Best of Infos-eau n°2 : Le recyclage des eaux usées

Infos-eau vous propose, à l'occasion des fêtes de fin d'année, de revivre les posts les plus chauds publiés en 2009 : ici un article sur le recyclage des eaux usées.


La disponibilité et l’approvisionnement en eau potable est un des enjeux majeurs pour les prochaines décennies. Il est même à craindre que ponctuellement ou de façon plus chronique aucun pays, ne sera épargné parce problème. Le dernier exemple en date, l’Espagne, montre que les pays occidentaux sont également concernés. Cependant, si nous sommes entrés dans une ère de ressources rares ce n’est pas à cause d’une pénurie car la quantité d’eau ne diminue pas, mais bien parce que les usages augmentent. Les raisons en sont variées : l’augmentation de la population et sa concentration dans des centres urbains importants, l’accession au développement de nouveaux pays et avec le développement de nouveaux besoins en eau… Certains voient également dans le phénomène de changement climatique une de ces raisons, cependant, il est certainement plus réaliste de considérer que les changements climatiques sont un accélérateur du décalage existant entre les besoins et les ressources. Parmi les solutions pouvant exister on parle souvent de la désalinisation mais beaucoup moins fréquemment d’une autre ressource « alternative », la réutilisation des eaux usées. Pourtant cette ressource est la seule ressource qui augmente en même temps que la consommation, ce qui en fait une ressource toujours disponible.

Le recyclage des eaux usées présente, l’avantage majeur d’assurer une ressource naturelle et de contribuer à la gestion intégrée de l’eau. Si l’industrie fut la première à s’intéresser sérieusement au recyclage, depuis quelques années le recyclage des eaux usées tend à devenir une pratique acceptée notamment pour l’irrigation, l’arrosage des espaces vers et pourrait rapidement être promue au titre de solution y compris pour des usages domestiques.

Dans le secteur de l’industrie, le recyclage des eaux usées représente un procédé intéressant car par son utilisation les entreprises réalisent une réduction de leur consommation d’eau de 40 à 90% mais il représente aussi un enjeu pour l'environnement, car il permet d'économiser les ressources et de diminuer les rejets.

En France, à Lamballe, dans les Côtes-d'Armor, Veolia a construit pour les abattoirs porcins d'une coopérative agricole, la Cooper, des installations qui traitent 14.000 mètres cubes par semaine.

Au delà du secteur industriel, l'utilisation la plus fréquente est ensuite l'irrigation agricole, mais aussi l'arrosage des golfs (Pornic, Sainte-Maxime…).

En Italie, à Milan, la ville a initié cette pratique en implantant la plus grande usine de recyclage des eaux usées d’Europe avec une capacité de plus d’1 millions d’équivalent habitants, permettant de recycler les eaux usées traitées pour l’irrigation de plus de 22 000 hectares de cultures.

En Corse, à Spérone, une station d'une capacité de 280 m³/jour prend en charge les effluents domestiques d’une résidence touristique. Les eaux usées subissent une série de traitements avant d'être utilisées pour l'arrosage du golf de 18 trous consommant autant d'eau qu'une ville de 15.000 à 36.000 habitants.

Enfin, l’exemple le plus récent se trouve en Chine, où la municipalité de Beijing, en prévision des Jeux Olympiques, a envisagé d'utiliser pour l’année 2008, 3,7 milliards de mètres cubes d'eau, dont 260 millions de m3 sont de l'eau recyclée, soit à peu près le sixième du volume global de l'eau à utiliser, exclusivement dédiés à l’arrosage de 10 millions de m2 d’espaces verts.

Le dernier usage et le plus prometteur du recyclage de l’eau pour répondre à la demande croissante des régions urbaines est la réalimentation des nappes, voire directement la production d'eau potable.

