Zanussi ZFK 22/9 R- Manuel d'utilisation

Publications réalisées dans le cadre de la présente thèse Liady M. N. D., Fiogbe E. D., Cauchie H. M., Vasel J. L. 2013. About the interest of a zooplankton compartment in pond systems: Methodology to study the growth of D. pulex . Oral communication in the 10th International Water Association Speci...

Table des matières INTRODUCTION GENERALE………………………………………………………………………………………………………..- 1 - I. Contexte et justification ................................................................................................. - 1 - I.1 Le contexte strategique mondial ...............................................

III.4 Relation poids sec - taille des individus .............................................................. - 61 - IV. Conclusion ................................................................................................................ - 65 - V. Références ....................................

Liste des figures Liste des figures Figure I.1: Schéma de fonctionnement d’un bassin facultatif (Tchobanoglous et al ., 1985 ; cités par Shilton, 2001) Figure I.2 : Schéma synthétique de description des différents bassins de lagunage Figure I.3 : Vue microscopique de quelques protozoaires (Leclercq ...

Liste des figures Figure II.15 : Corrélation entre Axe majeur mesuré au microscope et Axe majeur estimé par le modèle Figure II.16 : Test de normalité de la distribution des biais relatifs (%) Figure II.17 : Relation entre poids sec et Axe majeur de D. pulex Figure II.18 : Relation entre poids sec e...

Liste des figures Figure IV.24 : Evolution des moyennes de teneurs en oxygène dans les cultures de D. pulex sur Scenedesmus sp . Figure IV.25 : Evolution des pH moyens dans les cultures de D. pulex sur Scenedesmus sp . Figure IV.26 : Estimation du taux spécifique de croissance d' E. coli sur le mili...

Liste des tableaux Liste des tableaux Tableau I.1: Quelques modèles empiriques de dimensionnement du bassin facultatif Tableau I.2: Conception et dimensionnement des principaux types de stations d’épuration par lagunage à travers le monde (d’après Vasel et VanderBorght, 1998 ; Mara, 1995; Mendes et ...

Liste des tableaux Tableau III.17: Analyse de significativité du biais relatif moyen par rapport à 0, des estimations de la densité cellulaire de M . aeruginosa par spectrophotométrie Tableau III.18: Test du modèle complet MES M. aeruginosa = f(Abs 760nm ) Tableau III.19:Paramètres estimés du modèle...

Liste des tableaux Tableau VI.18 : Vérification des bilans des atomes, des charges et de la DCO de l’équation de réaction traduisant le processus de respiration Tableau VI.19: Matrice partielle de Petersen relative à la respiration de D. pulex Tableau VI.20: Valeurs des paramètres stœchiométriques u...

Introduction générale - 1 - INTRODUCTION GENERALE I. Contexte et justification Le présent travail s’inscrit dans un double contexte: d’une part, un contexte stratégique mondial visant à réduire de moitié d'ici à 2015 le nombre de personnes n'ayant pas accès à l'eau potable et à l'assainissement, et ...

Introduction générale - 3 - La calibration du modèle consiste à rechercher les meilleures valeurs des paramètres cinétiques et stœchiométriques pour des conditions opératoires données, qui permettent d’obtenir les meilleures prédictions des valeurs mesurées de ces variables. Elle est généralement ré...

Introduction générale - 4 - Le présent travail s’inscrit donc également dans ce contexte scientifique, et vise spécifiquement à améliorer la modélisation de la production du zooplancton dans les bassins de lagunage . Il vient en complément à un modèle de connaissance relatif aux bassins de lagunage ...

Introduction générale - 5 - III. Plan de presentation du travail Outre la présente introduction, ce travail se structure en huit chapitres. Le chapitre I fait un état général de la situation, vis-à-vis des objectifs de l’étude, et permet de mieux cerner les approches d’investigations mises en oeuvre...

Introduction générale - 6 - Dans le chapitre VI, la stoechiométrie (les rapports de proportions dans lesquelles interviennent les substrats pour générer les différentes quantités de produits biomasses et métabolites) de chacun des processus de conversion biochimique retenus dans le sous-modèle est é...

Introduction générale - 7 - Canovas S., Cassellas C., Picot B., Pena G. et Bontoux J. 1991. Evolution annuelle du peuplement zooplanctonique dans un lagunage à haut rendement et incidence du temps de séjour. Revue des sciences de l'eau / Journal of Water Science. 4 (2), 269-289. Cauchie H-M. 2000. P...

Chapitre I - 9 - Chapitre I: ETAT DES CONNAISSANCES SUR LES SYSTEMES DE LAGUNAGE, LEUR ECOLOGIE, LA MODELISATION DE LA PRODUCTION DES CLADOCERES ET LES INTERACTIONS DES SUBSTRATS SUR LA CROISSANCE DES CLADOCÈRES I. Introduction Avant de développer ce chapitre, rappelons tout d’abord l’origine et le ...

Chapitre I - 10 - Les procédés intensifs requièrent des coûts élevés en investissement et frais de fonctionnement ainsi qu’un personnel qualifié pour leur suivi et leur entretien (Pearson, 1995). Ils apparaissent à plusieurs égards très peu adaptés au contexte socio-économique des pays du sud. Par c...

Chapitre I - 11 - Ouano (1981) distingue cinq types de bassins de lagunage : - Le bassin aérobie - Le bassin facultatif - Le bassin anaérobie - Le bassin de maturation - Le bassin aéré II.1.2 Principales caractéristiques Les différents types de bassins de lagunage se distinguent, les uns par rapport...

Chapitre I - 12 - Figure I.1 : Schéma de fonctionnement d’un bassin facultatif (Tchobanoglous et al ., 1985), cités dans Shilton (2001) Dans la couche supérieure, l’oxygène apporté, d’une part par la diffusion à partir de l’atmosphère, mais surtout en présence de lu mière par la photosynthèse des al...

Chapitre I - 13 - II.1.2.2 Lagunage aérobie Les bassins aérobies se caractérisent essentiellement par leur faible profondeur 0,2 à 0,6 m qui assure une forte production algale et une bonne oxygénation. Ils permettent une élimination de 80 à 95% de pollution organique dissoute exprimée en DBO (Ouano,...

Chapitre I - 14 - Les stations d’épuration par le procédé du lagunage font généralement intervenir une ou plusieurs séries des bassins anaérobies, des bassins facultatifs suivis généralement des bassins de maturation en fonction de la qualité visée pour l’eau épurée (Varon et Mara, 2004). II.1.3 Dim...

Chapitre I - 15 - La charge surfacique désigne la quantité de matières organiques, exprimées en Kg DBO 5 , appliquée à chaque hectare de la surface du bassin facultatif. Ouano (1981) a par ailleurs montré que les valeurs de références considérées pour la charge surfacique, varient selon les localité...

Chapitre I - 16 - II.1.3.1.3 Bassin anaérobies Ils sont préférentiellement dimensionnés sur la base de la charge organique volumique (Crites et al., 2006). D’une profondeur pouvant atteindre 7 m, ces bassins admettent des charges organiques volumiques variant selon les auteurs: 42 à 400g DBO 5 /(m 3...

Chapitre I - 18 - Tableau I.3 : Valeurs caractéristiques d’abattements des matières en suspensions, DBO 5 , DCO, ammonium et orthophosphates dans les principaux types de bassin de lagunage et dans les principales combinaisons de bassins au sein des station (source : Cauchie, 2000) Abattement (% de l...

Chapitre I - 19 - Pour résumer, on peut retenir que le dimensionnement des bassins de lagunage suivant les modèles empiriques et rationnels se fait généralement sur la base d’une part, des caractéristiques de l’eau usée arrivant dans le bassin (en provenance de l’égout ou d’un bassin précédent), et ...

Chapitre I - 21 - Bien calibré , le modèle ainsi obtenu, permet de réaliser (à partir de la résolution d’un ensemble d’équations différentielles) des simulations pour prédire l’évolution des variables du système ou pour servir à optimiser le dimensionnement d’ouvrages à partir des caractéristiques c...

