une alimentation continue du digesteur.


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La bâche est équipée d’un agitateur immergé pour l’homogénéisation des boues et une

pompe en fosse sèche dédiée à l’extraction des boues mélangées.

b-

Digestion

Les boues épaissies sont ensuite dirigées vers un digesteur ( Figure 13) afin de :

Réduire les matières organiques (aussi appelées matières volatiles) présentes dans les

boues, de manière à obtenir une stabilisation des boues ;

Transformer la texture des boues pour obtenir une bonne aptitude à la déshydratation ;

Produire du biogaz (la production du biogaz n’est pas une fin en elle-même, mais le

biogaz sera réutilisé par exemple pour le réchauffage des boues par exemple)

Le volume de boues mixtes à digérer étant de 256 m3/j. Le volume global du digesteur

est de 5 200 m3 afin que le temps de séjour soit supérieur à 20 jours.

Figure 13: Digesteur

Les boues dans le digesteur doivent être maintenues à une température de 35°C-37°C,

pour que les conditions de digestion soient optimum.


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Afin de maintenir cette température dans le digesteur, il faut donc:

Réchauffer les boues mixtes;

Compenser les déperditions de température liées aux murs du digesteur…

Pour réaliser cela, une partie des boues est extraite en continu du digesteur et réchauffée

dans un échangeur tubulaire eau/boues d’une température de 37°C à une température de 40°C

de manière à compenser les déperditions de chaleur dans les digesteurs.

c- Déshydratation

Les boues sont alors pompées dans la bâche à boues digérées par deux pompes

volumétriques alimentant deux centrifugeuses. Avant d’atteindre les centrifugeuses, les boues

sont conditionnées au polymère. L’injection de polymère est réalisée à l’aide d’une pompe

doseuse, au refoulement des pompes d’alimentation des centrifugeuses.

Le mélange boues/polymère indispensable à une bonne déshydratation est donc réalisé dans la

conduite d’alimentation des centrifugeuses.

Les boues sont ensuite déshydratées par les centrifugeuses : une pompe gaveuse située sous

chaque centrifugeuse, reçoit les boues déshydratées et les envois dans une benne.

Figure 15: boues déshydratées Figure 14 : Déshydratation par centrifugation


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2-3- Production du Biogaz

Un circuit de biogaz permet de recueillir le gaz produit par le digesteur et de le stocker

dans le gazomètre, Ce biogaz produit dépend de la qualité des boues à digérer (quantité de

matières organiques dans les boues appelée MVS). Il est composé principalement de :

70% de Méthane

29 % de Gaz carbonique

0.1% d’Hydrogène sulfure

Le biogaz est stocké dans un gazomètre pour être utilisé en fonction des besoins. Il est

produit pour servir :

A réchauffer les boues en alimentant la chaudière ;

Une torchère est prévue pour brûler le biogaz en excès.

Dans le cadre des projets du Développement Durable, le biogaz est destiné à être

consommé par un groupe électrogène biogaz afin de produire une énergie électrique de

350KW, et couvrir 35% des besoins de la station en électricité.

Figure 16: Torchère Figure 17: Chaudière


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3-

Caractérisation des boues

Avant de procéder à l’énumération et à la description des différentes voies de valorisation

potentielles, il est nécessaire de décrire la composition des boues en question, afin d’identifierla filière la plus susceptible de les accueillir.

Production des Boues au niveau de la STEP

Mois

Volume (m3) des

boues produites

Quantité(t) des

boues produites

2013 2014 2013 2014Janvier 150 1000 153 1020

Février 110 480 112 490

Mars 120 740 122 755

Avril 130 540 133 551

Mai 180 690 184 704

Juin 220 480 224 490

Juillet 490 620 500 632

Août 790 630 806 643

Septembre 1110 543 1132 554

Octobre 740 430 755 439

Novembre 660 210 673 214

Décembre 490 430 500 439

TOTAL 5190 6793 5294 6929

MOYENNE 433 566 441 577

MAXIMUM 1110 1000 1132 1020

MINIMUM 110 210 112 214

Tableau 2: Production des boues de la STEP Tamuda Bay

pour les années 2013 et 2014 – Source : Base de donnée

STEP Tamuda Bay

A partir de Juin 2013, la production des boues a remarquablement augmenté, ceci est dû à une

panne de l’agitateur du digesteur et donc d’une augmentation du volume des boues produites. La mise

en place d’un nouvel agitateur est prévue pour Mai 2015.


