La réutilisation des Eaux Usées...

Paru sur le quotidien El Watan du 31/10/2012, un article sur la réutilisation des eaux usées.... lien 

- Les agricultures algériens, a déclaré aujourd’hui Hocine Necib, doivent « changer de mentalité » et tirer profit des eaux traitées par les stations d’épuration et mises à leur disposition gratuitement. Pour lui, c’est là une condition sine qua non pour atteindre, d’ici à 2014, l’objectif d’un milliard de m3 d’eaux épurées destinées à l’irrigation. L’Algérie aspire à porter les surfaces agricoles irriguées de 120.000 hectares actuellement à 600.000 hectares en 2014... lien

Je vous propose cette article, une reprise des mes anciennes publications, pour mes collègues de l'ONA...

la réutilisation des eaux usées...

La réutilisation des eaux usées est une pratique très répandue dans les régions du monde affectées par des pénuries de ressources en eau. Elle est, par exemple, très développée aux Etats-Unis, au Mexique et plusieurs pays d’Amérique du Sud, l’Australie, l’Afrique du Sud, le Japon, la Chine et les pays du Golfe Persique,…Le bassin méditerranéen est l’une des régions du Monde où la réutilisation agricole des effluents urbains est la plus pratiquée. Elle est largement systématisée en Israël, la Tunisie constitue aussi un autre exemple d’une politique nationale de réutilisation.

Israël emploie 75 % des eaux recyclées pour irriguer les champs. Il s’agit d’une quantité sans précédent dans le monde. A titre de comparaison, l’Espagne qui vient après Israël dans ce domaine n’utilise que 10 % des eaux recyclées pour irriguer les terrains agricoles.

Le marché semble prometteur, si l’on en croit le rapport publié le 31 mai 2005 par l’Institut Global Water Intelligence. « Sur les 369 milliards de mètres cubes (m3) d’eaux usées collectés dans le monde chaque année, 7,1 m3 sont réutilisés. C’est ce qu’on appelle le « re-use ». D’ici 2015, le volume d’eau réutilisée devrait connaître une croissance de 180%. Le dessalement de l’eau de mer, autre méthode alternative, enregistrerait « seulement » une augmentation de 102%. La Chine et la zone Moyen-Orient/Afrique du Nord sont les principales régions qui devraient voir leur capacité installée augmenter pour le re-use, respectivement de 29% et de 12% d’ici 2015. »


 Algérie : quelques exemples de périmètres d’irrigation projeté où existant utilisant les eaux usées épurées  Tlemcen : la mise en service du périmètre irrigué de Hennaya sur 912 hectares à partir des eaux usées épurées de la station d’épuration de Ain El Hout (Tlemcen). Constantine : Le périmètre d irrigation partir de la STEP de Hamma Bouziane Constantine sur une superficie de 327 ha.  Périmtre de Dahmouni (wilaya de Tiaret) sur une superficie de 1.214 ha. Périmetre d irrigation partir de la STEP de la ville de Bordj Bou Arreridj sur une superficie de 350 ha. Périmetre d irrigation de M’leta partir de la STEP Oran sur une superficie de 8.100 ha. 

quelques liens...  

Ex. de recyclage des eaux usées en Algérie : lien

Les eaux usées contiennent des matières solides, des substances dissoutes et des microorganismes. Ces derniers sont la cause des principales restrictions imposées à la réutilisation des eaux usées…. L’ensemble de ces organismes peut être classé en quatre grands groupes : les bactéries, les virus, les protozoaires et les helminthes.

Réutilisation des eaux usées

*Conseil Supérieur d’hygiène Publique de France et recommandations établies par l’Organisation Mondiale de la Santé.

Contrainte de type A : celle des consommateurs de produits pouvant être consommés crus « cette exigence doit être complétée par la mise en œuvre de techniques d’irrigation limitant le mouillage des fruits et légumes : irrigation gravitaire,.. »

Contrainte de type B  Ce niveau est requis pour l’irrigation par voie gravitaire ou à la raie des vergers, des cultures céréalières et fourragères, des pépinières et des cultures de produits végétaux consommables après cuisson (pommes de terre, betterave, choux, carottes,…)

Contrainte de type C Aucune limite n’est fixée pour des cultures céréalières, industrielles et fourragères, des vergers et des zones forestières mais aussi pour les espaces verts non ouverts au public.

