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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT HYDRAULIQU

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT HYDRAULIQUE CONCEPTION D’UNE STATION DE TRAITEMENT DES EAUX USEES DANS LA COMMUNE D’IVATO AEROPORT Présenté par : Monsieur JAOTSARA Ainasoa Promotion 2008 Date de soutenance: 19 Octobre 2009 Organisation Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur en Hydraulique UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT HYDRAULIQUE CONCEPTION D’UNE STATION DE TRAITEMENT DES EAUX USEES DANS LA COMMUNE D’IVATO AEROPORT Organisation Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur en Hydraulique Président de Jury : Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona Enseignant chercheur à l’ESPA ; Encadreur Rapporteur : Monsieur RANDRIANARIVONY Charles Enseignant chercheur à l’ESPA ; : Monsieur RAKOTOVOLOLONA Paoly Jaona Ingénieur Consultant ; Examinateurs : Monsieur RANJATOSON Claude Enseignant chercheur à l’ESPA; : Monsieur RASOLOFONIAIANA Jean Donné Enseignant chercheur à l’ESPA; Présenté par : Monsieur JAOTSARA Ainasoa Promotion 2008 DECLARATION SUR L’HONNEUR Je soussigné, JAOTSARA Ainasoa, auteur de ce mémoire intitulé « Aménagement d’une station de traitement d’eaux usées dans la Commune d’Ivato-Aéroport» déclare sur l’honneur que : ce document est le résultat de mes recherches personnelles, travaux qui n’ont pas été publiés. dans cet écrit, je n’ai ni copié, ni reproduit les œuvres d’autrui. conformément à l’usage en matière de travaux destinés au public, j’ai précisé à partir de la bibliographie les sources exactes des extraits et des documents exploités. Fait à Antananarivo, le L’intéressé REMERCIEMENTS Tout d’abord, je tiens à remercier DIEU TOUT PUISSANT, car sans ses aides et sa bénédiction, ce travail de fin d’études n’aurait pas pu être réalisé. Ensuite, je voudrais remercier Monsieur le Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique de Vontovorona et Monsieur le Chef de Département Hydraulique qui nous ont offert l'occasion de poursuivre nos études, et ont mis tout en œuvre pour que nous puissions atteindre notre objectif dans la formation d’Ingénieur. J'exprime également ma gratitude aux professeurs, encadreurs et tout personnel d’Ecole Supérieure Polytechnique de Vontovorona sur la bonté et le dévouement auxquels ils ont consentis pour nous permettre d'acquérir le maximum de connaissances. Mes vifs remerciements vont aussi à Madame RAVELOMANATSOA Paulette Enseignant chercheur à ESPA, à Monsieur RANDRIANARIVONY Charles Enseignant chercheur à l’ESPA et à Monsieur RAKOTOVOLOLONA Paoly Jaona Ingénieur Consultant ; qui, en dépit de leurs obligations familiales et professionnelles, ont accepté de consacrer leur temps à m'aider sur l’affinage de mon travail tant sur le fond que sur la forme. Par cette occasion, je voudrais témoigner toute ma reconnaissance à ma famille pour le soutien moral et matériel qu'elle m'a apporté, et les sacrifices qu'elle a endurés durant ces longues années d'études. A tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail, que chacun trouve ici l'expression de toute ma gratitude. i Mémoire de fin d’étude LISTES DES ABREVIATIONS AEP : Adduction d’Eau Potable BA : Béton Armé BF : Borne Fontaine BP : Branchement Particulier MES : Matières En Suspension DBO5 : Demande Biochimique d’Oxygène en 5 jours DCO : Demande Chimique en Oxygène CSBII : Centre de Santé de Base niveau II ECOSAN : Ecologique Sanitaire EP-EU : Eaux Pluviales- Eaux Usées EPP : Ecole Primaire Publique NTK-N : Azote Kjeldahl FIFTAMA : Fiombonan’ny Firaisan’ireo Tanana Manodidina an’Antananarivo HIMO : Haute Intensité de Main d’Œuvre IFT : Impôt Foncier sur le Terrain IFPB : Impôt Foncier sur la Propriété Bâtie JIRAMA : Jiro sy Rano Malagasy PT : Phosphore Total TVA Taxe au Valeur Ajoutée OM : Ordures Ménagères OMD : Objectifs du Millénaire pour le Développement ONG : Organisation Non Gouvernementale OPCI : Organisme Public de Coopération Intercommunale PCD : Plan Communal de Développement PU : Prix Unitaire PUDé : Plan d’Urbanisme Détaillé RIP : Route d’Intérêt Provincial SANEA : Santé, Environnement Educatif et Assainissement SBV : Sous Bassin Versant U : Unité ii Mémoire de fin d’étude LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Caractéristiques démographiques des trois quartiers K3, K4, K7........................... 9 Tableau 2 : Valeurs en « équivalent habitant (EH) » par types d’infrastructures socio- économiques............................................................................................................................. 