L’assainissement autonome (non raccordés à un système d’égout) est largement répandu dans les pays à faible revenu. Selon les estimations, 2.7 milliards de personnes seraient desservies principalement par des technologies d'assainissement individuelles, dont près de la moitié seraient situées en zones urbaines des pays en voie de développement (WWAP 2017). Or, l’ampleur de la couverture des installations sanitaires autonomes commence à poser de nombreux problèmes et défis techniques aux municipalités des régions concernées. En effet, l’augmentation croissante des fosses devant être vidangées, couplé aux manques d’organisation et de ressources, et à l’absence de connaissances précises sur les caractéristiques et les quantités de boues fécales générées, ne permettent pas actuellement d’assurer une vidange sécuritaire et de planifier la gestion efficace des boues fécales dans ces endroits. On estime ainsi que 74 % des fosses des installations sanitaires autonomes seront vidangées de façon non sécuritaire par année, c’est-à-dire que les boues fécales retirées seront déversées dans les cours d’eau ou terrains environnants sans traitement. Ainsi, dans la perspective d’organiser la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en voie de développement, il conviendrait d’améliorer les connaissances sur les taux de remplissage des latrines à fosse, ainsi que sur les données de caractérisation des boues fécales. L’objectif général de cette thèse est d’améliorer la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en développement. Pour ce faire, une série d’expérimentations a été réalisée, s’attardant à des problématiques précises de caractérisation ou de quantification des boues fécales. De façon plus précise, la première étude (CHAPITRE 4) visait la modélisation du taux d’accumulation des boues fécales en utilisant une régression linéaire multiple. Les résultats obtenus revoient un modèle impliquant les valeurs du volume des fosses et de l’âge des latrines comme principale variables indépendantes. La valeur du coefficient de détermination (r2) qui a été obtenue est de r2 = 0.41. Ceci qui est légèrement supérieure à la valeur obtenue à l’aide du modèle de bilan de masse développé par Brouckaert et al. (2013), pour lequel seulement 50% des latrines étaient à moins de 40% d’erreurs. Par la suite, des travaux visant la caractérisation de l’effet inhibitif de l’azote ammoniacal sur la digestion anaérobie des boues fécales au sein des fosses ont été réalisés (CHAPITRE 5). L’objectif était de valider l’hypothèse selon laquelle les fortes concentrations en azote au sein des fosses (causées par la présence d’urine) influenceraient les mécanismes de biodégradation, et conséquemment les taux d’accumulation. La méthodologie développée à d’abords été testée et validée avec des boues de digesteur anaérobie (provenant d’un réacteur complètement mélangé). Par ailleurs, le protocole développé n’a pas mené à des résultats concluants en utilisant des boues fécales. Effectivement, bien que plusieurs tests d’activité méthanogène spécifique (specific methanogenic activity - SMA) aient été réalisées (en changeant le ratio inoculum (boues)/substrat (acétate), et la durée), aucun des tests exécutés n’a démontré une production de méthane. À la lumière des résultats précédents (CHAPITRE 5), des travaux supplémentaires ont été réalisés visant à caractériser l’activité microbienne des boues fécales et de la matière fécale fraîche en termes des populations spécifiques à la digestion anaérobie (e.g. bactéries hydrolytiques et fermentatives, et méthanogènes méthylotrophes, acétoclastiques ou hydrogénotrophes) (CHAPITRE 6). Pour ce faire, la méthodologie utilisée consistait à mesurer la production de gaz (comme indicateur de l’activité microbienne) des échantillons de boues mélangés avec différents substrats spécifiques (e.i. acétate, méthanol, formate, glucose). Les résultats issus de cette étude ont démontré que l’utilisation des substrats de formate et de glucose présente l’activité microbienne la plus élevée lorsque mélangés avec une solution de matière fécale fraîche (soit de 112.17 et de 76.41 ml gaz/ g SV, pour le formate et le glucose, respectivement). ... / L’assainissement autonome (non raccordés à un système d’égout) est largement répandu dans les pays à faible revenu. Selon les estimations, 2.7 milliards de personnes seraient desservies principalement par des technologies d'assainissement individuelles, dont près de la moitié seraient situées en zones urbaines des pays en voie de développement (WWAP 2017). Or, l’ampleur de la couverture des installations sanitaires autonomes commence à poser de nombreux problèmes et défis techniques aux municipalités des régions concernées. En effet, l’augmentation croissante des fosses devant être vidangées, couplé aux manques d’organisation et de ressources, et à l’absence de connaissances précises sur les caractéristiques et les quantités de boues fécales générées, ne permettent pas actuellement d’assurer une vidange sécuritaire et de planifier la gestion efficace des boues fécales dans ces endroits. On estime ainsi que 74 % des fosses des installations sanitaires autonomes seront vidangées de façon non sécuritaire par année, c’est-à-dire que les boues fécales retirées seront déversées dans les cours d’eau ou terrains environnants sans traitement. Ainsi, dans la perspective d’organiser la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en voie de développement, il conviendrait d’améliorer les connaissances sur les taux de remplissage des latrines à fosse, ainsi que sur les données de caractérisation