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Rev. CAMES – Sciences Struct. Mat. Vol. 1, Décembre 2013 1 Hamidou S. et al. CO

Rev. CAMES – Sciences Struct. Mat. Vol. 1, Décembre 2013 1 Hamidou S. et al. CONTRIBUTION A L’EVALUATION DU POUVOIR CALORIFIQUE INFERIEUR DU DECHET MODELE DES PAYS EN DEVELOPPEMENT : CAS DE LA FRACTION COMBUSTIBLE DES ORDURES MENAGERES (OM) DU BURKINA FASO. CONTRIBUTION TO THE ASSESSMENT OF THE LOWER HEATING VALUE OF THE WASTE MODEL OF DEVELOPING COUNTRIES: CASE STUDY OF THE COMBUSTIBLE FRACTION OF HOUSEHOLD WASTE IN BURKINA FASO. HAMIDOU S1*, NZIHOU J F2, BOUDA M3, ROGAUME T4, KOULIDIATI J3, SEGDA B. G3. 1Université Catholique de l'Afrique de l'Ouest (UCAO) ; Unité Universitaire à Bobo-Dioulasso (UUB). 2Ecole Normale Supérieure/Université de Koudougou, 01 BP 376 Koudougou 01. Burkina Faso. 3Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement /Université de Ouagadougou. 03 BP 7021 Ouagadougou 03. Burkina Faso 4Laboratoire de Combustion et de Détonique Université de Poitiers, UPR 9028, Téléport 2 - 1 Avenue Clément ADER, B P 40109 - 86961 FUTUROSCOPE Cedex France. *Auteur correspondant : HAMIDOU S, Université Catholique de l'Afrique de l'Ouest (UCAO) - Unité Universitaire à Bobo- Dioulasso (UCAO-UUB), 01 BP 1052 Bobo 01-Tél. (00226) 20 97 16 85 /20 97 57 67 / 20 97 23 06, email : h_salou@yahoo.fr Résumé : Dans cette étude nous présentons une caractérisation des ordures ménagères de la ville de Ouagadougou. Les périodes de collectes des échantillons sur le terrain ont été choisies sur deux années consécutives afin de couvrir les deux saisons humides et sèches existantes au Burkina Faso ainsi que dans la plupart des pays sahéliens. Du fait de la composition très hétérogène des déchets, nous avons dû recourir à des méthodes statistiques, en l’occurrence la caractérisation qui nous donne un modèle de la fraction combustible des déchets ménagers de la ville de Ouagadougou. Avec ce modèle, nous avons un outil nous assurant de la reproductibilité des expériences en laboratoire avec des coûts plus acceptables que ne le permettraient des manipulations directes sur les installations industrielles. Le modèle mis en place montre que la fraction combustible des déchets ménagers de la ville de Ouagadougou sont constitués de 54% de bois, 24% de carton et 22% de plastique. Tezanou et al. (2003) et Hamidou (2005) avaient établi que de par leurs paramètres de combustion, les déchets de la ville de Ouagadougou sont incinérables. La présente étude nous a également permis de pousser l’évaluation du pouvoir calorifique inférieur (PCI) des déchets, afin de mieux appréhender leur potentiel énergétique. Mots clés : PCI, déchet modèle, combustion, pays sahéliens. Abstract: In this study we present a characterization of household waste of the town of Ouagadougou. Field samples collections periods were selected in two consecutive years to cover both wet and dry seasons known in Burkina Faso as well in most sahelian countries. Due to the heterogeneous composition of the waste, we had used statistical methods, namely the characterization that gives us a model of the combustible fraction of the Rev. CAMES – Sciences Struct. Mat. Vol. 1, Décembre 2013 2 Hamidou S. et al. waste. With this model we have a tool that ensure the reproducibility of laboratory experiments with more acceptable costs than would be possible through direct manipulations in industrial facilities. The model developed shows that the waste composition of the city of Ouagadougou is 54 % of wood, 24 % of cardboard and 22 % of plastic. Tezanou et al. (2003) and Hamidou (2005) have demonstrated that due to their combustion parameters, Ouagadougou’s household waste can be incinerated. In this study we have furthered the evaluation of these wastes calorific value in order to better simulate their potential energy. Keywords: Calorific value (NCV), model waste, combustion, sahelian countries. Rev. CAMES – Sciences Struct. Mat. Vol. 1, Décembre 2013 3 Hamidou S. et al. Introduction Le problème de la gestion des déchets ne s’est posé avec acuité que récemment, suite à la montée fulgurante de la production industrielle et le développement des centres urbains (corollaire de la croissance démographique). Il n’y a pas si longtemps, presque tout pouvait être récupéré et les composés organiques recyclés naturellement, et la planète était "propre". Les seuls déchets ultimes étaient les rebuts de la métallurgie (Maes, 1992). Aujourd’hui, l'essor de la chimie de synthèse, des biotechnologies et nos exigences en biens de consommation ont eu pour conséquences les changements de la nature, de la qualité et la génération d'importantes quantités de déchets. L'élimination des déchets nécessite dès lors de nouvelles approches de gestion. Cette vision s’est traduite par le développement de technologies de plus en plus performantes de traitement qui prennent en compte la croissance des populations, les concentrations