Épuration des eaux : des défis et d’énormes opportunités

Par Johan Debière  - 12 juin 2018 à 14:06 | 372 vues

©Inventive Studio/Vinci Environnement. La station d’épuration Sud, qui traite environ un tiers des eaux usées bruxelloises, a été rénovée au cours des dernières années.

Avec sa densité de population et une activité industrielle encore vivace, Bruxelles doit bien évidemment veiller à gérer au mieux ses eaux usées. Directive européenne et image obligent. Sur ce territoire exigu, ce sont les stations de Bruxelles-Nord et de Bruxelles-Sud qui s’acquittent de cette mission importante. Ces dernières années, toutes deux se sont engagées dans d’importants chantiers de rénovation.

 

Souvenez-vous : en 2011, Aquiris faisait parler d’elle dans le cadre d’un pilote de valorisation des sédiments de la station d’épuration nord de Bruxelles, en vue de produire du bioplastique (lire notre encadré à ce sujet). Cette fois, c’est vers la station localisée au sud de Bruxelles que les projecteurs se braquent avec l’exploitation de la technologie dite « membranaire ». Une technologie étonnante qui permet un niveau de filtration extrêmement élevé. Sandrine Moulin, ingénieur au sein de la SBGE : « Cette technologie, utilisée pour la filtration des effluents des eaux usées de Bruxelles, est la même que celle qui est utilisée dans certaines entreprises, en particulier comme les nombreuses entreprises actives à Bruxelles dans les secteurs agro-alimentaire et pharmaceutique ».

 

Traitement tertiaire

Pour la SBGE, il s’agit de relever le défi de ce que l’on appelle le traitement tertiaire. Quand le secondaire s’occupe de traiter les composés organiques ou les phosphates présents dans l’eau, le tertiaire prend en charge des polluants comme l’azote et le phosphore, mais aussi les agents pathogènes. Cette deuxième mission, bien qu’importante, est encore loin d’être généralisée dans les grandes villes. En effet, le traitement par la technologie membranaire dans un environnement urbain comme celui de Bruxelles nécessite d’assurer une continuité dans le traitement des eaux usées, sans réduction de capacité (ndlr : avec une capacité de 360.000 équivalents habitants, cette installation couvre les besoins d’une importante partie de Bruxelles). Sandrine Moulin : « Cette phase des travaux est particulièrement compliquée compte tenu de l’exiguïté du site, qui n’offre aucune possibilité d’extension foncière. Plusieurs solutions ont été étudiées en avant-projet. Compte tenu des contraintes auxquelles nous devions faire face, c’est la technologie membranaire qui a été retenue ». En effet, outre sa qualité de filtration à nulle autre pareille, cette technologie affiche des performances élevées à partir d’un procédé compact.

 

Valorisation du biogaz

Outre la compacité et le haut degré de filtration, le choix de ce procédé par la Société Bruxelloise de Gestion de l’Eau (SBGE) a également permis de mettre en place une unité de valorisation des boues. « Celles-ci sont produites par un procédé de digestion anaérobie permettant la production de biogaz (…) Une cogénération permet ensuite de valoriser ce biogaz et de produire une partie de l’électricité nécessaire pour faire fonctionner le site », poursuit Sandrine Moulin. Revers de la médaille : les membranes utilisées pour le filtrage doivent être lavées très régulièrement afin de maintenir leurs performances à leur niveau optimal, c’est-à-dire de contenir la consommation d’énergie nécessaire afin d’assurer la meilleure filtration possible et de maintenir la capacité hydraulique au même niveau.

Sans trop entrer dans les détails, précisons que l’eau filtrée correspond à l’eau traitée : « En bout de process, l’eau est conforme aux normes de rejet. Les résidus sont des boues dites ‘activées’, composées en autres des bactéries épuratrices. Celle-ci sont maintenues dans les réacteurs à une concentration constante, l’excès étant envoyé vers la filière de traitement et de valorisation des boues, c’est-à-dire vers l’unité de digestion anaérobie », poursuit Sandrine Moulin.