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Description de la boue :

Chaque boue a une texture qui dépend du traitement qu’elle a subit, en général les boues

sont classées selon leur siccité en 3 types :

- Pâteuses : Il s’agit des boues de siccité entre 10 et 25 %, ces boues sont en général

issues des STEP qui intègrent un ouvrage de déshydratation, les boues de la STEP

Tamuda Bay sont en effet de cette nature pâteuse puisqu’à la sortie du digesteur elles

subissent une centrifugation (+polymères) et sont à l’état final d’une siccité moyenne

de 22% (Entre 20% et 25%).

- Liquides : D’une siccité inférieure à 10%, les boues liquides sont les plus difficiles à

manipuler (manutentionner). Elles sont en général issues de stations

- Solides : Pour les boues d’une siccité supérieure à 25%, elles ont généralement subit un

séchage et sont les plus facile à stocker, transporter et valoriser.

La description d’une boue comprend aussi une indication sur son origine, ceci revient à

déterminer l’origine et la qualité des eaux d’où elle a été extraite et le type de traitement subit.

Les eaux de la côte de Tamuda Bay sont toutes d’origine urbaines étant donnée l’absence de

toute activité industrielle signifiante et capable de modifier la qualité des eaux ou des boues. Il

faut aussi préciser l’âge de l’échantillon de boue, qui correspond à la date de son extraction.

Propriétés physiques

Siccité, Matière sèche MS

La boue est constituée de matières sèches (MS) ; Le pourcentage d’eau représente

l’humidité alors que le pourcentage de matières sèches représente la siccité.

La mesure de la siccité des échantillons de boues se voit très importante, avant de

procéder à leur caractérisation chimique, puisque la teneur des éléments chimiques est calculée

en général par rapport à la matière sèche.

La mesure de la teneur en matières sèches se fait en pesant les résidus d’un échantillon de

boue après son passage dans une étuve à 105°C.


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Matière Volatile sèche MVS :

La MVS est déterminée après passage de l’échantillon à une température de 550°C .c’est

une approximation de la teneur en matière organique (MO).

Ce paramètre livre une indication sur le degré de stabilisation de la boue et son aptitude à

divers traitements (déshydratation, incinération...).

La matière organique d’un amendement est un paramètre agronomique très important en

agriculture, puisqu’elle améliore la porosité et le pouvoir de rétention de l’eau des sols.

Elle favorise ainsi l’enracinement des plantes cultivées, leur approvisionnement en eau et en

éléments nutritifs tout en apportant une source de nourriture aux vers de terre et aux

microorganismes utiles.

pH :

La mesure du pH en premier lieu se voit élémentaire, puisque c’est un paramètre

important pour l’utilisation ultérieure de la boue en agriculture.

Le pH détermine partiellement la charge électrique des particules solides et, par conséquent,

influe sur leur stabilité colloïdale.

T°C pH MS g/l %MVS

Valeurs

moyennes 2013

Entrée Digesteur 24,2 7,04 23,17 59,66

Sortie Digesteur 24,7 7,46 14,93 54,49

Valeurs

moyennes 2012

Entrée Digesteur - - 17,89 54,45

Sortie Digesteur - - 16,77 56,29

Valeurs usuelles

Entrée DigesteurDans le digesteur

30 à 40°C

Dans le

digesteur 6,9 à

7,8

51,76g/l 72%

Sortie Digesteur 36,8g/l 61%

Tableau 3: Analyses des boues de la STEP – Source :Bulletin d ’ analyses effectués par LPEE sur les boues de la

STEP entre 09/2012 et 05/2013

Les rendements du digesteur peuvent ainsi être calculés :

- L’année 2013 : R = 41,14%- L’année 2012 : R = 6%

-

Les valeurs usuelles : R = 39.77 %


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Rapport C/N :

Ce rapport entre le carbone et l’azote totaux, mesuré sur un matériau organique, indique

le degré d’évolution de la matière organique et son degré de résistance à la dégradation

microbienne.

Le rapport C/N est important en agriculture, du fait qu’il renseigne sur la richesse en N et

sur l’activité biologique du milieu.

Plus C/N est faible, plus la biodégradation des boues est facile. L’azote en excès se

minéralise sous forme ammoniacale et nitrique.

Analyses minéralogiques :

Les analyses minéralogiques permettent essentiellement de déterminer la valeur nutritive

des boues. Ils portent sur les éléments suivant :

Macro éléments : l’Azote N, le phosphore P et le potassium K : Ce sont les éléments les plus

importants qui permettront d’apprécier les boues pour leur valorisation en agriculture.

