Collectifs ou unitaires, il peut être difficile d’étendre la capacité des stations de traitement des eaux usées et par conséquent de faire face à la croissance de la population et à l’imperméabilisation des sols. Face à cette problématique, les systèmes modulables sont-ils une alternative durable ?


L’eau non potable est la première source de mortalité dans le monde, près de 1000 enfants de moins de 5 ans meurent chaque jour des suites de diarrhée causée par des eaux souillées et un manque d’assainissement(1) En Europe, alors que la directive-cadre sur l’eau (DCE) appelle tous les pays de l’UE à s’assurer que leurs eaux respectent les normes de «bon état» écologique dans les plus brefs délais encore près de 61 millions d’habitants ne disposent toujours pas de systèmes d’assainissement adéquats. De plus le Bon Etat Ecologie (BEE) des masses d’eau en Europe comme défini dans le cadre de la DCE est loin d’être atteint et la visée de ces objectifs sans cesse repousser.

 

La problématique de l’assainissement à l’échelle mondiale 

Actuellement les réseaux d’assainissement collectif qui permettent l’évacuation et le traitement des eaux usées en milieu urbain ou péri-urbain présentent l’avantage de centraliser le traitement lui-même en un seul endroit par des opérateurs qualifiés. Cependant le réseau dit collectif est coûteux à mettre en place de par sa nécessité d’installation et d’entretien des installations de transport des effluents tels que les canalisations de collecte des eaux usées (coût de moyen de mise en place du réseau : 427€ /mètre linéaire(2)). L’énergie nécessaire au fonctionnement de stations de traitement des eaux usées est considérable et correspond à une part non négligeable de la consommation électrique d’une collectivité (1% émissions de GES à l’échelle nationale(3)). Qu’il soit collectif ou unitaire il peut être difficile d’étendre la capacité de la station de traitement et donc de faire face à une croissance de la population et/ou bien à une imperméabilisation du territoire dans le cas des systèmes unitaires.

Les systèmes individuels (dits systèmes autonomes) permettent quant à eux de traiter les eaux usées sur leur lieu de production. Ils représentent 63% des méthodes d’assainissement dans le monde(4) En France ce sont 20% des habitations qui sont reliées à ce type de systèmes.  Ne nécessitant pas de mise en place de réseau de collecte important, ils présentent un avantage certain face au système collectif à condition d’être efficaces et régulièrement entretenus. En effet le coût de mise en place et de fonctionnement d’un système autonome est moins élevé que ceux d’un système centralisé. Cependant l’efficacité de certains de ces traitements autonomes est difficilement mesurable de par la diversité de leur implantation, les besoins de structuration des organisations de contrôle et la validité des résultats obtenus (prélèvement ponctuel).

 

Des solutions déjà existantes

Pour faire face à cette problématique, il existe une multitude de solutions d’assainissement, mais la plupart ne répondent pas à la diversité des besoins à l’échelle mondiale. Il apparaît donc nécessaire de mettre en place une solution modulable, abordable, peu technique et durable pour le traitement des eaux usées domestiques afin de répondre aux différents enjeux climatiques et sociétaux.

En 2015, dans le monde ce sont 2,5 milliards de personnes qui n’ont pas accès aux toilettes et 946 millions qui pratiquent la défécation en plein(5). Les Nations Unies ont fait de cette problématique une des douze thématiques prioritaires du 21éme siècle. L’objectif 6.2 du « Substaminale Development Goal »(6) ambitionne de fournir un assainissement à tous d’ici 2030. Cette absence de système de traitement des eaux usées n’est pas sans conséquence sur la santé humaine ainsi que celle des milieux récepteurs. En effet ces cours d’eau et lacs où sont rejetées les eaux usées sont la plupart du temps les mêmes endroits où des captages d’eau servant à l’alimentation ou à l’irrigation sont installés.

De plus l’eutrophisation des milieux porte atteinte aux milieux impliquant une perte de biodiversité et donc réduisant l’impact écosystémique des milieux épurateurs.