Chapitre I - 23 - o la consommation de l’H2 (S H2 ) par les méthanogènes hydrogénoclastes (X H2 ), o la consommation de l’H2 (S H2 ) par les B SR hydrogénoclastes (X H2 , So4) o l’oxydation des sulfures S H2S par les phototrophes sulfo-oxydantes X SOB . Chacun des processus de conversion biochimique...

Chapitre I - 25 - 1: Keratela sp ; 2: Cephalodella sp. ; 3: Trichocera sp. Figure I.4: Vue microscopique de quelques rotifères (Leclercq et Maquet, 2001) II.2.1.2.3 Les copépodes Ce sont des petits crustacés présents à la surface de l'eau, de forme généralement allongée ou vermififiée (figure I.5) s...

Chapitre I - 27 - Les cladocères sont présents dans tous les bassins de lagunage avec toutefois une répartition des taxons, dans les différents types de bassins de lagunage, répondant surtout au gradient d’oxydation de la matière. Les moinidae sont caractéristiques de biotopes hypereutrophes : Loedo...

Chapitre I - 29 - Sous climat tropical, des espèces de flagellés appartenant aux genres des euglenophytes (Mahapatra et al. , 2013) ou des chlorophycées (Bernal et al. , 2008 ; cité par Mahapatra et al., 2013) semblent être les genres prédominants dans les conditions de fortes charges (bassins facul...

Chapitre I - 30 - Tableau I.5 : Quelques ordres de grandeur de production et de taux de production Organisme Type de lagunage Production nette totale Référence bibliographique Non précisées Lagunage de Mèze 6000 g poids frais. m -2 .an -1 Argence cité par Barnabé (1983) Daphnia sp . Bassin pilote à ...

Chapitre I - 31 - IV.1 Le modèle de Hathaway et Stefan (1995) Afin de suivre l’évolution des populations de daphnies dans les bassins de lagunage du Minnesota dans la perspective de comprendre leur impact sur les biomasses algales, Hathaway et Stefan (1995) ont développé un sous-modèle mathématique ...

Chapitre I - 32 - - L’effet de la température sur la démographie des daphnies. La possibilité d’apprécier la qualité du modèle proposé vis-à-vis des objectifs pour lesquels il a été développé est mitigée par plusieurs facteurs: modèle calibré non testé, inadéquation des conditions dans lesquelles on...

Chapitre I - 33 - Trois processus portent sur le zooplancton: la croissance, la respiration et la mortalité. La croissance est décrite par une cinétique de type Monod corrigée conformément à Hirsch et Smale (1983) et Jacobsen (1983), cités par l’auteur, par un terme qui représente la croissance maxi...

Chapitre I - 34 - Une tentative de traduire le modèle dans le formalisme de la matrice de Petersen en présentée en annexe I.2. Elle montre clairement l’absence de paramètres stœchiométriques et de coefficients stœchiométriques qui sont des éléments importants dans un modèle de conversion biochimique...

Chapitre I - 37 - - Les biomasses de daphnies ne sont pas exprimées dans la même unité dans ces différents modèles. Elles sont exprimées : o en nombre d’individus par litre dans le modèle de Hathaway et Stefen (1995), o en poids sec par litre dans celui de Moreno-Grau et al . (1996) et, o en poids p...

Chapitre I - 38 - - Lorsqu’elles sont ingérées, les petites colonies et les fractions de formes filamenteuses pourraient être faiblement digérées ou assimilées ou pourraient manquer d’éléments essentiels à la croissance des cladocères ; - De nombreuses espèces et souches font preuves de toxicité env...

Chapitre I - 39 - Dans sa revue de littérature, Melack (1985) a cité Saunders (1969) qui a montré que les daphnies assimilent très mal des particules détritiques stérilisées et que selon Rodina (1983), elles n’arrivent pas à se reproduire lorsqu’elles sont nourries par ces substrats. La qualité nutr...

Chapitre I - 40 - Par contre, l’analyse des modèles de lagunage ayant pris en compte le zooplancton couplée aux connaissances, d’une part sur l’écologie des bassins de lagunage et d’autre part, sur les effets des types de substrat sur la croissance des cladocères, révèle la nécessité d’approfondir l...

Chapitre I - 41 - Benider A., Pourriot R., Rougier C. et Tifnouti A. 1991. La population de Moina (Crustacea, cladocera) dans les bassins de lagunage de Marrakech (Maroc) : Moina macropa (Strauss, 1820) versus Moina micrura Kurtz, 1874. Rev. Hydrobiol. trop. 24 (3), 261-264. Buikema A. L. 1973. Filt...

Chapitre I - 42 - Hadas O., Bachrach V., Kott Y. et Cavari B.Z. 1983. Assimilation of E. coli cells by Daphnia magna on the whole organism level. Hydrobiologia. 102: 163-199. Halcrow K. 1976. The fine structure of the carapace integument of Daphnia magna Straus (Crustacea Branchiopoda). Cell. Tissue...

Chapitre I - 44 - Ricard M., Stephan M., Loubet E, Bobillot J-P, Marie D., Saint-Dizier A. 1970. Atlas de biologie, Ed. Librairie Stock et Librairie Générale Française, traduit de la version allemande de Vogel G. et Angenmann H. 1967.Atlas zur Biologie. Deutscher Taschenbuch Verlag G.m .b.h. et Co, ...

Chapitre I - 45 - Khattabi H., 2002, Intérêts de l’étude des paramètres hydrogéologiques et hydrobiologiques pour la compréhension du fonctionnement de la station de traitement des lixiviats de la décharge d’ordures ménagères d’Etueffont (Belfort, France), Consulté le 15/07/2006, sur le site : http:...

Chapitre II - 46 - Chapitre II: COMPTAGE ET ESTIMATION DE BIOMASSE DE D. pulex PAR TRAITEMENT D’IMAGE I. Introduction Dans les conditions de laboratoire, deux principales démarches sont habituellement utilisées dans la littérature pour suivre les biomasses de zooplancton en général et de cladocères ...

Chapitre II - 47 - Le traitement d’image permet de suivre entièrement la même population durant toute la période d’une expérience en partant de la composition désirée d’individus (en termes de stade de développement). Il permet non seulement le comptage des individus mais également la mesure de leur...

Chapitre II - 48 - II.2 Traitement d’image Après leurs captures, les images sont traitées conformément à Færovig et al. (2002), en réalisant une soustraction entre les deux images successives de chaque effectif (Figures II.2 à II.5). À l’aide du logiciel Image - Proplus (MediaCybernetics). La soustr...

Chapitre II - 51 - II.7 Traitement des données Toutes les données récoltées ont été traitées à l’aide du logiciel statistica (StatSoft, Inc). III. Resultats et discussion III.1 Calibration du comptage par traitement d’image Les données brutes de la calibration du comptage sont présentées dans le tab...

Chapitre II - 53 - Figure II.10: Tes t de normalité des données brutes relativ es à l'ax e min dors (µm), Kolmogorov -Smirnov , d= 0,110, p = n.s ., Lillief ors p < 0,01 Tes t du Chi² = 11,180, dl = 9 (ajustés) , p = 0,264 112,5 150,0 187,5 225,0 262,5 300,0 337,5 375,0 412,5 450,0 487,5 525,0 56...

Chapitre II - 55 - Pour l’axe mineur dorsal également (tableaux II.6 et II.7), le modèle linéaire sans terme indépendant : Axe mineur dorsal microscope= 0,316*Axe majeur microscope, (F(1,93)= 669,72 avec p=0,00 ; R 2 ajusté =0,88) rend mieux compte de la réalité Tableau II.6: Analyse des coefficient...

Chapitre II - 58 - Les résultats obtenus des analyses de régressions (Tableaux II.11 et II.12) révèlent que les régressions obtenues pour l’axe majeur sont meilleures (r 2ajusté ={0,85 ; 0,86} et F={537,103 ; 578,51} avec p<0,00 <<0,05 pour n=94) que celles obtenues pour l’axe mineur dorsal...

