Le traitement des eaux usées en France : quelles solutions ?

A notre époque, l’eau est devenue une ressource rare. Près de 30 % de la population mondiale n’a aucun accès à des services d’alimentation d’eau domestique, et 60 % est rattachée à un réseau d’assainissement qui n'est pas géré en toute sécurité. L’eau constitue également une ressource fondamentale pour les sites industriels de tous secteurs. Une fois polluée, l'eau doit être traitée, non seulement pour des raisons écologiques, mais aussi pour des questions sanitaires. En effet, une eau non-traitée peut propager des maladies, tant chez les humains que chez les animaux.

Pourquoi traiter les eaux usées ?

Les eaux usées sont issues de l'activité humaine : production industrielle, ou utilisation domestique. Le traitement d’eau est un procédé qui permet de réduire la pollution présente dans l’eau et de rendre les eaux usées d’une qualité définie par les différents articles de lois, et arrêtés préfectoraux. L’épuration des eaux usées se fait en station.

L’assainissement des eaux usées peut avoir comme objectif la production d’eau potable pour le collectif. L’envoi de l’eau épurée et potable aux foyers, depuis la station, sera assuré par un réseau. Le deuxième objectif que peut avoir l’assainissement est le rejet en milieu naturel (rivière, mer, lac, etc.). L’étape d’assainissement est très importante, dans la mesure où les matières polluantes et les bactéries contenues dans l’eau représentent un danger pour la survie de la flore et faune aquatiques.

Dans ce dernier cas, le traitement n’a pas pour objectif de rendre l’eau potable, mais de la débarrasser de ses polluants, tels que les matières en suspension ou dissoutes, de nature chimique ou organique. Pour cela, une station d’épuration peut utiliser diverses techniques et technologies combinées telles que les traitements secondaires et primaires, ou les traitements à boues activées.

L’utilisation des gaz industriels, en particulier l'azote, l'oxygène et le CO2, est intéressante, voire nécessaire dans certaines étapes d'assainissement en station de traitement des eaux usées. Citons l’inertage de sécurité des boues avec l’azote, le dopage, et donc, l’extension de la capacité d’une station à oxygène pur, ou l’ajustement du Ph des eaux usées avec le dioxyde de carbone.

Les différents systèmes de traitement des eaux usées

En fonction de la provenance et de la pollution de l’eau, les dispositifs de traitement peuvent varier. 

Commençons par évoquer le procédé courant d’épuration des eaux : dans une station de traitement des eaux usées classique, le fonctionnement se base sur plusieurs étapes. La phase de pré-traitement permet d’effectuer une filtration d’eau et peut être composée de dégrillage, dessablage, sédimentation et dégraissage. Cette phase filtre les principaux déchets, mais ne représente pas un traitement complet. Le traitement primaire est l’équivalent d’une décantation. L’objectif de cette étape est d’éliminer le plus de matière organique possible. Le traitement secondaire assure un travail ultime contre les bactéries organiques contenues dans les eaux usées.

Le traitement biologique, ou traitement par boue activée, est un processus d’assainissement inspiré par l’environnement naturel. Le principe est d'utiliser les bactéries vivantes, qui vont assimiler les polluants, et donc purifier les eaux usées. Ces bactéries, qui vivent et se reproduisent, constituent de la boue. Pour vivre, elles ont besoin d’oxygène, qui peut être apporté par de l'oxygène présent dans l’air. L’oxygène sert aussi à oxyder une partie des composés. Ce processus génére une quantité de boue croissante, qu’il faut donc éliminer par décantation. La boue reste au fond du bassin, avant de passer par un traitement des boues. Il ne reste ensuite qu’à rejeter l’eau épurée en milieu naturel.

Il existe enfin un système de traitement par neutralisation du pH par CO2 pour une eau respectant difficilement les normes de rejets. Toute eau sortant d’une station de traitement en Europe et étant rejetée en milieu naturel doit avoir un pH inférieur à 8,5. Toutefois, selon les filières industrielles, il peut être difficile de respecter ce seuil. Il est possible de désinfecter cette eau et réduire son pH simplement en injectant du dioxyde de carbone. Le résultat des analyses est alors simple et prédictible.

 

Crédit image : "Usine de traitement des eaux usées" by zigazou76 is licensed under CC BY 2.0