des boues fécales. L’objectif général de cette thèse est d’améliorer la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en développement. Pour ce faire, une série d’expérimentations a été réalisée, s’attardant à des problématiques précises de caractérisation ou de quantification des boues fécales. De façon plus précise, la première étude (CHAPITRE 4) visait la modélisation du taux d’accumulation des boues fécales en utilisant une régression linéaire multiple. Les résultats obtenus revoient un modèle impliquant les valeurs du volume des fosses et de l’âge des latrines comme principale variables indépendantes. La valeur du coefficient de détermination (r2) qui a été obtenue est de r2 = 0.41. Ceci qui est légèrement supérieure à la valeur obtenue à l’aide du modèle de bilan de masse développé par Brouckaert et al. (2013), pour lequel seulement 50% des latrines étaient à moins de 40% d’erreurs. Par la suite, des travaux visant la caractérisation de l’effet inhibitif de l’azote ammoniacal sur la digestion anaérobie des boues fécales au sein des fosses ont été réalisés (CHAPITRE 5). L’objectif était de valider l’hypothèse selon laquelle les fortes concentrations en azote au sein des fosses (causées par la présence d’urine) influenceraient les mécanismes de biodégradation, et conséquemment les taux d’accumulation. La méthodologie développée à d’abords été testée et validée avec des boues de digesteur anaérobie (provenant d’un réacteur complètement mélangé). Par ailleurs, le protocole développé n’a pas mené à des résultats concluants en utilisant des boues fécales. Effectivement, bien que plusieurs tests d’activité méthanogène spécifique (specific methanogenic activity - SMA) aient été réalisées (en changeant le ratio inoculum (boues)/substrat (acétate), et la durée), aucun des tests exécutés n’a démontré une production de méthane. À la lumière des résultats précédents (CHAPITRE 5), des travaux supplémentaires ont été réalisés visant à caractériser l’activité microbienne des boues fécales et de la matière fécale fraîche en termes des populations spécifiques à la digestion anaérobie (e.g. bactéries hydrolytiques et fermentatives, et méthanogènes méthylotrophes, acétoclastiques ou hydrogénotrophes) (CHAPITRE 6). Pour ce faire, la méthodologie utilisée consistait à mesurer la production de gaz (comme indicateur de l’activité microbienne) des échantillons de boues mélangés avec différents substrats spécifiques (e.i. acétate, méthanol, formate, glucose). Les résultats issus de cette étude ont démontré que l’utilisation des substrats de formate et de glucose présente l’activité microbienne la plus élevée lorsque mélangés avec une solution de matière fécale fraîche (soit de 112.17 et de 76.41 ml gaz/ g SV, pour le formate et le glucose, respectivement). Alors que l’utilisation des substrats de glucose et de méthanol ont résulté à l’activité la plus élevée avec des solutions de boues fécales plus âgées (soit de 129.15 et de 85.42 ml gaz/ g SV, pour le méthanol et le glucose, respectivement). Par ailleurs, une absence de l’activité méthanogène a été observé en utilisant de l’acétate comme substrat pour les deux types de boues. Ces résultats concordent avec la littérature, où des tests de séquençages d’ADN n’ont pas mené à l’identification des archaea méthanogènes acétoclasitques au sein d’échantillons de boues fécales issues de latrines à fosses (Byrne 2016, Torondel 2017). Les résultats issus de cette étude remettent donc en perspective la présence d’une digestion anaérobie acétoclastique au sein des fosses, hypothèse qui est largement présumée dans de nombreux guides de conception des latrines à fosses conventionnelles. Finalement la dernière étude constituait une étude préliminaire sur la caractérisation des propriétés de séchage de la matière fécale fraîche (CHAPITRE 7). Plus particulièrement par la détermination et par la modélisation des isothermes de sorption. Cette étude s’inscrit dans le cadre actuel où les techniques de séchage pour le transport efficient des boues gagnent en popularité, alors qu’un manque de données sur les propriétés des boues persiste. Ainsi, les résultats obtenus démontrent que les isothermes de sorption tendent à suivre une forme sigmoïde, laquelle est caractérisée par deux points d’inflexion de surface et une augmentation rapide de la teneur en eau à des valeurs d'humidité relative supérieures à 75 % HR. / L’assainissement autonome (non raccordés à un système d’égout) est largement répandu dans les pays à faible revenu. Selon les estimations, 2.7 milliards de personnes seraient desservies principalement par des technologies d'assainissement individuelles, dont près de la moitié seraient situées en zones urbaines des pays en voie de développement (WWAP 2017). Or, l’ampleur de la couverture des installations sanitaires autonomes commence à poser de nombreux problèmes et défis techniques aux municipalités des régions concernées. En effet, l’augmentation croissante des fosses devant être vidangées, couplé aux manques d’organisation et de ressources, et à l’absence de connaissances précises sur les caractéristiques et les quantités de boues fécales générées, ne permettent pas actuellement d’assurer une vidange sécuritaire et de planifier la gestion efficace des boues fécales dans ces endroits. On estime ainsi que 74 % des fosses des installations sanitaires autonomes seront vidangées de façon non sécuritaire par année, c’est-à-dire que les boues fécales retirées seront déversées dans les cours d’eau ou terrains environnants sans traitement. Ainsi, dans la perspective d’organiser