Chapitre II - 59 - Figure II. 14: Test de normalité de la distribution des biais relatifs des mesures d'axe majeur par traitement d'image par rapport aux mesures effectuées au microscope Kolmogorov-Smirnov, d= 0,114; p < 0, 20, Lilliefors p < 0, 01 T est du Chi ² = 6,72, dl = 3 (aj usté s) , p...

Chapitre II - 60 - Figure II.15 : Corrélation entre Axe m ajeur m es uré au m icros cope et Axe m ajeur es tim é par le m odèle r = 0,93; p = 0,00 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Axe m ajeur m es uré au m icros cope (µm ) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 A x e m a je u r...

Chapitre II - 61 - III.4 Relation poids sec - taille des individus La relation taille–poids sec est d’abord étudiée avec les tailles mesurées au microscope afin de pouvoir comparer nos résultats aux données de la littérature. Ensuite, les tailles sont converties en leurs valeurs mesurées par traitem...

Chapitre II - 63 - Mais, la comparaison de poids secs estimés (à l’aide des modèles de régressions) aux poids secs mesurés, révèle que les poids secs estimés à partir de l’axe majeur sont plus proches de la réalité que ceux estimés à partir du biovolume (Figure II.19) . Færovig et al. (2002), n’ont ...

Chapitre II - 64 - Tableau II.18: Expressions de poids sec relevées dans la littérature pour D. pulex Référence Expression originale du poids sec Expression uniformisée du poids sec (µg) Nature des individus Ce travail Pds sec ( µg) = 1,811.10 -7 L 2,585 (µm) 1,811.10 -7 *L 2,585 (µm) Sans œuf Dumon...

Chapitre II - 65 - Figure II.20 :T est de norm al i té d es bi ai s rel ati fs aux esti m ati ons de poi ds se c de D. pul ex pa r trai tem en t d 'i m age K-S d=0,089; p> 0,20; Lilliefors p> 0.20 -80 -6 0 -40 -20 0 20 40 6 0 X <= Borne de catégori e 0 1 2 3 4 5 N o m b re d 'o b s e rv a t...

Chapitre II - 66 - - Il s’avère donc possible d’appliquer le traitement d’image à l’estimation de l’abondance et de la biomasse de D. pulex , pour étudier la cinétique de sa croissance au laboratoire en estimant la biomasse (en poids sec) à l’aide de la formule : µm) en majeur axe l' (avec ) maj (Ax...

Chapitre III - 67 - Chapitre III : ÉTALONNAGE DES MESURES DE BIOMASSE DE SUBSTRAT PAR SPECTROPHOTOMETRIE, ETUDES DE FACTEURS DE CONVERSION ENTRE UNITÉS ET APPLICABILITE DES BIOMOLES PROPOSEES DANS LE MODELE DE LAGUNAGE AUX SUBSTRATS ETUDIES I. Introduction En prélude aux études de cinétique et de st...

Chapitre III - 68 - II. Matériels et Méthodes II.1 Origines des souches de substrat Scenedesmus sp. La souche de Scenedesmus sp. nous a été fournie par le Docteur Franck Fabrice du Laboratoire de Bioénergétique de l’université de Liège. Il s’agit d’une souche locale. M. aeruginosa La souche de Micro...

Chapitre III - 69 - II.3.1 Mesure de densité optique Les densités optiques ont été mesurées à l’aide d’un spectrophotomètre UV-3100PC (Figure III.1). Les mesures de densités optiques des différentes suspensions de substrats ( E. coli , M. aeruginosa et Scenedesmus sp .) ont été effectuées à des long...

Chapitre III - 70 - La concentration cellulaire se calcule à partir des comptages effectués à l’aide de cette cellule par la formule : dilution * 1000 * 0,1mm * 0,0025mm * 20) * (2 ) n + (n = l cellules.m de Nombre 2 2 1 1 Avec n 1 et n 2 , les nombres de cellules comptés respectivement dans 20 case...

Chapitre III - 71 - [ ] (ml) ensemencé volume dilution * colonie de Nombre (UFC/ml) coli E. = II.3.4 Estimations des matières en suspension (MES) et des Matières Volatiles en Suspension (MVS) Les estimations de MES (mg/ml), ont été déterminées conformément au protocole décrit par l’A.P.H. A. (1995)....

Chapitre III - 73 - II.3.5 Mesures de DCO des biomasses de substrats Les mesures de DCO ont été effectuées par la méthode photométrique à l’aide des tests en tubes DCO (Spectroquant, Merck). Une quantité suffisante de culture (suspension d’algue ou de bactérie) est d’abord complètement débarrassée d...

Chapitre III - 74 - A défaut de réaliser des analyses de composition élémentaire pour chacun des substrats considérés dans le présent travail, l’applicabilité des biomoles proposées dans le modèle de lagunage de l’unité "Eau et Assainissement" et dans le RWQM1 (Reichert et al., 2001) à ces s...

Chapitre III - 75 - III. Résultats et discussions III.1 Etalonnage des estimations de biomasse de scenedesmus sp . par mesures d’absorbance a 760 nm et établissement de facteurs de conversion entre les différentes unités III.1.1 Etalonnage des estimations de densités cellulaires de Scenedesmus sp. p...

Chapitre III - 76 - Figure III.6: Test de norma lité des biais rela tif des estima tions de densité cellulaire de Scenedesmus sp . pa r spectrophotométrie (%) Test du Chi² = 2 ,84, dl = 2 (a justés) , p = 0 ,24 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 Catégorie (limites sup.) 0 1 2 3 ...

Chapitre III - 77 - Les analyses de régression (Tableaux III.5 et III.6) révèlent que le modèle: MES Scenedesmus sp. (mg/ml)= (0,432±0,006)*Abs 760nm , s’ajuste très bien à nos données (F(1,44)= 573,678 avec p<0,05 ; R 2 ajusté = 0,93) et permet par conséquent, d’estimer la teneur en poids sec de...

Chapitre III - 78 - Figure III.8: Droite d'étalonnage DCO Scenedesmus sp. =f (A bs 760nnm ) A bs 760nm : DCO Scenedesmus sp (mg d'O 2 /l): y = 619*x ; 0,95 Int. Conf . r = 0,95; p = 0,00; r² = 0,90 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 Abs 760nm 0 50 100 150 200 250 300 D C O S c e n e d e s ...

Chapitre III - 79 - Figure III.9 : Analys e de corrélation entre MES es tim é via DCO es tim é et MES m es urées MES (mg/ml) :MES via DCO es tim é: r = 0,98; p = 0.00; r² = 0,97 MES via DCO es tim é = 0,0307+0,7958*x; 0,95 Int. Conf. 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 MES (mg/ml)...

Chapitre III - 80 - Tableau III.11: Equivalents DCO (iDCO) déterminés expérimentalement MES (mg/l) DCO mesurée (mg d'O 2 /l) iDCO (mg d'O 2 /mg MES) MES (mg/l) DCO mesurée (mg d'O 2 /l) iDCO (mg d'O 2 /mg MES) 87,50 91 1,04 213,59 220 1,03 81,19 82 1,01 525,58 452 0,86 66,36 71 1,07 442,16 451 1,02 ...

Chapitre III - 81 - Il ressort de cette équation que l’équivalent DCO théorique estimé à partir des données de Reichert et al . (2001) est de 0,95 g d’O 2 /g d’algue . La comparaison de la moyenne des mesures expérimentales de DCO de Scenedesmus sp ., (Tableau III.13) à l’équivalent DCO théorique dé...

Chapitre III - 82 - Le ratio entre les deux équations calibrations entre densité cellulaire et absorbance d’une part et, entre MES et absorbance d’autre part, permet d’estimer le poids sec d’une cellule de Scenedesmus sp ., à environ 1,95.10 -8 mg soit encore : 19,5 pg : cel / pg 5 , 19 = = 5 sp. s ...

Chapitre III - 85 - De ce ratio, on peut établir: MES M. aeruginosa (mg/l)=1,059*DCO M. aeruginosa (mg d’O 2 /l). Les biais relatifs entre valeurs mesurées et valeurs estimées à l’aide de l’équation établie ci-dessus sont normalement distribués (Test du Chi² = 3,018 ; dl = 1 (ajustés), p= 0,08>0,...