Méso éléments : Ca, Mg et S

Oligo-éléments : Fe, Mn, Zn et Cu

Eléments bénéfiques : Al, Na

Analyse des éléments traces métalliques

Quel que soit la destination finale des boues, la connaissance des teneurs en éléments-

traces métalliques est primordiale, surtout en cas de valorisation. Divers métaux – éléments

traces (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn…). Ces analyses sont effectuées annuellement par le

Laboratoire Publique d’Essais et d’Etudes LPEE.

Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn Cr+Cu+Ni+Zn

mg/Kg MS

Résultats 2013 5,62 23,1 125 0,799 17,7 41,7 453 619

Résultats 2014 0,545 16,4 156 0,28 13,2 35,8 484 670

Tableau 4: Bulletin d’analyses des boues de la STEP de Tamuda Bay du 19/09/2013 et du 14/05/2014.


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Le PCI/PCS (pouvoir calorifique inférieur/supérieure)

C'est l’énergie thermique libérée par la combustion d'un kilogramme de combustible sous

forme de chaleur sensible, à l'exclusion de l’énergie de vaporisation (chaleur latente) de l'eau

présente en fin de réaction.

Son importance est primordiale en incinération. Généralement exprimé par rapport aux

MV, il est à relier au C, H, O, N, S par écriture de la stœchiométrie de combustion. Différentes

approches (formule de Dulong, théorie des électrons disponibles, etc.) permettent de le calculer

approximativement, à défaut de le mesurer expérimentalement à la bombe calorimétrique.

Composition en germes pathogènes :

Les eaux usées contiennent des germes pathogènes, qui sont transmis aux boues

résiduaires après leur épuration. Ces micro-organismes, de différents types, peuvent être nocifs

à la santé humaine, mais aussi aux végétaux en cas d’épandage agricole.


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Deuxième Chapitre

Présentation des filières

de valorisation


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I-

Mise en décharge

1- Mise en décharge publique

La mise en décharge des boues est réglementée par la loi 28-00 relative à la gestion des

déchets et à leur élimination, Les boues issues du traitement des eaux usées urbaines sont

classées comme « déchets non dangereux ».

Actuellement, les boues de la STEP sont transférées vers la décharge de FNIDEQ située

au nord de la STEP. D’un point de vue législatif, la mise en décharge est l’option la moins

recommandée selon Le principe de hiérarchie des gestions des déchets cité dans la norme NM

03.7.263 sur la mise en décharge des boues :

Réduction

Réutilisation

Valorisation: Recyclage, compostage, valorisation énergétique

Mise en décharge

D’un point de vue environnemental la mise en décharge des boues n’est pas une solution

efficace pour éliminer la pollution, on ne fait que la concentrer, la déplacer, et l’expédier dans

un milieu différent de celui où elle est apparue. D’autant plus que cette voie d’élimination

risque de se heurter très rapidement :

- à la saturation du site de décharge et donc du changement du site de celle-ci, ce qui

signifierait un transportde plus en plus longs et coûteux ;

- au refus de l’exploitant de la décharge d’accepter des déchets insuffisamment déshydratés.

2- Mise en décharge contrôlée

Pour la préfecture de M’diq-Fnideq, un site de décharge contrôlée a été déjà retenu suite à

un précédent projet d’aménagement de décharge contrôlée des communes de M’diq et Fnideq.

Les études techniques et l’étude d’impact environnemental ont été réalisées et validées en 2011.

Le site est situé sur les terrains jouxtant la décharge existante de Fnideq et localisé plus

précisément à 2 km au Nord-ouest du centre-ville de Fnideq.


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Le site se présente sous la forme d’une excavation naturelle. Sa topographie est accentuée

et montre un dénivelé d’une vingtaine de mètres. Sa superficie est estimée à environ 20

hectares.

La mise en décharge qu’elle soit publique ou contrôlé, reste la variante la moins appréciée

du point de vue environnementale et réglementaire, bien qu’elle t rès intéressante

économiquement.

Figure 18: Site retenu pour la décharge contrôlée M'DIQ-FNIDEQ

a- Co-élimination des boues avec les DMA

Au niveau de la décharge contrôlée on peut procéder à la co-élimination des boues et

des déchets municipaux en vrac qui se fait de la manière suivante :

Répartir une première couche de déchets à l’aide d’un compacteur ;

Répartir uniformément une couche mince de boues d’environ 0,25m

d’épaisseur sur la couche de déchets à l’aide de la lame de l’engin compacteur ;

les déchets en vrac sont alors poussés en bas de la pente afin qu’une deuxième

couche de déchets couvre la boue et prévient sa remontée ;

L’épaisseur de la couche des déchets est d’environ 1m.