la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en voie de développement, il conviendrait d’améliorer les connaissances sur les taux de remplissage des latrines à fosse, ainsi que sur les données de caractérisation des boues fécales. L’objectif général de cette thèse est d’améliorer la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en développement. Pour ce faire, une série d’expérimentations a été réalisée, s’attardant à des problématiques précises de caractérisation ou de quantification des boues fécales. De façon plus précise, la première étude (CHAPITRE 4) visait la modélisation du taux d’accumulation des boues fécales en utilisant une régression linéaire multiple. Les résultats obtenus revoient un modèle impliquant les valeurs du volume des fosses et de l’âge des latrines comme principale variables indépendantes. La valeur du coefficient de détermination (r2) qui a été obtenue est de r2 = 0.41. Ceci qui est légèrement supérieure à la valeur obtenue à l’aide du modèle de bilan de masse développé par Brouckaert et al. (2013), pour lequel seulement 50% des latrines étaient à moins de 40% d’erreurs. Par la suite, des travaux visant la caractérisation de l’effet inhibitif de l’azote ammoniacal sur la digestion anaérobie des boues fécales au sein des fosses ont été réalisés (CHAPITRE 5). L’objectif était de valider l’hypothèse selon laquelle les fortes concentrations en azote au sein des fosses (causées par la présence d’urine) influenceraient les mécanismes de biodégradation, et conséquemment les taux d’accumulation. La méthodologie développée à d’abords été testée et validée avec des boues de digesteur anaérobie (provenant d’un réacteur complètement mélangé). Par ailleurs, le protocole développé n’a pas mené à des résultats concluants en utilisant des boues fécales. Effectivement, bien que plusieurs tests d’activité méthanogène spécifique (specific methanogenic activity - SMA) aient été réalisées (en changeant le ratio inoculum (boues)/substrat (acétate), et la durée), aucun des tests exécutés n’a démontré une production de méthane. À la lumière des résultats précédents (CHAPITRE 5), des travaux supplémentaires ont été réalisés visant à caractériser l’activité microbienne des boues fécales et de la matière fécale fraîche en termes des populations spécifiques à la digestion anaérobie (e.g. bactéries hydrolytiques et fermentatives, et méthanogènes méthylotrophes, acétoclastiques ou hydrogénotrophes) (CHAPITRE 6). Pour ce faire, la méthodologie utilisée consistait à mesurer la production de gaz (comme indicateur de l’activité microbienne) des échantillons de boues mélangés avec différents substrats spécifiques (e.i. acétate, méthanol, formate, glucose). Les résultats issus de cette étude ont démontré que l’utilisation des substrats de formate et de glucose présente l’activité microbienne la plus élevée lorsque mélangés avec une solution de matière fécale fraîche (soit de 112.17 et de 76.41 ml gaz/ g SV, pour le formate et le glucose, respectivement). Alors que l’utilisation des substrats de glucose et de méthanol ont résulté à l’activité la plus élevée avec des solutions de boues fécales plus âgées (soit de 129.15 et de 85.42 ml gaz/ g SV, pour le méthanol et le glucose, respectivement). Par ailleurs, une absence de l’activité méthanogène a été observé en utilisant de l’acétate comme substrat pour les deux types de boues. Ces résultats concordent avec la littérature, où des tests de séquençages d’ADN n’ont pas mené à l’identification des archaea méthanogènes acétoclasitques au sein d’échantillons de boues fécales issues de latrines à fosses (Byrne 2016, Torondel 2017). Les résultats issus de cette étude remettent donc en perspective la présence d’une digestion anaérobie acétoclastique au sein des fosses, hypothèse qui est largement présumée dans de nombreux guides de conception des latrines à fosses conventionnelles. Finalement la dernière étude constituait une étude préliminaire sur la caractérisation des propriétés de séchage de la matière fécale fraîche (CHAPITRE 7). Plus particulièrement par la détermination et par la modélisation des isothermes de sorption. Cette étude s’inscrit dans le cadre actuel où les techniques de séchage pour le transport efficient des boues gagnent en popularité, alors qu’un manque de données sur les propriétés des boues persiste. Ainsi, les résultats obtenus démontrent que les isothermes de sorption tendent à suivre une forme sigmoïde, laquelle est caractérisée par deux points d’inflexion de surface et une augmentation rapide de la teneur en eau à des valeurs d'humidité relative supérieures à 75 % HR. D’une première part, ceci signifie que la teneur en eau de la matière fécale semblerait être plus facile à extraire jusqu'à une valeur d’environ 1 à 1.5g H2O/g d’échantillon - base humide. D’autre part, le modèle de Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) sembleraient être le plus approprié pour décrire les courbes d’isothermes, avec une estimation acceptable (Pr (> / 347661\u L’assainissement autonome (non raccordés à un système d’égout) est largement répandu dans les pays à faible revenu. Selon les estimations, 2.7 milliards de personnes seraient desservies principalement par des technologies d'assainissement individuelles, dont près de la moitié seraient situées en zones urbaines des pays en voie de développement (WWAP 2017). Or, l’ampleur de la couverture des installations sanitaires autonomes commence à poser de nombreux problèmes et défis techniques aux municipalités des régions concernées. En effet, l’augmentation croissante des fosses devant être vidangées, couplé aux manques