Chapitre III - 86 - Figure III.13: Nuage de Points de [E. coli] (UFC/m l) en fonction de Abs 600nm Abs 600nm :[E. coli] (UFC/m l) : r = 0,89; p = 0,00; r² = 0,80 [ E. coli] (UFC/m l) = 2,6895E7+1,7134E9*x; 0,95 Int. Conf. -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 Abs 600nm -1E8 0 1E8 2E8 3E...

Chapitre IV - 89 - Chapitre IV: CARACTERISATION DE LA CINETIQUE DE CROISSANCE DE D. pulex SUR Scenedesmus sp ., E. coli , et M. aeruginosa I. Introduction En biotechnologie, la cinétique de croissance (production) d’un organisme, décrit la vitesse à laquelle cet organisme est produit dans un réacteu...

Chapitre IV - 90 - Une cinétique de type inhibition de croissance s’observe lorsque le substrat est favorable à la croissance de l’organisme étudié avec toutefois, une diminution du taux de croissance en présence des fortes concentrations de substrat. La cinétique de type mortalité conviendrait s’il...

Chapitre IV - 92 - Somme de cinétiques de croissance avec paramètre d’interaction Ce type de modèle ( proposé par Yoon et al ., 1977, cité par Reardon et al. , 2000) est utilisé pour décrire des types d’inhibitions non spécifiques entre deux ou plusieurs substrats homologues , lorsque les interactio...

Chapitre IV - 93 - Pour Reardon et al. (2000), les formes multiplicatives ne sont pas adaptées pour les substrats homologues (dans notre cas : E. coli , Scenedesmus sp . et M. aeruginosa ), car si la teneur d’un substrat s’approchait de zéro, la fonction de croissance tendrait aussi vers zéro, alors...

Chapitre IV - 94 - II.1.2.2 Adaptation de la méthode aux daphnies Ainsi que le soulignait Reardon et al. (2000), malgré que la croissance des microorganismes sur des substrats mixtes est rencontrée dans la nature, la caractérisation mathématique de la cinétique de leur croissance sur ces substrats m...

Chapitre IV - 95 - Avec la découverte de milieux synthétiques susceptibles de supporter à la fois la croissance des algues et des daphnies tels que le milieux Combo (Kilham et al ., 1998), il est devenu encore plus facile de mettre en œuvre des systèmes de cultures en continu qui supportent à la foi...

Chapitre IV - 97 - II.1.2.4 Détermination du taux de croissance de D. pulex sur chaque concentration en substrat Dans les conditions favorables de culture, la croissance démographique des daphnies est considérée comme exponentielle et, généralement décrite par le modèle de Krebs (1985), cité par Alv...

Chapitre IV - 98 - - Le taux de croissance maximale dans nos conditions expérimentales, de chacune de ces deux espèces de substrat cultivée en chémostat soit respectivement 0,73 j -1 pour Scenesdesmus sp . et 0,50 j -1 Microcystis aeruginosa ; - La concentration finale visée de substrat (C f. substr...

Chapitre IV - 99 - En définitive, les calculs de gestion du chémostat ont été effectués à l’aide du tableur Excel. Un exemple est fourni des variables et paramètres considérés dans les calculs est fourni dans le tableau IV.2. Du fait de la relation qui lie la concentration finale (Cf) visée dans les...

Chapitre IV - 101 - Après chaque estimation de biomasse (chaque deux jours), les cuves de culture de daphnie sont remplacées par d’autres plus propres. De même, le contenu de chaque cuve est remplacé par le volume et la concentration en substrat requis. II.3 Estimation et suivi des biomasses Toutes ...

Chapitre IV - 102 - La qualité nutritive des algues employées par ces auteurs est assurée par un renouvellement périodique du milieu. Leurs données ne sont pas exprimées dans les unités utilisées dans le modèle de lagunage de l’unité "Assainissement et Environnement (et par ricochet, dans ce tra...

Chapitre IV - 103 - Figure IV.6 :Taux de crois s ance (r) de D. Excisum pour [S. acum inatus]=5E5 cel/m l Tem ps (j):5E5 1: y = 0,1104 + 0,55*x; r = 0,99; p = 0,00; r² = 0,97 Tem ps (j):5E5 2: y = -0,51 + 0,63*x; r = 0,98; p = 0,00; r² = 0,95 Tem ps (j):5E5 3: y = 0,32 + 0,56*x; r = 0,97; p = 0,00; ...

Chapitre IV - 104 - Tableau IV. 5 : Comparaison des ajustements des taux de croissance de D. excisum à divers modèles de cinétique de croissance Modèle Effet Somme des carrés DL Moindres carrés Valeur F Valeur p r variance expliquée (%) Monod Régression 12,45 2 6,22 287,19 0,00 0,50 25 Résidu 0,35 1...

Chapitre IV - 106 - III.1.5 Vérification sommaire de la fiabilité de ces estimations des paramètres L’analyse sommaire de la fiabilité des estimations (Tableau IV.7 et Figure IV.11) révèle que le modèle d’Edwards décrit effectivement mieux la cinétique de la croissance de D. excisum sur S. acuminatu...

Chapitre IV - 107 - Tableau IV.8 : Les teneurs Scenedesmus sp considérées pour l’étude de la cinétique de croissance de D. pulex [ Scenedesmus sp .] Cel/ml mg/l mg d’O 2 /l 9,42E+03 0,18 0,17 2,22E+05 4,32 4,10 1,11E+06 21,60 20,5 2,22E+06 43,20 41,04 4,04E+06 78,55 74,62 1,21E+07 235,64 223,86 III....

Chapitre IV - 108 - III.2.2 Évolution des taux spécifiques de croissance démographique et détermination du moment de la 1ère ponte Pour toutes les teneurs en Scenedesmus sp. utilisées dans ces expérimentations (de 0,18 mg/l (soit 9,42.10 3 cel/ml) à 235,64mg/ml (1,21.10 7 cel/ml)), il a été observé ...

Chapitre IV - 109 - III.2.3 Taux spécifiques de croissance pondérale de D. pulex sur chaque teneur en Scenedesmus sp. Les Figures IV.14 à IV.19 illustrent les déterminations graphiques des taux de croissance pondérales des biomasses de D. pulex pour chaque teneur en Scenedesmus sp . Suivant la synth...

Chapitre IV - 111 - Figure IV.17 : Détermination du taux de croissance pondérale pour [ Scenedesmus sp. ]=43,20mg /l ou 2,22.10 6 cel/ml Temps (j):T2: y = -0,07 + 0,38*x; r = 0,99; p = 0,00; r² = 0,99 Temps (j):T3: y = 0,07 + 0,33*x; r = 0,996; p = 0,00; r² = 0,99 T2 T3 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 Temps (...

Chapitre IV - 112 - Figure IV.19 : Déterm ination du taux de crois s ance pondérale pour [Scenedesm us sp.]=235,64m g/l ou 1,21.10 7 cel/m l Temps (j):T1: y = 0,61 + 0,26*x; r = 0,91; p = 0,00; r² = 0,83 Temps (j):T2: y = -0,21 + 0,25*x; r = 0,95; p = 0,00; r² = 0,90 T1 T2 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T...

Chapitre IV - 113 - Tableau IV.10: Comparaison des ajustements des données expérimentales relatives à la croissance de D. pulex sur Scenedesmus sp. à divers modèles de cinétique de croissance Modèle Effet Somme des carrés DL Moindres carrés Valeur F Valeur p r % de la variance expliquée Monod Régres...

Chapitre IV - 114 - Les estimations des valeurs des paramètres cinétiques dans notre cas, pour la croissance de D. pulex sur Scenedesmus sp . sont de meilleures qualités statistiques que celles obtenues en traitant les données de Ovie et Ovie (2008) concernant la croissance de D. excisum sur S. acum...

