Les eaux usées, cette ressource économique mondiale méconnue

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Des experts se sont intéressés à la réutilisation des eaux usées dans le monde, y compris après d’éventuels traitements. Leur message est sans appel : elles représentent un potentiel économique méconnu et inexploité. Il est cependant difficile à chiffrer vu le manque flagrant de données disponibles. Quelques chiffres valent parfois mieux que de longs discours.

Actuellement, près de 40 % de la population mondiale vivent dans des régions où la demande en eau est supérieure à l’offre. Dans 12 ans, ce chiffre devrait passer à 60 % car les ressources hydriques sont limitées. Deux coupables sont régulièrement désignés : l’agriculture et l’industrie, représentant près de 90 % de la consommation mondiale. Cependant, ce fait ne doit plus occulter certains points : la population mondiale s’accroît continuellement, nos modes de vie sont de plus en plus consommateurs et l’urbanisation bat son plein.

 Sur la planète, l’eau douce disponible pour les activités humaines représente moins de 1% de l’eau terrestre. Snap, Flickr, cc by 2.0

Dans ce contexte, des experts de l’université des Nations unies (UNU-INWEH, Canada) et de Tottori (Japon) se sont intéressés au devenir de l’eau une fois consommée. Ils ont ainsi découvert une ressource méconnue, au potentiel économique largement sous-estimé par les entreprises et les autorités gouvernementales : les eaux usées ou traitées. Si l’on en croit les prévisions présentées dans le rapport publié dans la revue  Agricultural Water Management,  les choses devraient changer à l’avenir, notamment quand les problèmes de stress hydrique vont augmenter.

Pour ne citer qu’un exemple, les eaux usées seraient appropriées à l’irrigation des cultures, puisqu’elles renferment des nutriments tels que la potasse, des nitrates et des phosphates. Ainsi, leur exploitation limiterait les besoins en engrais tout en préservant mieux les nappes phréatiques des régions où elles se vident plus rapidement qu’elles ne se remplissent. Cependant, comme le rappelle les auteurs de l’étude, les données relatives aux volumes des eaux usées, traitées et réutilisées dans le monde font cruellement défaut.

Les chercheurs se sont penchés sur la situation rencontrée dans 181 pays. Seuls 55 d’entre eux (parmi lesquels figurent la France et l'Allemagne, mais pas la Belgique) ont été en mesure de fournir toutes les données requises. Cependant, dans 63 % des cas, les chiffres étaient vieux de plus de 5 ans, donc probablement pas à jour. À l’inverse, 57 pays n’ont pas pu livrer de donnée, tandis que les 69 autres ne possédaient que l’une ou l’autre des informations demandées. D’importants efforts sont donc à faire à ce niveau pour mieux estimer le potentiel des eaux usées/traitées, et ainsi adopter des mesures ou des programmes visant à en tirer profit.

 Pourcentage de la population de chaque pays (échelle de couleur à gauche) qui avait accès à l'eau en 2005 (selon l'OMS). Fanny Schertzer, Wikimedia commons, cc by 2.5

Les chiffres obtenus ont néanmoins permis de se faire une idée précise de la situation rencontrée en Amérique du Nord. Chaque année, près de 85 km3 d’eaux usées sont produits sur ce continent, dont 61 km3 sont traités, ce qui vaut environ le volume d’eau s’écoulant annuellement dans les chutes du Niagara. Enfin, seuls 4 % de cette ressource sont réutilisés !

La situation nord-américaine est représentative d’un autre résultat : plus les pays sont «riches», et plus les eaux usées sont recyclées (environ 70 % en moyenne), donc à même d’être réutilisées au quotidien. En effet, seuls 8 % des eaux usées sont purifiées dans les pays «pauvres», contre 28 % à 38 % pour les nations «intermédiaires». Le problème vient principalement du fait que les installations de filtration requises sont coûteuses à l’achat et à l'entretien (par exemple suite au prix des membranes), même si elles sont plus rentables sur le long terme que l’exploitation des nappes aquifères profondes. Ainsi, l’étude rappelle également l’importance des travaux menés pour développer des installations de traitement de moins en moins onéreuses.

FUTURA SCIENCES 7/9/2013

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En Australie, confrontée à de sévères épisodes de sécheresse, la gestion de l’eau potable devient un problème majeur du gouvernement. Dans son nouveau rapport, l’Australian Academy of Technological Sciences and Engineering met en exergue l’importance de considérer la réutilisation directe des eaux usées dans le circuit d’eau potable du pays.

