Eliminer les micropolluants des eaux résiduaires avec de l’ozone

En raison de la sécheresse croissante, des quantités de plus en plus importantes d’eaux résiduaires devront être réutilisées. Cela signifie aussi que des mesures suffisantes doivent être prises pour éliminer ce qu’il est convenu d’appeler les micropolluants de l’eau. C’est ce que déclare Stijn Van Hulle, professeur de technologie de l’eau industrielle à l’Université de Gand. Depuis plusieurs années, cette dernière fait elle-même des expériences sur l’ozone, matière avec laquelle nous pouvons éliminer les mircopolluants.

Jusqu’à présent, la majeure partie des eaux d’égout est toujours déversée dans les eaux de surface, comme les cours d’eau. « C’est une honte de déverser les eaux résiduaires alors qu’elles peuvent être réutilisées », indique Stijn Van Hulle. « Les eaux résiduaires sont toujours disponibles, en été comme en hiver. En raison de la sécheresse croissante et de la diminution de l’eau de pluie, la nécessité de réutiliser les eaux résiduaires ne fait qu’augmenter. Heureusement, Aquafin perçoit aussi cela. L’épurateur d’eau étudie intensément les méthodes pour donner une nouvelle destination aux eaux résiduaires, comme pour l’agriculture. Mais pour cette dernière et dans les zones habitées, il est également nécessaire d’épurer les eaux usées. « Nous devons récupérer la plus grande quantité d’eau possible et utiliser, dans ce contexte, l’épuration adaptée. Pour les systèmes hydroponiques, par exemple, on réutilise beaucoup d’eau, mais plus nous allons réutiliser d’eau dans ces systèmes et plus la pollution peut s’accumuler. En effet, les plantes rejettent elles-mêmes aussi des substances organiques qui peuvent entraver la croissance des végétaux. Avec une bonne épuration, la croissance des végétaux est améliorée. Nous voyons aussi de plus en plus une combinaison d’eaux résiduaires et d’eau potable. »

Outre cela, Van Hulle voit une tendance vers l’épuration décentralisée. « Nous devons réfléchir à une épuration au niveau de l’entreprise et du quartier. Au lieu d’égouts kilométriques, on opte de plus en plus pour des réseaux de canalisations courts. Cela entraîne aussi des risques. Plus la chaîne de récupération d’eau est courte, plus le risque est grand de voir les micropolluants s’accumuler. Les micropolluants sont toute une série de pollutions qui se trouvent dans les eaux résiduaires à de faibles concentrations. Ils proviennent de résidus de médicaments, comme les analgésiques et les pilules anticonceptionnelles. « Les médicaments que les patients prennent ne sont bien souvent pas complètement absorbés par le corps », indique Van Hulle. « Il s’ensuit que des résidus de médicaments parviennent dans les eaux résiduaires. En outre, des pesticides et même aussi de la cocaïne peuvent être présents dans les eaux résiduaires sous la forme de micropolluants. Si on ne les élimine pas, leur concentration augmente. C’est un point important pour la réutilisation de l’eau. Les micropolluants sont toutefois suivis dans la plupart des schémas de réutilisation.

Les micropolluants ont des effets sur l’environnement

Il est important d’éliminer ces micropolluants des eaux usées avant qu’ils ne parviennent dans les cours d’eau et la mer. « Ils peuvent provoquer des dommages aux plantes et aux animaux », indique Stijn Van Hulle. « Ils peuvent entraîner des effets dans le milieu aquatique. Ils ont une influence sur le bilan hormonal des grenouilles et des poissons. Cet effet négatif a été constaté il y a un certain temps déjà. L’épuration classique des eaux résiduaires n’a pas été conçue pour éliminer ces pollutions des eaux résiduaires, ce qui fait qu’ils finissent par atterrir dans l’environnement. L’épuration d’eau classique élimine uniquement les macropolluants, comme le carbone, l’azote et le phosphore. A l’aide d’un montage d’essai, nos étudiants ont découvert qu’une roselière ne réussit pas à épurer tous les résidus de médicaments de l’eau. Je ne veux certainement pas jeter la pierre à l’épuration d’eaux usées d’Aquafin. Aquafin est occupée à résoudre le problème. L’épurateur d’eau fait de son mieux et programme des essais pilotes afin de vérifier comment les micropolluants peuvent être idéalement éliminés. L’eau potable est également bien épurée. Elle ne contient pas de micropolluants. Les sociétés de distribution d’eau potable suivent cela aussi. »

