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La nature donne un coup de main à la technologie pour améliorer les processus de traitement de l’eau

En Europe, les fournisseurs de services liés à l’utilisation de l’eau subissent de plus en plus de pression pour fournir des services plus abordables et plus efficaces à une population croissante. Dans le même temps, ils doivent également réduire la quantité d’énergie utilisée, diminuant ainsi l’impact environnemental de leurs activités afin d’atténuer leur incidence sur le changement climatique.

Changement climatique et Environnement
Alimentation et Ressources naturelles

Le projet AquaNES, financé par l’UE, a mené des démonstrations concernant d’innovants processus de traitement de l’eau et des eaux usées et une gestion fondée sur l’amélioration des systèmes naturels et artificiels combinés (cNES). «La partie naturelle du système peut prendre la forme d’un traitement des aquifères du sol couplé à une recharge contrôlée des aquifères (MAR), à des zones humides artificielles (ZHA) ou à une filtration sur berge (FB)», explique Thomas Wintgens, coordinateur du projet. Les applications habituelles des cNES sont l’utilisation de la FB pour la production d’eau potable à partir des eaux de surface, de la MAR en vue d’augmenter les ressources en eaux souterraines et des ZHA afin de traiter les eaux usées et d’incorporer un effet tampon aux systèmes de drainage. «Ces combinaisons peuvent se compléter les unes les autres en réduisant le taux de matière organique qui est néfaste lors du post-traitement membranaire ou qui dégrade ou absorbe les produits de transformation générés lors des étapes avancées d’oxydation», explique M. Wintgens.

Testé dans différentes conditions

Les partenaires du projet se sont concentrés sur 13 sites de démonstration en Europe, en Inde et en Israël couvrant différentes combinaisons de systèmes naturels et artificiels destinés au traitement de l’eau, dans un éventail représentatif de conditions hydrogéologiques, climatiques et régionales qui répondent à des problèmes tels que la pénurie d’eau, l’excès d’eau dans les villes et la présence de micropolluants dans le cycle de l’eau. Ces sites se trouvent dans des zones très peuplées dotées de cycles semi-fermés de l’eau, ainsi que dans des zones et des régions plus rurales avec des populations saisonnières en raison du tourisme. Ces sites ont fonctionné et ont fait l’objet d’une surveillance pendant une période de 12 à 14 mois. Toutes les activités de démonstration d’AquaNES ont renforcé la probabilité d’une mise en œuvre à grande échelle des cNES et l’ont promue dans le cadre d’une approche globale. Les partenaires du projet ont également élaboré des lignes directrices pour garantir que la pleine valeur des systèmes de traitement combinés soit prise en compte, y compris un cadre pour l’évaluation de la qualité de l’eau afin d’identifier des paramètres pertinents. Ces travaux comprennent également un outil en ligne d’évaluation quantitative des risques microbiens pour aider les services publics et les autorités à mieux comprendre les performances des traitements et les risques sanitaires associés.

Des avantages multiples

À partir de leurs activités de démonstration, le consortium du projet a adapté les lignes directrices de conception aux systèmes axés sur les ZHA, aux programmes de réutilisation de l’eau ou aux installations destinées à l’élimination de micropolluants. Ils ont également développé des procédures pour analyser les services écosystémiques fournis par les cNES et ont prouvé que les systèmes de traitement naturels, comme les ZHA ou les filtres de rétention du sol, peuvent représenter des alternatives à faible consommation d’énergie par rapport aux systèmes purement techniques. Le projet a révélé la manière dont les programmes de filtration sur berge peuvent fonctionner avec environ 20 à 50 % moins d’énergie de pompage lorsqu’ils utilisent des puits en siphon, ainsi que la manière de concevoir ce type de système. La plupart des résultats ont été intégrés à la procédure de planification du système d’aide à la décision d’AquaNES. Cela a permis d’aider les utilisateurs potentiels, comme les autorités locales et les agences de financement, à évaluer la faisabilité des cNES. Le réchauffement climatique et la fonte des calottes glaciaires, couplés à des conditions météorologiques imprévisibles, ont mis en avant le besoin de passer à un mode de vie plus durable et respectueux de l’environnement; une initiative dans laquelle les solutions d’AquaNES pourraient jouer un rôle essentiel. «Le projet permettra aux cNES de concurrencer les solutions plus classiques, tout en aidant l’environnement en rétablissant son lien avec la nature et en créant des espaces consacrés aux loisirs», conclut M. Wintgens.

Mots‑clés

AquaNES, systèmes techniques et naturels combinés (cNES), zones humides artificielles (ZHA), aquifère, filtration sur berge (FB), recharge contrôlée des aquifères (MAR), traitement de l’eau

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