Techniques de Pompage

Les techniques de pompage

 

Nous avons cherché différentes solutions de pompage existantes. Il y a les pompes à piston, qui sont actionné à la main, au pied ou encore à l'aide de roue. Il y aussi les pompes à cordes ainsi que d'autres techniques particulières. La majorité d'entre elles peuvent être équipées d'un moteur pour en faciliter l'utilisation. Cependant, cela en diminue la durabilité car le coût augmente ainsi que la difficulté d'entretien. Le problème lié au pièces de rechange est aussi primordiale et a entraîné l'abandon de beaucoup de pompe. Une pompe en particulier a attiré notre attention : il s'agit de la playpump. Nous allons aussi détaillé rapidement les autres types de pompes.

 

La Playpump

 

La playpump est un système de pompage développé depuis 2008 par une organisation américaine (Playpumps International) travaillant en collaboration avec une organisation sud-africaine (Roundabout Water Solutions). Ce système peut être une bonne solution de pompage d'eau dans les pays africains.

Le système de la playpump est basé sur l'énergie produite lorsque les enfants jouent. Le schéma est le suivant :

Source : Site internet PlayPumps

Le pompage se déroule comme suiti : les enfants tournant autour du tourniquet (1) créent un mouvement rotatif. Ce mouvement est converti en mouvement linéaire vertical en profondeur, activant une pompe (2) et permettant de prélever de l'eau de la nappe (3). Cette eau est ensuite transportée vers un réservoir en polyéthylène de 2500 litres, situé à 7 mètres au-dessus du sol (4). Une conduite en aval d'un simple robinet met ensuite l'eau à disposition des habitants (5). L'eau en excès est prélevée en partie haute du réservoir et rejetée dans la nappe (6). Afin de tirer bénéfices de toutes les parties de l'installation, les quatre faces du réservoir sont utilisées (7) : deux pour des messages d'informations sur la santé et l'éducation, et deux pour des messages publicitaires, créant des revenus finançant la maintenance de l'installation.

Ce système est associé à un forage dont la profondeur peut atteindre 100 mètres.  Situé proche d'une école primaire, il permet aux enfants, tout genre confondu, de rester à l'école tout en étant utile à la communauté. Les femmes peuvent aussi passer du temps ensemble autour du tourniquet, en l'activant tout en marchant et en partageant ce moment convivial, et ainsi toujours participer la vie de la communauté et à la "corvée" d'eau.

Avec une rotation de 16 tours par minute, la production atteint 1 400 litres d'eau par heure. En considérant que chaque habitant consomme 20 litres d'eau par jour, une heure de jeu d'enfant permet donc de satisfaire les besoins en eau de 70 habitants. Si on fait l'hypothèse que le tourniquet est mis en action durant 4 heures par jour, 280 habitants peuvent être alimenté en eau. Pour une localité telle que Wouro Bakar, avec 500 habitants environ, il faut activer le tourniquet durant 7 heures et 10 minutes pour que la population entière ait accès à l'eau. Ce chiffre semble élevée mais raisonnable étant donné que durant cette période les enfants jouent.

Le coût total de l'installation est d'environ 25 000 $, comprenant la partie forage et la partie en surface. C'est donc un investissement non négligeable pour des populations rurales, mais la durabilité du système parait assurée dans les zones déjà pourvues de telles installations, telles que des communautés en Afrique du Sud, au Lesotho, au Mozambique, au Swaziland et en Zambie (la toute première pompe ayant été installée en 1998). Cependant, cela dépend des fonds recueillis grâce aux affichages publicitaires, et nous ne sommes pas sur que ce projet soit réalisable en Mauritanie dans la région de Gorgol.

Pompes à pédales

Ils existent deux types de pompes à pédales . La pompe aspirante va refouler l'eau sans pression au niveau du tuyau de sortie. Elle est adaptée pour ceux qui dispose d'un sytème à ciel ouvert d'irrigation (réservoir, tranchées d'iirigation...). La pompe aspirante et refoulante, qui permet d'avoir de la pression en sortie : elle est adaptée à ceux qui vont utiliser un tuyau et ont donc besoin de pression. Elle permet aussi d'alimenter des réservoirs en hauteur.

Les deux pompes fonctionnent en tout cas avec des pistons dans des tubes, qui sont actionnés par les pédales. L'idée est que les muscles utilisés pour actionnés des pédales sont plus fort que ceux utilisés pour une manivelle à main.

Source iconographique : Pompes aspiro-refoulantes, written by Chris Broggi

http://www.fao.org/NOUVELLE/2001/010103-f.htm

http://www.cop-horti.net/IMG/pdf/83_Petite_irrigation_-_Diffusion_de_pompes_a_pedales.pdf

Pompes à cordes

Le principe est simple : il s'agit de plonger un tube dans une nappe d'eau souterraine. On fait ensuite passer une corde munie de piston à intervalle régulier, qui font la taille du diamètre intérieur du tube. En tirant la corde, on a donc les pistons qui entraînent de l'eau à la montée dans le tube. Ce système peut être utilisé avec l'énergie éolienne, avec des animaux de bât etc.

 

Source iconographique : "le concept de la pompe à corde", rwsn

http://www.rwsn.ch/documentation/skatdocumentation.2005-11-15.9470332592/file

http://www.urd.org/IMG/pdf/URD_-_Fiche_Pompe_a_corde_Tchad.pdf

 

Pompes à moteur :

Il existe une multitude de pompes motorisés. Elle ont toutes en commun un grand débit de pompage et la capacité de pomper à grande profondeur : il suffit d'ajuster le type de moteur et sa puissances pompes sont clairement plus coûteuses, nécessitent un entretien plus grand, doivent être approvisionnées en carburant. Dans le cas de pompe électrique, il faut qu'un réseau électrique soit présent ou alors qu'il y est un couplage avec des solutions de productions alternatives de production d'électricité, co. Cependant cemme des panneaux solaires ou des éoliennes. Il s'agit alors d'un projet différent qui demande une étude supplémentaire et un investissement conséquent. Dans le cas  de notre étude, le budget prévu ne permet pas d'envisager des sources d'énergie si cher. Nous avons mis les caractéristiques de 3 pompes à moteur dans le tableau.

 

Caractéristiques des Pompes

Types de pompes Débit / profondeur Profondeur Coût initial Coût de diffusion (forage, installation, pompe, formation )

La playpump

25 l/min, à 16 tour/min 40 m   25 000 US $
Pompes à pédales 100 l/min, à 4 m Moins de 10 m 50 à 80 US $ 20000 US $
Pompes à cordes 40 l/min, à 10 m  jusqu'à 35 m, voir 60 m avec double-manivelle 20 à 90 US $ 10 à 20000 US $
Pompes à cordes avec éolienne 60 l/min, à 10 m   350 US $  
Pompes à cordes avec cheval 120 l/min, à 10 m   450 - 800 US $  
Pompes PVC sur puit profond 25 l/min, à 10 m jusqu'a 90 m   2 US$/jour, forage, tubage et pompe compris
Motopompes à haut rendement

4 CV : 20 à 30 l/s

1,5 CV : 2 - 4 l/s

 

4 CV : 400 US $

1,5 CV : 75 US $

 
Pompes motorisé sur puits profond

120 à 150 l/min à 10 m

60 l/min à 20 m

jusqu'à 60 m ~ 450 US $  

 

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Source : 

Site internet Playpumps : http://www.playpumps.co.za/

Dispositifs rustiques d'alimentation et de traitement de l'eau potable pour des services de petites tailles en régions défavorisées, L. MOLINIE, AgroParisTech, Juin 2009 (lien)