Soutenance mémoire
Stockage et l’utilisation des eaux usées en irrigation
LA REUTILISATION DES EAUX USEES DANS L’AGRICULTURE EN TUNISIE
La Tunisie est située dans un étage bioclimatique aride et au Nord du continent africain. Elle couvre une superficie de 162155 km2. Elle est délimitée au nord par 1298 km de côtes méditerranéennes, à l’ouest par l’Algérie et au sud par la Libye. La Tunisie dispose de potentialités hydriques limitées et a un déficit de plus en plus marqué ayant pour origine l’accroissement démographique, l’urbanisation, le développement socioéconomique et l’intensification de l’irrigation. A ce titre, elle doit recourir à l’utilisation des eaux non-conventionnelles et particulièrement la réutilisation des eaux usées traitées, pour satisfaire ses besoins en eau (www.ais.unwater.org, 2012 a). La réutilisation des eaux usées traitées, entre dans le cadre de la stratégie de mobilisation et de développement des ressources en eau du pays (www.researchgate.net, 2012). L’utilisation des EUT en irrigation est devenue une solution nécessaire pour faire face à ce déficit hydrique et aussi pour préserver les eaux de bonne qualité,Les principaux objectifs de cette réutilisation sont la protection de l’environnement et des ressources hydrique, la protection de l’eau de bonne qualité, l’extension des surfaces irriguées et l’aménagement d’espaces verts.
L’utilisation des eaux usées en agriculture pourrait être un moyen de recyclage des éléments fertilisants dans le sol irrigué.Par ailleurs, Les eaux usées sont susceptibles de véhiculer des éléments polluants d’origine chimique et biologique qui peuvent peut contaminer le sol, la nappe et les cultures. Ceci pourrait constituer une contrainte majeure de l’utilisation des eaux usées à grande échelle et à long terme (www.ais.unwater.org, 2012 a).
Description sommaire de quelques stations de traitement des eaux usées
Le volume des eaux usées traitées par l’ensemble des STEP représente environ 5% des ressources en eau conventionnelle disponible. 45% du volume des ces eaux usées traitées sont produits dans le grand Tunis ..Généralement, la totalité des STEP traitent les eaux usées jusqu’à l’étape secondaire biologique. Dans les stations urbaines, les procédés les plus utilisées sont les boues activées et l’aération prolongée. Ainsi, pour les STEP urbaines, environ 82 stations utilisent la technologie des boues activées essentiellement à faible charge, 7 STEP celle du lagunage aéré, 6 STEP celle du lagunage naturel ou facultatif et 2 STEP la technologie des lits bactériens. Les STEP Industrielles sont à boue activée et avec un traitement chimique. Concernant les STEP rurales, il y a 3 STEP avec boues activées. Afin d’améliorer la qualité des eaux usées traitées particulièrement destinées a l’irrigation des cultures, l’ONAS a procédé au cours des dernières années à la mise en place d’un traitement tertiaire pour une vingtaine de stations dont certaines sont déjà fonctionnelles. Ces traitements sont essentiellement les UV, les filtres à sable ou les bassins de maturation. A titre d’exemple, Mornag, Kélibia, Chabba, Kairouan2, utilisent un traitement à l’UV avec filtration sur sable. El Haouaria, Korbous, AFH Mrezga, El Fahs, El Hancha utilisent un traitement a l’UV, Korba, Bouragoub, Tabarka, Hajeb El Youn, Oueslatia, Bouhajla, Hafouz, Jerba Aghir utilisent des bassins de maturation (www.ais.unwater.org, 2012 a).
Utilisation agricole des eaux usées traitées
Les eaux usées traitées présentent toujours une ressource alternative non négligeable. Leurs compositions limitent leurs champs de réutilisations notamment en irrigation. En Tunisie, la REUT en agriculture a commencé en 1958 par l’irrigation des orangers dans la région de Soukra (Tunis) pendant la sécheresse. La Tunisie est le premier pays de l’Ouest Méditerranéen à avoir adopté des réglementations de l’OMS pour la réutilisation des eaux traitées en irrigation. Depuis les années 80, une ambitieuse politique de réutilisation des EUT a été mise en place. Le Ministère de l’Agriculture et l’Office Nationale d’Assainissement (ONAS), ont en charge la recherche de moyens pour améliorer l’efficacité de la politique nationale de réutilisation des EUT (El haite, 2010). Les eaux usées traitées sont utilisées en grande partie pour l’irrigation agricole, les terrains de golf et des espaces verts. La totalité des eaux usées traitées produites pourrait satisfaire les besoins en eau. Actuellement, l’irrigation avec les eaux usées concerne un périmètre de 9500ha partagé en :
8065 ha de périmètres irrigués répartis sur l’ensemble du territoire tunisien dont environ 4300 ha sont situés autour du Grand Tunis. Les eaux usées proviennent de 26 stations d’épuration. Ces périmètres peuvent mobiliser 40Mm3 d’eaux usées traitées.
