vignette|Démonstration d'une nouvelle pompe pour vidanger les boues d'une latrine à fosse, près de Durban, en Afrique du Sud
La gestion des boues de vidange (GBV), aussi appelée gestion des boues fécales, désigne la façon de gérer le contenu des fosses septiques et fosses de latrines, dont la vidange, le transport et le traitement. Elle s'occupe du mélange d'excréments humains et d'eau qui est stocké dans les systèmes décentralisés, par opposition aux eaux usées transportées dans les égouts et aux boues d'épuration qui en proviennent. La GBV est particulièrement importante dans les zones fortement peuplées des villes où les habitants n'ont pas accès au réseau d'assainissement, ce qui est le cas de la plupart des habitants des villes des pays en développement. La GBV est un service normalement fourni par les municipalités ou les opérateurs d'eau, qu'ils soient formels ou informels. Cependant, dans de nombreux pays en développement, ce service n'est pas fourni ou de manière partielle, posant de graves problèmes de pollution des eaux de surface et souterraines, avec des conséquences pour la santé des populations.
Dans les programmes visant à développer ces services, la vidange des boues s'effectue soit à la demande, soit à un rythme prédéterminé. Si les boues sont suffisamment liquides (comme dans les fosses septiques), elles sont aspirées par une hydrocureuse ou des pompes centrifuge. Les boues plus compactes et visqueuses provenant des latrines, et contenant souvent des déchets solides, doivent être pompées avec des outils plus variés, qu'ils soient manuels ou mécaniques.
Les boues ainsi vidangées peuvent être transportées vers des stations de traitements via des hydrocureuses, des camions-citernes ou même par charrette. Des stations de transferts sont aussi utilisées.
Les boues devraient être idéalement traitées dans des stations dédiées, et non pas avec les eaux usées des stations d'épuration, à moins qu'elles ne se soient conçues à cet effetStrande, L., Ronteltap, M., Brdjanovic, D. (eds.) (2014). Faecal Sludge Management (FSM) book - Systems Approach for Implementation and Operation, Chapter 9. IWA Publishing, UK . Plusieurs technologies de traitement existent, comme le lagunage, la digestion anaérobie, et la phytoépuration. Le traitement crée des produits potentiellement réutilisables, comme les effluents liquides traités pouvant être utilisés dans l'irrigation, les biosolides comme amendement du sol dans l'agriculture, le biogaz, le biogazole, et l'électricité. Leur réutilisation permet de réduire les coûts de traitement, et donc les tarifs d'assainissement. La réutilisation de certains produits tels que biogaz et biogazole reste difficile en pratique pour l'instant.
La vidange, le transport, le traitement et la réutilisation des boues est collectivement appelée la "chaîne de valeur de l'assainissement".
Terminologie vignette|Illustration de la chaine de valeur de l'assainissement, de la vidange à la réutilisation en passant par le transport et le traitementBMGF (2015). Building demand for sanitation - a 2015 portfolio update and overview - Water, sanitation, and hygiene strategy, June 2015. Bill & Melinda Gates Foundation, Seattle, Washington, USA. La gestion des boues de vidange dans les pays en développement désigne des programmes permettant de fournir des services hygiéniques de vidange de fosses, ainsi qu'une épuration appropriée et la réutilisation des biosolides si possibleStrande, L., Ronteltap, M., Brdjanovic, D. (eds.) (2014). Faecal Sludge Management (FSM) book - Systems Approach for Implementation and Operation. IWA Publishing, UK . Cela peut inclure diverses options de traitement sur site et décentralisées, et le rejet ou le stockage des produits comme le biogaz, le compost, et l'énergie.
Les fosses des toilettes à fosse se remplissent progressivement de boues, qui doivent donc être vidangées. Cependant, dans le cas des toilettes sèches (qui sont conçues pour une vidange facile, notamment celles qui séparent fèces et urines), le contenu s'apparente davantage à du compost. Dans le cas des toilettes comme l'Arborloo, le contenu de la fosse n'a pas à être vidangé car un arbre est planté directement au-dessus de la fosse pleine. Ainsi, les boues de vidange peuvent être définies comme les excréments qui ont besoin d'être extraits avant d'être traités.
Généralités vignette|Absence de gestion des boues : Dépotage sauvage de boues dans l'environnement au Burkina Faso. vignette|Absence de gestion des boues : les boues vidangées des toilettes sont déchargées dans une rivière, dans le bidonville de Korogocho à Nairobi, Kenya. La sensibilisation au problème de l'assainissement et en particulier de la gestion des boues s'est accrue depuis le début des années 2000, notamment en Afrique et en AsieOxfam (2016). Septage Management Leader’s Guidebook - Philippines Edition. Oxfam, UKWRC (2015). The Status of Faecal Sudge Management in Eight Southern and East African Countries. WRC Report No. KV 340/15 , prepared for the Sanitation Research Fund for Africa (SRFA) Project of the Water Research Commission (WRC), Pretoria, South Africa, . Il existe en particulier de grands programmes de recherche et de développement, financés entre autres par la Fondation Bill et Melinda GatesChowdhry, S., Koné, D. (2012). Business Analysis of Fecal Sludge Management: Emptying and Transportation Services in Africa and Asia - Draft final report. Bill & Melinda Gates Foundation, Seattle, USA.
Dans de nombreux pays en développement, les boues ne sont pas bien gérées voire pas du tout. Ceci est notamment dû à la faible prise en compte de l'assainissement ; au manque de fonds pour l'achat et la maintenance d'équipements tels que camions et stations d'épuration ; et au manque de connaissance des étapes requises pour améliorer ce domaine. Les toilettes finissent par déborder et les fosses septiques polluent leur environnement immédiat, et les matières fécales et leurs pathogènes contaminent l'environnementWIN-SA (2011). What happens when the pit is full? - Developments in on-site faecal sludge management (FSM). Water Information Network South Africa.