Chapitre IV - 115 - Figure IV.20 : Ajustement des données expérimentales au modèle d'Edwards: r=((r max *X)/(Kx+X))*(Exp(-X/K I )) y=(((0,37)*x)/((0,14)+x))*(exp(-x/(577,36))) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 [ Scenedesm us sp.] (m g/l) -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 ...

Chapitre IV - 116 - Figure IV.22 : Ajustement des données expérimentales au modèle d'Andrews: r=(r max *X)/((Kx+X)*(1+(X/K I ))) y=((0,38)*x)/(((0,15)+x)*(1+(x/(459,43)))) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 [ Scenedesmus sp.] (mg/l) 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 r ...

Chapitre IV - 117 - III.2.5 Suivi des variables physico-chimiques lors des cultures de D. pulex sur Scenedesmus sp . Pour des raisons de logistique, les expériences n’ont pas pu être réalisées simultanément sur les différentes teneurs en Scenedesmus sp. les cultures ont été réalisées dans des bains ...

Chapitre IV - 118 - Parmi les causes de l’inhibition de la croissance des cladocères, observées en présence de fortes teneurs algales, Herzig (1979 ; cité par Ovie et Ovie, 2008) a suspecté la dépression temporaire d'oxygène dissous causée par la respiration intense des algues qui survient pendant l...

Chapitre IV - 119 - Figure IV.26 : Estimation du taux spécifique de croissance d'E. coli sur le milieu minimum glucosé Tem ps (h):Ln(N/N 0 ): y = -0,46 + 0,66*x; r = 0,99; p = 0,00; r² = 0,99 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Tem ps (h) -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2...

Chapitre IV - 121 - Figure IV.28 : Nuage de Points de r graphique (j -1 ) en fonction de Ln(MES E. coli ) -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 Ln(MES E. c oli ) 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 r g ra p h iq u e ( j -1 ) III.3.4 Ajustement des données aux modèles de cinétique de crois...

Chapitre IV - 122 - Durant les deux semaines qu’ont duré nos cultures, nous n’avons pas pu observer que les cultures de daphnies ne se maintiennent pas lorsqu’elles sont nourries uniquement de bactéries ainsi que l’a mentionné Tezuka (1971) ; cela peut être dû au fait que le milieu Combo (Kilham et ...

Chapitre IV - 123 - Figure IV.30 : Evolution des teneurs moy ennes en ox ygène dans les cultures de D. pul ex s ur E. col i 1E2 1E5 1E6 1E8 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 2 3 4 5 6 7 8 [O 2 ] (m g /l ) III.4 Cinétique de mortalité de D. pulex sur M. aeruginosa III.4.1 Croissance de M. aeruginosa sur le mil...

Chapitre IV - 124 - Tableau IV.16: Teneurs en M. aeruginosa utilisées dans ce travail [ M. aeruginosa ] Cel/ml mg/l Équivalent DCO (mg d'O 2 /l) 2,00E+06 44,91 42,42 1,10E+05 2,47 2,33 1,10E+06 24,70 23,33 5,50E+05 12,35 11,67 III.4.2 Évolution des taux spécifiques de mortalité de D. pulex sur M. ae...

Chapitre IV - 125 - La détermination des taux spécifiques de mortalité en poids/poids.jour pour chacune des teneurs en M. aeruginosa est relativement plus difficile que ceux exprimés en nombre d’individus/nombre d’individus.j (Figures IV.34 à IV.41). Mais face à l’évidence de la mortalité , nous avo...

Chapitre IV - 126 - -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 0 2 4 6 8 10 LN ( X /X 0 ) Temps (jour) Figure IV.34: Evolution Ln(X/X 0 ) pour [ M. aeruginosa ]=2E6 cel/ml T1 T2 y = -0,4833x + 3,8691 R² = 0,8176 y = -0,627x + 4,1611 R² = 0,8829 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 0 5 10 ...

Chapitre IV - 129 - Tableau IV.19: Analyse des coefficients des modèles taux de mortalité de D. pulex =f([ M. aeruginosa ]) Modèle d Dp-Ma (j-1) (param.) d Dp-Ma (j -1 ) Err-Type d Dp-Ma (j -1 ) t d Dp-Ma (j -1 ) p -95% Lim Conf +95% Lim. Conf d Dp-Ma (j -1 ) Bêta (ß) d Dp-Ma (j -1 ) - ErTyp.ß -95% ...

Chapitre IV - 131 - III.6 Cinétique globale de croissance de D. pulex sur ses substrats III.6.1 Taux de croissance pondérale sur différentes mixtures de Scenedesmus sp . et E. coli Au regard des résultats obtenus des études réalisées en considérant les substrats individuellement, la cinétique global...

Chapitre IV - 132 - Avec les définitions des symboles conformes à celles données dans la partie "Matériels et Méthodes" III.6.3 Estimation des paramètres d’interaction Nos données expérimentales s’ajustent très bien au modèle de cinétique de croissance avec paramètres d’interaction (≈80% de ...

Chapitre IV - 133 - Afin de tester la pertinence de considérer l’interaction ainsi relevé entre Scenedesmus sp. et E. coli , sur la croissance de D. pulex , nous avons comparé les ajustements de nos données, d’une part au modèle de cinétique de croissance avec paramètre d’interaction, à ceux réalisé...

Chapitre V - 137 - Chapitre V: DESCRIPTION CONCEPTUELLE DU SOUS - MODELE "PRODUCTION DES CLADOCERES DANS LES BASSINS DE LAGUNAGE" I. Introduction Au regard des résultats obtenus de la caractérisation de la cinétique de croissance des cladocères (chapitre IV) qui montrent clairement que seule...

Chapitre V - 138 - En considérant une biomôle constante pour toutes les classes de taille de daphnies, le sous-modèle décrit une relation stœchiométrique entre la biomasse de daphnie et celles des substrats qu’elle consomme d’une part, et les produits qu’elle excrète d’autre part, au cours de ce pro...

Chapitre V - 139 - Figure V.1: Description schématique du modèle proposé Synthèse Dans le sous-modèle ici proposé, le taux net de croissance des daphnies dans un bassin de lagunage, résulte du solde entre les taux respectifs des processus de croissance (r croissance ) , de respiration endogène (k re...

Chapitre V - 142 - II.1.3 Processus de mortalité (avec ou sans l’influence des cyanobactéries) Ce processus traduit la perte de biomasse active de cladocères (par effet de vieillissement) sans que cela soit associé à une consommation d’oxygène. La biomasse active ainsi perdue va accroitre la matière...

Chapitre V - 145 - Leur biomasse est exprimée en équivalent DCO par litre ou en poids sec par litre. III. Expression du sous modèle dans le formalisme de matrice des processus Le formalisme de matrice des processus (Henze et al. , 2000) est un format de description synthétique des modèles de convers...

Chapitre V - 146 - Le formalisme de matrice des processus (Henze et al. , 2000) facilite aussi la vérification de la conservation de la matière relativement à chaque élément chimique dans chaque processus, soit : ∑ 0 = t ij α υ . Parfois, seule la matrice des stœchiométries est présentée, accompagné...

Chapitre V - 147 - Continuité Substances et/ou organismes B il an m as si q u e Composé (i) Processus (j) S NH4 S HPO4 S O2 S HCO3 X Scene X E. coli X D. p X M.a X S X I Vitesse des processus, ρ j (g/l.j) 1 Croissance sur algues + + - + - +1 + p D. Scene I Scene coli E. . coli/Scene E. Scene X Scene...

Chapitre V - 149 - Tableau V.2: Les paramètres cinétiques Symbole Définition Unité r max,D.p , Scenedesmus sp , T° Taux de croissance spécifique maximum de D. pulex sur Scenedesmus sp. j -1 r max,D.p , E. coli , T° Taux de croissance spécifique maximum de D. pulex sur E. coli. j -1 Kx, algue Constan...

Chapitre VI - 152 - Cet effet toxique létal qu’exercent les cyanobactéries sur les cladocères doit être pris en compte pour bien modéliser la production de cladocères dans tout système . A notre connaissance, aucun autre modèle n’avait abordé cet aspect de la modélisation. Omlin et al. (2001) ont bi...

