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3 juillet 2012.

Micropolluants dans les eaux usées urbaines : mesures à prendre dans les STEP

L’Office fédéral suisse de l’environnement vient en aide aux (...)

L’Office fédéral suisse de l’environnement vient en aide aux collectivités, aux exploitants de stations d’épuration, aux bureaux d’ingénieurs et aux diverses institutions publiques et privées concernées par la protection des eaux et le traitement des eaux usées. Après plusieurs années de recherches et d’essais pilotes, il publie un rapport qui décrit l’état des connaissances concernant les étapes de traitement supplémentaires destinées à éliminer les micropolluants et propose une évaluation des procédés techniques qui devraient permettre d’optimiser les actuelles installations de traitement.

Depuis pas mal d’années, les collectivités publiques de Suisse ont consenti de gros efforts pour améliorer la qualité des eaux, principalement par le biais de la construction de nombreuses stations d’épuration (STEP). Celles-ci - personne n’en doute - ont contribué de façon efficace au bon état général des eaux de surface de ce pays. Mais aujourd’hui, elles doivent faire face à des défis croissants compte tenu de la densité de plus en plus marquée des zones urbaines et de l’augmentation de pollution générée dans pratiquement tous les secteurs d’activités humaines.

Diverses études approfondies sur les composés organiques provenant des eaux usées urbaines, notamment sur les perturbateurs endocriniens (des substances qui ont des effets négatifs sur le système hormonal des animaux), ayant recommandé d’améliorer le traitement des eaux usées, l’Office fédéral suisse de l’environnement (OFEV), dès 2006, a initié un projet - Stratégie MicroPoll - qui trouve aujourd’hui sa conclusion dans un rapport (*) appelant les collectivités à mettre en œuvre des mesures supplémentaires de traitement pour réduire sensiblement les teneurs en micropolluants des eaux usées au sortir des STEP.

Micropolluants insuffisamment éliminés

Les STEP communales actuelles, explique ce rapport, sont construites de façon à éliminer les substances solides, les substances organiques dégradables ainsi que les nutriments. Les plus récentes d’entre elles, équipées selon les dernières avancées technologiques, sont en mesure d’éliminer aussi certains micropolluants. Mais nombre de ces substances potentiellement dangereuses et non biodégradables ne sont pas ou trop faiblement éliminées. Même à de très faibles concentrations, ces micropolluants peuvent avoir des effets indésirables sur certains organismes aquatiques (algues, amphibiens, poissons, etc.)

Des mesures s’imposent, à différents niveaux : là, d’abord, où ces substances incriminées sont déversées dans les réseaux d’évacuation. Mais ce n’est pas toujours possible, en particulier pour les médicaments qui, une fois ingérés par les organismes, sont naturellement rejetés dans les eaux usées domestiques. Si l’on veut restreindre autant que possible les apports de micropolluants, il faut donc améliorer les méthodes d’épuration. On sait aujourd’hui qu’il existe deux procédés applicables à grande échelle, à savoir : le traitement au charbon actif en poudre et l’ozonation (voir ci-contre). Tous deux ont été testés scrupuleusement en Suisse, notamment dans la STEP de Lausanne.

Tant le traitement au charbon actif en poudre que l’ozonation permettent d’améliorer sensiblement la qualité de l’eau épurée pour ce qui touche à leur teneur en micropolluants et leurs effets néfastes. Dans les régions étudiées, il a été constaté que même dans les cours d’eau charriant de grandes quantités d’eaux usées, les effets négatifs de ces procédés sur les organismes vivants étaient quasi nuls.

L’amélioration de la qualité de l’eau a aussi un prix

Les études et essais pilotes ont confirmé que l’introduction d’une étape supplémentaire de traitement dans les STEP communales constituait une mesure efficace pour améliorer la qualité des eaux. Il faut cependant tenir compte des particularités propres aux divers cours d’eau, raison pour laquelle la priorité sera donnée aux STEP de grande taille (pour réduire la charge polluante), et à celles qui sont situées sur des cours d’eau charriant un grand volume d’eaux traitées (pour protéger les écosystèmes) ou de plans d’eau où s’approvisionnent les réseaux de distribution (pour protéger les ressources en eau potable). En équipant une centaine de STEP (sur plus de 700 existant actuellement en Suisse), c’est le traitement de la moitié des eaux usées du pays qui sera ainsi concerné.

Ajouter une étape de traitement supplémentaire se traduit évidemment par une hausse de la consommation énergétique des STEP, généralement de quelque 5 à 30 %, parfois davantage. Mais, compte tenu de l’amélioration de la qualité de l’eau obtenue, cette augmentation de la facture énergétique est jugée par l’OFEV comme tout à fait défendable.