10 Tableau 3 : Infrastructure de la commune d’Ivato-Aéroport en 2007...................................... 11 Tableau 4 : Source d'approvisionnement en eau des 3 trois quartiers K3, K4, K7.................. 12 Tableau 5 : Répartition de Borne Fontaine par quartier........................................................... 14 Tableau 6 : Infrastructures d'évacuation des eaux pluviales par quartier................................. 18 Tableau 7 : Type de latrines utilisées par quartier ................................................................... 21 Tableau 8 : Organisation de l’assainissement dans la commune d’Ivato-Aéroport................. 23 Tableau 9 : Récapitulation des charges engagées par les entités responsables de l’assainissement dans la commune d’Ivato-Aéroport. ............................................................. 24 Tableau 10 : Estimation de l'évolution démographique de la commune sur (15 ans) 2007 à 2022.......................................................................................................................................... 33 Tableau 11 : Infrastructures socio-économiques des trois quartiers K3, K4 et K7 dans la commune d’Ivato-Aéroport en 2007 et en 2022 ...................................................................... 34 Tableau 12 : Intensité d’une averse horaire à fréquence décennale (60’,10) et de la pente moyenne du bassin ................................................................................................................... 36 Tableau 13 : Evaluation des débits des eaux pluviales et des eaux usées des trois quartiers K3, K4, K7 en 2022 ........................................................................................................................ 37 Tableau 14 : Pollution à l’entrée de la station de traitement.................................................... 39 Tableau 15 : Pollution à la sortie de la station de traitement ................................................... 40 Tableau 16 : Caractéristiques de la pompe............................................................................... 44 Tableau 17 : Caractéristique de la pompe et dimension de la bâche........................................ 45 Tableau 18 : Dimensionnement de grille grossière et de la grille fin ...................................... 47 Tableau 19: Dimensionnement du lagunage. ........................................................................... 54 Tableau 20 : Dimensionnement du filtre.................................................................................. 58 Tableau 21 : Tableau comparatif des scénarios : lagune et filtre horizontale .......................... 63 Tableau 22 : Tableau comparatif des performances : lagune et filtre horizontal..................... 64 Tableau 23 : Indication de l’état du bassin............................................................................... 67 iii Mémoire de fin d’étude Tableau 24 : Disfonctionnements possibles sur une station de lagunage et les solutions envisageables............................................................................................................................ 68 Tableau 25 : Temps d’entretien par poste de traitement .......................................................... 70 Tableau 26 : Etude technique des impacts : la phase de préparation et de construction.......... 74 Tableau 27 : Etude technique des impacts pendant la phase d’exploitation ............................ 75 Tableau 28 : Critères d’évaluations des impacts...................................................................... 76 Tableau 29 : Classement des impacts....................................................................................... 76 Tableau 30 : Evaluation des impacts positifs........................................................................... 77 Tableau 31 : Evaluation des impacts positifs........................................................................... 77 Tableau 32 : Mesures proposées pour atténuer les impacts négatifs........................................ 79 Tableau 33: Plan du Gestion Environnemental........................................................................ 79 Tableau 34 : Devis du système de traitement par lagunage à trois bassins............................. 82 Tableau 35 : Devis du système de traitement par décanteur et filtre horizontal ...................... 83 Tableau 36 : Performance des bassins de lagunage ................................................................. 