Evaluation de l'efficacité du traitement des effluents domestiques par un pilote d'assainissement autonome.

Evaluation of the efficiency of domestic effluent treatment by an autonomous wastewater treatment plant prototype

• Auteur / Autrice : Nini Sane
• Direction : Philippe Le Coustumer, Malick Mbengue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 19/12/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux 3 en cotutelle avec Université Cheikh Anta Diop (Dakar, Sénégal ; 1957-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Montaigne-Humanités (Pessac, Gironde ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géoressources et Environnement (Pessac)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Huneau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Le Coustumer, Malick Mbengue, Crispin Mulaji, Arnaud Gauthier, John Poté, Serge Stoll, Seyni Ndoye
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Crispin Mulaji, Arnaud Gauthier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Utilisation

Moringa oleifera

Sénégal

Eaux usées -- Épuration

Mots clés libres

Assainissement autonome

Eau usée domestique

Pollution

Résidu pharmaceutique

Résistance aux antibiotiques

Élément trace métallique

Moringa oleifera

Coagulant naturel

Autonomous sanitation

Domestic wastewater

Pollution

Pharmaceutical residue

Antibiotic resistance

Metallic trace element

Moringa oleifera

Natural coagulant

Résumé

Ce projet de thèse vise la mise en place d’un système d’assainissement autonome écologique et économique répondant aux normes sanitaires nationales mais aussi la valorisation des déchets solides et liquides issues des ménages dans le secteur agricole. Il entre dans le cadre des objectifs de développement durable (ODD) notamment le point numéro 6 concernant l’accès à l’eau et à l’assainissement pour tous. Une filière d’assainissement autonome a été installé à Keur Moussa dans la région de Thiès au Sénégal. Cette filière dimensionnée pour une maison individuelle pouvant loger jusqu’à 12 habitants permanents, a été installée en 2018 et est composée d’une fosse toutes eaux de 3 m3 de volume utile, d’un filtre bactérien ayant 1,6 m3 de matériaux filtrants essentiellement constitué de basaltes, et d’un puits d’infiltration dont la surface de contact est de 10 m2. Les objectifs de recherches étaient donc d’évaluer les caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques des eaux de la filière, de détecter la présence résidus pharmaceutiques, d’éléments traces métalliques et de gènes de résistances aux antibiotiques dans les eaux de la filière, d’évaluer l’impact des graines de Moringa oleifera sur les capacités épuratrices de la filière et statuer sur la réutilisation des effluents en se conformant aux normes établies (ISO, ASN, AFNOR). Les résultats de cette étude montrent une réduction de la flore bactérienne après traitement des eaux usées par la filière d’assainissement autonome pouvant atteindre 99 % et que le traitement des eaux usées domestiques avec la poudre des graines de Moringa oleifera peut réduire de manière significative le nombre de copies du gène de l'ARNr 16S et des gènes conférant une résistance au β-lactame (blaCTX-M, blaSHV et blaTEM). La poudre des graines de Moringa oleifera, a aussi eu un effet positif quant à la réduction des éléments traces métalliques contenues dans les effluents domestiques, tel que le cobalt, le chrome, le cuivre, le nickel, le plomb, le sélénium, le strontium, le titane et le vanadium. Ces résultats révèlent le potentiel des graines de Moringa oleifera comme coagulant naturel pour réduire la pollution des eaux usées domestiques, pouvant être réutilisées à des fins d’irrigation.

This thesis aimed to set up an ecological and economical wastewater treatment plant that meets national health standards but also to reuse solid and liquid waste from households in the agricultural sector. It takes part of the Sustainable Development Goals (SDGs), in particular point number 6 concerning access to water and sanitation for all. A wastewater treatment plant prototype was installed in Keur Moussa, a rural community of Thiès area in Senegal. This prototype, sized for a home that can accommodate up to 12 permanent residents, was installed in 2018 and consists of a septic tank with a useful volume of 3 m3, a bacterial filter that includes 1.6 m3 of materials mainly made up of basalt, and an infiltration well with a contact surface of 10 m2. The research objectives were therefore to assess the physico-chemical and microbiological characteristics of the wastewater, to detect the presence of pharmaceutical residues, metallic trace elements and antibiotic resistance genes in wastewaters, to assess the impact of Moringa oleifera seeds on the purification capacities of the sector and to decide on the reuse of effluents in compliance with standards (ISO, ASN, AFNOR). The results of this study show a reduction in bacterial flora after treatment by the wastewater treatment plant prototype of up to 99 % and that the treatment of wastewaters with Moringa oleifera seed powder can significantly reduce the number of copies of the 16S rRNA gene and genes conferring resistance to β-lactam (blaCTX-M, blaSHV and blaTEM). The Moringa oleifera seeds powder also had a positive effect on the reduction of metallic trace elements contained in domestic effluents, such as cobalt, chromium, copper, nickel, lead, selenium, strontium, titanium and vanadium. These results reveal the potential of Moringa oleifera seeds as a natural coagulant to reduce pollution of domestic wastewater, which can be reused for irrigation purposes.