des déchets, les préoccupations environnementales et le développement durable. Dans les pays en développement (PED), la production des déchets urbains a augmenté ces dernières décennies avec le changement des modes de vie et l’augmentation très rapide de la population dans les grandes villes. Ces déchets posent un problème environnemental très préoccupant. Les mécanismes et systèmes de leur gestion sont pratiquement inexistants. Ainsi dans certaines capitales africaines, moins de 30% des déchets sont évacués. En effet, les rues de ces villes offrent un spectacle désolant causé par les immondices dispersées en tous lieux, en attente des «mères» salvatrices que sont les municipalités. Une attente aussi prolongée (sinon définitive!), car ne disposant pas de politique et suffisamment de moyens pour y faire face. Il faut néanmoins souligner que cette situation est en plus aggravée par l'attitude des populations elles-mêmes, qui n’ont pas le réflexe du « jeter utile » et qui continuent à en déverser davantage. Jusqu'au seuil de l'an 1990, il n’existait presque pas de stratégies nationales en matière d’assainissement pour ces villes, car les priorités sont attribuées à d’autres secteurs de développement tels que la lutte contre la désertification, la recherche de la sécurité alimentaire. La récupération et la destruction des ordures ménagères, notamment les détritus de végétaux, les emballages en papier, bois, carton, matières synthétiques…, posent ainsi d'énormes problèmes. Il était courant de procéder à l'épandage des déchets ménagers sur des décharges, hors des agglomérations urbaines. Mais cette opération même si elle est bien conduite ne saurait être satisfaisante parce qu'elle Rev. CAMES – Sciences Struct. Mat. Vol. 1, Décembre 2013 4 Hamidou S. et al. engendre une pollution de l'air (odeurs, gaz…), du sol (surface, sous-sol…) et la prolifération d'insectes, de petits rongeurs… Cette situation est liée au fait que les décharges n'avaient jamais fait l'objet d'études (étude d’impact environnemental, étude intégrée à des plans d'urbanisme…) permettant leur exploitation rationnelle. Il faut en outre ajouter le brûlage des ordures auquel s'adonnent les populations au cours des opérations collectives d'assainissement qui dégage un panache de fumées (contenant de gaz toxiques) dans l'atmosphère, source d'innombrables maladies (respiratoires, hypoxémie…). Toutes choses qui concourent à porter préjudice à la santé de l'Homme et de l'environnement. Malgré l’éventail des textes juridiques et des acteurs s’investissant sur les questions des déchets et de l’environnement, il n’en demeure pas moins que la situation sanitaire de villes des PED reste précaire. Il ressort en effet des bilans réalisés en 2001, qu'aucune de ces villes n'avait atteint un taux de collecte de 50%. En effet, il a été enregistré les taux suivants : Bamako 47% (Diakite, 2002), Cotonou 30% (Lanmafaankpotin, 2002), Ouagadougou 20% (STM, 2003) et Niamey 47% (Gamatche, 2002). En plus du fait de la vétusté des matériels de manutention des déchets utilisés par ces communes, ces taux seraient en baisse actuellement. La gestion des déchets est devenue, de non jours, une question centrale du développement durable qui mobilise plusieurs acteurs et décideurs politiques. Une gestion efficiente et efficace passe par une caractérisation de l’existant et une bonne politique de collette. C’est dans cette optique que deux campagnes de caractérisation (saison sèche et saison humide) des déchets urbains de la ville de Ouagadougou ont été menées en vue d’impulser une politique de gestion et de traitement de ces déchets - Figure 1 - (Proust, 2001, Tezanou et al., 2003). Ces campagnes ont été conduites selon la MéthOde DE Caractérisation des Ordures Ménagères (MODECOM) proposée par l’Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie – ADEME – (ADEME, 1997). Rev. CAMES – Sciences Struct. Mat. Vol. 1, Décembre 2013 5 Hamidou S. et al. Figure 1 : Proportions des catégories des OM de la ville de Ouagadougou « Parmi les différentes techniques de traitement des déchets (stockage, compostage, incinération, pyrolyse, méthanisation…), l’incinération se révèle une des plus pertinente et performante et apparaît le plus souvent comme incontournable » (Nzihou et al., 2008). En, effet, outre le fait qu’elle permette une forte réduction des déchets : jusqu’à 70 % de leur masse et 90% de leur volume, elle permet la destruction des germes pathogènes et dangereux (Maes, 1992). Toutefois, de par ses caractéristiques, l’incinération ne s’applique qu’à des déchets respectant certaines propriétés, telles que : le taux d’humidité (< 50 %), le taux d’inertes (< 60 %), le taux de fraction combustible (> 25 %) et un Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) suffisamment élevé. Cette étude se propose, à partir de la caractérisation des ordures de la ville de Ouagadougou, de compléter la mise uploads/Geographie/ 169-431-1-pb.pdf