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Cette technique permet d’éliminer conjointement les déchets municipaux et les boues

avec un rapport 3/1 (pour chaque 3 tonnes de déchets éliminés, 1 tonne de boues est éliminée).

Figure 19: Schéma du procédé de la co-élimination avec les DMA

b-

Boues dans les matériaux de recouvrement

Recouvrement temporaire:

Une partie de l’exploitation d’une décharge peut consister à recouvrir, à la fin de chaque

journée de travail où l’intervalle plus fréquent si nécessaire , les déchets mis en décharge par

une couche (d’environ 0.15 m) de terre ou d’un matériau inerte afin de contrôler les vecteurs de

maladie, les incendies, les mauvaises odeurs, les déchets volants et la fouille des déchets sans

risque pour la santé humaine et l’environnement. Un mélange boue/terre dans une proportion

1/1 peut constituer un matériau convenable pour le recouvrement quotidien de la surface de la

décharge.

Des boues d’épuration sans ajout de terre peuvent représenter un matériau de

recouvrement quotidien convenable si leur teneur en matière sèche est de 50% minimum et

qu’elles ont subi un traitement de stabilisation destiné à réduire leur teneur en matière

organique dégradable. Les boues possédant ces caractéristiques présentent les avantages

suivants pour une utilisation en tant que matériau de recouvrement :


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- Leur capacité d’absorption de l’humidité est élevé, ce qui aide à la prolifération des

insectes, rongeurs et autre vecteurs, favorisée par les conditions humides ;

- Tout comme la terre, elles ont une faculté élevée d’absorption des mauvaises odeurs ;

- Tout comme la terre, elles agissent comme une barrière physique permettant d’éviter

que les déchets ne s’envolent et elles améliorent l’aspect visuel de la décharge ;

- Elles peuvent réduire les risques d’incendie associés aux décharges destinées aux

déchets solides municipaux ;

- Elles contribuent à réduire les risques de contamination des eaux souterraines et de

surface par les lixiviats.

Recouvrement final

Lorsqu’une décharge a atteint la fin de sa durée de vie utile, elle subit un recouvrement

final destiné à réduire au minimum la circulation de l’eau dans la décharge fermée et à fournir

un substrat pour une couverture végétale. Cette couche de recouvrement finale comporte une

couche d’infiltration en argile ou matériau similaire de 1 m environ, elle-même recouverte de 1

m de terre. Les boues digérées ayant une teneur en matière sèche de 20% minimum peuvent

tout à fait être incorporées à la terre de la couche supérieure dans un rapport terre/bouesd’environ 1/1 (le rapport dépend des boues et de la nature de la terre). Les boues fournissent de

la matière organique et de l’azote et du phosphore à libération lente, ce qui favorise le

développement durable de la terre et de la formation d’une couverture végétale.


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II-

Valorisation agricole

1-

Epandage direct

Les boues contiennent généralement des éléments nutritifs, de la matière organique et des

oligoéléments qui sont bénéfiques à la croissance des cultures (y compris les cultures

énergétiques et les prairies) ainsi qu’à la fertilité, la structure et/ou la texture du sol. Elles sont à

ce titre appréciées pas les agriculteurs. La valorisation agricole des boues est l’une des

meilleures options environnementales praticables, lorsque les terres agricoles sont disponibles

et commodément accessibles.

Cependant, les boues peuvent contenir des contaminants et/ou des agents pathogènes et

sont parfois odorantes, il faut donc prendre toutes les précautions nécessaires à la réussite de

l’épandage, que. Dans cette partie, on estimera également l’apport des boues en éléments

nutritifs (N, P2O5 et K2O) en comparaison avec certains engrais chimiques disponibles sur le

marché, pour l’implantation d’oliviers, qui est la principale culture destinée à être implanté

dans la région dans le cadre du Plan Maroc Vert.

1-1-

La Convention du Développement Durable

La convention de « La Préservation de l’environnement et du développement durable de

la région de Tamuda Bay » est un accord entre :

- Le Ministère de l’agriculture.

- La société d’Amendis.

- Agence du bassin hydraulique de Loukkos.

- La Préfecture M’diq-Fnideq.

- Secrétariat d’état chargé de l’eau et de l’environnement.

