mai 15, 2007

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I. Contexte

La diversité des zones climatiques de Madagascar fait de ce pays un ensemble inhomogène d'un point de vue de la disponibilité des ressources hydriques. Par exemple, la côte est au climat chaud et humide, contraste avec celui de la côte sud-ouest où il ne pleut que quelques jours par an.
Au-delà de cette diversité, on peut néanmoins dégager quelques constantes :

1) L'existence dans la quasi-totalité du territoire d'eau de surface ou à faible profondeur en quantité suffisante, en première approximation, pour satisfaire les besoins de base de la population autochtone. En effet, partout où il y a des hommes, il y a de l'eau, et tout village possède nécessairement son propre système d'approvisionnement; au-delà de la quantité et surtout la qualité de l'eau qui pose problème.

2) L'absence de distribution publique ou privée d'eau potable dans les zones rurales ou semi rurales. Sur les 25% des ménages ayant accès à l'eau potable dans toute l'île, 83% vivent en milieu urbain. Les besoins du milieu rural ne sont donc que marginalement couverts et c'est vers cette population que des efforts importants doivent être fournis.

3) Les eaux brutes utilisées pour la boisson ou la cuisine sont de mauvaise, sinon malsaine, qualité. De nombreuses études ont mis en évidence une situation actuelle défectueuse en eau potable, alors que cette situation est la cause première de sérieux problèmes de santé (choléra, dengue hémorragique). Le stockage ou les réserves sont inexistants ou inadéquats, à l'exemple des eaux stagnantes d'après pluie, réservoir de reproduction des moustiques vecteur du paludisme.

On estime les besoins en eau de boisson et de cuisine entre 5 et 15 litres par jour et par habitant. C'est donc quelques 60 à 100 millions de litres d'eau potable que Madagascar devrait fournir quotidiennement dans l'avenir pour que la population malgache puisse satisfaire ses besoins en la matière.

Schématiquement, dans les régions rurales et tout particulièrement celles les moins favorisées, l'eau est le plus souvent :

• disponible en quantité limitée ou irrégulière,
• de mauvaise qualité chimique et bactériologique.
• stockée dans des conditions d'hygiène défectueuses,

L'approvisionnement en eau potable passe donc par la résolution de trois problèmes de base: captage, potabilisation, stockage et ceci dans un environnement institutionnel favorable.

Le contexte malgache l'est : l'accès à une eau de qualité est un objectif de développement auquel adhère le gouvernement malgache, soutenu par la communauté internationale dans cet effort. De plus, la politique cohérente et volontariste qu'applique Ministère de l'énergie, des mines et de l'eau est une composante clé de réussite.

II. Objectif et description du projet

L'objectif principal du projet est d'assurer l'approvisionnement en eau potable de tous les habitants d'un village en zone rurale isolés, 365 jours par an, à partir d'un captage existant ou à réaliser, à l'aide d'une installation de potabilisation conçue et fabriquée spécifiquement pour l'utilisation du procédé Eurotab. On trouvera en annexe un bref descriptif de la technologie de pastille bicouche développée par Eurotab utilisée sur ce projet.

Le projet pilote consiste à équiper une zone rurale, disposant d'une source d'eau brute, d'une unité de captage et de pompage d'eau, d'un système de potabilisation de l'eau captée et d'une installation de stockage et de distribution, puis à exploiter l'installation sur une période qui ne sera pas inférieure à trois mois.

Les enseignements tirés de ce projet pilote permettront d'optimiser les variables technique et économique d'un nouveau système de traitement d'eau basée sur un procédé développé par Eurotab SA, en vue de son essaimage.

La mise en œuvre du projet pilote se déroule en quatre étapes:

E1 : Recherche de site et études avant-projet (avant construction)
E2 : Installation de l'unité de potabilisation (construction)
E3 : Réception et pré opération de l'unité (opération)
E4 : Suivi et remise des installations (post-projet)

Ce projet suit une logique économique. Une fois l'investissement effectué, sa gestion en est confiée à un opérateur local, représentant la communauté villageoise bénéficiaire. Les charges récurrentes, y compris celles de maintenance du matériel, sont couvertes par des redevances proportionnelles à la consommation que payent les usagers. Ainsi le modèle s'inscrit dans la durée : après réception de l'unité et formation du personnel, l'exploitation est autofinancée.

