La station d'épuration du futur

La station d’épuration est en pleine mutation. Aujourd’hui, elle devient une véritable usine de valorisation des eaux traitées, productrice d’énergie, de matières premières (phosphore, azote, cellulose), et d’eau recyclée de qualité pour d’autres usages (arrosage des espaces verts, irrigation de cultures agricoles, de golfs). Elle s’inscrit ainsi pleinement dans l’ère de l’économie circulaire.

Ce processus vertueux répond aux enjeux du changement climatique et de la rareté de la ressource en donnant une 2ème vie aux eaux usées. Il propose aussi une solution pour pallier la rareté des ressources énergétiques.

Plus encore, en récupérant l’azote et le phosphore des eaux usées, la station d’épuration offre une alternative à l’épuisement des ressources minières, dans une recherche de réduction de l’empreinte écologique des activités humaines. 

L’innovation technique permet aussi de maîtriser les coûts de fonctionnement des nouvelles stations : moins consommatrices d’énergie et de réactifs, plus performantes, elles deviennent aussi plus rentables.

Piscine Aix © Grand Lac

Photo : centre aquatique d'Aix-les-Bains chauffé par les calories des eaux usées traitées de la station d'épuration (Copyright Grand Lac).

5 ansc’est la durée moyenne du retour sur investissement pour les projets d’injection de biogaz.

 

20%

des besoins nationaux en phosphore pourraient être couverts avec celui issu des stations d’épuration.

 

 

 

Visualisez le film d'animation "La station d'épuration : elle est pleine de ressources", réalisé par l'agence de l'eau.

Exemples d’études réalisées avec le soutien de l’agence de l’eau

 Traiter les micropolluants par ozonation : retour d’expérience (2017)

La station d’épuration de Sophia Antipolis (06) est la seule station d’épuration du bassin Rhône-Méditerranée à traiter les micropolluants. Elle traite en particulier les effluents de la technopole qui regroupe près de 1400 entreprises.

Deux études font le bilan de l’efficacité du dispositif. Irstea et Suez publient une étude (Micropolis-Procédés) réalisée avec le soutien financier de l’agence de l’eau pour évaluer les performances de l’installation d’ozonation. Les résultats concluent à la pertinence de l’installation pour le traitement des substances émergentes tout en identifiant des contraintes en termes de consommation énergétique et de pilotage. 

Une seconde étude portée par Suez (Micropolis-Indicateurs) traite de la toxicité des molécules en particulier celle des produits de dégradation. Cette étude propose également une méthodologie pour mieux cibler les réductions à la source.

 Ces deux documents proposent une série d’indicateurs chimiques et biologiques pour :

-       évaluer l’efficacité des solutions de réduction des micropolluants quelle que soit leur nature (traitement ozonation ou réduction à la source) ;

-       identifier les sources d’émissions pour mieux cibler les actions de réduction à mettre en place.

La digestion des boues de station d’épuration : état de l’art et paramètres clés (Juin 2020)

 La digestion des boues de station d’épuration suscite de plus en plus d’intérêt auprès des collectivités. Ce procédé biologique permet en effet de réduire de façon importante le volume des boues produites, de les stabiliser et de générer du biogaz. Ce biogaz peut être valorisé sous forme d’énergie thermique et/ou électrique, être utilisé comme biocarburant, ou être injecté dans le réseau de gaz de ville depuis juin 2014, avec la modification de l’arrêté du 23 novembre 2011. Motivée par cette évolution réglementaire, cette étude a permis de réaliser un état des lieux des pratiques actuelles en France concernant la digestion des boues d’épuration.

Etude technico-économique sur l’opportunité de récupération des métaux contenus dans les eaux usées domestiques (Septembre 2020)

Récupérer les métaux contenus dans les eaux usées est un enjeu majeur pour accompagner la mutation de la station d’épuration vers la station de récupération des ressources de l’eau. Le présent rapport dresse, à partir de connaissances bibliographiques, un état de l’art comprenant la problématique et des opportunités de récupération d’une cinquantaine de métaux. Il identifie les métaux d’intérêt par matrices, en s’appuyant sur des critères de stratégie, de criticité, de concentrations et de potentiel financier. Le croisement de ces critères montre des opportunités de récupération de différents métaux dans les boues, dans les cendres de boues et dans les eaux traitées. Ce rapport recense également les technologies de récupération disponibles et en développement. Il met en évidence les limites des connaissances disponibles, ainsi que d’importants verrous à lever au niveau de l’optimisation de l’étape d’extraction, en terme de sélectivité notamment. Ceci est indispensable pour la maîtrise des produits obtenus. Enfin, ce travail identifie les connaissances qui devraient progresser pour accompagner la mise au point de procédés de récupération des métaux.