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Des traitements plus poussés en station pour éliminer les micropolluants des eaux usées
Schéma des mécanismes d’élimination des micropolluants mis en oeuvre dans les stations d’épuration en fonction du degré de traitement appliqué (primaire, secondaire, tertiaire) - © © DR

Des traitements plus poussés en station pour éliminer les micropolluants des eaux usées

le 26/01/2010  |  micropolluants

Une étude sur l'élimination, par les stations d'épuration existantes, des micropolluants présents dans l'eau permet de discerner ce que doivent devenir les dispositifs d'assainissement pour parvenir au « bon état écologique et chimique » prescrit par la directive cadre européenne (DCE). Conclusion: des traitements complémentaires (tertiaires) seront nécessaires pour respecter la réglementation.

Le Cemagref et Suez Environnement ont présenté le 21 janvier les résultats d'un programme de recherche commun, baptisé Amperes (1), destiné à l'identification des micropolluants présents dans les eaux usées et à la mesure de leur présence en sortie de station. Un programme lourd, mené durant quatre ans sur 21 stations représentatives du parc français, pour un budget de 2,4 millions d'euros cofinancé par l'Agence nationale de la recherche.

Les micropolluants proviennent des substances créées par l'homme pour sa santé, son confort ou pour la destruction des nuisibles. Rejetés dans l'eau après usage, ils y demeurent présents à l'état de traces mais, même à faible concentration, ces composés minéraux ou organiques peuvent présenter des risques pour les milieux aquatiques. Métaux pour 82% de ces traces, substances pharmaceutiques pour 15%, ils menacent la biodiversité (oestrogénisation des poissons, disparition d'espèces...).
Trouver quelques nanogrammes par litre «une goutte d'eau dans une piscine olympique », exige une logistique scientifique lourde. Les identifier passe par la spectrométrie de masse. Amperes a permis de déceler plus d'une centaine de ces micropolluants: hormones, produits contraceptifs, résidus de cosmétologie, retardateurs de flammes..., les 33 substances « prioritaires » répertoriées dans le texte européen qui impose leur traitement d'ici à 2015 et toutes les autres, susceptibles de faire l'objet de futures réglementations plus exigeantes.

Amperes constitue une première étape consistant à mesurer les effets, sur ces micropolluants, des process utilisés en station pour le traitement de l'azote, du phosphore et du carbone. Bonne nouvelle, ces process non spécialisés retiennent l'essentiel des micropolluants. Le procédé classique de boues activées par aération traite 85 % des 33 « substances prioritaires » listées par la DCE. Et, sur la centaine de micropolluants identifiés par Amperes à l'entrée en station, la moitié sont éliminées à plus de 70%. L'aspirine, l'ibuprophène, le paracétamol, les hormones oestrogéniques sont éliminés par biodégradation. Les DEHP (plastifiant), PBDE (retardateurs de flamme), fluoranthène (hydrocarbure aromatique), métaux sont captés par les boues sans que leur présence compromette le respect des normes d'épandage.

Mais 25% des substances détectées sont réfractaires au traitement biologique classique des stations. C'est le cas des diuron, glyphosate (certains pesticides), carbamazépine (composé pharmaceutique), antidépresseurs. Et 50% des substances détectées sont encore présentes après traitement en raison de leur concentration importante en entrée de station: des détergents (alkylphénols), plastifiant (DEHP), solvant chimique (dichlorométhane) aspirine. Enfin, d'une dizaine de substances préoccupantes, les chercheurs estiment qu'elles peuvent conduire à un dépassement des normes lorsque le débit du cours d'eau récepteur est très faible: un anti salissures, deux détergents (alkylphénols), un solvant chimique (trichlorométhane), quatre pesticides (diuron), et deux composés aromatiques ou HAP (fluoranthène).

L'élimination des micropolluants passe donc par les procédés tertiaires avancés (ozonation, filtration sur charbon actif, osmose inverse) déjà présents dans certaines stations d'épuration et utilisés à des fins de désinfection en vue de réutiliser les eaux usées dans des régions où la ressource en eau est peu abondante. L'étude « Amperes » montre que ces procédés permettent de compléter l'élimination de la majorité (plus de 90%) des micropolluants encore présents dans l'eau en sortie d'une station conventionnelle. En poussant le traitement tertiaire jusqu'à l'osmose inverse ou l'ozonation (technologies utilisées pour produire l'eau potable), les rejets n'auraient quasiment plus d'incidence sur le milieu aquatique. Pour obtenir une élimination efficace de la quasi totalité des micropolluants, il est donc nécessaire de mettre en place une filière tertiaire avancée.
En outre, l'intervention en station n'est pas la seule voie de progrès. Le traitement en amont, à la sortie des hôpitaux et des usines identifiées comme émissives notamment, et l'optimisation du circuit des eaux pluviales constituent d'autres pistes d'amélioration.

Rappelant que 2,5 milliards d'euros devront être investis d'ici à fin 2011 en France pour achever la mise aux normes prévues par la directive eaux résiduelles urbaines (ERU) de 1991, Suez Environnement estime que l'entretien du parc nécessitera, après 2015, la reconstruction annuelle d'environ 500 stations d'épuration (le parc français en compte 17.700) soit une capacité épuratoire d'environ 3 millions d'habitants pour un montant de l'ordre de 750 millions d'euros par an.

(1) Amperes : Analyse des micropolluants prioritaires et émergents dans les rejets de station d'épuration et des eaux superficielles.

 

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