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Une filière complète de réutilisation d’eaux usées traitées testée grandeur nature

© SAUR

23/11/2015

Un projet de recherche, mené par un consortium de 5 entreprises et 3 laboratoires de recherche dont Irstea, a permis de tester sur un site pilote en Camargue une solution complète de réutilisation d’eaux usées traitées : des procédés de traitement en sortie de station d’épuration à la distribution de l’eau au point d’usage. Inédit.

Réutiliser les eaux usées traitées représente une solution pour faire face à la demande croissante en eau, notamment pour l’irrigation agricole et la préservation des ressources en eau en cas de sécheresse. Pourtant, en France, la réutilisation des eaux usées est encore peu utilisée : un peu moins de 20 000 m3/jour, soit seulement 2 % des volumes qui sont réutilisés dans d’autres pays européens. Cette solution doit faire face à divers défis à la fois réglementaire, sanitaire, environnemental, économique, sociologique et technologique.
 
Afin de tester et développer une filière complète de réutilisation d’eaux usées traitées en France, un projet a été initié en 2011 sur un site pilote situé à Mauguio (Hérault). 2 années d’exploration de solutions techniques et 2 années d’expérimentations et d’analyses.

FICHE D’IDENTITÉ DU PROJET

  • NOWMMA - New process for Optimizing Wastewater reuse from Mauguio to the Mediterranean Area in support of  the french reuse directive
  • Appel à projets Eco-Industries émis par le Ministère de l’Industrie – 2011-2015
  • Consortium de 9 partenaires : 5 entreprises et 3 laboratoires de recherche (dont Irstea). Projet porté par la SAUR et soutenu par le Pole EAU.
  • Objectif : développer une filière complète de réutilisation d’eaux usées traitées en France.
  • Chercheurs Irstea impliqués : Bruno Molle, Séverine Tomas et Souha Gamri.
  • En savoir plus sur le projet.

Une plateforme R&D

Une véritable plateforme R&D a été mise en place, regroupant une unité de traitement et une unité de valorisation avec une parcelle témoin. "On n’a  pas souvent l’occasion de pouvoir travailler comme ça !", souligne Bruno Molle, chercheur au centre Irstea de Montpellier.

Toutes les étapes, depuis les procédés de traitements en sortie de station d’épuration jusqu’à la distribution de l’eau au point d’usage, y sont analysées. L’ensemble est automatisé et télécontrôlé pour un suivi des qualités des eaux au plus près. Une filière modulable et exportable à l’ensemble du bassin méditerranéen.

Le démonstrateur comprend :

  • une unité de traitement : filtration, stockage tampon, désinfection par réacteur ultra-violet. Différentes innovations ont pu être testées (microfiltration, ultrasons, ultraviolets pour destruction des pathogènes).
  • et une unité de valorisation : parcelle témoin engazonnée divisée en 3 blocs irrigués (aspersion, goutte-à-goutte enterré ou non) avec 2 qualités d’eau issues de l’unité de traitement et 1 qualité d’eau de référence utilisée habituellement dans la région pour des applications agricoles.

Vue de l'unité de traitement © SAUR

L’expertise Irstea : colmatage, dérives et transferts

C’est dans ce deuxième volet qu’intervient l’expertise Irstea, à savoir l’évaluation et l’amélioration des performances des systèmes d’irrigation à la parcelle, "tout en gardant à l’esprit, la maîtrise de la distribution pour éviter tout risque de contamination", précise Bruno Molle.

Les scientifiques sont tout d’abord allés voir à l’intérieur du dispositif. Que s’y passe-il ? "En présence d’eaux nutritives comme ici, les bactéries ont tendance à se multiplier et à s’organiser sous forme de biofilms, un moyen pour elles de se protéger des agressions extérieures. Il y a alors un risque important de bouchage ou colmatage du dispositif."

Ils se sont également intéressés aux phénomènes de dérives dans les dispositifs d’aspersion. En présence de vent, le risque est de voir s’échapper de la zone d’arrosage des microgouttes. Un risque de contamination est alors possible. "Afin de rassurer les populations, il faut pouvoir expliquer quelles sont les quantités en jeu. Notre travail a ainsi consisté à caractériser ces dérives d’aérosols autour de la zone arrosée sous l’influence du vent", explique Bruno Molle. Des données qui ont permis de modifier la réglementation (Arrêté du 25 juin 2014 modifiant l'arrêté du 2 août 2010), avec des limites de vent (selon la pression du dispositif) à ne pas dépasser pour appliquer les eaux usées par aspersion en toute sécurité.

"Une première approche qui nous permet d’envisager d’aller au-delà, c’est-à-dire vers des applications de traitements phytosanitaires avec des systèmes d’irrigation. Puisqu’on est capable de maîtriser les dispositifs avec des eaux usées, on est capable de le faire avec des produits phytosanitaires. Bien évidemment, les expérimentations sont réalisées avec des produits utilisés en agriculture biologique, en accord avec la réglementation."

La question de la maîtrise des contaminations a été approfondie avec l’utilisation de nettoyeurs haute pression utilisant des eaux usées, pour nettoyer les rues par exemple. Des contacts avec des personnes à proximité peuvent être créés lors de l’opération. Les scientifiques ont donc cherché à caractériser les distances de transfert de ces aérosols. Comment ? En utilisant de l’eau additionnée à des colorants aux seuils de détection très bas. Des premiers résultats à confirmer…

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