Contraintes chimiques  Les recommandations du Conseil Supérieur d’hygiène Publique de France et l’Organisation Mondiale de la Santé abordent également la qualité chimique à laquelle doivent répondre ces eaux.

« Les effluents à dominante domestique définis par la norme NFU 44041 peuvent être utilisés, après épuration, pour l’irrigation des cultures et l’arrosage des espaces verts. L’utilisation d’effluent à caractère non domestique, du fait de la présence possible (en quantité excessive) de micropolluants chimiques minéraux ou organiques, reste assujettie à un examen particulier de leur qualité chimique ; dans certains cas, elle pourra être interdite. 

« Norme NFU 44041 : Un rejet d’effluent urbain est réputé à dominante domestique lorsque ses caractéristiques mesurées sur un échantillon moyen sur 24h prélevé avant les traitements préliminaires et décanté pendant 2h sont telles que le rapport de sa DCO à sa DBO à 5 jours est inférieure ou égale à 2.5, sa DCO inférieure à 750 mg/l, sa teneur en azote Kjeldahl inférieure à 100 mg/l. »

 

Réutilisation des eaux usées traitées dans le Monde

 Le continent américain :  quelques exemples...

- Au Etats-Unis, 34 états disposent de réglementations relatives à l’usage agricole des eaux usées. Les grandes réussites de réutilisation des eaux usées traitées sont ceux de Bakersfield et Orange County en Californie et Mantee County en Floride.
 A Bakersfield, 64000 m3 par jour sont utilisés pour l’irrigation de coton, de luzerne, de mais, d’orge et de betteraves à sucre.
A Orange County, 800 hectares d’espaces verts urbains sont arrosés et 400 hectares de terres agricoles sont irrigués.
A Manatee County, 79000 m3 par jour sont utilisés pour irriguer des terrains de golf et des parcs et 3000 hectares de cultures agricoles et de pépinières sont irriguées.
D’autres exemples, la création de lacs artificiels alimentés en tout ou partie par des eaux usées épurées. (en 1961, le lac Santee en Californie a été mis en eau et alimenté par des eaux usées épurées et désinfectées. L’autorisation de baignade a été donnée en 1965).
Au Mexique, la ville de Mexico utilise les effluents traités par ses 16 stations d’épuration pour l’irrigation des parcs, des jardins publics et des équipements de loisirs. Elles sont utilisées en irrigation agricole et notamment dans le cadre du plus grand plan d’irrigation du monde (45 à 300 m3/s par temps de pluie pour l’irrigation de 90000 hectares).
- Le bassin méditerranéen :Le bassin méditerranéen est une région où la pénurie en eau est particulièrement ressentie. La réutilisation agricole est une pratique largement répandue sur le pourtour sud de la méditerranée,  de l’Espagne à la syrie.
 En Israël, elle est l’objet d’une politique nationale. Environ 20% des eaux usées sont infiltrées et rechargent les nappes souterraines dans la région de Tel-Aviv. Elles sont ensuite réutilisées pour des usages divers.
En Tunisie, les eaux usées de Tunis sont utilisées depuis le début des années 60 pour l’irrigation à la Soukra, 4450 hectares de vergers de citronniers.  Elle est le premier pays de l’ouest méditerranéen à avoir adopté des réglementations en 1989 pour la réutilisation de l’eau.
En Grèce, en plus de l’irrigation par les eaux usées traitées, mais la particularité est le nettoyage systématique de toutes les routes, pour l’amélioration globale de l’environnement local......
 Dans le Monde
En Grande Bretagne, cette technique est utilisée principalement pour la recharge de nappe.
L’Allemagne, est également concernée par l’irrigation avec des eaux usées urbaines.
La Hongrie, où 200 millions de mètres cubes d’eaux usées sont utilisées en 1991, pour l’irrigation de diverses cultures.
Le Japon, malgré une moyenne de précipitation annuelle haute (environ 1730 mm par an),la réutilisation est une pratique fortement encouragé, utilisée principalement pour des usages urbains.
L’Australie, l’un des continents les plus secs. La réutilisation concerne l’irrigation des cultures, des prairies, des espaces verts où l’usage industriel.
L’Arabie Saoudite, dans la ville de Taif. Cette ville est équipée d’une station d’épuration traitant 70000 m3/jour. Utilisant des traitements tertiaires, les effluents ainsi traitées sont utilisés pour l’arrosage des parcs, des jardins ou pour nettoyer les rues, les bus, les taxis.
D’autres pays du golfe Persique, l’Afrique du Sud, la Chine, le Maroc, l’Inde, l’Indonésie pratiquent également la réutilisation des eaux usées.
Sous climat méditerranéen, plusieurs études  ont été réalisées sur l’irrigation de cultures au moyen d’eaux usées. La réutilisation des eaux usées épurées pour l’irrigation des cultures à haute valeur ajoutée tel le melon et l’œillet s’avère être une opportunité qui a donné des résultats satisfaisants. « «Utilisation des eaux usées en irrigation : Dimitri Xanthoulis, Faculté des sciences Agronomiques de Gembloux, Belgique »
