F.2 Étude de la filière de traitement d’eau à Ambohinaorina

La présente étude a pour objet le traitement d’un réseau de distribution d’eau. Novembre 2014

1. Données de l'étude

Actuellement, il existe 2 réseaux de distribution

Réseau de distribution d’AMBOHINAORINA     État au 25 octobre 2014
Ce premier réseau, construit en 2007 donne de l’eau de source à environ 875 personnes (estimation
maxi ) avec 23 robinets.
L’eau est distribuée à :
9 hameaux ( 1000 personnes ) par 9 bornes-fontaines
1 Maternité (Centre de santé de base CSB 1 = Hôpital public),
1 Dispensaire ( Géré par une communauté religieuse ),
1 Ecole primaire et 1 Collège (450 élèves ) par 3 bornes fontaines ( 3+3+2 = 8 robinets temporisés)
Le réseau d’Ambohinaorina est alimenté principalement par une source captée en 2007. Cette source est issue de massifs granitiques.
Une citerne de stockage et de décantation de 10 m³ a été construite au pied de la source.
Elle ne tarit jamais mais le débit en saison sèche s’avère parfois insuffisant. Une seconde source de 45 m3 , celle de SOANIETERA captée en 2011, pallie partiellement aux éventuels « manque d’eau » du 1ier réseau.
Le réseau d’Ambohinaorina est constitué d’environ 3 km de canalisations PEHD40 et 1km en PEHD32
La pression à l’extrémité du réseau est d’environ 1 bar et le débit (variable) est de 1 m³ / h mini
Aux bornes fontaines de l’école, la pression n’est que de 0.7 bar mais largement suffisante pour le
fonctionnement et l’utilisation des robinets temporisés « PRESTO »

Le réseau d’Ambohinaorina, remis en état en octobre 2014 par les techniciens de l’association NIRINA avec l’aide de la population locale, fournit suivant des règles précises d’attribution, de l’eau de source dont la potabilité est discutable.
- Destinations : Nourriture et boissons. Les Lessives, l’arrosage, l’abreuvage des animaux, sont totalement exclus sous peine d’amende.
- Horaires de puisage 2 x 2 h / jour contrôlés par le responsable de la Borne Fontaine
- Consommation maximale enregistrée par compteur divisionnaire : 10 L / jour / personne.
- L’eau est collectée à la borne fontaine par chaque famille et transportée à l’habitation par bidons de 20 L.
- Redevance « Eau » : Dans chaque hameau équipé d’une borne fontaine, une somme est perçue par un Comité de gestion communale. Les quelques dixièmes d’€uros versés mensuellement par chaque famille servent à payer les réparations du réseau existant et à indemniser les agents d’entretien.
- Au pied de chaque borne fontaine un puisard de 1 m³ évite la stagnation des eaux de ruissellements.

Nota : Les règles de consommation ne s’appliquent pas aux domaines publics : Ecole, Dispensaire et
Maternité.

Réseau de distribution de SOANIETERA
Ce second réseau, construit en 2011 donne de l’eau de source à environ 2000 personnes (estimation maxi )
Ce réseau dessert 4 gros villages, 2 Écoles primaires et 1 Collège
Il est alimenté par la source de SOANIETERA dont le débit est apparemment suffisant.
Une citerne de stockage et de décantation de 45 m^₃ a été construite au pied de la source.
Ce réseau est raccordé par une canalisation en PE16 Ø 40 à celui d’Ambohinaorina. Il supplée aux éventuels manques d’eau en saison sèche au réseau d’Ambohinaorina.
La potabilistion de l’eau pour ce réseau est programmée dans une seconde tranche de travaux en
2015-2016. Tout dépendra, évidemment, des subventions obtenues pour continuer la réalisation du projet « Eau Potable » dans la commune de Miarinarivo (Région d’Ambalavao).

Distribution de l’eau au village d’Ambohinaorina
L’eau est très douce : TH 2° F
Les canalisations sont en PEHD16, Ø 40 mm sur 3 km et Ø 32 mm en fin de réseau.
Le débit des 2 sources varie de 1 et 5 m³/ h L’eau est décantée dans 2 bassins contigus aux sources l’un de 10 m³ et l’autre de 45 m³.
La pression à l’entrée du réseau d’Ambohinaorina varie de 0,7 à 1,5 bar en fonction de l’approvisionnement des sources ( Écoulement gravitaire : 1,5 bar pour la source d’Ambohinaorina et 0,7 bar pour celle de SOANIETERA ).