Peut-on envisager de boire l’eau des toilettes ? En France, bien que les nappes phréatiques ne parviennent pas toujours à se remplir comme il le faudrait, les pénuries sont rares. En revanche, pour d’autres pays, les événements de sécheresse sont fréquents et la demande en eau ne cesse de croître. 

Les ressources en Australie dépendent, par exemple, fortement de la variabilité naturelle du climat. En période El Niño, le pays est soumis à des conditions de sécheresse intenses. En raison du changement climatique actuel et de l’augmentation des besoins en eau, l’île-continent fait face depuis une décennie à une grande période de sécheresse, dite décennie « big dry ».

  L'eau de recyclage de Newater, une fois reminéralisée, est tout à fait potable. Pourtant, les habitants de Singapour ne sont pas tous prêts à la boire... En revanche, elle convient aux besoins d'industriels qui recherchent une eau d'une bonne pureté. Les Australiens franchiront-ils le pas ? Reinhard_Schuldt (Brigitte Schuldt), Flickr, cc by nc nd 2.0

Pour l’Australie, il est donc presque inévitable de devoir repenser l’utilisation des eaux usées dans les prochaines décennies. Actuellement, les eaux usées sont exploitées de façon indirecte. Après utilisation, l’eau subit différents traitements, qui consistent principalement à retirer les particules en suspension (réduisant la quantité de substances dissoutes) et à la désinfecter. Elle retourne ensuite dans le cycle naturel de l’eau, rejoignant lacs, rivières, etc., où les processus naturels de filtration agissent. 


Les technologies de traitement les plus avancées injectent directement l’eau dans les aquifères, avec l’espoir de pouvoir la réutiliser d’ici 20 à 30 ans. Le gouvernement australien espère que ce type de recyclage pourrait un jour fournir 20 % de l’eau utile pour Perth, dans l’ouest du pays. Toutefois, un temps de latence de 20 ans, c’est long. 


Dans un rapport publié cette semaine, l’Australian Academy of Technological Sciences and Engineering (ATSE) recommande la mise en place de la réutilisation directe des eaux usées (Direct Potable Reuse, DPR). « La DPR est techniquement faisable et peut fournir de l'eau potable en toute sécurité directement dans le système de distribution d'eau, conclut le rapport. Les principaux obstacles ou inconvénients potentiels pour la DPR sont principalement liés à la perception du public et leur acceptation ».

 Le gaspillage de l'eau potable est énorme. En France, les villes les plus mal notées en la matière sont Nîmes, avec 41 % de l’eau perdue dans les réseaux de distribution, Avignon (35,5 %), Rouen (31,7 %), Amiens (28,7 %) et Toulon (26,7 %). Whispertome, DP

La DPR diffère de la méthode indirecte de traitement de l’eau par le fait qu’elle évince la phase tampon du filtrage naturel. Il faut y ajouter une étape supplémentaire de traitement des effluents, mais le coût énergétique serait nettement réduit par rapport à la méthode indirecte ou à la désalinisation par exemple. C’est en particulier vrai pour les systèmes de circulation d’eau des grandes villes comme Sydney ou Brisbane. Bien sûr, l’absence de tampons écologiques ne signifie pas que l’eau n’est pas stockée pour être contrôlée et assainie. L’idée de la DPR est simplement d’inclure ces réservoirs de contrôle directement dans le système de circulation d’eau.

En 2006, après un épisode sévère de sécheresse, la maire de Toowoomba, dans l’est du pays, avait proposé en référendum à ses citoyens de mettre en place des DPR pour subvenir à leurs besoins en cas de sécheresse. La population a voté contre à 62 %, un résultat qui reflète bien que la réticence domine les esprits. 

Pourtant, en Namibie, le projet est en place depuis 1968 et est tout à fait satisfaisant. Les États-Unis et l’Afrique du Sud envisagent cette solution. À Singapour, la société Newater recycle déjà les eaux usées. L’eau est vitale, et risque de manquer de plus en plus dans certaines régions du monde. Les Australiens finiront probablement par accepter l’idée du recyclage des eaux usées.


futura sciences 19/10/2013

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Les eaux usées provenant d'un million d'Américains pourraient contenir jusqu'à 13 millions de dollars de métaux précieux et rares, selon une étude.

Les excréments humains et les eaux usées sont une mine potentielle de métaux précieux comme l'or et l'argent, affirment des scientifiques américains. On y trouverait aussi des éléments rares comme le palladium et le vanadium, utilisés dans l'électronique.