 La réutilisation des eaux épurées
Le secteur agricole : il existe deux grands groupes de normes d’éliminer les risques sanitaires : les recommandations de l’OMS (1989) et la réglementation californienne« titre22 »(1978). L’objectif principal est d’éliminer les risques sanitaires. Ainsi, pour l’irrigation sans restriction, la pollution microbiologique des eaux usées utilisées doit, selon l’OMS rester au-dessous de 1000 coliformes fécaux (CF)/100 ml et moins de 1 œuf d’helminthe/l. Le « titre 22 » californien fixe des restrictions plus sévères, voire l’absence totale de germes-tests : moins de 2,2coliformes totaux (CT)/100 ml. Dans certains pays, les normes sont draconiennes pour les végétaux destinés à la consommation.
 Le secteur industriel :  les secteurs les plus grands consommateurs en eau sont les centrales thermiques et nucléaires (eau de refroidissement) et les papeteries.
Le secteur urbain et périurbain :Les usages urbains et périurbains deviennent un élément fondamental de la politique de gestion de l’eau dans les grandes agglomérations. Les bénéfices sont importants. La réduction de la demande en eau potable : espaces verts, terrains sportifs, l’aménagement paysager (cascades, fontaines, plans d’eau), le lavage des rues ou des véhicules et la protection contre les incendies.
- Réutilisation pour un usage alimentaire :
Utiliser le re-use pour produire de l’eau potable est loin d’être d’actualité en France.
La capitale de la Namibie, Windhoek (250 000 habitants), est d’ailleurs la seule ville au monde, avec Singapour, à produire son eau potable directement à partir des eaux usées. « Il est techniquement possible de réutiliser les eaux usées pour produire de l’eau potable, mais il existe des freins psychologiques »,
A Illawarra, en Nouvelles-Galles du Sud, la première usine de retraitement industriel des eaux usées d’Australie, pour un volume de 20 000 m3 par jour pour la réutilisation par BHP, à Port Kembla.
A Kwinana, en Australie occidentale, une usine de recyclage des eaux usées pour leurs réutilisations par de grandes sociétés industrielles, pour un volume de 16 700 m3 par jour.
A Gerringong, en Nouvelles-Galles du Sud, l’usine de traitement des eaux usées la plus évoluée d’Australie pour les égouts, pour un volume de 2 200 m3 par jour, avec élimination avancée des nutriments biologiques, membranes, traitement à l’ozone/filtre au charbon actif et désinfection par ultraviolets.
le progrès technologique du métier de l’eau permet de produire une eau de très bonne qualité, même à partir des eaux usées. De nombreuses études ont conclu à l’absence d’objection pertinente à la réutilisation des eaux résiduaires correctement traitées à des fins potables. Les principales contraintes pour ce type d’usage sont psychologiques et culturelles associées à la perception de l’eau usée comme dangereuse et malsaine.
L’Islam et la réutilisation de l’eau épurée
http://averroes-institut.ifrance.com/nouveau_fichier123.htm
http://www.idrc.ca/fr/ev-93955-201-1-DO_TOPIC.html
De ce fait, la tendance principale aujourd’hui est l’usage indirect, après un séjour temporaire de l’eau usée traitée dans le milieu naturel. Il faut souligner l’impact psychologique très positif de ce détour par le milieu naturel qui permet à l’eau destinée à la réutilisation de perdre son identité d’eau usée.
Production directe : l’usine de Windhoek, en Namibie. Denver aux Etats-Unis, à Capetown en Afrique du Sud, à Sao Paolo au Brésil et à Mexico City. Selon différentes études, la qualité de l’eau produite est meilleure que celle de bien des ressources naturelles de surface et les étude épidémiologiques indiquent l’absences de risques microbiologique et toxicologiques.
Production indirecte : le stockage intermédiaire peut s’effectuer dans des nappes phréatiques, des lacs ou des réservoirs artificiels. le taux de dilution des eaux usées réutilisées avec l’eau des ressources naturelles varie de 16 à 40%. Aucun impact négatif sur la santé humaine de ce type d’eau réutilisée n’a jamais été détecté.
La réutilisation des eaux usées est une technique en pleine expansion, principalement associée à l’agriculture. Dans les pays où les réserves actuelles d’eau douce sont, ou seront prochainement, à la limite du niveau de survie, le recyclage des eaux usées semble être la technique la plus abordable, tant au niveau financier qu’au niveau technique pour les réutilisations agricoles, industrielles et urbaines ne nécessitant pas une eau de qualité potable.
Les avantages de la réutilisation et du recyclage des eaux usées sont reconnus par de nombreux pays ; ils sont inscrits dans leurs schémas directeurs de l’eau et dans leur politique nationale...
le domaine est si vaste que je vous laisse le soin de continuer ...

