Micro-ReUse : abattement et phytodisponibilité des micropolluants pour la réutilisation des eaux usées traitées

14.09.2020
Le projet Micro-ReUse a été réalisé en partenariat entre deux établissements de recherche et deux collectivités de La Réunion. Il visait à étudier la dégradation et la phytodisponibilité des micropolluants en sortie d'une station de traitement des eaux usées en vue de la réutilisation des eaux pour l’irrigation de la canne à sucre.

MicroReuse : Irrigation de la canne à sucre. © René Carayol

Le besoin

Le Conseil Départemental de La Réunion préconise l’irrigation de la canne à sucre dans l’objectif d’augmenter les rendements agricoles sur le secteur nord-est de l’île. Afin de réduire les pressions sur les ressources en eau, il a été envisagé, dès la construction de la station de traitement des eaux usées (STEU) de la CINOR (Communauté Intercommunale du Nord de La Réunion), l’utilisation d’une partie des eaux traitées à cette fin.

Toutefois, bien que la réglementation permette la réutilisation d’eau, la présence de polluants émergents (résidus pharmaceutiques, produits industriels et produits de la vie courante) constitue un frein pour l’acceptabilité de cette pratique. Ainsi, le BRGM et le CIRAD ont mené un projet de recherche scientifique visant à étudier l’abattement et la phytodisponibilité des micropolluants issus des eaux usées traitées. La phytodisponibilité n’est pas rédhibitoire puisque la canne à sucre subit un processus de transformation poussé entre la récolte des tiges au champ et la production de sucre à l’usine (à l’inverse des productions maraîchères par exemple) durant lequel un abattement de certaines molécules est possible ; elle doit cependant être bien connue.

Bassins d’aération de la station d’épuration du Grand Prado, Sainte-Marie, La Réunion. © BRGM

Les résultats

Le projet Micro-ReUse a ainsi permis de : 

  • réaliser une cartographie des pressions urbaines et industrielles exercées sur le réseau de collecte des eaux usées. Il apparait que les pressions sont majoritairement urbaines sur ce secteur ;
  • mener une démarche analytique sur les eaux de la STEU afin de déterminer l’efficacité des différents traitements existants. 35 molécules (émergentes et résidus pharmaceutiques) ont été dosées au cours de quatre campagnes de prélèvement en entrée et sortie de la STEU. De manière globale, les traitements de la STEU dégradent un tiers des molécules recherchées et permettent de réduire les concentrations pour un autre tiers. Enfin, les traitements ne sont pas efficaces pour le dernier tiers des molécules recherchées. A ce titre, il apparait que l’ultrafiltration n’apporte pas nécessairement d’abattement significatif par rapport au traitement tertiaire ;
  • effectuer une expérimentation en laboratoire visant à étudier la phytodisponibilité des 9 micropolluants les plus problématiques, c’est-à-dire pour lesquels les traitements de la STEU sont peu ou pas efficaces et qui seront potentiellement présents dans l’eau d’irrigation. Un phénomène de bioaccumulation dans les plantes est envisageable pour 6 des 9 molécules testées (Aténolol, Tolytriazole, Sulfaméthoxazole, 2-Hydroxyibuprofène, Carbamazépine, Naproxène) ;
  • réaliser un retour d’expérience sur le traitement des eaux usées, en vue de réduire les concentrations des molécules émergentes les plus persistantes, visant le couplage entre traitements membranaires et un passage sur charbon actif.

L’utilisation

Le traitement des effluents de STEU reste un enjeu technologique et économique pour les polluants émergents dans la mesure où les traitements usuels sont peu efficaces pour certains résidus pharmaceutiques et produits de la vie courante. La diversité des propriétés physico-chimiques de ces molécules nécessite de démultiplier les procédés à mettre en œuvre, ce qui peut engendrer un rapport coût/bénéfice peu performant. La priorisation des molécules à dégrader doit donc être faite selon l’usage souhaité de l’effluent final et selon la présence de la molécule dans les produits finis. 

Ils en parlent

« Dans un contexte de changement climatique, nous devons mettre en place une gestion globale des ressources en eau et les répartir selon les usages, en faisant preuve de pédagogie. Nous souhaitions donc mener une enquête sur l’acceptabilité sociétale de la réutilisation des eaux usées traitées. En tant que partenaire historique, le BRGM nous accompagne dans notre démarche expérimentale car la recherche, qui apporte des réponses scientifiques aidant à lever les freins, est un atout pour les collectivités. »

Magali Gardes, chargée d’opérations hydrauliques, Conseil départemental de La Réunion

Bilan des analyses réalisées en entrée, en sortie de traitement tertiaire et en sortie d’ultrafiltration de la STEU du Grand Prado. © BRGM

LES PARTENAIRES

  • CIRAD
  • Conseil Départemental de La Réunion
  • CINOR