Le point sur les traitements d’eau adaptés aux micropolluants organiques et inorganiques

Cette rencontre a mis le focus sur les traitements d’eau adaptés aux micropolluants organiques et inorganiques.

Stéphane Nonet, Directeur du Cebedeau, a démarré la rencontre en évoquant le contexte actuel de la révision de la Directive 91/271 « Épuration des eaux usées urbaines » (projet de directive adopté par la Commission européenne en octobre 2022 et qui devrait être finalisé début 2024).
Cette révision est ambitieuse. Elle prévoit d’appliquer un traitement quaternaire pour éliminer le spectre le plus large possible de micropolluants. Ce qui impliquera la nécessité d’updater les stations d’épuration avec de nouveaux procédés.

La directive ne prévoit pas de norme de rejet mais un rendement d’élimination de 80% en moyenne. L’impact financier de la Directive sera très significatif et, si dans les faits, la Commission européenne mentionne dans l’article 9 l’obligation pour les producteurs de contribuer aux coûts du traitement quaternaire, l’organisation de la responsabilité financière des producteurs sera difficile à mettre en pratique … Autre point d’attention, le traitement quaternaire engendrera une augmentation importante de la consommation énergétique pour les stations d’épuration, pourtant incitées par ailleurs à la neutralité carbone.

Stéphanie Lambert, Professeure à la Faculté des Sciences Appliquées dans le département Chemical Engineering (ULiège), a ensuite apporté le point de vue et les avancées de la recherche, notamment sur les processus d’oxydation avancée tels que l’ozonation, la photocatalyse et l’électro(photo)catalyse. Chaque processus révèle des avantages et des inconvénients qu’elle a partagés.

Au cours de sa présentation, Stéphanie Lambert a notamment partagé un projet mené en collaboration avec le centre de recherche Celabor sur la dégradation des micropolluants en sortie des stations d’épuration. Celui-ci combine de l’ozonation et/ou de la photocatalyse sous UV (ZnO/TiO₂) et/ou de l’adsorption sur charbons actifs. Ce projet européen CORNET AOPTi a abouti à l’élaboration d’un conteneur avec un réacteur d’ozonation, un réacteur photocatalyseur et une colonne de charbon actif.
Les résultats sont très satisfaisants car tous les micropolluants sont en-dessous des normes environnementales sauf pour les PFOS.

Retenons en tout cas, que les résultats ont démontré que l'ozonation s'avère être un moyen efficace et rapide dans la dégradation des micropolluants pharmaceutiques. Cette technique peut s'implémenter sur des stations d'épuration déjà existantes. Stéphanie Lambert a néanmoins affirmé que l'ozonation ne permet pas de dégrader 100% des micropolluants et que, dans certains cas, les produits obtenus suite à la dégradation peuvent parfois être plus néfastes que les micropolluants originels. C’est pour cela qu’il faut souvent coupler plusieurs procédés de dégradation.

Dans un second temps, elle a aussi présenté les procédés actifs par adsorption et a conclu en signifiant qu’étant donné la vastitude de gamme des micropolluants inorganiques et organiques, il n’existait pas une seule solution miracle, mais plusieurs procédés, non pas concurrents mais complémentaires. Pour chaque cas, il s’agit d’étudier la nature des polluants, le taux de concentration et de faire une analyse du coût du traitement par rapport au temps de dégradation et à son efficacité.  

La rencontre a également permis de mettre en exergue deux procédés industriels innovants, d’ores et déjà d’application pour améliorer la qualité des eaux :

Olivier Henriet, Process Manager au sein de John Cockerill Balteau, a présenté le projet Medix qui a pour ambition de répondre au challenge sociétal de la présence de micropolluants pharmaceutiques dans les eaux usées. Un vrai enjeu puisqu’on estime que 70% de médicaments consommés finissent dans nos eaux usées.
Medix est un procédé qui traite les micropolluants de manière biologique et physique. Medix procède en plusieurs étapes : un pré-traitement, une technologie biologique favorisant le développement de bactéries épuratrices spécialisées, une membrane séparatrice et un biofiltre à charbon activé. Cette technologie présente des avantages tels qu’une moindre consommation d’énergie, une diminution de la toxicité résiduelle et une performance de dégradation très élevée. Actuellement, ce projet est en phase de déploiement commercial en Belgique et à l’étranger.

Xavier Wattiez, Chargé de recherche chez Prayon, a clôturé cette rencontre en évoquant la solution Capterall® (voir présentation ici), commercialisé et labellisé "Solution efficiente" par la Fondation Solar Impulse. Cette solution brevetée à base de phosphate vise à capturer une très large gamme de micropolluants dans les eaux usées industrielles. Simple dans sa mise en œuvre, ce composé non toxique permet de rencontrer les limites de rejet les plus strictes. Avec ses laboratoires et son pilote de démonstration, l’entreprise Prayon accompagne les utilisateurs pour l’implémentation et le déploiement de cette solution innovante.

Retrouvez ci-dessous les slides du Professeur Lambert :