84 iv Mémoire de fin d’étude LISTE DES FIGURES Figure 1 : Carte de la Commune Rurale d’Ivato-Aéroport ........................................................ 4 Figure 2 : Précipitation mensuelle de la commune d’Ivato-Aéroport, année 2006.................... 7 Figure 3 : Température mensuelle de la commune d’Ivato-Aéroport, année 2006.................... 8 Figure 4 : Carte des Réseaux AEP existants dans la Commune d’Ivato-Aéroport.................. 13 Figure 5 : Répartition des ménages utilisant des puits par quartier.......................................... 15 Figure 6 : Répartition des modes d'évacuation des eaux usées par quartier ............................ 17 Figure 7 : Carte des Réseaux d'assainissement existants dans la Commune d’Ivato-Aéroport19 Figure 8 : Arbre des problèmes de l’Assainissement de la commune d’Ivato-Aéroport ......... 25 Figure 9 : Schéma générale de traitement des eaux usées........................................................ 32 Figure 10 : courbes caractéristiques dune pompes................................................................... 44 Figure 11: Schéma à bloc du lagunage..................................................................................... 50 Figure 12 : Schéma à bloc du décanteur et filtre...................................................................... 55 Figure 13 : Coupe d’un filtre horizontal................................................................................... 56 Figure 14 : Charge d’exploitation de la Lagune (voir Annexe 5) ............................................ 83 Figure 15 : Charge d’exploitation du Filtre (voir Annexe 6) ................................................... 84 Figure 16 : Coupe transversale du traitement par lagunage..................................................... 85 v Mémoire de fin d’étude LISTE DES PHOTOS Photo 1 : Bornes Fontaines existantes dans la Commune d’Ivato-Aéroport............................ 14 Photo 2 : Puits existants dans la Commune d’Ivato-Aéroport ................................................. 16 Photo 3 : Exemple de mode d'évacuation des eaux usées........................................................ 18 Photo 4 : Exemples de réseaux d'assainissement routier.......................................................... 20 Photo 5 : Exemples de dépôts sauvages................................................................................... 20 Photo 6 : Latrines publiques..................................................................................................... 21 Photo 7: Exemple de grille grossier ......................................................................................... 46 vi Mémoire de fin d’étude LISTE DES ANNEXES Annexe 1 : Pluviométrie: hauteurs de pluie maximales journalières et Température de 1993 à 2007 enregistrées à la Station d’Ivato-Aéroport ...................................................................... 92 Annexe 2: Débits d’eaux pluviales de fréquence décennale des bassins élémentaires du K3, K4 et K7 ................................................................................................................................... 93 Annexe 3: figure des réseaux avec latrine et station de traitement .......................................... 96 Annexe 4 : Bordereau de Détail du projet................................................................................ 97 Annexe 5 : Coût d’investissement (CAPEX) et Charge d’exploitation (OPEX) Station de traitement lagunage ................................................................................................................ 101 Annexe 6 : Coût d’investissement (CAPEX) et Charge d’exploitation (OPEX) Station décanteur Filtre....................................................................................................................... 103 Annexe 7: Extrait du code de l’eau ........................................................................................ 105 Annexe 8: Extrait de la loi95 035 du 3 Octobre 1995 autorisant la création d’un service chargé de l’assainissement urbain et redevances............................................................................... 106 Annexe 9: Rapport sondage ................................................................................................... 109 Annexe 10 : Planches photos ................................................................................................. 115 Annexe 11 : uploads/Ingenierie_Lourd/ jaotsaraainasoa-espa-ing-09.pdf