 L’épandage agricole des boues de stations d’épuration d’eaux usées urbaines

Introduction :

Les stations d’épuration produisent des résidus d’épuration, qui sont les boues résiduaires. Elles sont composées d’eau et de matières sèches contenant des substances minérales et organiques.
Il existe trois filières d’élimination des boues :

• épandage en agriculture.
• mise en décharge.
• l’incinération.

Exemple de la France : la mise en décharge des boues sera progressivement réduite jusqu’en 2015, puis interdite. Il ne restera alors comme voies d’élimination que l’épandage agricole et l’incinération.
A l’heure actuelle, l’épandage agricole des boues reste en Europe la  principale filière d’élimination.  « Décret n° 97-1133 du 8 décembre 1997 relatif à l’épandage des boues issues du traitement des eaux usées ».
 Processus d’épandage : La réglementation européenne prévoit deux grandes périodes d’épandages : le printemps, de mars à avril, et à la fin de l’été, de août à octobre. L’épandage est interdit en dehors de ces périodes.

La législation internationale concernant l’épandage des boues d’épuration :

- En France :   « Arrêté du 8 janvier 1998 fixant les prescriptions techniques applicables à l’épandage de boues sur les sols agricoles, pris en application du décret n° 97-1133 relatif à l’épandage des boues issues du traitement des eaux usées. »
Tableau 1a : Teneurs  limites en éléments-traces dans les boues

Eléments traces	Valeur limite dans les boues (mg/kg MS)	Flux maximum cumulé, apporté par les boues en 10 ans (g/m2)
Cadmium	20*	0.03**
Chrome	1000	1.5
Cuivre	1000	1.5
Mercure	10	0.015
Nickel	200	0.3
Plomb	800	1.5
Zinc	3000	4.5
Chrome+cuivre+nickel+zinc	4000	6
Sélénium***		0.12

*15 mg/kg MS à compter du 1° janvier 2001 et 10 mg/kg MS à compter du 1°janvier 2004 -  ** 0.015 g/m2 à compter du 1° janvier 2001 - *** pour le pâturage uniquement

Tableau 1b : valeurs limites de concentration en éléments-traces dans les sols

Eléments traces dans les sols	Valeur limite en mg/kg MS
Cadmium	2
Chrome	150
Cuivre	100
Mercure	1
Nickel	50
Plomb	100
Zinc	300

- Dans les pays de l’union européenne :

« Directive 91/271/CEE du 21 Mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires. »

La directive n° 86/278/CEE du 12 juin 1986 définit les pratiques d’utilisation agricole des boues d’épuration municipales. L’Allemagne, l’Autriche, le Danemark et la Suède sont des pays qui affichent des politiques favorables à l’épandage sous réserve de critères de qualité stricts.
- Aux Etats-Unis :
L’EPA (agence fédérale pour la protection de l’environnement) a mandaté 15 experts indépendants pour étudier l’influence des boues de stations d’épuration appliquées en agriculture. Ils en ont finalement conclu que « l’utilisation raisonnée des boues d’épuration posait des risques négligeables pour les cultures, les consommateurs et l’environnement ».
Bonne lecture ... 
mes remerciements aux amis qui m'ont aidés à rédiger ces articles...
SEACO