Ce document a pour but, selon l’article 1 : « La réalisation d’un projet pionnier au niveau

national dans le cadre de la préservation de l’environnement et du développement durable, qui

adopte une approche globale incluant un plan sérieux qui se base sur la réutilisation des eaux

usées et des déchets/sous-produits issus du processus d’épuration des eaux au niveau de la

station Tamuda Bay. »


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La convention développe trois axes essentiels :

- La réutilisation des eaux usées traitées dans l’arrosage des espaces verts de la préfecture

M’diq-Fnideq, des complexes touristiques de la région Tamuda Bay et des terres

agricoles avoisinantes.

- La valorisation agricole des boues

- La récupération du Biogaz pour la production de l’énergie électrique

La convention stipule également l’engagement d’Amendis à mettre ces boues à la

disposition du ministère d’agriculture pour être utilisées comme engrais pour l’implantation

d’oliviers sur une surface de 12 000 ha durant les trois prochaines années et ceci dans le cadre

de la stratégie Plan Maroc Vert pour la région de Tetouan.

Remarque : Il faut souligner que cette convention a été signée par tous les partis concernés, à

l’exception du ministre de l’agriculture, en raison de l’absence de lois qui réglementent l’épandage des

boues.

1-2- Gestion de l’épandage

Avant leur épandage, les boues doivent avoir fait l’objet d’un traitement, par voie

physique, biologique, chimique ou thermique, par entreposage à long terme ou par tout autre

procédé approprié de manière à réduire, de façon significative, leur pouvoir fermentescible et

les risques sanitaires liés à leur utilisation. Les boues de la STEP Tamuda Bay subissent une

digestion qui permet la dégradation d’une partie de la matière organique (53% en moyenne) par

des bactéries anaérobies mésophiles (37°C). Cette digestion permet la stabilisation des boues et

réduit leur fermentescibilité.

Actuellement, l’épandage des boues d’épuration est un processus non réglementé au

Maroc. L’absence de lois, laisse plus au moins main libre aux agriculteurs et aux producteurs

des boues dans l’organisation et la gestion de l’épandage. Cependant la norme marocaine NM

CEN/TR 13097 (2014) présente – en grandes lignes - des bonnes pratiques et fournit une aide

aux opérations de valorisation des boues.


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Il est nécessaire de définir une méthode de planification du travail afin d’assurer un

équilibre entre la cadence de production des boues et la demande des clients. Pour assurer cet

équilibre il est nécessaire de considérer d’un côté la quantité produite des boues au niveau de la

station, les périodes d’épandage et la quantité d’application des boues.

Nous pouvons nous appuyer sur les prescriptions de l’Arrêté Français du 08-12-1997 , pour

l’organisation de l’épandage, et qui l’interdit :

Pendant les périodes de forte pluviosité, en général il s’agit d la période d’automne

entre octobre et Février

En dehors des terres régulièrement travaillées et des prairies normalement exploitées ;

Sur les terrains en forte pente, dans des conditions qui entraîneraient leur ruissellement

hors du champ d’épandage ;

A l’aide de dispositifs d’aérodispersion qui produisent des brouillards fins.

Il existe également une contrainte sur La quantité d'application de boues, sur ou dans les

sols, et qui doit respecter les conditions suivantes :

Elle est calculée sur une période appropriée par rapport au niveau de fertilité des sols et

aux besoins nutritionnels des plantes en éléments fertilisants, notamment le phosphore

et l'azote, en tenant compte des autres substances épandues;

Elle est, en tout état de cause, au plus égale à 3 kilogrammes de matière sèche par mètre

carré, sur une période de dix ans.

Quant à l’exécution de l’épandage, la norme propose des consignes précises sur les

modalités de stockage, livraison et suivi de la qualité des boues :

a- Stockage

Etant donnée les restrictions relatives aux périodes d’épandage, la disponibilité des terres

agricoles n’est pas permanente, le stockage des boues liquides ou déshydratées est une exigence

du processus de gestion des boues.

Les boues déshydratées peuvent être stockées dans les stations d’épuration sur des aires

en dur préparées et sont également fréquemment stockées sur des terres arables, à court terme,

avant l’épandage.


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Les ouvrages d'entreposage de boues sont dimensionnés pour faire face aux périodes où

l'épandage est impossible. Ils sont conçus pour retenir les lixiviats générés au cours de la

période d'entreposage. L'implantation des ouvrages d'entreposage, dépôts temporaires et dépôts

de transit, leur conception et leur exploitation minimisent les émissions d'odeur perceptibles

pour le voisinage, notamment lors des phases d'apport et de reprise des boues.

