Traitement des eaux usées industrielles par des procédés membranaires sous climat sahélien : cas des eaux usées de brasserie au Burkina Faso

Les industries de production de boissons generent quotidiennement des volumes importants d’eaux usees. Du fait des residus de production et des produits de lavage et de desinfection, ces rejets industriels, en plus d’etre charges en matiere organique, contiennent des polluants mineraux comme le sodium. L’osmose inverse (OI), l’electrodyalyse (ED) et la nanofiltration (NF) sont des procedes performants pour l’elimination des polluants mineraux dissouts et le bioreacteur reacteur a membrane (BaM) pour la degradation de la pollution organique. 4 pilotes de BaM, 2 de NF et 1 d’ED ont ete utilisees pour etudier le traitement d’effluents d’industrie de production de bieres et de boissons gazeuses par des technologies membranaires dans le contexte climatique sahelien. L’evolution de la biomasse dans le reacteur biologique et les performances epuratoires des systemes ont ete suivies. L’influence des conditions operatoires sur le fonctionnement des installations a egalement ete evaluee. Les resultats obtenus montrent que les caracteristiques des eaux usees industrielles etudiees connaissent des variations importantes avec des teneurs moyennes de demande chimique en oxygene (DCO) de 5 gO2/L, de sodium de 0,5 mg/L et de pH de 11. L’evolution des microorganismes dans le reacteur biologique est influencee par les conditions operatoires notamment le pH, la temperature, la charge organique de l’alimentation, le temps de sejour des boues et les performances mecaniques du systeme. L’elimination de la pollution organique a ete influencee par l’acclimatation de la biomasse et par la charge massique dans le reacteur. Des rendements d’elimination de la DCO compris entre 93 et 96 % ont ete obtenus aussi bien en conditions aerobie qu’anaerobie. Le sodium a ete tres peu retenu par le traitement au BaM avec des rendements d’elimination faibles. Le rendement moyen de production de biogaz avec le BaM anaerobie est estime a 0,21±0,03 L biogaz/gDCO elimine pour un debit moyen de 89±40 L/j. L’application de la NF au permeat du BaM a conduit a des effluents de meilleure qualite avec une elimination aussi bien de la matiere organique dissoute que des ions. L’ED a conduit a une meilleure elimination de la salinite a la suite du BaM mais moins de la matiere organique dissoute. Les concentrations de sodium dans les produits finaux de traitement avec la NF et l’ED sont inferieures a 150 mg/L autorisant ainsi une possible reutilisation des eaux traitees pour l’irrigation et un deversement sans risque dans l’environnement. Tenant compte des differentes activites, le cout d’exploitation de la station de pretraitement actuelle de la Brakina est evaluee a 140 FCFA/m3 d’eau traitee (0,213 euros) dont environ 70% consacre a la neutralisation des eaux usees par l’addition d’acide concentre. L’amelioration du traitement avec un couplage BaM-NF fait ressortir un investissement estime a 3,8 milliards de FCFA (5,7 millions d’euros). Les charges d’exploitation sont pour leur part evaluees a 322 FCFA/m3 d’eau traitee (0,49 euros/m3 d’eau traitee) pour un BaM aere contre 227 FCFA/m3 d’eau traitee (0,34 euro/m3 d’eau traitee) pour un BaM anaerobie soit une baisse de 30%. La construction d’un tel systeme pourrait occasionner la perennisation de la maraicheculture en aval de la station de traitement de Kossodo et generer des centaines d’emplois permanents avec des revenus nets superieurs a 12 millions FCFA/mois (18 675 euros). Aussi, cela pourrait constituer une vitrine pour la politique sociale et environnementale de la Brakina. Toutefois, les investissements importants, la disponibilite spatiale et l’absence de competence technique pour la maintenance curative du systeme pourraient etre les principales contraintes a la mise en œuvre de ce projet.Mots cles : bioreacteur a membrane, eaux usees industrielles, electrodyalyse, industrie de production de boissons, nanofiltration