 

R-Use

Valoriser les boues pour obtenir de l’électricité, c’est bien. Mais assurer la gestion de l’eau pour lui permettre d’intégrer une boucle qui va plus loin que le cycle bien connu de la gestion de l’eau, c’est encore mieux. Pour cette raison, la SBGE a décidé de s’engager dans le projet R-Use. Sandrine Martin : « La qualité des eaux de sortie d’un bioréacteur à membrane étant très bonne, un simple traitement complémentaire de désinfection de type UV et/ou par chloration permettrait de réutiliser cette eau. Le premier utilisateur de cette eau est la SBGE ;  la station produira  sa propre eau de service afin de limiter la consommation d’eau potable ».

Cette première application n’est pas négligeable, puisqu’elle représente tout de même un débit de 30 m³ par heure. La SBGE ne sera pas seule à être concernée par cet intéressant projet : « Un projet avec un partenaire industriel actif dans la construction automobile est en cours ». Il s’agirait ici de pouvoir mettre à la disposition de cette usine environ 90 m³ par heure. Aucun nom n’a filtré, oserions-nous écrire, mais on imagine bien, vu la localisation de la station, et les 200 mètres qui les séparent à vol d’oiseau, qu’il s’agit de l’usine Audi à Forest… Ce développement est inscrit dans les lignes de développement de la SBGE. Et si la législation en la matière reste encore floue en Belgique, la SBGE assure que l’Union européenne pousse en ce sens. Ce que l’Europe veut, Bruxelles le voudra aussi, assurément. D’autant que cela rentre très clairement dans une logique circulaire dans laquelle Bruxelles s’est engagée avec détermination depuis quelques années, le plus récemment avec le Programme Régional en Economie Circulaire (PREC).

 

Quid du prix ?

L’épuration des eaux est une priorité qui a un coût ; comment faire pour maîtriser le prix d’une ressource aussi nécessaire que précieuse ? Sur ce point, Sandrine Moulin se montre rassurante : « Les travaux en cours sont programmés depuis longtemps et sont d’ores et déjà intégrés dans le plan financier de la SBGE. Il n’y pas d’impact programmé de ces investissement actuels sur le prix de l’eau. En ce qui concerne le futur prix de l’eau, la Région de Bruxelles-Capitale a souhaité mettre en place un régulateur comme c’était déjà le cas pour le marché de l’électricité ». Une mission qui revient depuis peu à Brugel, la Commission de Régulation pour les marchés de l’énergie en Région de Bruxelles-Capitale, désormais chargée en sus du contrôle de l’eau à travers l’ordonnance du 15 décembre dernier, publiée au moniteur belge le 2 février 2018. Ici aussi, un bel exemple de rationalisation…

Du bioplastique à partir des sédiments

Le 7 octobre 2011, Aquiris a inauguré le premier prototype industriel de production de bioplastique à partir d’eaux usées municipales. La technologie unique utilisée dès 2010 pour le produire à partir des eaux usées urbaines a représenté une avancée majeure à Bruxelles, mais aussi à l’échelle européenne. Certes, alors développée à l’échelle d’un pilote, l’installation a permis de convertir efficacement les eaux usées en bioplastique, ou plus exactement en PHA ou polyhydroxyalkanoate, lequel se dégrade en moins d’un an là où des plastiques conventionnels mettent de nombreuses décennies pour se décomposer, en laissant d’ailleurs toujours derrière eux des traces de composants. Au vu du potentiel représenté par une population dépassant le million d’habitants, dont les effluents offrent la « matière première » de ce plastique vert, la filière offrirait selon les calculs effectués par Aquiris un potentiel de production de quelque 20.000 tonnes de bioplastique par an. Avec la montée en puissance du débat sur les déchets plastiques rejetés dans les cours d’eau, et donc dans les océans, la demande pour ce plastique réellement biodégradable est de plus en plus significative. D’autant que sur le plan technique, il n’a rien à envier à ses lointains cousins issus de la pétrochimie puisqu’on peut le retrouver dans les fils utilisés pour les points de suture. Ou encore dans les tableaux de bord de voiture. Allo, Audi Forest ? Intéressés ?

 

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