Le dépôt temporaire de boues, sur les parcelles d'épandage et sans travaux d'aménagement,

n'est autorisé que lorsque les quatre conditions suivantes sont simultanément remplies :

1- Les boues sont solides et stabilisées; à défaut, la durée maximale du dépôt est inférieure à

quarante-huit heures et les boues doivent être stockées sur des surfaces étanches.

2- Toutes les précautions ont été prises pour éviter une percolation rapide vers les eaux ou

souterraines ou tout ruissellement;

3- Le dépôt respecte les distances minimales d'isolement définies pour l'épandage (voir

tableau) ainsi qu'une distance d'au moins 3 mètres vis-à-vis des routes et fossés;

4- Seules sont entreposées les quantités de boues nécessaires à la période d'épandage

considérée. Cette quatrième condition n'est pas applicable aux boues hygiénisées.

Figure 20: Stockage des boues pâteuses en silos

La teneur en éléments nutritifs d’une boue, en particulier l’azote, et leur disponibilité

peuvent varier pendant le stockage et il peut être nécessaire d’évaluer cette variation afin de pouvoir fournir de bons conseils agronomiques.


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b- Transport

La phase de la livraison doit aussi faire objet de surveillance afin d’éviter toute gêne pour la

population ou contamination des routes. D’après la norme NM CEN/TR 13097, le transport des

boues déshydratées se fait dans des camions ou des bennes qu’il convient de couvrir, en

particulier dans le cas de boues odorantes ou semi-liquides, et pour éviter tout déversement. Les

bennes actuelles qui transportent les boues depuis la station jusqu’à la décharge conviennent

tout à fait puisqu’elles préviennent contre tout déversement lors du transport.

Le transport doit être à la charge du producteur des boues, ainsi il sera assuré par Amendis

comme convenu dans la convention du développement durable de Tamuda Bay, depuis la

station jusqu’au terrain d’entreposage mis à disposition par la préfecture.

c- Techniques d’épandage

Pour les boues pâteuses ou solides, le matériel est spécialisé avec des épandeurs à plateaux

(fig 20) ou un simple épandeur de fumier (fig 21). Pour la circulation dans les champs,

l'épandeur doit utiliser des équipements qui limitent les dégradations (pneumatiques basse pression, double ou triple essieu...). De même, les zones de chargement sont prévues pour

détériorer le moins possible les parcelles.

Figure 21: Epandeur à plateaux


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Figure 22: Epandeur de fumier

d-

Qualité des boues et modalités de surveillance

Afin de garantir un recyclage sûr des boues et la confiance des principales parties

prenantes, un contrôle rigoureux à certains points clés des processus de production et de

recyclage s’impose :

- Echantillonnage et analyse des boues

- Maintien d la qualité des boues

- Echantillonnage et analyse du sol

Pour plus de détails, voir annexe 1.

1-3- Plan Maroc Vert

Avant de considérer l’épandage des boues, il est nécessaire de déterminer si le besoin en

effet existe, nous pouvons nous baser sur les projets lancés dans la région dans le cadre de Plan

Maroc Vert, pour déterminer la disponibilité de sols susceptibles de recevoir ces boues.

Afin de relever les défis du monde rural et de la production agricole, le Maroc a mis en

place en 2008 une stratégie de développement agricole formulée et érigée en Plan Maroc Vert

(PMV). Cette stratégie ayant pour objectifs :

- Imprimer au secteur agricole une dynamique d'évolution harmonieuse, équilibrée et

évolutive qui tient compte de ses spécificités ;

- Exploiter les marges de progrès et valoriser au mieux les potentialités ;


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- Faire face aux nouveaux enjeux tout en préservant les équilibres sociaux et

économiques ;

- Accompagner la profonde mutation que connaît le système agro-alimentaire mondial.

La stratégie agricole du PMV est axée sur une approche globale destinée à tous les

acteurs selon leurs objectifs, sur la base de deux piliers :

- Le Pilier I : porte sur le développement d'une agriculture moderne et à haute valeur

ajoutée/haute productivité répondant aux règles du marché en s'appuyant sur les

investissements privés ;

- Le Pilier II : concerne l'accompagnement solidaire de la petite agriculture, à travers

l'amélioration des revenus des agriculteurs les plus précaires, notamment dans les zones

enclavées.