Dont :
1040 ha de terrains de golf sont irrigués avec environ 12Mm3d’eau usée traitée à partir de 6 stations. 450 ha de zones vertes utilisant 7,3 Mm3 d’eau usée traitée (www.ais.unwater.org, 2012 a).La réglementation de l’OMS indique que l’utilisation des effluents secondaires traités est autorisée pour irriguer tous les types des cultures excepté les cultures maraîchères, qu’ils soient consommés cuits ou crus. Les eaux usées traitées sont donc utilisées pour irriguer les arbres fruitiers (citrons, olives, pommes, poires…), les vignobles, les fourrages (sorgho, luzerne), le coton, le tabac, les céréales, les terrains de Golf (Tunis, Monastir, Hammanet, Sousse) et des jardins d’hôtel à Jerba et Zarzis (El haite, 2010). Les EUT sont utilisées dans la région de la Soukra proche périmètre de Tunis pour l’irrigation d’agrumes (culture de citrons) à partir des eaux de la station de la Charguia ce qui a permis de sauvegarder 1200 hectares menacées par la salinisation et la baisse de la nappe phréatique. Les projets les plus importantes de la REUT ont été implantés à Cebela-Bordj, Touil, La Soukra, Mornag, Nabeul, Sousse, Monastir, Sfax et Kairouan.Les plus grands périmètres d’irrigation sont : de Bordj Touil et Mornag qui couvre environ 4232 ha soit plus de 50% de la totalité des périmètres (Tableau III-4) (www.ais.unwater.org, 2012 a).Les cultures pratiquées comportent des céréales, des fourrages et des arbres fruitiers (Figure III-3).La plus importante superficie irriguée a été créée dans la période 1985 à 1989 avec la réalisation des périmètres de Sousse, Sfax (1987), de Borg Touil et de Mornag (1989). Par conséquent, ces réalisations expliquent le 1er pic obtenu en 1989 (Figure III-4). Entre 1989 et 2006, l’augmentation de la superficie irrigable par les EUE est remarquable. Particulièrement, entre la période allant de 2006 à 2008. Il est à noter l’existence d’une stagnation et même d’un déclin. Ceci est essentiellement lié à un taux d’urbanisation très intense au dépend des terres agricoles ; tel le cas du périmètre de Soukra qui ne couvre plus que le quart de sa superficie (www.ais.unwater.org, 2012 a).
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Table des matières
Remerciements
Dédicaces Résumé
Liste des tableaux
Liste des figures
Liste des abréviations
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I : Les eaux usées et leurs procèdes d’épuration
I. INTRODUCTION
II. ORIGINE DES EAUX USEES ET DOMAINE D’ACTIVITE
II. 1. Les eaux de ruissèlement
II. 2. Les eaux usées d’origine domestique
II. 2.1. Les eaux domestiques ménagères
II. 2.2. Les eaux domestiques de vannes
II. 3. Les eaux industrielles
II. 4. Eau agricole
III. COMPOSITIONS DES EAUX USEES
III. 1. Microorganismes
III. 1.1 Les bactéries
III. 1.2 Les Virus
III. 1.3 Les protozoaires
III. 1.4 Les helminthes
III. 2. Matières en suspensions et matières organiques
III. 3. Substances nutritives
III. 3.1. l’azote
III. 3.2. le phosphore
III. 3.3 le potassium
III. 4 éléments traces
III. 5. salinité
IV. PROCEDES D’EPURATION ET D’AFFINAGE DES EAUX USEES
IV. 1. Définition de la pollution des eaux usées
IV. 2. Définition de quelques paramètres, caractérisant la pollution
IV. 2.1. Les paramètres physiques
IV. 2.2. Les paramètres chimiques et biologiques
IV. 3 Traitement des eaux usées
IV. 3.1. les prétraitements
IV. 3.1.1. dégrillage
IV. 3.1.2. le dessablage
IV. 3.1.3. le déshuilage dégraissage
IV. 3.2. Traitement conventionnels ou intensifs
IV. 3.2.1. Décantation primaire
IV. 3.2.2. Traitement physico-chimiques
IV. 3.2.3. Traitements biologiques secondaires
IV. 3.3. Traitements extensifs
IV. 3.3.1.Lagunage naturel
IV. 3.3.2.Infiltration-percolation
IV.3.3.3. La désinfection V.CONCLUSION
Chapitre II : Stockage et l’utilisation des eaux usées en irrigation
I. STOCKAGE
I. 1 Recharge de nappes aquifères
I. .2. Réservoirs de stabilisation
II. LES PRINCIPALES VOIES DE LA REUTILISATION DES EAUX USEES EPUREES
II. 1. La réutilisation industrielle