Cette mise en œuvre a pour acteur :

• TRANSMAD, qui a une longue expérience de la gestion et de la mise en œuvre de projets d'approvisionnement en eau à Madagascar
• La société française Eurotab SA, qui met à disposition une technique de transformation d'eau brute en eau potable (au sens des normes OMS)
• La filiale de droit malgache de la société GPS Développement, chargé de l'ingénierie, la construction, la mise en service et le contrôle des installations

Les chapitres suivants décrivent une solution technique et organisationnelle au problème de fourniture d'eau potable de villages ruraux isolés, dont la population peut atteindre jusqu'à 1000 habitants. Les villages à équiper disposent d'une source pérenne d'eau douce (rivière, lac, mare, puits,.) à purifier. Il faut fournir 5 m3 d'eau potable quotidiennement pour 1000 habitants.

III. Les phases du projet

1. Définition du projet

Le projet consiste à installer sur un site sélectionné une unité de potabilisation. Une unité de potabilisation est constituée d'un ou plusieurs modules de potabilisation.

Un module de potabilisation est défini comme un système complet de production qui traite et stocke 1 m3 d'eau potable par cycle de production.

À chaque cycle de production, un module de potabilisation permet l'alimentation en eau potable de 200 personnes à raison de 5 litres d'eau par jour et par personne.
La production s'adaptera à la demande en augmentant le nombre de cycles journaliers. Le nombre de cycle réalisable en 24 h est théoriquement de 12, ce qui donne une capacité de production maximale théorique de 12 m3. On peut aussi multiplier le nombre de modules de potabilisation jusqu'à ce que la capacité de l'unité satisfasse les besoins quotidiens de tous.

2. Activités avant construction

 

Un prototype des installations sera construit par GPS Développement dans le but d'en vérifier la viabilité sur la base des paramètres essentiels du système de potabilisation (temps de floculation et de brassage, temps de diffusion du chlore, mode et temps de filtrage, caractéristique des résidus, etc.). Ce prototypage permettra également de définir les règles de construction et de montage.

Sur un site sur lequel Transmad réalise un captage d'eau brute, sélectionné d'un commun accord avec GPS Développement, le bilan initial du lieu de l'installation sera complété d'une étude chimique et biologique de l'eau de captage.

Une campagne de sensibilisation des bénéficiaires à participer au projet sera également menée, la mobilisation des populations et plus particulièrement de leurs représentants étant jugée indispensable à la réussite du projet.

Cette phase devrait s'étendre sur moins de deux mois. Elle suppose que Transmad, par son accord de siège, a ou obtient les autorisations et agréments des autorités malgaches pour la mise en œuvre du projet.

3. Activités de construction

Il s'agira, dans cette phase, d'installer une unité de potabilisation sur le site choisi.

La construction d'un module requiert :

• L'aménagement de la zone où s'effectueront la potabilisation et la distribution
• La confection et la pose de socle pour recevoir les réservoirs
• Le montage de la pompe et des amenées d'eau aux réservoirs
• L'installation des deux réservoirs et des raccordements
• La sécurisation des installations (clôture avec portail d'accès par exemple).

Cette phase devrait s'étendre sur une quinzaine de jours environ.

4. Réception et opération

À l'achèvement de la phase de construction, le comité de point d'eau (le CPE, voir chapitre VI) assurera l'exploitation des installations et la distribution de l'eau.
L'entretien et la maintenance seront confiés au CPE, après une période de formation aux diagnostics de fonctionnement, aux réparations de premier niveau, aux contrôles et analyses de la qualité de l'eau.

Au cours des 3 premiers mois d'opération, un suivi systématique et périodique sera effectué qui portera sur :

• Le contrôle de la qualité de l'eau produite (voir chapitre V)



• Le respect des procédures édictées par le « Manuel de procédure pour la mise en place des projets-eau et assainissement »
• La gestion de la production et de la distribution par le CPE
• Le fonctionnement des installations techniques mises en place.