 Une station d'épuration, le 4 février 2015, à Haguenau (Bas-Rhin). (THIERRY GRUN / AFP)

"Il y a des métaux partout comme dans les shampoings et après-shampoings, les autres produits de soins, les lessives, et même des nanoparticules dans les fibres des chaussettes pour neutraliser les mauvaises odeurs", explique Kathleen Smith, une scientifique de l'Institut américain de géophysique, lors de la conférence annuelle de l'American Chemical Society.

Selon une autre étude publiée récemment dans la revue Environmental Science & Technology Paper, les eaux usées provenant d'un million d'Américains pourraient contenir jusqu'à 13 millions de dollars (12 millions d'euros) de métaux précieux et rares.

Quelle que soit leur origine, ces métaux sont présents dans les eaux usées et finissent dans les usines de traitement. Différentes quantités se retrouvent dans les boues d'épuration, résidus de ce processus. Selon Kathleen Smith, plus de sept millions de tonnes de ces résidus sont produits chaque année aux Etats-Unis. Environ la moité est utilisée comme engrais dans les champs de culture et les forêts tandis que le reste est incinéré ou envoyé dans des décharges.

 Des particules d'or et de plomb retrouvés dans les eaux usées. (Heather Lowers, USGS Denver Microbeam Laboratory)

L'objectif des recherches de ces scientifiques est de se débarrasser de certains de ces métaux polluants, qui limitent le recyclage des résidus en engrais, et d'en extraire les métaux et éléments précieux. Le succès d'un tel processus réduirait l'exploitation minière et les quantités de ces métaux se retrouvant dans l'environnement.

 Parmi les éléments de terres rares et de métaux mineurs ont été trouvés : Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu. Le potentiel relatif d'une valeur économique de biosolides a révélé l'identité des 13 éléments les plus lucratifs (Ag, Cu, Au, P, Fe, Pd, Mn, Zn, Ir, Al, Cd, Ti, Ga et Cr) avec une valeur combinée de 280 $ US / tonne de boues. Cliquez ici pour [url=http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9tal#Liste]décoder en clair[/url] le nom des matériaux. (c) Environmental Science & Technology Paper / Arizona State University Paul Westerhoff

Jusqu'à présent, le groupe de travail mené par Kathleen Smith a collecté des échantillons dans de petites villes des Montagnes Rocheuses, des communautés rurales et de grandes agglomérations. Dans les échantillons analysés, ces chercheurs ont déjà trouvé du platine, de l'argent et de l'or. "La quantité d'or est comparable à celles trouvées dans des mines qui seraient jugées exploitables commercialement", selon Kathleen Smith.


Francetv info 24/3/2015

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Paris - L'Union des industries et entreprises de l'eau et de l'environnement (UIE) a appelé vendredi le gouvernement français à l'adoption rapide d'un nouvel arrêté pour faciliter la réutilisation des eaux usées une fois traitées.

Jeudi, à l'occasion de la réunion du comité stratégique des éco-industries, la ministre de l'Ecologie Ségolène Royal et le ministre de l'Economie Emmanuel Macron se sont notamment mis d'accord avec la filière pour faire une priorité de la simplification des procédures de réutilisation de certains déchets, et notamment de la révision des règles de réutilisation des eaux usées après traitement.

L'UIE prend acte avec satisfaction de la volonté ministérielle d'ouvrir ce chantier de simplification mais reste mobilisée pour l'adoption rapide d'un nouvel arrêté, déclare l'organisation professionnelle dans un communiqué.

Les eaux usées, une fois traitées, peuvent être utilisées pour l'irrigation des cultures, l'arrosage des espaces verts et des golfs ou encore le nettoyage des voieries, mais depuis 2010, la réglementation française rend cette réutilisation pratiquement impossible, a expliqué à l'AFP Maria Vènes, directrice générale de l'UIE.

Cette refonte de la règlementation est devenue une urgence: alors que la réutilisation des eaux usées traitées est largement utilisée en Europe et dans le monde, qu'elle a été autorisée pour une quarantaine d'installations en France pendant 20 ans, sans risque avéré, la réglementation de 2010 puis celle de 2014 ont arrêté net tout nouveau projet, ajoute-t-elle, dans le communiqué.

Un groupe de travail des professionnels concernés a élaboré une proposition, remise au ministère de l'Ecologie, qui recommande notamment d'élargir les usages autorisés pour la réutilisation et de simplifier les démarches administratives. Elle propose aussi de fixer comme critère la qualité bactériologique de l'eau après traitement, et non le pourcentage de réduction de la contamination, comme c'est le cas aujourd'hui.


Romandie 4/4/2015