d’organisation et de ressources, et à l’absence de connaissances précises sur les caractéristiques et les quantités de boues fécales générées, ne permettent pas actuellement d’assurer une vidange sécuritaire et de planifier la gestion efficace des boues fécales dans ces endroits. On estime ainsi que 74 % des fosses des installations sanitaires autonomes seront vidangées de façon non sécuritaire par année, c’est-à-dire que les boues fécales retirées seront déversées dans les cours d’eau ou terrains environnants sans traitement. Ainsi, dans la perspective d’organiser la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en voie de développement, il conviendrait d’améliorer les connaissances sur les taux de remplissage des latrines à fosse, ainsi que sur les données de caractérisation des boues fécales. L’objectif général de cette thèse est d’améliorer la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en développement. Pour ce faire, une série d’expérimentations a été réalisée, s’attardant à des problématiques précises de caractérisation ou de quantification des boues fécales. De façon plus précise, la première étude (CHAPITRE 4) visait la modélisation du taux d’accumulation des boues fécales en utilisant une régression linéaire multiple. Les résultats obtenus revoient un modèle impliquant les valeurs du volume des fosses et de l’âge des latrines comme principale variables indépendantes. La valeur du coefficient de détermination (r2) qui a été obtenue est de r2 = 0.41. Ceci qui est légèrement supérieure à la valeur obtenue à l’aide du modèle de bilan de masse développé par Brouckaert et al. (2013), pour lequel seulement 50% des latrines étaient à moins de 40% d’erreurs. Par la suite, des travaux visant la caractérisation de l’effet inhibitif de l’azote ammoniacal sur la digestion anaérobie des boues fécales au sein des fosses ont été réalisés (CHAPITRE 5). L’objectif était de valider l’hypothèse selon laquelle les fortes concentrations en azote au sein des fosses (causées par la présence d’urine) influenceraient les mécanismes de biodégradation, et conséquemment les taux d’accumulation. La méthodologie développée à d’abords été testée et validée avec des boues de digesteur anaérobie (provenant d’un réacteur complètement mélangé). Par ailleurs, le protocole développé n’a pas mené à des résultats concluants en utilisant des boues fécales. Effectivement, bien que plusieurs tests d’activité méthanogène spécifique (specific methanogenic activity - SMA) aient été réalisées (en changeant le ratio inoculum (boues)/substrat (acétate), et la durée), aucun des tests exécutés n’a démontré une production de méthane. À la lumière des résultats précédents (CHAPITRE 5), des travaux supplémentaires ont été réalisés visant à caractériser l’activité microbienne des boues fécales et de la matière fécale fraîche en termes des populations spécifiques à la digestion anaérobie (e.g. bactéries hydrolytiques et fermentatives, et méthanogènes méthylotrophes, acétoclastiques ou hydrogénotrophes) (CHAPITRE 6). Pour ce faire, la méthodologie utilisée consistait à mesurer la production de gaz (comme indicateur de l’activité microbienne) des échantillons de boues mélangés avec différents substrats spécifiques (e.i. acétate, méthanol, formate, glucose). Les résultats issus de cette étude ont démontré que l’utilisation des substrats de formate et de glucose présente l’activité microbienne la plus élevée lorsque mélangés avec une solution de matière fécale fraîche (soit de 112.17 et de 76.41 ml gaz/ g SV, pour le formate et le glucose, respectivement). Alors que l’utilisation des substrats de glucose et de méthanol ont résulté à l’activité la plus élevée avec des solutions de boues fécales plus âgées (soit de 129.15 et de 85.42 ml gaz/ g SV, pour le méthanol et le glucose, respectivement). Par ailleurs, une absence de l’activité méthanogène a été observé en utilisant de l’acétate comme substrat pour les deux types de boues. Ces résultats concordent avec la littérature, où des tests de séquençages d’ADN n’ont pas mené à l’identification des archaea méthanogènes acétoclasitques au sein d’échantillons de boues fécales issues de latrines à fosses (Byrne 2016, Torondel 2017). Les résultats issus de cette étude remettent donc en perspective la présence d’une digestion anaérobie acétoclastique au sein des fosses, hypothèse qui est largement présumée dans de nombreux guides de conception des latrines à fosses conventionnelles. Finalement la dernière étude constituait une étude préliminaire sur la caractérisation des propriétés de séchage de la matière fécale fraîche (CHAPITRE 7). / 347661\u L’assainissement autonome (non raccordés à un système d’égout) est largement répandu dans les pays à faible revenu. Selon les estimations, 2.7 milliards de personnes seraient desservies principalement par des technologies d'assainissement individuelles, dont près de la moitié seraient situées en zones urbaines des pays en voie de développement (WWAP 2017). Or, l’ampleur de la couverture des installations sanitaires autonomes commence à poser de nombreux problèmes et défis techniques aux municipalités des régions concernées. En effet, l’augmentation croissante des fosses devant être vidangées, couplé aux manques d’organisation et de ressources, et à l’absence de connaissances précises sur les caractéristiques et les quantités de boues fécales générées, ne permettent pas actuellement d’assurer une vidange sécuritaire et de planifier la gestion efficace des boues fécales dans ces endroits. On estime ainsi que 74 % des fosses des installations sanitaires autonomes seront vidangées