 

Les systèmes modulables, une alternative durable ?

Le projet INNOQUA, financé par l’Union européenne dans le cadre du programme de recherches et d’innovation Horizon 2020 entend répondre à cette problématique mondiale. Lancé en 2016 et coordonné par NOBATEK/INEF4, le consortium s’articule autour de 20 partenaires de divers horizons (Centre de Ressources Technologiques, Université, Industriel, entreprises privées et publiques, ONG) provenant de 13 pays différents et engagés à mettre leurs savoirs et leurs expertises au service de cet enjeu majeur. Objectif : Combiner 4 technologies de traitement afin d’offrir un système modulaire pouvant s’adapter au plus grand nombre de sites à travers le monde.

La Lombrifiltration, basée sur l’action des lombrics et des bactéries sert de traitement primaire ; la Daphniafiltration, améliore la capacité de dégradation de la matière organique en sortie du Lombrifiltre grâce à des arthropodes aquatiques ; le BioSolarPurification permet un traitement tertiaire des effluents en améliorant les phases photosynthétique  et enfin la lampe UV permet d’atteindre les objectifs les plus exigeants en termes de dégradation des microorganismes permettant ainsi une réutilisation des eaux traitées pour l’irrigation. Après 2 ans de tests et essais en laboratoire et sur le terrain, sur les sites des Universités de Galway (Irlande) et de Girona (Espagne), les différentes combinaisons de technologies ont été testées en conditions réelles sur 11 sites dans 10 pays (France, Irlande, Ecosse, Italie, Roumanie, Turquie, Tanzanie, Inde, Equateur, Pérou). Ces essais grandeurs nature ont permis de valider l’efficacité des traitements en conditions réelles afin de prétendre à un déploiement du système INNOQUA les divers marchés.

Que ce soit dans les zones fortement urbanisées ou dans zones isolés, sur les continents ou sur les îles, dans les pays de l’hémisphère Nord et du Sud, un assainissement de qualité devient une priorité absolue. Elle permettra un développement sain aux populations. Bien que de nombreux développement technologique aient été réalisés, de nombreux enjeux restent à relever. Ces dernières années des projets tel qu’INNOQUA, apportent des solutions durables mais il ne s’agit cependant pas uniquement d’une problématique technique sur la qualité du traitement. L’eau, ses usages, sa place dans l’espace urbain et naturel sont aussi à prendre en considération. L’aspect social de réappropriation des espaces aquatiques par la population est trop souvent négligé. Ces espaces doivent être considérés comme de véritables lieux de lien entre l’homme et la nature et se doivent d’être préservés autant que possible. Enfin, bien que la réutilisation des eaux usées traitées soit déjà une réalité en Europe, notamment pour les produits alimentaires, il persiste de nombreuses barrières sociales et psychologiques à lever pour d’envisager pleinement leurs usages afin de pouvoir boucler le petit cycle de l’eau de manière vertueuse.

 

Article co-signé Jean-Baptiste DUSSAUSSOIS et Alexandre SCHAAL, Ingénieurs eau et environnement, NOBATEK/INEF4


Références :

1 : Troeger, C., Forouzanfar, M., Rao, P. C., Khalil, I., Brown, A., Reiner Jr, R. C., … & Alemayohu, M. A. (2017). Estimates of global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of diarrhoeal diseases: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. The Lancet Infectious Diseases, 17(9), 909-948.

2 : AERMC (2018). Assainissement collectif réseaux, stations, pluvial : Étude des coûts. AERMC

3 : ASTEE et ADEME (2013). Guide méthodologique d’évaluation des émissions de gaz à effet de serre des services de l’eau et de l’assainissement. 3èmeédition. 38 p. + annexes. ASTEE, ADEME.

4: UNICEF, OMS, 2015

5: World Health Organization, WHO/UNICEF Joint Water Supply, & Sanitation Monitoring Programme. (2015). Progress on sanitation and drinking water: 2015 update and MDG assessment. World Health Organization.

6 : petit cycle de l’eau = cycle de l’eau à l’échelle du bâtiment