Objectifs vignette|Vidange des boues en utilisant des équipements de protection individuelle à Dumaguete, Philippines Dans les pays en développement, les programmes de GBV ont généralement pour buts : Améliorer la fonctionnalité des toilettes et minimiser la potentielle contamination par contact avec des pathogènes ; Minimiser les odeurs, les nuisances, et le dépotage de matières organiques de fosses débordantes ; Permettre d'améliorer progressivement les latrines ; Permettre la réutilisation de produits traités, dont les engrais du compost ; Stimuler le développement économique et la création d'emplois dans les communautés ciblées, et prendre en compte les problèmes de stigmatisation et de santé qui affectent les vidangeurs. les programmes de GBV peuvent aider à améliorer l'assainissement plus généralement, en encourageant l'achat de toilettes ayant besoin de vidanges moins fréquentes, ces vidanges pouvant être coûteuses pour les habitants. En théorie, ils peuvent aussi entrainer un développement économique, par exemple pour les vendeurs de toilettes et creuseurs de fosses, les installateurs de fosses septiques, les vidangeurs, etc.
Les produits peuvent être revendus et incluent l'eau partiellement traitée pour l'agriculture, les amendements du sol, le biogaz, le biogazole et l'électricité. S'il existe de nombreux projets pilote, peu ont démontré leur efficacité à plus grande échelle.
Facteurs de succès vignette|Camion de vidange (hydrocureuse) en action au Népal Les services de GBV peuvent être fournis à la demande (quand un client appelle pour demander une vidange), ou à travers un programme de vidanges régulières. Les autorités locales peuvent aussi imposer des inspections et vidanges régulières.
Les éléments qui ont contribué à la réussite de programmes de GBV incluent : Des vidanges régulières ou à la demande, selon les inspections. Des tarifs pro-pauvres et représentatifs du coût réel du service. Des campagnes de promotion qui améliorent la volonté de payer pour ces services. Des technologies appropriées par rapport aux capacités et aux réalités du terrain. Un cadre favorable, notamment les politiques publiques, les règles, procédures, etc. Oxfam a notamment fait des recherches et du plaidoyer dans ce domaine, et documenté les étapes d'un programme réussi.
Caractéristiques des boues fécales
Les boues fécales sont la combinaison de matières fécales humaines, d'eaux usées, de déchets ménagers et de débris, accumulés au fond des fosses de latrines et des fosses septiques. Ce sont des matières dangereuses et toxiques, contenant des pathogènes, des odeurs nauséabondes, causant une grave pollution des eaux souterraines et de surface. Leurs caractéristiques varient selon le climat, les types de toilettes, le régime alimentaire et d'autres variables. La caractérisation des boues fécales aide à comprendre les conditions locales et donc à concevoir les dimensions des stations d'épuration ainsi que la valeur potentielle des produits.
Les paramètres mesurés couramment incluent : la DBO, les solides en suspension, le % de solides, le sable, la DCO, l'ammonium, les graisses et huiles, l'indice de décantation des boues, le pH, et l'alcalinité.
Lors de la conception de systèmes d'épuration, on utilise souvent des valeurs par défaut, tels d'une DBO de 2 000 mg/L, et 5 000 mg/L de solides suspendus. Si ces données ne sont pas disponibles, une étude de caractérisation des boues est conduite.
Les caractéristiques des boues fécales sont influencées par : Les méthodes de dépotage utilisées (par exemple certaines ajoutent de l'eau ou des produits chimiques). L'efficacité des pompes utilisées, notamment la profondeur atteinte. Les saisons, par exemple l’infiltration d'eau pendant une saison des pluies. La durée entre les dépotages et donc l'âge des boues Davantage de données commencent à être disponibles dans les pays en développementBilhimer, D. (2001) Washington State Septage Characterization Analysis, Washington State Department of Ecology, Solid Waste & Financial Assistance Program.
Pratiques actuelles
Villes vignette|Flotte d'hydrocureuses utilisées pour la vidange des boues par Manila Water à Manille, Philippines. La GBV est un service municipal critique dans les villes en développement, dans lesquelles l'assainissement sur site prévaut sur les égoutsPeal, A., Evans, B., Blackett, I., Hawkins, P., Heymans, C. (2015). A Review of Fecal Sludge Management in 12 Cities - (Final Draft). World Bank - Water and Sanitation Program. Les programmes municipaux utilisent plusieurs stations d'épuration, des stations de transfert mobiles ou fixes, et délèguent souvent une partie des services à des PME.
Zones périurbaines Les zones périurbaines sont souvent moins densément peuplées que les centres-villes et donc ont souvent plus de terrains disponibles pour l'installation de toilettes, et sont plus loin des égouts potentiels. Si l'installation d'égouts ne semble pas possible à moyen terme, alors un assainissement non collectif (systèmes d'égouts simplifiés ou condominiaux, ou vidange des fosses) doit être mis en place/ La GBV est alors essentielle pour ces services.
Zones rurales En zone rurale, les boues de vidange ne posent pas forcément de problème si les fosses pleines peuvent simplement être comblées et les toilettes placées sur une autre fosse. Pour les systèmes ayant besoin de vidange (fosse septique, latrine inamovible), les services peuvent être plus difficiles à organiser étant donné les plus longues distances et donc la plus faible rentabilité.
Conception
Sélection de l'opérateur de services GBV