Chapitre VI - 153 - o La période d’acclimatation, avant la mesure du taux d’ingestion, (Buikema, 1973) o La densité des cladocères dans le milieu (Helgen, 1987) o La température, dont l’effet varie en fonction de la concentration en substrat (Kersting, 1978). La composition élémentaire en C, N et P ...

Chapitre VI - 154 - III. Matériels et méthodes Dans le présent travail, les deux approches de comptabilité de la matière utilisées dans le RWQM1 (Reichert et al ., 2001) ont été adoptées pour décrire la stœchiométrie de chacun des quatre processus de conversion biochimique dans lesquels interviennen...

Chapitre VI - 158 - De même que pour le rendement de production de daphnies, le concept de taux d’excrétion utilisé ici (en modélisation) diffère de celui généralement employé en hydrobiologie. Dans ce travail, on s’intéresse pour une même période, à la quantité (en g de poids sec) de substrat excré...

Chapitre VI - 159 - h 1 * ) daphnie sec poids g ( α * daphnie) sec (poids g * h substrat) de sec (poids g = ) substrat de sec poids ( mX ∆ substrat Les lignes qui suivent présentent les méthodes pour déterminer le taux d’ingestion et la croissance pondérale. o Mesure du taux d’ingestion Peters (1984...

Chapitre VI - 160 - La justification donnée à ce choix est que même s’il a été rapporté que la durée minimale du transit intestinal de D. pulex est supérieure à 10 min (Pacaud, 1939), l’égestion post abdominale du substrat marqué pourrait démarrer pour des fortes concentrations de substrat, après en...

Chapitre VI - 161 - 5 ème étape: Calcul du taux d’ingestion Les taux d’ingestion seront déterminés sur chacun des substrats: Scenedesmus sp . et E. coli. Mesure de la variation pondérale des cladocères "∆m XDaphnie " La croissance somatique des cladocères survient de manière périodique et pr...

Chapitre VI - 162 - La terminologie anglaise distingue "Egestion" qui correspond à la fraction des aliments non assimilés à travers le tube digestif et éliminés sous forme de fèces et, "excretion" qui correspond aux déchets résultants de l’assimilation. Dans le présent travail de mod...

Chapitre VI - 163 - Substrat i D.p i X. - X X D a X D = consommé substrat molaire DCO a produite biomasse molaire DCO = ingéré substrat DCO g produite biomasse DCO g = Y S D.p molaire CO molaire CO alors, ubstrat S D.p X p D. X D Y D a molaire CO molaire CO × = (1) o Calcul du coefficient stœchiomét...

Chapitre VI - 164 - II.2.3.2.1 Cas des composés à DCO non nuls Les coefficients stœchiométriques précédemment calculés sur base de relations molaires entre les réactifs et les produits, sont présentés dans le formalisme de Pertersen en calculant les quantités (en DCO) des réactifs et des produits, p...

Chapitre VI - 166 - Dans cette démarche, il est proposé que s’il n’y a pas une forte évidence de différence de compositions élémentaires pour les différentes classes de matières organiques, l’on utilise la même composition élémentaire pour les algues, les consommateurs (donc ici, les cladocères) et ...

Chapitre VI - 167 - II.4.3 Détermination des valeurs des coefficients stœchiométriques du processus de mortalité Les valeurs des huit (8) coefficients stœchiométriques inconnus (a, b, c, d, e, f, g et h) sont déterminées en résolvant un système d’équation comprenant : - Les deux (2) équations relati...

Chapitre VI - 168 - Tableau VI.4: Analyse de l’influence de la température de séchage sur la valeur de la fraction organique (Test t pour des Echantillons Indépendants) Moyenne - Groupe 1 Moyenne - Groupe 2 valeur t dl p N Actifs Groupe 1 N Actifs Groupe 2 Ec-Type Groupe 1 Ec-Type Groupe 2 Ratio F -...

Chapitre VI - 169 - IV.1.3 Mesures expérimentales réalisées sur nos cultures de D. pulex Deux mesures ont été effectuées sur nos cultures de D. pulex . Il d’agit d’une part, de mesures de DCO, et d’autre part, de composition élémentaire. Leurs résultats sont présentés respectivement dans les tableau...

Chapitre VI - 170 - Tableau VI.10 : Comparaison de la DCO expérimentale à la théoriquecalculée d’après les données de Birge et Juday (1922) cités par Baudouin et Ravera (1972) Moyenne Ec-Type N Erreur-T Valeur de Référence Valeur t dl p Equivalent DCO Daphnies mesuré (g d’O 2 /g D. pulex ) 0,97 0,12...

Chapitre VI - 171 - IV.3 Stœchiométrie du processus de croissance IV.3.1 Croissance sur Scenedesmus sp. Le processus de la croissance de D. pulex sur Scenedesmus sp. est conceptuellement décrit par l’équation de réaction é.2. En considérant les valeurs des paramètres stœchiométriques indiquées, dans...

Chapitre VI - 172 - A cette étape de la description du processus de croissance de D. pulex , on observe que pour produire 1g d’équivalent DCO de D. pulex, 5 g d’équivalent DCO de Scenedesmus sp., sont oxydés dont 0,76 sont convertis en matières organiques particulaire et, le reste (soit 3,24 équival...

Chapitre VI - 174 - La matrice de Petersen relative au processus de respiration de D. pulex , peut alors être présentée partiellement (Tableau VI.19). Tableau VI.19: Matrice partielle de Petersen relative à la respiration de D. pulex S NH4 (gN-NH4) S O2 (g DCO) S HCO3 (g C-HCO 3 ) S HPO4 (g P-HPO 4 ...

Chapitre VI - 175 - Tableau VI.22 : Matrice partielle de Petersen relative à la mortalité de D. pulex S NH4 (gN-NH4) S O2 (g DCO) S HCO3 (g C-HCO 3 ) S HPO4 (g P-HPO 4 ) S H (g H) X Scene (g DCO) X E. Coli (g DCO) X Dp (g DCO) Xs (g DCO) Xi (g DCO) Mortalité de D. pulex due ou non à la toxicité des ...

Chapitre VI - 176 - VI. Conclusion La comparaison de nos données expérimentales sur la composition élémentaire de D. pulex , aux données de la littérature y compris celles considérées dans le RWQM1 (Reichert et al., 2001), a montré que la biomole proposée pour le zooplancton dans le RWQM1 (Reichert ...

Chapitre VII - 180 - Chapitre VII : ANALYSE DE RENTABILITE D’UN AVANT-PROJET DE VALORISATION DES CLADOCERES PRODUITS DANS LES BASSINS DE LAGUNAGE AU BENIN I. Introduction I.1 Contexte et justification Le contexte du présent projet, développé en détail dans l’introduction générale de la thèse, se car...

Chapitre VII - 181 - - Les expériences de valorisation directe du phytoplancton pour produire des poissons phytoplanctonophages correspondent aux travaux, plus récents, d’Edwards (1992 cité par Mara et al. , 1993); et de Mara et al. (1993). Leur principe pourrait être appliqué pour produire des espè...

Chapitre VII - 182 - I.2 Objectifs de l’avant-projet I.2.1 Objectif général Contribuer aux efforts de facilitation de l’accès à l’assainissement pour tous dans les pays du sud, en intégrant des incitants financiers dans les projets d’assainissement. I.2.2 Objectif spécifique Estimer la rentabilité f...

Chapitre VII - 183 - En effet d’après Cowey (1979) cité par Guérrin (1988) la teneur en protéine du zooplancton déshydraté suffit à couvrir les besoins quantitatifs de la plupart des poissons étudiés ; ces besoins sont compris entre 38% et 46% de l’aliment sec, pour la carpe commune, la truite arc-e...

Chapitre VII - 184 - L’autre raison qui justifie, dans notre contexte, la préférence pour les bassins de maturation est leur faible exigence en terres (1 ha environ) comparé aux 6 ha qui auraient été nécessaires dans notre contexte (§C.2) pour le bassin à poisson. Ainsi, les caractéristiques des bas...