Dès que Transmad et GPS Développement auront validé cette phase, les équipements seront "officiellement" remis au CPE qui prendra alors en charge les frais de fonctionnement, d'entretien et de maintenance des installations.

L'approvisionnement en consommables nécessaires à l'exploitation de l'unité sera assuré pour 6 mois dans le cadre du projet. Au-delà de cette période, le CPE s'approvisionnera en un lieu central de stockage-distribution que GPS Développement, gérera depuis son siège malgache.

IV. Spécifications d'un module de potabilisation

1. Fonctionnement d'un cycle de production

L'eau brute, pompée de la source au moyen d'une pompe à pied, est refoulée dans une cuve de potabilisation, de capacité 1m3, dont la base est à environ 2m du sol.
Lorsque la cuve est pleine, le nombre adéquat de pastilles y est introduit.
Afin de faciliter la floculation-coagulation une agitation rapide est nécessaire.
Elle est effectuée par une circulation fermée de l'eau du réservoir, pompée depuis le bas de la cuve puis refoulée par le haut avec déversement sous pression. Le temps de brassage, réglé par les tests effectués en avant-projet, est adapté
sur place en fonction de la qualité de l'eau primaire. La pompe à pied est utilisée pour cette opération.
Le passage de la fonction-remplissage à la fonction brassage se fait au
moyen de deux vannes.
L'eau ainsi traitée est déversée par gravité, à l'ouverture d'une vanne, ou d'un robinet de la cuve primaire à un réservoir de stockage. Elle passe par un filtre, par exemple fait de tissu-coton ou de matière non-tissé, facilement amovible et lavable à l'eau.
Le réservoir de stockage est une cuve de 1m3 ou plus, nécessairement en plastique alimentaire. Il est posé à moins d'un mètre du sol. L'eau stockée est distribuée au robinet, par gravité.
La cuve primaire est équipée d'une trappe de vidange permettant la purge des boues et résidus de la floculation. Ces résidus sont séchés au soleil avant d'être soit enterrés soit recyclés selon leur nature et leur degré de toxicité.

2. Schéma de l'installation

Les équipements prévus et leur connections sont représentés dans le plan d'ensemble ci-dessous :

3. Caractéristiques des équipements

Pompage :
La pompe à pied préconisée est une pompe fabriquée à Madagascar à l'exemple de celle de la société ACAMECA (Tsivatrinikamo-Antsirabe).
Elle consiste de deux cylindres métalliques avec pistons actionnés en marchant sur les deux pédales. Elle débite entre 1 et 2 l.s-1. Elle a une hauteur d'aspiration et de relèvement suffisante (données constructeur : 6m et 45 m). Son poids total est d'environ 20 kg, et son encombrement : 1,6x1x1 m.
La pompe est ancrée sur une dalle en béton d'épaisseur de 20 cm, légèrement bombée sur le dessus.
La tuyauterie d'aspiration qui plonge dans la réserve d'eau brute est équipée d'une crépine imbouchable.
Ce type de pompe est facile à entretenir. Les pièces de rechange sont disponibles ou fabricables par le fournisseur ou par GPS Développement.

Cuve de purification :
L'eau brute pompée est relevée par la pompe à pied dans une cuve placée en hauteur.
Le type de cuve préconisé est le modèle Makiplast « citerne verticale 1000 l » de forme cylindrique avec couvercle amovible et bonde de vidange. Makiplast fabrique ces cuves dans leur atelier de Tananarive (Andoharanofotsy). Ce produit est conforme aux normes internationales de qualité alimentaire.
Dimensions : H=1,26 m ; Ø =1,17 m. Poids 36 kg
La cuve Makiplast est aménagée au niveau du couvercle pour recevoir l'arrivée d'eau primaire. Un orifice de déversement vers le réservoir est percé au-dessus de la zone où s'accumulent les boues. Un orifice de vidange des boues de décantation est aménagé en fond de cuve.