de façon non sécuritaire par année, c’est-à-dire que les boues fécales retirées seront déversées dans les cours d’eau ou terrains environnants sans traitement. Ainsi, dans la perspective d’organiser la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en voie de développement, il conviendrait d’améliorer les connaissances sur les taux de remplissage des latrines à fosse, ainsi que sur les données de caractérisation des boues fécales. L’objectif général de cette thèse est d’améliorer la gestion des boues fécales dans le contexte des pays en développement. Pour ce faire, une série d’expérimentations a été réalisée, s’attardant à des problématiques précises de caractérisation ou de quantification des boues fécales. De façon plus précise, la première étude (CHAPITRE 4) visait la modélisation du taux d’accumulation des boues fécales en utilisant une régression linéaire multiple. Les résultats obtenus revoient un modèle impliquant les valeurs du volume des fosses et de l’âge des latrines comme principale variables indépendantes. La valeur du coefficient de détermination (r2) qui a été obtenue est de r2 = 0.41. Ceci qui est légèrement supérieure à la valeur obtenue à l’aide du modèle de bilan de masse développé par Brouckaert et al. (2013), pour lequel seulement 50% des latrines étaient à moins de 40% d’erreurs. Par la suite, des travaux visant la caractérisation de l’effet inhibitif de l’azote ammoniacal sur la digestion anaérobie des boues fécales au sein des fosses ont été réalisés (CHAPITRE 5). L’objectif était de valider l’hypothèse selon laquelle les fortes concentrations en azote au sein des fosses (causées par la présence d’urine) influenceraient les mécanismes de biodégradation, et conséquemment les taux d’accumulation. La méthodologie développée à d’abords été testée et validée avec des boues de digesteur anaérobie (provenant d’un réacteur complètement mélangé). Par ailleurs, le protocole développé n’a pas mené à des résultats concluants en utilisant des boues fécales. Effectivement, bien que plusieurs tests d’activité méthanogène spécifique (specific methanogenic activity - SMA) aient été réalisées (en changeant le ratio inoculum (boues)/substrat (acétate), et la durée), aucun des tests exécutés n’a démontré une production de méthane. À la lumière des résultats précédents (CHAPITRE 5), des travaux supplémentaires ont été réalisés visant à caractériser l’activité microbienne des boues fécales et de la matière fécale fraîche en termes des populations spécifiques à la digestion anaérobie (e.g. bactéries hydrolytiques et fermentatives, et méthanogènes méthylotrophes, acétoclastiques ou hydrogénotrophes) (CHAPITRE 6). Pour ce faire, la méthodologie utilisée consistait à mesurer la production de gaz (comme indicateur de l’activité microbienne) des échantillons de boues mélangés avec différents substrats spécifiques (e.i. acétate, méthanol, formate, glucose). Les résultats issus de cette étude ont démontré que l’utilisation des substrats de formate et de glucose présente l’activité microbienne la plus élevée lorsque mélangés avec une solution de matière fécale fraîche (soit de 112.17 et de 76.41 ml gaz/ g SV, pour le formate et le glucose, respectivement). Alors que l’utilisation des substrats de glucose et de méthanol ont résulté à l’activité la plus élevée avec des solutions de boues fécales plus âgées (soit de 129.15 et de 85.42 ml gaz/ g SV, pour le méthanol et le glucose, respectivement). Par ailleurs, une absence de l’activité méthanogène a été observé en utilisant de l’acétate comme substrat pour les deux types de boues. Ces résultats concordent avec la littérature, où des tests de séquençages d’ADN n’ont pas mené à l’identification des archaea méthanogènes acétoclasitques au sein d’échantillons de boues fécales issues de latrines à fosses (Byrne 2016, Torondel 2017). Les résultats issus de cette étude remettent donc en perspective la présence d’une digestion anaérobie acétoclastique au sein des fosses, hypothèse qui est largement présumée dans de nombreux guides de conception des latrines à fosses conventionnelles. Finalement la dernière étude constituait une étude préliminaire sur la caractérisation des propriétés de séchage de la matière fécale fraîche (CHAPITRE 7). Plus particulièrement par la détermination et par la modélisation des isothermes de sorption. Cette étude s’inscrit dans le cadre actuel où les techniques de séchage pour le transport efficient des boues gagnent en popularité, alors qu’un manque de données sur les propriétés des boues persiste. Ainsi, les résultats obtenus démontrent que les isothermes de sorption tendent à suivre une forme sigmoïde, laquelle est caractérisée par deux points d’inflexion de surface et une augmentation rapide de la teneur en eau à des valeurs d'humidité relative supérieures à 75 % HR. D’une première part, ceci signifie que la teneur en eau de la matière fécale semblerait être plus facile à extraire jusqu'à une valeur d’environ 1 à 1.5g H2O/g d’échantillon - base humide. D’autre part, le modèle de Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) sembleraient être le plus approprié pour décrire les courbes d’isothermes, avec une estimation acceptable (Pr (>