Chapitre VII - 185 - Les caractéristiques moyennes des eaux usées, d’un pays donné, sont généralement exprimées sous la forme d’équivalent-habitant c’est-à-dire la quantité de pollution générée par un habitant. Leur connaissance combinée à la connaissance de l’effectif de la population ciblée par le...

Chapitre VII - 186 - Pour une profondeur (p fac ) de 1,5m, le débit (Q) de 1000m 3 /j, et un temps de séjour (ts fac ) de 5 jours proposé par Mara (1993), on obtient une surface moyenne (S fac ) à la mi- profondeur du bassin facultatifs, de 3333m 2 (cal cul ci-dessous): 2 1 3 fac fac fac m 3333 = m ...

Chapitre VII - 187 - Ce : la concentration en coliforme dans l’effluent (UFC/100 ml) ts ana , ts fac , ts mat,1 et ts mat,2 : respectivement, les temps de rétention hydraulique (temps de séjour) dans le bassin anaérobie, dans le bassin facultatif et dans le bassin de maturation. k : Constante d’abat...

Chapitre VII - 189 - II.2.1.6 Le Dessableur Le dessableur permet de retenir les particules denses dont la vitesse de chute est comprise entre 0,2 et 0,3 m/s (principalement le sable) en amont de la station pour éviter qu’ils s’accumulent dans les bassins, réduisant leur volume utile pour l’eau usée,...

Chapitre VII - 192 - III. Méthode La méthode proposée pour analyser la viabilité économique du projet, repose sur une analyse de filière pour chacune de ses deux variantes, et une comparaison de leur rentabilité financière. III.1 Analyse de filière L’analyse de filière, a été faite suivant une démar...

Chapitre VII - 193 - III.2 Analyse de rentabilité financière La rentabilité financière de chaque variante est analysée en comparant le coût de revient au prix de vente possible, pour chacune unité du produit généré (daphnies fraiches ou sèches dans le cas de la variante 1, ou poisson dans le cas de ...

Chapitre VII - 194 - IV.1.1.2 Identification et estimation des besoins de financement IV.1.1.2.1 Identification des besoins de financement par activité Tableau VII.3: Besoins de financements identifiés pour la sous variante 1 du projet Activité Besoin de Financement Nature du financement Production ...

Chapitre VII - 195 - o Une batterie qui assure la fourniture d’énergie o Un contacteur o Un coffre de protection étanche équipé de deux poignets de portage - Le dispositif de pêche. Il comprend : o Un flotteur qui assure la flottation du système en maintenant le moteur émergé o Un moteur (12V/20W) q...

Chapitre VII - 196 - Tableau VII.4 : Estimation détaillée du prix de revient d’un appareil- collecteur Rubrique Composante Montant (€) Energie Batterie 12V, 110Ah 180 Coffre étanche de protection de la batterie 108 Câble de rechargement pour batterie auto 25 Poignets de portage du coffre 20 Support ...

Chapitre VII - 197 - Coût d’un rechargement d’une batterie - Caractéristiques du chargeur de la batterie : o Tension (U chargeur ):12V o Intensité (I chargeur ):12A o Puissance du chargeur (P chargeur ) : 12V *12A =144W soit 0,144kW - Caractéristiques de la batterie : o Durée de chargement (T charge...

Chapitre VII - 198 - an an semaines semaine j rouleau j rouleaux / € 6 , 1068 52 * 5 * € 37 , 1 * 3 = Balance Il est prévu d’acquérir quatre balances de cuisine, pour un coût total de 100 € pour les pesées. Main d’œuvre pour le conditionnement Il est prévu l’équivalent de deux personnes pour une rém...

Chapitre VII - 199 - IV.1.1.2.2.4 Activités de commercialisation Véhicule de livraison Un véhicule utilitaire d’occasion est proposé pour un coût estimatif de 5000€ Coût du carburant Le coût annuel de carburant est estimé à 2600€/an an an semaines semaine l l / € 2600 52 * 50 * € 1 = Un forfait annu...

Chapitre VII - 200 - Ce prix de revient peut être ramené à 0,27 €/kg de poids frais, si l’achat des terres et leur aménagement ne sont pas pris en charge par le projet. IV.1.1.4 Estimation du prix de vente par kilogramme de daphnies fraiches En admettant un prix de revient de 0,60 €/kg (si le rembou...

Chapitre VII - 201 - - Dans ces conditions, deux heures par séance de séchage, le coût annuel du séchage est estimé à 437,36 €/an . énergie l' de unitaire coût * conommée Energie énergie l' de annuel Coût = €/an 36 , 437 Kwh 0,22€ * an séchages 994 * séchage h 2 * kW 1 énergie l' de annuel Coût = = ...

Chapitre VII - 202 - Les bénéfices susceptibles d’être réalisés sont considérables dans l’hypothèse d’un bénéfice correspondant à la moitié du prix de vente fixé (14.752 €/ha.an à 15.083 €/ha.an) si l’on considère la surface totale de l’exploitation (et non uniquement celle des bassins de maturation...

Chapitre VII - 203 - Au-delà, on trouve des coefficients d'allométrie nettement supérieurs à 3 et différents chez les mâles et les femelles. La croissance pondérale doit donc être calculée en fonction de ces différents paramètres et surtout en tenant compte des variations saisonnières de condition q...

Chapitre VII - 204 - ( ) l'élevage de durée initial) (Poids final) (Poids TCS ln ln − = Dans le cas présent, en considérant un seul individu, on obtiendra un taux TCS de 0,32/mois comme détaillé dans le calcul ci-dessous: ( ) 1 1 0,01.j ou 32. , 0 mois 20 ln(0,14g) ln(90,06g) TCS − − = − = mois Ce t...

Chapitre VII - 205 - Dans le cadre d’une gestion pérenne de cette activité, 5 poissons devraient être admis à poursuivre leur développement jusqu’à la production du nombre d’alevins requis pour le prochain cycle de production. Pour rappel, une femelle 220 g porte en moyenne 51.000 œufs (Durand, 1978...

Chapitre VII - 206 - IV.2.4.2.2 Activités de récolte Achat de matériels Tableau VII.9 : Estimations des besoins de financement pour la récolte des poissons Matériel Prix unitaire (€) Quantité Montant (€) Grande senne 381,68 20 7633,6 Epuisette 7,63 20 152,6 Bassine 7,63 20 152,6 Peson 3,82 20 76,4 V...

Chapitre VII - 207 - En considérant que le conditionnement durera au maximum un mois pendant chaque cycle de production de 20 mois, d’après ces données de base , le coût annuel de l’énergie nécessaire pour le stockage annuel est de 6,22 €/an estimé conformément au calcul présenté ci-dessous : mois r...

Chapitre VII - 208 - Tableau VII.11: Besoins de financement et prix de revient du poisson Activité Besoin de financement Nature du financement Cout sur dix ans Coût annuel Production Achat de terre Investissement 60000 6000 Aménagement Investissement 104803 10480 Achat d’alevins Investissement 6037,...

Chapitre VIII - 212 - Chapitre VIII: EBAUCHE POUR L’ETUDE APPRONFONDIE DE LA COHERENCE DU MODELE ET DE L’IMPACT DES CLADOCERES SUR L’EPURATION DES EAUX DANS LES BASSINS DE LAGUNAGE I. Introduction Après avoir mis en exergue les insuffisances relevées dans les modèles de la littérature, pour décrire ...

Chapitre VIII - 213 - Plus clairement, nonobstant l’effet des saisons (qui gouvernent par la température, par l’insolation, et par d’autres facteurs, une dynamique des populations aquatiques), en considérant des caractéristiques constantes pour l’eau usée entrant dans un bassin de lagunage, l’on dev...

Chapitre VIII - 214 - II.2 Analyse de l’impact des cladocères sur les performances épuratoires L’impact de la présence des cladocères sur les performances épuratoires est analysé en comparant, à l’état stationnaire, un bassin contenant des cladocères et un bassin témoin (ne contenant pas de cladocèr...