Le programme 2012 des projets pilier II du plan Maroc Vert (PMV PII) se compose de

18 projets situés dans trois régions différentes :

- la région I : de Tanger Tétouan (7 projets) et

- la région II: de Taza- Taounate – Al Hoceima (4 projets)

- la région III : de Fès Boulemane (7 projets) ;

Des sept projets prévus dans la région Tanger-Tétouan, trois ont été consacrés à la

province de Tétouan et qui concernent l’implantation d’oliviers, pruniers et noyers. Le tableau

suivant récapitule ces principaux projets :

Projets CommunesNombre de

bénéficiaires

Supeficie

(ha)

Budgets

(kdh)

Prunier Beni Said 25 20 6353Zaouiat Sidi Kacem 81 110

olivierSaddina 64 200

5880Alliyine 54 100

Noyer Oulad Ali Mansour 55 90 2045

Tableau 5: Récapitulation des principaux projets de la Province de Tétouan –

Source :Deuxième pilier du projet Plan Maroc Vert (2011)


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Pour un même apport en azote et phosphore, nous pourrons faire une comparaison avec

certains engrais disponibles dans le commerce :

L’Ammonitrate, l’un des principaux engrais utilisés comme fertilisant pour les oliviers, a

une teneur en Azote de 33.5% (335Kg/t N). 105t de cet engrais peut fournir un même apport

annuel en azote de au prix de 136 500Dh/an.

De même pour le Superphosphate triple (TSP), 28t de cet engrais fournit le même apport en

P2O5 au prix de 50 400Dh/an.

Engrais

Teneur

en azote

(%N)

Teneur en

phosphore

(% )

Teneur en

potassium

(%)

Prix de

l'engrais

(Dh/quintal)

Prix de

l'élément

Urée 46 - - 180 3,91 Dh/Kg N

Ammonitrate (An) 33,5 - - 130 3,88 Dh/Kg N

Sulfate

d'ammoniaque

(SA)

21 - - 100 4,76 Dh/Kg N

Superphosphate

triple (TSP)- 45 - 180 4,00 Dh/Kg P2O5

14-28-14 14 28 14 230 4,11 Dh/Kg

DAP 18 46 - 220 3,44 Dh/Kg

Tableau 8: Prix et composition de certains engrais commercialisés au Maroc Source : Bulletin mensuel

d ’ information et de liaison du PNTTA – Transfert de technologie en agriculture (septembre 2000)

Bien que l’épandage des boues puisse signifier une épargne importante par la

substitution des engrais, il faut souligner que la différence de volume est non négligeable : pour

un même apport en Azote par exemple, la quantité nécessaire en boues et 30 fois celle de

l’Ammonitrate, ceci implique des coûts supplémentaires pour le transport et l’épandage lui -

même. Si l’utilisation des boues en épandage s’avère ne pas être intéressante économiquement,

il faut songer à réduire leur volume par des traitements tels que le séchage ou le compostage.


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2-

Epandage après compostage

2-1-

Compostage

Le compostage est un processus naturel de «dégradation» ou de décomposition de la

matière organique par les micro-organismes dans des conditions bien définies. Les matières

premières organiques, telles que les résidus de culture, les déchets animaux, les restes

alimentaires, certains déchets urbains et les déchets industriels appropriés, peuvent être

appliquées aux sols en tant que fertilisant, une fois le processus de compostage terminé. Le

compostage des boues permet la bioconversion ou fermentation aérobie des matières

organiques fraiches en un produit organique stabilisé et riche en humus appelé « compost ». Il

permet également de stabiliser et hygiéniser les boues (ou les déchets en général) et de réduire

leur volume initial d’environ 50%, ce qui facilite leur stockage et épandage. Cependant, il

implique des coûts supplémentaires liés à l’aménagement de la plateforme de compostage, la

main d’œuvre et le suivi de la qualité du compost livré et des zones d’épandage. Les étapes du

processus de compostage sont expliquées en annexe 3.

Les boues de la STEP subissent une digestion, ce processus présente l'avantage d'une forte

réduction de germes pathogènes et évite le dégagement de mauvaises odeurs à l'épandage. Dans

ce cas, si le compostage est considéré c’est dans le but principal de réduction de volume.

Le compostage implique le passage de la logique de déchet vers la logique de produit, Or la

vocation d’Amendis n’est pas de commercialiser un produit, cette tâche pourra être alors

déléguée.

2-2-

Co-compostage

Le mélange soumis au compostage doit :

Avoir une humidité de 50 à 60%

Avoir un rapport C/N < 35, (25


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rapport C/N assez élevé pour atteindre la valeur de C/N optimal (25 à 35%) afin de réussir le

compostage. On parle alors de Co-compostage.