L’objet de cette thèse est l’analyse de l’interface entre, d’une part l’offre technologique d’assainissement et de latrinisation au Burkina Faso, qui se traduit en grand partie par la mise en place de latrine dans les concessions et dans lieux publics, et d’autre part la dimension sociétale à travers les représentations sociales des individus et des communautés et leurs logiques d’action dans le rapport à la latrine. La confrontation des deux dimensions aborde en effet un champ d’étude qui analyse l’équipement « latrine » à l’épreuve des représentations sociales qui y sont associées et des contraintes objectives de son implémentation. La thèse aborde ainsi une sociologie de l’assainissement qui questionne plus spécifiquement le processus de latrinisation au Burkina Faso, à travers les dimensions représentationnelles, notamment les représentations du propre et du sale et la symbolique de la latrine, les logiques d’action des usagers, leurs pratiques subséquentes, de la sphère domestique à la sphère publique. Dans un contexte national du Burkina Faso marqué par un faible taux d’accès à l’assainissement et avec des municipalités en construction dans un processus de décentralisation, l’étude de la latrinisation dans les villes moyennes étudiées (Ouahigouya, Dori, Houndé et Pouytenga) interroge par ailleurs les dispositifs effectifs de gestion des latrines pour comprendre la problématique globale de la diffusion et de la durabilité des ouvrage d’assainissement. / The purpose of this thesis is to analyze the interface between, on the one hand, the technological supply of sanitation and latrinization in Burkina Faso, which is largely reflected in the setting up of latrines in concessions and in public places, and on the other hand, the social dimension through the social representations of individuals and communities and their action logics in relation to the latrine. The confrontation between the two dimensions involves a field of study that analyzes the “latrine” equipment through social representations associated and objective constraints of its implementation. The thesis addresses sociology of sanitation that more specifically questions about the process of latrinization in Burkina Faso, througt the representational dimensions, including the representations of the clean and the dirty and the symbolism of the latrine, the logics of action of users, their subsequent practices, from the domestic sphere to the public sphere. In a national context of Burkina Faso marked by a low rate of access to sanitation and where, in a process of decentralization, the municipalities are under construction, the study of latrinization in tne medium-sized cities (Ouahigouya, Dori, Houndé and Pouytenga hemps in understanding the overall problem of sanitation facilities, through the effective latrine management systems.

The issue of standards for household latrines is complex because discussions related to standards for latrines in literature from the water, sanitation and hygiene (WASH) sector tend to focus on the negative aspects of standards and highlights cases where the miss-application of standards in the past has caused problems. However, despite concerns about the constraints that standards can seemingly impose, there is an acknowledgement that standards can play a more positive role in supporting efforts to increase access to household latrines. The World Health Organisation has long established and widely recognised standards for water supply quality and quantity but there are no equivalent standards for sanitation services and there is currently no guidance that deals with the topic of standards for household latrines. Household latrines are a small component of the wider sanitation system in a country and by considering how standards for household latrines operate within this wider sanitation system the aim of this research is to understand what influences standards can have on household latrines and explore how the negative perceptions about standards and latrine building can be overcome. The development of guidance on how to develop well written standards is the core focus of this research. This research explores the factors that can influence the development and use of a standard for household latrines in Rwanda using three data collection methods. Document analysis using 66 documents, including policies and strategies, design manuals and training guides from 17 countries throughout Sub-Saharan Africa was used in conjunction with the Delphi Method involving an expert panel of 27 from Rwanda and 38 semi-structured interviews. The research concludes that perceptions about standards for household latrines are fragmented and confused with little consensus in Rwanda on what need a standard should meet and what role it should play. The study has found that the need for a standard must be considered in the context of the wider sanitation system otherwise it can lead to duplication of efforts and increased confusion for all stakeholders. The study also found that there is an assumed link between standards and enforcement of standards through regulation and punishments which creates the negative perceptions about standards in Rwanda. However, despite this aversion to standards, there are still intentions to promote the standardisation of latrine technologies and designs, led by national government in Rwanda and in other Sub-Saharan African countries. The contribution to knowledge of this research includes a decision process presented at the end of the study which can be used by decision makers who are interested in developing a standard for household latrines. The decision process acts as a tool for outlining how a standard can operate within the national sanitation system. This understanding provides decision makers with the basis for continuing the debate on what a well written standard looks like in the national context and supports the development of a standard that is fit for purpose and provides a positive contribution to the sector.

