Sidesse Sonia YMELE SAAPI a soutenu sa thèse de doctorat, le vendredi 31 janvier 2025, sur le thème “Optimisation et évaluation de la durabilité d’un système de vermifiltration pour le traitement des eaux grises des populations à faibles revenus en Afrique subsaharienne”. Doctorante au Laboratoire Eaux, Hydro-systèmes et Agriculture (LEHsA) de l’Institut 2iE, elle a conduit ses travaux de recherche dans le but d’approfondir les connaissances sur le traitement et la valorisation des eaux de ménage appelé “eaux grises”. Sidesse Sonia YMELE SAAPI a obtenu le grade de docteur en Eau, avec la mention « Très honorable ».
Le traitement des eaux ménagères est devenu un enjeu majeur des Objectifs de développement durable (ODD). Ce, au regard des impacts sanitaires et environnementaux graves occasionnés par leurs rejets dans la nature.
Cependant, les eaux grises représentent de véritables opportunités car contenant des nutriments (tels que l’azote et le phosphore) valorisables en agriculture si elles font l’objet d’un traitement et d’une valorisation conséquente. Pour y parvenir, plusieurs solutions innovantes se présentent dont la vermifiltration. Il s’agit d’une technologie écologique et décentralisée, qui fait appel à l’utilisation de vers de terre et de matériaux filtrants pour traiter les eaux grises tout en produisant un vermicompost de haute qualité agronomique. Toutefois, son adoption demeure marginale et les études sur l’optimisation de ses paramètres clés – la charge hydraulique (HLR), la densité de vers et charge organique (COD) – sont encore insuffisantes. La thèse de Sidesse Sonia YMELE SAAPI s’est fixée comme objectif d’évaluer et d’optimiser les performances d’un système de vermifiltration gravitaire, tout en étudiant sa durabilité agronomique et économique.
« L’utilisation des vers de terre est une technologie de traitement innovante pour les eaux grises domestiques, économe en énergie, à des coûts opérationnels réduits et produit peu de déchets. »
Dans sa présentation, l’impétrante a démontré que les vers de terre peuvent jouer un rôle déterminant dans la réutilisation des eaux grises pour une agriculture durable. « L’utilisation des vers de terre est une technologie de traitement innovante pour les eaux grises domestiques, économe en énergie, a des coûts opérationnels réduits et produit peu de déchets. », a argumenté Sonia Sidesse Sonia YMELE SAAPI
Pour ce faire, les expériences ont été menées à différentes conditions de HLR (64 à 191 L/m²/jour), de charges organiques (COD initiale de 1000 à 4000 mg/L) et de densité de vers (0 à 200 vers).
Les résultats des recherches ont révélé que des charges hydrauliques modérées (64 L/m²/jour) permettent une élimination optimale de la Demande chimique en oxygène (DCO) même pour des charges organiques élevées (4000 mg/L). À l’inverse, une HLR élevée réduit l’efficacité du système, surtout avec une COD initiale importante. La densité de vers améliore significativement les performances de traitement, mais leur efficacité dépend de l’optimisation des paramètres hydrauliques et organiques. Et les analyses cinétiques ont mis en lumière que le modèle de second ordre de Grau décrit le mieux les données expérimentales.
« Par ailleurs, la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) a identifié les conditions optimales pour maximiser l’élimination de la DCO : un HLR de 133 L/m²/jour, une COD influente de 1087 mg/L et une densité de 178 vers, avec une efficacité prédite de 91,51 % conduisant à une concentration résiduelle de 92.29mg/L respectant les normes de rejet et de réutilisation. En termes de durabilité, le vermicompost produit est de haute qualité agronomique, riche en nutriments, libre de pathogènes, et conforme aux normes internationales. Sur le plan économique l’analyse des coûts du cycle de vie (LCC) montre que l’échelle communautaire est le plus économiquement viable, avec un coût total minimal de 237,56 XOF/m³, une valeur nette actualisée (NPV) de 71 360 XOF sur 10 ans et un ratio coût-bénéfice de 1,03 pour une communauté de 180 personnes », a expliqué l’impétrante.
Vers une adoption de la technologie de Vermifiltration par les ménages
Grâce à ses travaux de recherche, Sidesse Sonia YMELE SAAPI a mis en place un dispositif expérimental, avec à la clé, une potentielle réplication à grande échelle de la vermifiltration pour le traitement des eaux grises. La validation des résultats a montré que le modèle est fiable. De ce fait, elle a fait la recommandation d’installer le système dans les ménages afin de tester leur robustesse et son appréciation par celles-ci. “Cette technologie, bien que peu connue, constitue une solution prometteuse pour réduire les impacts environnementaux, améliorer l’hygiène, valoriser les ressources agricoles et répondre aux besoins des populations locales”, a-t-elle argumenté.
La pertinence de la thématique et les perspectives annoncées ont été appréciées par le jury présidé par le Prof. Kouassi DONGO de l’Université Félix Houphouët-Boigny de la Cote d’ivoire. Ce jury de haut niveau a réuni également des experts internationaux issus de diverses institutions renommées. Il était composé du Prof. Ynoussa MAIGA de l’Université Joseph KI-ZERBO du Burkina Faso, de l’Associate Professor Charles BUREGEYA NIWAGABA de Makere University de l’Ouganda, du Dr (MC) Sandotin Lassina COULIBALY de l’Université de Man de la Côte d’ivoire, du Dr (MC) Mouhamadou Nourou Dine LIADY de l’Université d’Abomey-Calavi du Bénin.
Les travaux de thèse ont été dirigées par Dr. (MC) Harinaivo Anderson ANDRIANISA, du Laboratoire Eaux, Hydro-systèmes et Agriculture (LEHsA) de l’Institut 2iE.
Les échanges fructueux avec les membres du jury ont permis à l’impétrante de recueillir des amendements et recommandations afin perfectionner le travail.
Dr. Sidesse Sonia YMELE SAAPI a été félicitée pour son engagement et sa persévérance dans la conduite de ses recherches. Il faut noter que dans le cadre de cette étude, elle a été primée à l’édition 2024 du Santech Challenge-Hacketon. Cette compétition récompense, à l’échelle mondiale, les projets innovants dans le domaine du traitement des eaux grises. Dr. YMELE SAAPI s’est à cette occasion adjugé deux prix à savoir le 3ème prix du Jury et le prix du Public.
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