Qu’est-ce que les eaux usées et comment les traiter ?

La quasi-totalité des activités humaines produisent des eaux usées, qu’elles soient domestiques, industrielles ou de ruissellement. Quelles sont leurs particularités ? Comment sont-elles traitées et quels sont les grands enjeux et innovations ? Capteurs d’avenir vous répond.

Eaux usées : définition

Appelées aussi eaux polluées, les eaux usées font référence à toutes les eaux souillées par l’activité humaine, soit directement lors d’un usage domestique ou économique (industriel, artisanal, agricole…), soit via le ruissellement en milieu urbain notamment.

Toutes ces eaux doivent faire l’objet d’un traitement, physique et/ou chimique, avant de retourner dans le milieu naturel.

L’épuration des eaux usagées vise à protéger :

La santé et la qualité de vie des populations humaines
La faune et la flore des milieux aquatiques
Les activités économiques ou humaines liées au milieu aquatique, comme le tourisme ou la pisciculture notamment

Il existe trois grandes familles : les eaux usées domestiques, les eaux usées industrielles et les eaux pluviales et de ruissellement.

Les eaux usées domestiques

Elles font référence aux eaux utilisées au sein de l’habitation : hygiène corporelle, tâches ménagères, chauffage, cuisine…

On en distingue deux types :

Les eaux grises ou eaux ménagères issues des éviers, lavabos, douches ou baignoires, mais aussi des machines à laver ou lave-vaisselle. Elles charrient des matières en suspension organiques mais aussi des détergents et des graisses.
Les eaux vannes, utilisées dans les toilettes. Elles charrient des matières organiques azotées mais aussi certains bactéries ou organismes pathogènes d’origine fécale, et parfois des résidus médicamenteux présents dans les urines.

Les eaux domestiques sont rejetées en aval via un dispositif d’évacuation, avant de rejoindre une installation d’assainissement collective (station d’épuration) ou non-collective si le logement n’est pas raccordé au réseau dit du « tout-à-l’égout ».

Les eaux usées industrielles

La notion d’eaux usées industrielles recoupe toutes les eaux utilisées et in fine rejetées dans le cadre d’activités industrielles. On trouve dans ces eaux des polluants de natures très diverses, selon le type d’industrie en présence : produits toxiques, métaux lourds, polluants organiques, solvants, hydrocarbures, etc.

Avant leur rejet dans le milieu naturel ou vers les réseaux d’assainissement, les effluents industriels doivent faire l’objet d’un traitement sur site. Leur traitement peut être assuré grâce à différentes technologies : ozone, ultra-violets, chlore, traitements physico-chimiques, traitements bactériologiques ou encore par des procédés de dégraissage, dessablage, tamisage ou encore dégrillage.

Les eaux pluviales et de ruissellement

Les eaux pluviales ne sont pas toutes polluées en soi, mais certaines se chargent de substances polluantes au contact de gaz, fumées industrielles, particules en suspension, qu’elles emportent ensuite avec elles au sol. Les eaux de ruissellement, en milieu urbain, se chargent également de polluants présents sur les toits ou au sol, tels que des résidus d’huile de vidange, de carburants, de particules de pneus voire de métaux lourds.

Il est donc important, en ville notamment, de les canaliser pour les traiter avant rejet dans les milieux aquatiques naturels. Il existe des systèmes d’assainissement « unitaires », mêlant eaux de pluie et eaux domestiques, et des réseaux séparatifs disposant de collecteurs distincts.

Les solutions d’avenir pour l’épuration des eaux usagées

Ultraviolets, traitements biologiques, mini-stations mobiles, osmose inverse ou encore filtration membranaire… Dans le domaine de l’assainissement des eaux usagées, de nombreuses innovations ont vu le jour. Tour d’horizon de quelques-unes de ces solutions d’avenir.

Le projet Jourdain, ou comment produire de l’eau potable à partir d’eaux usées

La Vendée s’attaque à un tabou. Le département de l’Ouest de la France s’est lancé en 2021 dans une initiative unique en Europe et pour l’heure expérimentale : recycler des eaux usées pour une consommation humaine. Une véritable économie circulaire de l’eau, en somme.

Mené en collaboration entre le syndicat Vendée Eau et Véolia, le « projet Jourdain » s’appuie sur le concept de REUT (Réutilisation des eaux usées traitées), qui consistera ici à « repotabiliser » des eaux usagées issues de la station d’épuration des Sables d’Olonne. Dans une nouvelle unité d’affinage, les eaux seront de nouveau filtrées et désinfectées. « Cinq étapes successives y éliminent la salinité, les composés microbiologiques et les micropolluants tels que pesticides, composés pharmaceutiques ou industriels », explique Véolia.

L’eau traitée sera ensuite déversée dans la retenue d’eau du Jaunay, qui alimente l’usine de production d’eau potable locale. La phase expérimentale doit être menée dès 2023, sous supervision scientifique. Si tout se déroule comme prévu, le projet pourrait être opérationnel en 2024. Ce serait une première en Europe.

Si la Vendée se lance sur cette voie, c’est que le département dépend à près de 90 % des eaux de surface, très sensibles aux effets du réchauffement climatique. S’il ne fait rien, le département risque d’ici à 2025 de subir un déficit d’eau de 8,3 millions de m³ par an lors des années sèches.

La phytoépuration

Déjà bien développée, la phytoépuration est elle-aussi une alternative prometteuse. Utilisée en assainissement non collectif, que ce soit à échelle individuelle ou communale, la phytoépuration est un système d’assainissement grâce à des plantes épuratrices et bactéries présentes dans leurs systèmes racinaires.

Il s’agit donc d’une épuration littéralement écologique, dans la mesure où le procédé ne fait que reproduire l’épuration naturelle que l’on retrouve dans les zones humides.

La phytoépuration permet de traiter nitrates, phosphates, métaux et autres agents biologiques infectieux. Elle possède de nombreux autres avantages : elle n’émet pas d’odeurs, est peu coûteuse et facilite le contrôle des rejets. En revanche, elle nécessite de l’entretien.

Les eaux usées traitées pour irriguer les champs

La réutilisation des eaux usées traitées (REUT) en irrigation agricole est un autre grand enjeu d’avenir. Son intérêt est double : réduire la pression sur la ressource naturelle « vierge » (cours d’eau et nappes phréatiques) et valoriser des eaux traitées riches en nutriments organiques.

Mais la France est à la traîne. Elle ne réutiliserait que 0,6 % de ses eaux usées traitées. Sa réglementation mais aussi des réticences de la population à consommer certains fruits et légumes irrigués avec des eaux usées traitées forment les principaux freins. Selon l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), si toutes les « eaux noires » étaient valorisées dans le monde, l’utilisation d’engrais azotés pourrait également diminuer de 30 % et celle d’engrais phosphatés de 15 % !