Le traitement des eaux usées progresse vers une économie circulaire

La rareté de la ressource en eau est à la fois un problème d’origine naturelle et causé par l’homme. Alors que notre planète ne manque pas d’eau douce, elle est distribuée de façon inégale et une grande partie est gaspillée, polluée et gérée de manière non durable. Le traitement des eaux usées combat ce problème en convertissant l’eau usée en eau effluente pouvant être réutilisée ou déversée de nouveau dans l’environnement.

Selon un consortium paneuropéen travaillant sur le projet INCOVER financé par l’UE, cette technologie d’assainissement peut encore progresser davantage. Le projet INCOVER teste de nouvelles solutions qui diviseront par deux les coûts d’exploitation, produiront de l’énergie, couvriront les produits dérivés à valeur ajoutée et réduiront les émissions de gaz à effet de serre jusqu’à 80 %.

Comme mentionné sur le site web du projet INCOVER aspire à propulser le traitement des eaux usées «vers une industrie de récupération de produits biologiques et un fournisseur en eau recyclée». Pour cela les partenaires du projet ont mis au point un large éventail de technologies contribuant à une économie circulaire. Ayant déjà été testées de manière individuelle à échelle de laboratoire ces technologies innovantes sont à présent testées ensemble sur trois grandes installations traitant les eaux usées des municipalités fermes et industries des aliments et boissons. Situés en Allemagne et en Espagne les sites de démonstration montrent comment les ressources telles que l’énergie et les nutriments et les produits tels que les biofertilisants le biométhane et les bioplastiques peuvent être extraits à partir des eaux usées.

Photobioréacteurs horizontaux

L’installation localisée à Viladecans en Espagne, est équipée de trois photobioréacteurs horizontaux (PBR) qui produisent une biomasse des microalgues dominée par la cyanobactérie. Le ruissellement agricole est acheminé vers les PBR afin d’augmenter les concentrations en cyanobactérie dans le premier PBR et d’accumuler le polyhydroxybutyrate, un bioplastique biodégradable, dans les deux autres PBR. La biomasse récoltée à partir du troisième PBR est traitée avec la deuxième boue d’épuration dans un digesteur anaérobie pour produire du biogaz. S’ensuit alors le traitement des boues par voie humide tandis que l’eau provenant du décanteur est traitée dans des colonnes destinées à la récupération des nutriments et désinfectée par le biais de l’ultrafiltration par chauffage solaire. L’eau effluente résultante est utilisée à des fins d’irrigation.

Chenaux algaux à haut rendement

Des chenaux algaux à haut rendement (HRAP) sont actuellement testés dans deux emplacements dans le sud de l’Espagne. À Chiclana de la Frontera, la production de polyhydroxyalcanoate (PHA), un autre bioplastique biodégradable, est atteinte par le biais d’un système anaérobie photosynthétique en deux étapes de HRAP. À la suite de la production de PHA, la biomasse restante est convertie en biogaz par le biais d’un prétraitement thermique et d’un processus anaérobie de codigestion. Le biométhane est produit grâce à une technologie intégrante de valorisation du biogaz.

Le deuxième emplacement est désigné par la station de traitement des eaux usées El Toyo à Almería, où un HRAP de 3 000 m2 de démonstration a été installé afin d’obtenir une eau d’irrigation de qualité. Les eaux usées sont traitées directement sans clarificateurs anaérobies ou primaires, faisant de ce HRAP grandeur nature le premier HRAP au monde de cette taille à fonctionner de cette manière. Les filtres plantés sont utilisés pour améliorer la récupération du phosphore et de l’azote. Les systèmes de désinfection par chauffage solaire garantissent la sûreté de l’eau d’irrigation, et un système d’irrigation intelligent garantit un rendement hydraulique et énergétique.

Traitement de la biomasse de déchets

À Leipzig, en Allemagne, un processus de biotechnologie à base de levure est utilisé pour produire un acide biologique à partir des eaux usées industrielles provenant du secteur alimentaire. Une fois l’acide extrait, les résidus sont utilisés pour produire du biogaz, qui est utilisé pour la production d’électricité ou le chauffage. Enfin, l’excédent des boues anaérobies est traité par le biais de la carbonisation hydrothermale pour transformer la biomasse de déchets en engrais prêts à l’emploi.

La performance des technologies INCOVER (Innovative Eco‑Technologies for Resource Recovery from Wastewater) est actuellement intégrée à un outil de système d’aide à la décision. Cet outil a pour but d’aider les administrations des eaux à choisir les investissements qui répondront le mieux à leurs besoins. Ensuite, le projet INCOVER sera consacré à l’optimisation de tous ces processus.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet INCOVER