Providing clean water remains a challenge in many African countries. Ethiopia, with the second largest population in Africa is also faced with this predicament. Efforts to improve supply have focused on abstracting groundwater. Although relatively cheaper to utilize, groundwater is prone to contamination, from improperly disposed of waste, particularly urban areas with no appropriate sanitation services. The city of Addis Ababa is faced with this difficult situation. Currently about 75 % of the population of Addis Ababa has access to sanitation in the form of pit latrines, while 0.6 % has access to sewerage services. The rest of the population is considered to have no access. This proliferation of pit latrines in the city has enhanced the risk of groundwater contamination. This research was initiated with the objective of assessing the temporal and spatial extent of contamination of groundwater due to human waste. It attempted to review the quality of water in deep wells and springs. The data analyzed indicates that the temporal and spatial extent of contamination has increased over the past few decades. Over abstraction of groundwater has also been observed. Whilst contaminant levels such as nitrates and chlorides in many wells are below maximum permissible values, few wells in the centre of the city have exhibited higher values. This steady temporal increase may soon make some wells unsuitable for human consumption. Efforts to reduce this risk will need to focus on sewerage services provision, review of existing environmental policy, public awareness drive and sustainable groundwater management. / D.Phil. (Environmental Science)

The Barrage informal settlement (BIS) is a peri-urban community of about 300 people resident on private land close to the banks of the Vaal River in Gauteng South Africa. The study focuses on the living and sanitation conditions in which people find themselves. Measured against the Millennium Development Goals (MDGs) BIS and its residents clearly are far from meeting MDG 7 target 7 C. For the purposes of this study the researcher investigated ecological sanitation (EcoSan) as an alternative solution for the current local sanitation conundrum. Residents either use the veld or a dysfunctional pit system. The data used for the project was generated both in a qualitative and quantitative mode. Semi-structured interviews were randomly conducted. Participants were requested and subsequently assisted in completing a questionnaire. There were also several focus group discussions for gathering relevant data. The researcher tried to form an impression of the perceptions of community members in terms on the type of sanitation system they wished to use. Community members actively engaged in strategies aimed to find out how they perceive sanitation, potable water supply and matters of hygiene. The findings revealed dissatisfaction regarding to current conditions in BIS. Residents are uncertain because the land on which they reside on does not belong to them. This, in turn, creates uncertainty and feelings of insecurity, about the relevance of a potential water-based sanitation system. At the same time members of the community indicated they had no interest in a dry toilet system. Neither are they keen on the use of community ablution blocks (CABs) as alternative. Residents showed no willingness and are also not prepared to pay for sanitation because they cannot afford it. The dilemma is that residents are at the mercy of Emfuleni Local Municipality (ELM) and the private owners of the land on which they reside. Where do we find the solution to all of the issues? Participatory deliberation strategies were used to determine which system of sanitation local residents preferred. They clearly came out in favour of the Water Bank concept as a feasible sanitation system option. However, as a result of the unfulfilled promises of Emfuleni Local Municipality (ELM) and landowners the community remains in a state of uncertainty about the permanence of the BIS.

The Barrage informal settlement (BIS) is a peri-urban community of about 300 people resident on private land close to the banks of the Vaal River in Gauteng South Africa. The study focuses on the living and sanitation conditions in which people find themselves. Measured against the Millennium Development Goals (MDGs) BIS and its residents clearly are far from meeting MDG 7 target 7 C. For the purposes of this study the researcher investigated ecological sanitation (EcoSan) as an alternative solution for the current local sanitation conundrum. Residents either use the veld or a dysfunctional pit system. The data used for the project was generated both in a qualitative and quantitative mode. Semi-structured interviews were randomly conducted. Participants were requested and subsequently assisted in completing a questionnaire. There were also several focus group discussions for gathering relevant data. The researcher tried to form an impression of the perceptions of community members in terms on the type of sanitation system they wished to use. Community members actively engaged in strategies aimed to find out how they perceive sanitation, potable water supply and matters of hygiene. The findings revealed dissatisfaction regarding to current conditions in BIS. Residents are uncertain because the land on which they reside on does not belong to them. This, in turn, creates uncertainty and feelings of insecurity, about the relevance of a potential water-based sanitation system. At the same time members of the community indicated they had no interest in a dry toilet system. Neither are they keen on the use of community ablution blocks (CABs) as alternative. Residents showed no willingness and are also not prepared to pay for sanitation because they cannot afford it. The dilemma is that residents are at the mercy of Emfuleni Local Municipality (ELM) and the private owners of the land on which they reside. Where do we find the solution to all of the issues? Participatory deliberation strategies were used to determine which system of sanitation local residents preferred. They clearly came out in favour of the Water Bank concept as a feasible sanitation system option. However, as a result of the unfulfilled promises of Emfuleni Local Municipality (ELM) and landowners the community remains in a state of uncertainty about the permanence of the BIS.

Rural water supply and sanitation in low and middle income countries face the same challenges now as in the 1970s. Despite massive efforts in providing communal “borehole with handpump” and “improved latrines” to improve the lives of millions of people, this traditional approach to development is failing to deliver long lasting improved services - even if for the last 40 years many attempts have been made to solve problems in the approach. The main research question is “Can low-income rural families pay for rural water supply and sanitation?” This thesis has analysed household poverty and costs on water and sanitation services in Mozambique and Ghana based on 3,049 surveys collected between 2009-2010 by the IRC International Water and Sanitation Centre WASHCost project. Evidence shows that even extreme poor households can and do pay for improved water and sanitation services. However, households prefer to pay for more expensive services to reduce the distance required to collect water instead of paying for the cheaper maintenance of communal (further away) sources. For sanitation, without targeted support towards the poorest, improved latrines might be unaffordable. Also, without follow up support, behaviour change and health impact will not be sustained. Small increases in the wealth of the poorest have a large impact on the services demanded in terms of quantity, distance and time spend as well as an increase in the level of capital and maintenance expenditure. Ultimately, the world now is not the same as in the 1970s and for achieving universal sustainable coverage for water and sanitation we need to rethink the failed traditional approach to development in low income countries with a deeper understanding of the market segmentation in the lowest quintile of the population and their real aspirations and demand.