L’Université de Gand est intensément occupée à des projets pour pouvoir extraire les micropolluants des eaux usées. Depuis une dizaine d’années, elle réalise des expériences avec des techniques d’oxydation, comme l’ozonisation. « Avec l’ozone, nous pouvons éliminer ces micropolluants de manière à ce que cette eau soit appropriée au déversement », indique Stijn Van Hulle. « A l’étranger, cette technique est déjà appliquée. Toutes les grandes stations d’épuration d’eau en Suisse en sont équipées. Ce pays rend obligatoire l’élimination des résidus médicaux des eaux résiduaires. Aux Pays-Bas, il existe déjà aussi des hôpitaux qui épurent leurs eaux résiduaires avec les installations de Pharmafilter par exemple. De cette manière, l’eau de l’hôpital peut être réutilisée. Dans notre pays, les hôpitaux et les entreprises pharmaceutiques devraient suivre cet exemple. De même, les opérateurs de décharge peuvent épurer leurs eaux résiduaires avec cette technique. »

L’intérêt d’un bon dosage de l’ozone

Pour obtenir un effet favorable, il est important de doser l’ozone correctement. « Actuellement, nous vérifions aussi comment nous pouvons mieux diriger le dosage de l’ozone, ce qui rend le procédé meilleur marché. Mieux nous intégrons l’ozone dans l’eau et plus nous travaillons efficacement. L’action de l’ozone améliore aussi la qualité du transfert entre l’ozone gazeux et l’eau. Si, par exemple, on a un transfert d’ozone amélioré de 30 pour cent, on a aussi moins de frais d’exploitation. Examinons maintenant ce qu’est le dosage optimal. Combien d’ozone est nécessaire pour épurer ? Pour un débit faible, il faut normalement peu d’ozone. Pour un débit élevé, par exemple en cas de pluie, une grande quantité d’ozone est normalement dosée pour traiter ce flux d’eau, mais ce n’est pas toujours nécessaire. Nous essayons donc de développer des techniques qui ne tiennent pas compte du débit, mais de la concentration en micropolluants qui se trouve dans l’eau. Nous mesurons l’absorbance UV pour certaines longueurs d’onde avant et après la réaction de l’ozone. Sur cette base, nous déterminons la dose d’ozone. »

L’Université de Gand étudie aussi différents matériaux de bourrage qui peuvent se trouver dans le réacteur d’ozone et peuvent accélérer le transfert de l’ozone gazeux. « Dans ce contexte, nous travaillons avec plusieurs doctorants chinois. » Une bonne préépuration peut aussi jouer un rôle. « Après l’ozonisation, une filtration par sable peut à nouveau améliorer le processus d’épuration. Nous sommes en train de vérifier comment nous pouvons diminuer l’ozone par des techniques de filtration supplémentaires. Plusieurs entreprises sont déjà en train de mettre sur pied des projets d’essai sur base de nos recherches. »

Par Matthias Vanheerentals

« C’est une honte de déverser les eaux résiduaires alors qu’elles peuvent être réutilisées »

« Nous devons réfléchir à une épuration au niveau de l’entreprise et du quartier. »

« L’épuration classique des eaux résiduaires n’a pas été conçue pour éliminer ces pollutions des eaux résiduaires, ce qui fait qu’ils finissent par parvenir dans l’environnement. »

« Avec l’ozone, nous pouvons éliminer ces micropolluants de manière à ce que cette eau soit appropriée au déversement »