Chapitre VIII - 215 - Chacune des sources de données exploitées a été présentée suivant une grille comportant les quatre principaux points que sont : - Les caractéristiques des bassins : type de bassin de lagunage, charge organique appliquée, temps de séjour, dimensions du bassin, type d’hydrodynami...

Chapitre VIII - 219 - II.7 Simulation dans WEST Comme tout logiciel de simulation, WEST permet de résoudre les multiples équations différentielles inhérentes aux systèmes biologiques dans lesquels chaque modèle traduit un processus spécifique. Le logiciel WEST présente entre autres avantages, de com...

Chapitre VIII - 222 - - Teneurs en azote total - Teneurs phosphates. A ces variables, celles relatives aux biomasses d’algues, de bactéries, de cyanobactéries, et de cladocères peuvent été ajoutées, dans la mesure du possible. 5 ème étape : Définition et réalisation des tests de simulation La simula...

Chapitre VIII - 223 - III.1. Les données de Cauchie (2000) Le travail de Cauchie (2000) a porté sur le suivi de la dynamique du métazooplancton et de la production secondaire de Daphnia magna dans un bassin de lagunage aéré (artificiellement). III.1.1 Caractéristiques des bassins Les caractéristique...

Chapitre VIII - 224 - A noter que les mesures n’ont pas distingué les matières particulaires biodégradables et les matières particulaires inertes. Elles n’évoquent, malheureusement, pas non plus, la présence ou non des cyanobactéries. III.1.3 Les données mobilisées Les données mobilisées portent sur...

Chapitre VIII - 225 - III.2 Les données de Pizay-Parenty (1985) III.2.1 Caractéristiques des bassins Il s’agit d’un ensemble de lagunes disposées en aval d’une station prévue pour recevoir 30.000 équivalents-habitants d’eaux usées par jour. Cet ensemble de lagunes vise, d’une part, à assurer un trai...

Chapitre VIII - 227 - Seul le débit à l’entrée de la serpentine a pu être estimé : initialement prévu pour 400 m 3 /j à 500 m 3 /j, il a dû souvent être monté à 1200 m 3 /j ou 1500 m 3 /j pour compenser les pertes par infiltration. Conséquemment, la charge organique surfacique appliquée sur le bassi...

Chapitre VIII - 228 - Les mesures ont été effectuées au moins une fois par mois au niveau de quatre stations d’échantillonnage, pendant un an (entre la fin juin 1976 et début juin 1977). Les mesures de pH ont toutes été prises le matin avant que ne puisse se faire ressentir l’effet de la photosynthè...

Chapitre VIII - 229 - Figure VIII.9 :Evolution des biomasses d'algues et de bactéries à l'entrée du bassin 3 (Pizay-Parenty, 1985) [ Algues] ( mg DCO/l)(G) Coliformes totaux ( mg DCO/l)(D) [ E. coli ] (mg DCO/l)(D) [ Germes totaux] ( mg DCO/l)(D) 3 1 /0 3 /1 9 7 6 2 0 /0 5 /1 9 7 6 0 9 /0 7 /1 9 7 6...

Chapitre VIII - 230 - III.3 les données de Moreno-Clavel et al. (1990) cités par Moreno-Grau et al. (1996) Les données expérimentales de Moreno-Clavel et al . (1990) cités par Moreno-Grau et al. (1996) et les travaux y relatifs ont été publiés en espagnol par Moreno-Clavel et al . (1990) dont, nous ...

Chapitre VIII - 233 - A partir des valeurs initiales des variables, et des expressions mathématiques employées pour les diverses cinétiques, les auteurs ont montré des résultats de simulation portant sur : - Les bactéries en suspension - Le phytoplancton (facteur de conversion proposé par Jørgensen ...

Chapitre VIII - 234 - Tableau VIII.11: Estimation des charges appliquées et vérification des fonctions des bassins (Source: Kawai et al. 1987) Paramètre Effluent Eau usée brute Bassin anaérobie 1 er Bassin facultatif Effluent 2 ème Bassin facultatif Bassin à Daphnies DBO (mg/l) 284 118 61,6 32,5 13,...

Chapitre VIII - 235 - Tableau VIII.12: Les données mobilisées dans Kawai et al. (1987) Paramètre Eau usée brute Effluent Bassin anaérobie 1 er Bassin facultatif 2 ème Bassin facultatif Bassins à daphnies DBO (mg/l) 284 118 61,6 32,5 13,2 DCO (mg/l) 534 234 196,3 125,4 118,3 N kjeldahl (mg/l) 15,77 1...

Chapitre VIII - 236 - Les caractéristiques du bassin facultatif auquel l’ensemble des bassins est assimilé sont indiquées dans le tableau VIII.13. Tableau VIII.13: Caractéristiques du bassin facultatif considéré par Sunarsih et al. (2013) Paramètre Valeur Unité Volume de bassin 43680 m 3 Temps de sé...

Chapitre VIII - 239 - Guérrin F. 1988. Valorisation du zooplancton produit en étangs de lagunage comme base pour l'alimentation de larves et juvéniles de cyprinidés. Bull. Fr. Pêche Piscic. 311: 113-125. Harerimana C. 2011. Modélisation de l'activité des bactéries du soufre en lagunage Thèse de Doct...

Conclusions – Recommandations - Perspectives - 241 - CONCLUSIONS – RECOMMANDATIONS - PERSPECTIVES Conclusions La présente thèse s’est intéressée à l’amélioration de la modélisation du fonctionnement des bassins de lagunage à travers la prise en compte des processus de conversions biochimiques impliq...

Conclusions – Recommandations - Perspectives - 242 - Ces résultats constituent une importante contribution à la modélisation du fonctionnement de bassins de lagunage du fait qu’ils spécifient clairement les modèles qui décrivent les cinétiques de croissance des cladocères sur leurs substrats et la c...

Conclusions – Recommandations - Perspectives - 243 - En attendant, les analyses cinétiques et stœchiométriques montrent que dans des conditions non limitantes en substrats et en absence de cyanobactéries, la vitesse de croissance des cladocères étant supérieure à la somme des vitesses de leur respir...

Conclusions – Recommandations - Perspectives - 245 - Le contexte stratégique mondial qui vise à promouvoir l’accès à l’assainissement constitue une véritable opportunité, à travers les financements qui sont mis à disposition par la communauté internationale, pour les projets d’assainissement. L’exis...

Annexes Page 1 sur 30 Annexes Annexe I.1 : Essai de présentation du sous- modèle de Hathaway et Stefan (1995) dans une matrice de Petersen Processus O 2 NH 3 H 2 S X Algue X Daphnie Xs Taux de croissance (mg/l.j) 1. Reproduction parthénogénétique - - + ue lg A ue lg A X ue lg A max X + K X r * X Dap...

Annexes Page 2 sur 30 Annexe I.2 : Essai de présentation des processus portant sur le zooplancton dans le modèle de Moreno-Grau et al ., (1996) dans une matrice de Petersen Processus Ss S NH3 S Norg S P S O Xzoop X macrop Xs X Algue X bact susp X P X bact accro X colif. Taux de croissance (mg/l.j) C...

Annexes Page 11 sur 30 Annexe IV.2: Taux spécifiques de croissance démographique de D. pulex sur les différentes teneurs en Scenedesmus sp. Evolution du taux spécifiques de croissance démographique de D. pulex sur [Scenedesmus sp.]=9,42.10 3 cel/ml T1 T2 T3 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Temps (j) -0,6 -0...

Annexes Page 18 sur 30 Annexe VIII.2 : QUESTIONNAIRE 1- Combien de personnes et combien de temps faut-il pour dans un bassin de 500m 2 ? 2- De quels moyens doivent-ils disposer ? - - - - - - 3- Pour chaque matériel cité, donner une estimation du prix d’achat et de la quantité requise Matériel Estima...

Annexes Page 19 sur 30 Annexe VIII.3: Les valeurs des paramètres utilisés pour estimer la production journalière de cladocères Symbole Définition Valeur Unité r max,D.p , Scenedesmus sp , T° Taux de croissance spécifique maximum de D. pulex sur Scenedesmus sp. 0,37± 0,01 j -1 r max,D.p , E. coli , T...