Concrètement, le coût moyen de l’épuration des eaux en Suisse devrait grimper de 17 francs par habitant et par an. Actuellement, les frais liés aux STEP se montent à 0,70 franc par mètre cube, soit quelque 130 francs par habitant et par an. Le train de mesures envisagé entraînera un surcoût d’environ 130 millions de francs. Une solution de financement à l’échelle de la Suisse est à l’étude, de même que les bases légales nécessaires à la planification et au financement des mesures à prendre au niveau des STEP communales. (Source : OFEV)


- Le rapport Micropolluants dans les eaux usées urbaines - Etape de traitement supplémentaire dans les stations d’épuration est disponible sur le site de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV)




Infos complémentaires

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Qu’est-ce qu’un micropolluant ?

Les micropolluants sont des substances organiques présentes dans les eaux à des concentrations de l’ordre du nanogramme ou du microgramme par litre, et qui, même à des concentrations aussi infimes, peuvent influencer des processus biochimiques fondamentaux. On trouve tout d’abord parmi les micropolluants une diversité de substances synthétiques comme les substances actives médicamenteuses, les produits biocides (protection des matériaux, phytosanitaires, etc.), les additifs alimentaires, les composants de produits cosmétiques ou les détergents, mais également des substances d’origine naturelle comme typiquement les hormones.

Le traitement
au charbon actif

Le charbon actif en poudre (CAP), moulu très finement, est mélangé aux eaux usées de manière à ce que les substances indésirables se fixent (par adsorption) à la surface des particules de charbon. Chargé de micropolluants et de substances organiques naturelles, ce CAP est ensuite séparé des eaux usées et éliminé avec les boues d’épuration (par incinération). 12 à 15 g de charbon par mètre cube d’eau suffisent à éliminer la majeure partie (plus de 80%) des micropolluants et permettent de décolorer en bonne partie les eaux usées. Il est en général possible d’ajouter une étape d’épuration au CAP à une STEP existante, mais en fonction du procédé de séparation utilisé, cela suppose que l’on dispose d’un espace important.

Le traitement
par ozonation

L’ozonation consiste à injecter de l’ozone sous forme gazeuse dans les eaux usées épurées. Dissout dans l’eau, ce gaz réagit avec les micropolluants et les transforme (par oxydation). Ce procédé peut être intégré sans trop de difficultés dans les STEP existantes, mais il faut alors compter sur une augmentation de 10 à 30% de leur consommation d’énergie. Une dose de 3 à 5 g d’ozone par mètre cube d’eau permet d’éliminer la majeure partie des micropolluants, de réduire sensiblement leur écotoxicité et de désinfecter l’eau en la débarrassant de nombreux germes pathogènes. (Source : OFEV)

Mots-clés

Glossaire

  • Eau potable

    La législation suisse sur les denrées alimentaires définit l’eau potable comme une "eau naturelle ou traitée qui convient à la consommation, à la cuisson d’aliments, à la préparation de mets et au nettoyage d’objets entrant en contact avec les denrées alimentaires". Cette eau doit être "salubre sur les plans microbiologique, chimique et physique". La loi définit de manière précise les exigences de qualité auxquelles elle doit satisfaire en tout temps et les concentrations maximales admissibles de diverses substances.

Mot d’eau

  • Eaux de source

    "Rosette témoigna, pour apaiser sa soif, le désir de boire aussi de cette eau, et me pria de lui en apporter quelques gouttes, n’osant pas, disait-elle, se pencher autant qu’il le fallait pour y atteindre. Je plongeai mes deux mains aussi exactement jointes que possible dans la claire fontaine, ensuite je les haussai comme une coupe jusqu’aux lèvres de Rosette, et je les tins ainsi jusqu’à ce qu’elle eût tari l’eau qu’elles renfermaient, ce qui ne fut pas long, car il y en avait fort peu, et ce peu dégouttait à travers mes doigts, si serrés que je les tinsse." (Théophile Gauthier, "Mademoiselle de Maupin", (...)

Mot d’eau

  • « Le fleuve me hantait »

    "La proximité de sa grandeur réveillait en moi une antique terreur des eaux qui, en présence des rivières et des fleuves, même vus du rivage, me tourmente l’âme. La fluidité des eaux fluviales, lentes ou rapides, me trouble, où je décèle un monde à demi visible de formes fugitives qui tentent et parfois fascinent l’âme inattentive. Ce sont des êtres sinueux et insinuants que les fleuves et les rivières, même farouches." (Henri Bosco, "Malicroix", 1948)


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