En Europe, à Barcelone, par exemple, une usine de traitement tertiaire recycle les eaux usées municipales. Les eaux recyclées servent ici à la fois à l'irrigation et à éviter les intrusions d'eau de mer dans les nappes : 2500 mètres cubes d'eau douce sont ainsi réinjectées chaque jour dans l'aquifère.

Plusieurs régions très arides, telles qu’en Afrique ou en Asie utilisent d’ores et déjà cette ressource alternative afin de réalimenter les nappes, ou être directement utilisée comme eau potable.

En Namibie, les habitants de la capitale consomment de l'eau issue à 35% du recyclage de leurs eaux usées. « Voilà vingt ans que la Namibie, qui est dans une zone géographique de stress hydrique, recycle son eau pour la rendre potable, en particulier pour la ville de Windhoek, située dans une zone aride éloignée de la côte, et donc sans possibilité d'usage d'eau dessalée par exemple », constate Hervé Suty, directeur du centre de recherche sur l'eau de Veolia.

Ainsi depuis quelques années ; la ville-Etat de Singapour en collaboration avec Veolia Water accentue ces ressources d’eau disponibles par une adjonction d’environ 1 % d'eaux recyclées dans l’eau utilisée pour l’usage domestique. Marc Chevrel, directeur marketing chez Degrémont Technologies, affirme-lui que les Chinois sont eux aussi « très tentés de produire de l'eau potable à partir des eaux usées. » En Australie, à Goulburn, la population consomme d’ores et déjà une eau recyclée.

Mais le plus grand complexe existant à ce jour se trouve aux Etats-Unis, dans le comté d’Orange. Il s’agit d’un complexe de remplissage des eaux souterraines d’un montant de 480 millions de dollars, mis en marche en janvier 2008 qui fournit aujourd’hui 20% de l’eau consommée pour environs 2,3 millions de personnes. Dans un article paru le 9 aout dans le New-York Times Magazine, la journaliste Elizabeth Royte estime que ce complexe de recyclage d’eaux usées représente « une des plus importantes avancées de santé publique du pays depuis 150 ans. »

Aux vues de ces différents exemples à travers le monde, le recyclage de l’eau représente ainsi une technique en pleine expansion.

Les spécialistes estiment que, « dans les sept prochaines années, les capacités mondiales devraient plus que doubler pour passer à 55 millions de mètres cubes par jour. Soit une croissance de 10 à 12 % par an, en moyenne dans le monde. Avec des pointes de 41 % par an en Australie, de 27 % en Europe et de 25 % aux Etats-Unis. »

Aussi, différents secteurs tels que la recherche scientifique s’y intéressent et développent des systèmes destinés à l’usage des particuliers.

Aux Etats-Unis, Ashok Gadgil, scientifique au Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie, est l’inventeur du concept SolarVoir, un appareil composé d’un réservoir modulaire en PEHD (Polyéthylène Haute Densité) et utilisant une technologie UV, conçu pour collecter les eaux usées domestiques dans le but d’être recyclées et réutilisées plusieurs fois.

En Allemagne, la société Hansgrohe, spécialisée dans les technologies dédiées à l’usage des salles de bains, expérimente le procédé de recyclage des eaux usées Aquacycle. Le système entièrement automatique permet de récupérer les eaux savonneuses qui se déversent dans 3 cuves où elles subissent successivement un traitement biologique par aérobie, un deuxième cycle de brassage par intermittence et une désinfection finale en passant à travers une lampe UV. Les 600 litres d'eau récupérée, propre à 99 %, peuvent servir ensuite pour les toilettes, la machine à laver le linge ou des utilisations domestiques (nettoyage des sols, arrosage des plantes, lavage de la voiture…).

Plusieurs obstacles restent cependant à surmonter pour que le recyclage des eaux usées se généralise.

Tout d'abord, la production d'eau potable soulève des freins psychologiques et la prudence des pouvoirs législatifs.

