S.20 Traitement à la soude caustique (technologie émergente)

Le traitement à la soude caustique est un traitement chimique qui a un bon rapport coût-efficacité pour le traitement des boues de vidange des fosses et des tranchées. Il utilise de la soude caustique (hydroxyde de sodium : NaOH) comme additif pour créer un environnement hautement alcalin et ainsi hygiéniser les boues. La soude caustique est également appelée « lessive de soude ». Le traitement permet de réduire de manière significative les risques sanitaires publics et environnementaux des boues de latrines.

La soude caustique est une matière blanche, alcaline et inodore vendue sous forme de flocons et stockée dans des fûts. Elle est utilisée pour augmenter le pH des eaux noires ou des boues et créer un environnement hautement alcalin qui détruit les agents pathogènes. Le dosage optimal pour atteindre le pH recommandé de 12 est d’environ 26 g de soude par litre de boues de vidange. La quantité exacte, cependant, dépend des caractéristiques des eaux noires ou des boues. Son effet peut être renforcé par un brassage soigné, un temps de contact prolongé et un dosage plus élevé de soude caustique. Le pH doit être maintenu au-dessus de 12 pendant au moins 2 heures pour assurer une destruction effective des micro-organismes pathogènes. Le traitement à la soude caustique se fait de façon séquentielle et peut être utilisé pour traiter les boues épaisses et liquides. Après traitement, le pH diminue progressivement pour devenir neutre, habituellement dans les 24 heures. Après neutralisation, le surnageant peut être pompé et infiltré en toute sécurité dans un puits d’infiltration D.10 . Il faut être prudent dans les zones où la nappe phréatique est élevée, car le surnageant contient encore de l’azote et du phosphore qui peuvent être sources de pollution des eaux. La fraction solide traitée qui se trouve au fond du réservoir peut être appliquée comme amendement de sol ou séchée et utilisée comme matériau de couverture dans les décharges contrôlées.

Mesure de l’acidité ou de l’alcalinité d’une substance. Un pH inférieur à 7 indique qu’il est acide, un pH supérieur à 7 indique qu’il est basique (alcalin).

Considérations sur la conception

Cette technologie nécessite de disposer d’un réacteur qui peut être soit un réservoir hors sol (d’une capacité de 1 à 30 m3), soit une fosse souterraine doublée d’une bâche étanche. Un autre réservoir plus petit est nécessaire pour la préparation de la solution de soude caustique (par exemple un fût en plastique de 200 L). Afin de bien répartir la soude dans la cuve, on utilise une pompe manuelle ou mécanique. Le type de pompe requis dépend de la consistance des boues. Il faut aussi une autre pompe pour évacuer l’effluent traité du réservoir et une pelle ou une pompe à vide pour l’évacuation des matières solides. On doit également disposer d’un kit d’analyse de l’eau (en particulier pour le pH, la concentration en E. coli, les matières en suspension et la turbidité) et d’un équipement de protection individuelle (masque, gants, bottes, tablier ou combinaison de sécurité). Enfin, un approvisionnement régulier de soude caustique est indispensable.

Escherichia coli est une bactérie qui réside dans les intestins des personnes et des animaux à sang chaud. Elle sert d’indicateur de contamination de l’eau par les matières fécales.Mesure de l’acidité ou de l’alcalinité d’une substance. Un pH inférieur à 7 indique qu’il est acide, un pH supérieur à 7 indique qu’il est basique (alcalin).

Contexte

Le traitement à la soude caustique est particulièrement adapté à la phase de réponse aiguë en raison de la rapidité du temps de traitement, de la simplicité du procédé et de la facilité à trouver les matériaux nécessaires. Dans la mesure où le personnel est formé et qualifié, cette technologie permet un traitement sûr, économique et extrêmement rapide des boues de vidange.

Fonctionnement et entretien

La soude caustique est corrosive en raison de sa forte alcalinité, c’est pourquoi un entretien régulier des pompes est nécessaire. Pendant l’entreposage, elle doit être gardée au sec en tout temps car elle absorbe et réagit avec l’eau. En raison des risques potentiels pour la santé lors de sa manipulation (voir ci-après), il est impératif que les opérateurs soient formés, qu’ils suivent les protocoles de santé et de sécurité et qu’ils portent les équipements de protection individuelle.

Santé et sécurité

La soude caustique est corrosive pour la peau, les yeux et les poumons. L’équipement de protection individuelle doit être porté lors de la manipulation du produit pour empêcher toute irritation des yeux, de la peau, du système respiratoire et du système gastro-intestinal. La limite d’exposition professionnelle à la soude caustique est de 2 mg/m3 d’air pendant une période de référence de 15 minutes. En cas de contact avec la peau ou les yeux, il est conseillé de laver immédiatement les zones affectées à l’eau froide, puis de rincer avec une solution tampon de borax-acide borique, avant de consulter un médecin. Il faut également veiller à protéger la soude de tout risque de contact avec le feu ou l’humidité. Il s’agit d’un matériau alcalin qui réagit fortement à l’humidité. Le personnel doit être formé et suivre les protocoles de santé et de sécurité.

Coûts

Le traitement à la soude caustique est une solution de traitement relativement bon marché. En règle générale, la soude caustique coûte deux fois plus cher à l’achat que la chaux S.17 . Les coûts peuvent varier en fonction de la disponibilité et des prix des matériaux locaux et des produits chimiques/de la soude. Dans le cadre d’une bonne gestion des risques, les coûts des équipements de protection individuelle et des formations du personnel doivent être pris en compte.

Aspects sociaux

Des protocoles de santé et de sécurité appropriés doivent être mis en place. Les opérateurs doivent être formés et disposer d’équipements de protection individuelle.

Critères de décision clés

Produits entrants

Eaux noires
Boues
Produits chimiques

Produits sortants

Effluent
Boues

Phase d'urgence

Réponse aiguë + +
Stabilisation +

Caractéristiques des sols

Peu contraignantes

Niveau d’application

Voisinage + +

Avec et sans usage d’eau

Sans usage d’eau

Niveau de gestion

Public + +

Complexité technique

Moyenne

Espace requis

Faible

Objectifs et caractéristiques clés

Élimination des agents pathogènes. Réduction des risques sanitaires immédiats.

Forces et faiblesses

  • Durée de traitement courte (élimination de 6 logs d’E-coli par jour, c’est-à-dire que le nombre d’agents pathogènes est divisé par 1 million)
  • Procédé simple qui utilise un matériau disponible dans la plupart des pays
  • Le traitement des boues liquides génère un effluent hygiénisé et stabilisé qui peut être infiltré dans le sol
  • Le brassage est essentiel pour le processus
  • Les boues et effluents générés par le traitement sont fortement alcalins et nécessitent une neutralisation ultérieure
  • Risques potentiels pour la santé si les produits ne sont pas manipulés ou stockés correctement

Références sélectionnées

Rapport sur l’application de soude caustique avec différents dosages

Mamani. G., Spit. J., Kemboi. E. (2016): Sanitation Innovations for Humanitarian Disasters in Urban Areas. Speedy Sanitization And Stabilization. ELRHA

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