II. 2. La réutilisation municipale ou en zone urbaine
II. 3. La réutilisation agricole
III. LES NORMES DE QUALITE DES EAUX USEES DESTINEES A L’IRRIGATION DES CULTURES
III. 1. Une eau conforme à l’irrigation
III. 1.1. L’échantillonnage
III. 1.2. L’analyse
III. 1.3. L’évaluation de la conformité
III. 2. Les catégories des eaux usées
IV. IRRIGATION AVEC LES EAUX USEES TRAITEES
IV. 1. Méthodes d’irrigation
IV. 1.1. Méthodes (traditionnelles) de surface
IV. 1.2. Méthodes d’irrigation sous pression
IV. 2. Choix du système d’irrigation
IV. 3. Directives liées aux pratiques d’irrigation
Chapitre III : La réutilisation des eaux usées dans l’agriculture au Maghreb Arabe
I.INTRODUCTION II. LA REUTILISATION DES EAUX USEES EN AGRICULTURE EN ALGERIE
II. 1. Objectifs de la réutilisation des eaux usées en Algérie
II. 2. Valorisation Agricole des EUT
II. 3. Situation de la réutilisation des eaux usées brutes en irrigation en Algérie
II. 4. L’ONA et l’ONID, deux offices nationaux qui gèrent et exploitent les eaux usées
II.4.1. L’Office National de l’Assainissement (ONA)
II.4.1.1. Missions de l’office
II. 4.1.2. Organisation
II. 4.1.3. Exploitation et maintenance
II. 4.1.4. Contrôle
II. 4.1.5. La réutilisation des eaux usées REUE
II. 4.2. L’Office National d’Irrigation et de Drainage (ONID)
II. 4.2.1. Présentation de l’ONID
II. 4.2.2. Principales missions de l’ONID
II. 5. Situation actuelle de la réutilisation des eaux usées traitées en agriculture et leurs perspectives pour l’irrigation
II.6. Les réglementations des eaux usées traité réutilisée en irrigation
II.6.1. Dispositions préliminaires
II.6.2. Prévention des risques lies à l’usage des eaux usées épurées en irrigation
III. LA REUTILISATION DES EAUX USEES DANS L’AGRICULTURE EN TUNISIE
III.1. Production, traitement et utilisation agricole des eaux usées en Tunisie
III. 1.1. Production et traitement des eaux usées
III. 1.2. Description sommaire de quelques stations de traitement des eaux usées
III. 1.3. Utilisation agricole des eaux usées traitées
III. 2. Cadre réglementaire et législatif de l’utilisation saine des eaux usées en agriculture
IV. LA REUTILISATION DES EAUX USEES BRUTES DANS L’AGRICULTURE AU MAROC
IV.1. Situation de la REU à Oujda
IV. 2. Situation de la REU à Marrakech
V. LA REUTILISATION DES EAUX USEES TRAITEES EN IRRIGATION EN MAROC
V.1. Traitement des eaux usées
V.2. Contexte réglementaire marocain
V.3. L’agriculture et l’utilisation des eaux usées traitée en irrigation
V.3.1. Expériences régionales de la réutilisation des eaux usées traitées en agriculture
VI. LA REUTILISATION DES EAUX USEES EPUREES EN IRRIGATION DANS CERTAINS PAYS EUROPEENS COMPARABLE AUX PAYS DU MAGHREB ARABE
VII. CONCLUSION
Chapitre IV : Avantages et inconvénients associent à l’utilisation des eaux usées en agriculture
I. INTRODUCTION II. LES BONNES PRATIQUES AGRICOLES
II. 1. Sélection des cultures
II. 2. principe de la sélection d’une méthode d’irrigation
II. 2.1. Diminuer le contact avec les eaux usées
II. 2.2. Fonctionnement et entretien
II. 2.3. Eviter le maximum le problème de l’excès d’azote
II. 2.4. Eviter le problème de colmatage
III. LES ENJEUX DE LA REUTILISATION DES EAUX USEES TRAITEES EN AGRICULTURE ET LES AVANTAGES ENVIRONNEMENTAUX
III. 1. Enjeux environnementaux
III. 2. Enjeux économiques
III. 3. Enjeux sociaux
IV. LES EFFETS NEGATIFS POTENTIELS ASSOCIENT A L’UTILISATION DES EAUX USEES EN IRRIGATION
IV. 1. Le risque environnement
IV.1.1. Effets sur le sol
IV.1.2. Effets sur les eaux souterraines
IV. 2. Les risques microbiologiques
IV. 2.1. Risques sur les cultures irriguées
IV. 2.2. Risques sur les voisinages et les agriculteurs
IV. 3. Le risque chimique
IV. 3.1. Les métaux lourds
IV. 3.2. Toxicité spécifique des ions
IV. 4. Risques sanitaires lié à la réutilisation des eaux usées en agriculture
V. CONCLUSION CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS
Références bibliographiques
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