Pour le village d’Ambohinaorina, l’étude est faite sur la base :
Consommation journalière : 20 m³
Coûts :
- Investissements : 45 000 000 Ariary maxi (15 000 €)    Fonction des subventions récoltées,... évidemment !
- Fonctionnement : Produits + énergie 30 € / mois
- Maintenance : Réparation,10 € / mois et indemnités agents de maintenance , 20 € / mois

2. Détermination du traitement à retenir

2.1 CHOIX du procédé de potabilisation pour le village d'Ambohinaorina

Traitement de l’eau par :	Ozone	Chloration		U.V.	Microfiltration
		Chlore gazeux	Chlore liquide
Longueur du réseau	Grande > 5 km		Petite De 1 à 5 km		Très petite < 1 km
Investissement ***	Important		Moyen		Faible
Entretien*** Produits + Maintenance	Faible			Moyen	Important
Utilisation	Complexe		Simple
Rémanence	Moyenne	Forte		Nul
Goût / odeur	Nul	Caractéristique		Nul
Efficacité germicide	Très bonne	Bonne
Inefficace contre	Aucun	Virus*		Algues, Virus	Protozoaires Moisissures **

* : dépend du pH de l'eau.
** : nécessite des doses d'exposition très élevées.
*** : les coûts sont définis par chaque fournisseur de matériel.

À la vue des éléments techniques et financiers, le chlore liquide apparaît comme le moyen le plus approprié.
Ce choix résulte des études réalisées par plusieurs entreprises privées françaises et suisses.
Les solutions proposées pour le traitement de l’eau, par des ONG et certains services publics français, soi-disant spécialisés dans ce domaine, sont généralement peu réalistes et relèvent parfois de l’utopie.

2.2 CHLORATION pour le village d'Ambohinaorina

L’analyse du tableau ci-dessus a permis de privilégier le chlore liquide.

Traitement bactériologique : Pourquoi le chlore ?
Le faible débit nécessite un stockage afin de garantir un débit suffisant sur le réseau de distribution en fonction de la consommation qui est très variable.
La mise en place d’un traitement par un oxydant chimique garantit un effet rémanent et permet une oxydation des éléments chimiques favorisant leur précipitation et donc leur rétention par décantation.

Principe :
Le principe consiste à chlorer l’eau à l’aide d’une pompe doseuse asservie à un compteur à impulsions placé en amont du réservoir et en aval de la jonction des deux sources
L’eau chlorée est stockée dans un réservoir de 12 m3 avant d’être distribuée gravitairement sur le réseau.
L’eau passe au travers d’un compteur d’eau qui émet des impulsions proportionnellement au volume d’eau mesuré.
La pompe doseuse analyse ces impulsions afin d’injecter une quantité de chlore proportionnelle au volume d’eau à traiter.
Le taux de chlore résiduel doit être de 0,5 mg / L ou 0.5 g / m³ (Norme internationale pour la nourriture et la boisson humaine : OMS)
En fonction de la nature de l’eau, sera établie la quantité de chlore à injecter de manière à obtenir ce résiduel.
•   Opération de break point :
            On injecte du chlore en excès, 3 mg / L.
            On mesure le chlore résiduel au point de livraison le plus éloigné de la station de
            potabilisation. Par exemple : 2,1 mg / L.
            La consommation de chlore par l’eau est donc de 3 mg / L - 2,1 mg / L = 0,9 mg / L.
            Il faudra donc injecter 0,9 + 0,5 soit 1,4 mg / L

Sur la base d’une consommation de chlore de 1 mg / L avec un résiduel de 0,5 mg/l souhaité, nous auront donc une consommation de chlore de 1g/m3 d’eau traitée.
La pompe se règle aussi en fonction de la teneur en chlore actif de l’eau de javel.

En France on trouve principalement dans le commerce les concentrations de 22°, 30° et 48° Chlorométrique.
1°Chlorométrique de Gay-Lussac = 0.316 % de concentration en chlore actif = 3,16 g/l de chlore actif
Le chlore actif peut aussi être donné par sa concentration . Une concentration de 9.6 % de chlore actif correspond à : 9.6 % x 3.15 gr = 30 ° chlorométrique

Ainsi, avec 20 litres d’hypochlorite de sodium (l’eau de javel) à 30° Chlorométrique dilué dans 100 litres d’eau, on aura 20 (30 x 3,16 g / L) ~ 1900 g de chlore actif dans ces 20 L d’eau de javel.
Donc, on pourra traiter : 1900 x 1g / m3 ~ 1900 m³ d’eau.
Afin d’optimiser la fréquence d’intervention on joue sur la dilution de la solution à injecter.

Mais, l’idéal n’est pas de chlorer l’eau pour la désinfecter, mais surtout de prendre toutes mesures préventives pour éviter sa contamination. Il ne faut pas que les gens considèrent que la chloration est une sorte de médicament et croient que l’eau chlorée ne risque plus d’être contaminée.
Il est donc impératif de sensibiliser la population aux problèmes d’hygiène et de santé pour qu’elle comprenne bien les raisons de notre intervention et change si nécessaire son comportement.
Aussi, une action de formation des enseignants validant l'intérêt pédagogique de l'eau potable, va être mis en place en parallèle à l’installation du système de potabilisation. Il en résultera une sensibilisation des enfants et indirectement des adultes à l'hygiène et à la bonne utilisation de l'eau potables.

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