Les produits finis (compost) doivent respecter les teneurs suivantes :

[N] brut < 3%, [P] brut < 3%, [K] brut < 3%

Siccité > 50%

[MO] brut > 20% et [MO] sec > 30% MO / Norg < 40 (C/N)

Selon une présentation réalisée par le bureau A.A.D.I du Plan Directeur Préfectoral de Gestion

des DMA de la région MDIQ- FNIDEQ, il a été suggéré dans l’un des scénarii d’intégrer le compostage

(en andin) comme option de valorisation d’une partie des DMA de la région. Si le projet aboutit, il serarecommandé de faire intégrerl boues au processus et les valoriser conjointement avec les déchets

ménagers.

On peut estimer le calcul du co-compost des boues d’épuration et des déchets verts par

le rapport C/N par relation utilisée pour obtenir le C/N du mélange est :

C/N (mélange) ∑ M(C ∗ (100 − H)

=

∑ M(N ∗ (100 − H)=

M

: Masse de la matière organique i

H : Humidité de la matière organique iC : Teneur en carbone de la matière organique i (en % de la MS)

N : Teneur en azote de la matière organique i (en % de la MS)

Nous pouvons nous baser sur les valeurs suivantes pour calculer le rapport C/N du mélange

boues + Eucalyptus :

Matière organique Boues d’épuration Déchet vert (Eucalyptus)

Quantité (kg) 600 1000

% C 28,7 41,87

% N 2,81 0,26

% H 45 29

C/N du mélange 29.42

Tableau 9: Calcul du rapport C/N du mélange boues + eucalyptus- Source : Wikipédia

Le C/N obtenu du compost final est optimal puisqu’il se situe dans la fourchette [25 ;35].


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Une autre relation, plus simplifié, permet d’estimer la valeur du rapport C/N du mélange :

C/N (mélange) ∑ ni ∗ Ci/Ni=

∑

=

Où n la quantité de chaque composante.

Pour déchets urbaines au Maroc (coproduit) : C/N = 15 %, H = 65%, MO= 67%, n= 1 ;

Pour les Boues urbaines déshydratées : C/N = 10%, H = 78%, MO = 54%, n=1 ;

Pour l’agent structurant : Les déchets verts de plantes : C/N = 50%, n = 2.

C/N (mélange) = 31,25 %

(Valeur proche de la valeur optimale qui est de 35%)

Figure 23: Schéma du processus du Co-compostage

La nature et la composition chimique des boues et des déchets ménagers influent sur la

composition finale du compost. Il est nécessaire de faire un choix judicieux des deux

composantes du compost, pour ne pas nuire à l’environnement et à la santé humaine ap rès

épandage du compost obtenu.

2-3- Techniques du compostage

a- Par aération naturelle

Les boues d’épuration, à l’état pâteux, et les déchets verts broyés sont mélangées puis

mis en andains permettant une fermentation aérobie .L’aération dans cette technique est

passive, elle est facilitée par des retournements à l’aide d’un chargeur, dont la fréquence varie

selon la température au cœur du tas à composter.


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Le minimum des retournements est d’une fois par semaine pendant 2 mois, à adapter en

fonction du climat local, l’essentiel est de maintenir pendant 10 jours au moins la température à

70°C pour hygiéniser le mélange, en détruisant les pathogènes qui y sont contenues.

Après l’achèvement de la fermentation active, qui dure 2 à 4 mois selon les déchets verts

utilisés, le compost entre en maturation qui stabilise le produit, et dure six mois au minimum.

Cette technique ne demande pas beaucoup de coûts, puisqu’il n’y a pas une demande

énorme d’apport d’énergie. Toutefois, elle présente l’inconvénient de générer des odeurs.

b- Par aération forcée

Les andains de boues sont aérés par ventilation via une insufflation d’air à l’intérieur du

tas. Grâce à cette aération forcée, la durée de fermentation aérobie est réduite à 3 à 4 semaines.

C’est une technique qui permet de traiter de gros tonnages de boues, de réduire le

volume d’eau du produit final et de contrôler les odeurs.

La durée de la phase de maturation, après criblage du compost, varie en fonction de la nature

du coproduit et du climat local.

Cette technique de compostage des boues présente une très bonne adaptabilité aux

variations de production et de caractéristiques des boues, ainsi qu’une faible sensibilité au

climat.

Le coût moyen de cette technique est plus élevé par rapport à celle par aération passive,

du fait qu’elle demande un apport d’énergie en continu.

Figure 24: Le compostage en andain consiste à placer un

mélange de matières premières dans de longs tas étroits appelés

andains qui sont remués ou tournés de façon régulière

El Bouzidi Yousra

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