En effet, en France, même si 72% de la population sont en faveur du recyclage des eaux pour l'irrigation ou l'arrosage, les consommateurs ont par contre beaucoup de mal à comprendre que les eaux usées puissent être entièrement nettoyées et rendues propre à la consommation.

La France est actuellement en retard dans ce domaine, en particulier en ce qui concerne l’irrigation des espaces verts et l’un des freins principaux du développement du recyclage des eaux usées est l’absence d’une législation adaptée. Malgré le décret 94-469 qui prévoit le principe de la réutilisation des eaux usées pour l’usage agricole, la réglementation correspondante n’est pas encore finalisée.

En Australie, la cité de Toowoomba, consultée par référendum, s'est opposée à 60 % à ce qu'un quart de son eau potable provienne d'eaux usées. Le « yuck factor », l'a emporté, alors que le pays vit sa cinquième année de sécheresse consécutive.

« Pour tenter de lutter contre ce phénomène, nous mènerons très probablement en Australie, dans le cadre d'une chaire sur le recyclage des eaux usées, des enquêtes auprès des utilisateurs et des autorités locales sur l'acceptabilité de ces eaux », indique Hervé Suty, directeur du centre de recherche sur l'eau de Veolia.

Trois grandes techniques sont principalement utilisées dans le recyclage de l'eau : la microfiltration, l'osmose inverse et les ultraviolets. Les deux premières consistent à faire passer l'eau sous pression à travers des membranes qui retiennent les fines particules indésirables. Or, qui dit pression dit énergie. « Pour l'osmose inverse des eaux recyclées, il faut de 12 à 15 bars de pression, soit une consommation d'électricité d'un kilowatt par mètre cube », précise Hervé Suty. Une des pistes étudiées consiste à utiliser les nanotechnologies pour fabriquer des membranes comportant beaucoup plus de pores au mètre carré, mais toujours résistantes. Par conséquent, la pression exigée - et la consommation d'électricité - sera moindre. Ce qui répond à un reproche fait souvent au recyclage : la consommation en énergie.

Ainsi, le recyclage des eaux usées urbaines représente un enjeu important pour l’avenir, la population urbaine étant en constante augmentation. Cependant cette pratique doit encore faire face à plusieurs facteurs socio-économiques tels que, selon François Brissaud, chercheur en Hydroscience à Montpellier 2, « la viabilité économique, l’existence de financement, la volonté politique et l’opinion publique. »

« Cela va nécessiter de la connaissance et des investissements», résume Michel Griffon, agronome et économiste, directeur adjoint de l'ANR (Agence nationale de la recherche).

Le recyclage est en train de devenir un enjeu essentiel. En effet, la plupart des pays en voie de développement utilisent les eaux usées avant de les avoir retraitées, ce qui peut poser de nombreux problèmes sanitaires.

Le recyclage de ces eaux usées pourrait notamment être une solution pour l’irrigation des terres agricoles urbaines dans les pays en développement qui, jusqu’à présent, les utilisent sans traitement préalable.

A l’occasion de la Semaine Mondiale de l’Eau, en Suède, qui a eu lieu du 17 au 31 août 2008, l’Institut International de Gestion de l’Eau (IWMI) a publié une étude révélant que les populations des pays en voie de développement sont exposées à des problèmes sanitaires croissants en raison du fréquent recours aux eaux usées (non recyclées) pour l’irrigation des cultures. Ainsi ce serait plus de la moitié des terres dans 70% des villes en voie de développement qui seraient irriguées avec des eaux usées.

Le rapport met aussi l'accent sur le problème des eaux industrielles qui, dans 70 % des villes étudiées, ne sont pas séparées dans les systèmes d'évacuation. « Si l'on connaît les risques de l'utilisation des eaux domestiques, et que l'on peut soigner les maladies qu'elles provoquent, ce n'est pas le cas pour les produits chimiques », explique Mme Raschid-Sally, un des auteurs du rapport.

Les dernières nouvelles sur le recyclage des eaux usées sont accessibles ici.