Cuve de stockage :
Elle est aussi est un modèle de citerne alimentaire Makiplast mais horizontal (dimension de la cuve 1m3 : H=1,05 m ; L=2,00 m. Poids 55 kg). Les aménagements sont réduits à l'adjonction d'un robinet de distribution placé dans le trou de bonde prévu par le constructeur. Le remplissage se fait par gravité au moyen d'un simple tuyau raccordé à la cuve de purification, qui plonge dans la cuve de stockage par la bouche d'entrée fermée afin de faire barrière aux polluants extérieurs (pluie, moustiques, poussières, pollens, etc.).

Raccordements :
Les raccordements entre les différentes parties du système se font au moyen de tuyau type alimentaire dont le diamètre, théoriquement de 40mm, sera optimisé lors de la phase de test et en fonction de l'approvisionnement local en quincaillerie.

Filtration :
Pour éliminer les flocs restant encore en suspension après la période de décantation gravitaire, un filtrage simple à la sortie de la cuve de purification est prévu. Le dimensionnement du filtre sera déterminé en fonction de la matière restant en suspension à éliminer pour conformation avec les normes OMS (< 5 NTU).

V. Contrôle de la qualité de l'eau

La politique de l'eau et de l'assainissement est fixée par la Déclaration de Politique Sectorielle de l'Eau, Hygiène et de l'Assainissement de 1997 et par la loi 98-029 portant code de l'eau, promulguée en 1998 et dont les principaux décrets d'application sont sortis en 2003.

 

En conformité avec ces principes, la pratique actuelle des ONG et autres intervenants non-étatiques dans le domaine de l'eau est de s'appuyer sur les normes OMS (Instructions pour la qualité de l'eau potable-Vol.3). L'assurance de la conformité à ces normes est obtenue par une série de tests qui peuvent être effectués sur le terrain à l'aide d'un kit spécifique d'analyse.

Le matériel d'analyse le plus répandu et utilisé (Croix-Rouge, UNICEF, Caritas,..) est le kit OXFAM-DELAGUA. Ce kit permet la détermination de la conductivité, du pH, de la turbidité, la qualité bactériologique de l'eau (comptage des coliformes fécaux), du chlore résiduel,...

C'est ce type de kit qui sera utilisé pour le projet pilote.

VI. Modèle organisationnel

La réalisation d'un système d'approvisionnement en eau mobilise plusieurs entreprises et administration qui doivent agir en respectant un plan cohérent avec les responsabilités de chacun clairement définies.

Un cahier des charges, précise les contraintes spécifiques du lieu ou de l'installation, les ressources naturelles mobilisées (puits, eau stagnante,..) en qualité et quantité disponible, le niveau de service attendu c'est-à-dire les dotations en eau par habitant préconisées (par exemple en litres par jour et par habitant), horaire de distribution, conditionnement de la production. Du cahier des charges est tiré le dimensionnement des infrastructures.

La conception et la construction de l'équipement compatible avec l'ensemble du cahier des charges sont réalisées par GPS Développement. L'équipement, constitué du minimum de matière importée, est monté et installé à un emplacement adéquat sur la zone où le projet est implanté.
Une mini régie d'exploitation est alors mise en place (ici dénommée le Comité de point d'eau-CPE). Elle comprendra ou s'appuiera sur du personnel local, formé à exercer des responsabilités de la gestion de l'équipement, de la distribution de l'eau, de l'encaissement des redevances. GPS Développement apportera son concours lors de la mise en place de cette phase.

Le prix de vente de l'eau potable est déterminé en consultation avec la régie d'exploitation. Le prix dépend de l'éventuelle subvention d'exploitation et du potentiel de la population à payer la fourniture.

Il est important de noter que le schéma proposé est :

• Totalement compatible avec les politiques nationales en matière d'accès à l'eau potable en zone rurale. Il s'intègre dans les projets de captage (forage, source) ou d'exploitation des ressources en eau existantes (lac, fleuve, marigot, etc.) que Transmad met ou a mis en place en apportant le volet potabilisation à l'eau captée ou stockée.
• Adapté au terrain et à la population choisi (en volume et en mode opératoire). Sur une base d'une consommation journalière estimée par habitant, une installation se dimensionne à la taille de la population à servir : celle-ci peut varier de moins de 200 habitants jusqu'à 5000 et l'installation peut grandir modulairement en fonction de l'accroissement de la population.

 

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