More than half of the human population will be living in urban areas in 2008, of which 81 percent will be in poor areas of towns and cities of the developing world. Governments of most African cities are unable to provide the urgently needed sanitation facilities amongst other services. The informal sector (small independent providers) rather than externally supported efforts provide the majority of household sanitation facilities. The commonly held assumption amongst sector professionals is that partnership with the informal private sector to develop the sanitation market is a sustainable way of increasing access to improved sanitation in low-income urban areas. This research assesses the capacity of small independent providers of sanitation services (SIPS) to up scale and accelerate the delivery of improved sanitation. The thesis adds to an · improved understanding of the capacity of small independent sanitation providers to upscale the delivery of improved sanitation and answers the following questions: what is their level of knowledge, skills and experiences of various sanitation options?; what are house owners' preferences?; and what are their experiences of obtaining sanitation services from small independent providers?. The research adopted a mix of qualitative and quantitative research methodologies in order to ensure the validity and reliability of the findings. The field work was conducted in the three municipalities in the city of Oar es Salaam, Tanzania. The thesis concludes that small independent providers have the potential to upscale the delivery of improved sanitation facilities but not without capacity building, particularly in the areas of developing appropriate sanitation technologies; appropriate enabling environment (infrastructure to support hygienic emptying and sludge disposal, and effective policy and regulatory framework) and support with demand generation. The implications of the research highlight the need to integrate any SIPS capacity enhancement and 'official' involvement in sanitation provision as part of an urban improvement programme. The recommendations from the thesis outline key support areas for the respective SIPS typologies, and the responsibilities of the various stakeholders (government, NGOs, donors) and SIPS. Potential areas of further research include development of appropriate sanitation technology for low-income urban settlements and creating an effective enabling environment.

Despite the impressive progress over the last two decades in which millions of people worldwide have gained first time access to improved water and sanitation infrastructure, the reality for many is that shortly after infrastructure construction the actual service received by users slips back to unacceptably low levels. However, due to inadequate research and inconsistencies with how data and cost data has been collected and reported, very little is known of the necessary levels of expenditure required to sustain an acceptable (so called “basic”) water and sanitation service and this inhibits effective financial planning for households, communities, governments and donors alike. This thesis sought to provide a better understanding of what has historically been spent to provide different levels of water and sanitation services as a means to better understand the necessary expenditure required. Empirical findings are based on a large data sample of nearly 2,000 water points, over 4,000 latrines, and over 12,000 household surveys, which have been collected as part of three research projects (WASHCost, Triple-S, and WASHCost Sierra Leone), across five country research areas (Andhra Pradesh (India), Burkina Faso, Ghana, Mozambique, and Sierra Leone). Findings for water supply systems show that the combination of high capital investments of: $19 and $69 per person for community point sources and $33 – $216 per person for piped systems; and low recurrent expenditures of: $0.06 - $0.37 per person per year for point sources and $0.58 - $7.87 per person per year for piped systems; results in less than half of users receiving a “basic” level of service. Evidence based estimates of the required expenditure for acceptable services are found to be far greater than the “effective demand” expressed in terms of the willingness to pay of service users and national government for these services. Findings for sanitation show that constructing a household latrine that achieves “basic” service standards requires a financial investment of at least $40 that is likely to be an unaffordable barrier for many households in lower income countries. In addition the costs and affordability of periodic pit emptying remains a concern. Ultimately this research suggests that if international standard of improved water and sanitation services are to be sustained in rural areas, the international sector will likely have to provide additional investments to meet a significant proportion of the recurrent costs of delivering these services.

Providing clean water remains a challenge in many African countries. Ethiopia, with the second largest population in Africa is also faced with this predicament. Efforts to improve supply have focused on abstracting groundwater. Although relatively cheaper to utilize, groundwater is prone to contamination, from improperly disposed of waste, particularly urban areas with no appropriate sanitation services. The city of Addis Ababa is faced with this difficult situation. Currently about 75 % of the population of Addis Ababa has access to sanitation in the form of pit latrines, while 0.6 % has access to sewerage services. The rest of the population is considered to have no access. This proliferation of pit latrines in the city has enhanced the risk of groundwater contamination. This research was initiated with the objective of assessing the temporal and spatial extent of contamination of groundwater due to human waste. It attempted to review the quality of water in deep wells and springs. The data analyzed indicates that the temporal and spatial extent of contamination has increased over the past few decades. Over abstraction of groundwater has also been observed. Whilst contaminant levels such as nitrates and chlorides in many wells are below maximum permissible values, few wells in the centre of the city have exhibited higher values. This steady temporal increase may soon make some wells unsuitable for human consumption. Efforts to reduce this risk will need to focus on sewerage services provision, review of existing environmental policy, public awareness drive and sustainable groundwater management. / D.Phil. (Environmental Science)