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Les effluents générés par les activités industrielles ou domestiques, une fois épurés, ouvrent de multiples potentiels de valorisations vers des ressources en eau, des matières valorisables ou des valorisations énergétiques. L'état de l'art montre que ces sujets sont soit en application, avec des reculs plus ou moins avancés, en France ou à l'étranger, soit en cours de recherche, pour développer, qualifier ou optimiser les procédés. L'expression des besoins des usagers, de l'industrie, des collectivités permet d'orienter les développements des procédés de traitement d'eau pour intensifier sa réutilisation. Après deux séminaires d'une journée en 2013 et 2014 qui ont permis de faire le point sur les techniques disponibles ou en gestation pour réutiliser l'eau usée traitée et sur les applications existantes, l'IFTS a organisé à Paris les 18 et 19 Mars derniers, dans une formule renouvelée, les Rencontres RI'EAU 2015. La demi-journée ajoutée à la durée des précédents évènements a permis de favoriser les discussions et débats entre experts et candidats de la réutilisation de l'eau.

L?IFTS a fait intervenir, lors de cette édition 2015, des représentants d'institutions ou d'administrations pour éclairer l'auditoire sur la règlementation française et européenne à venir, sur les normes qui se mettent en place en support à cette réglementation et sur les financements possibles en matière de recherche. L?IFTS a donc invité des représentants du ministère de l'écologie, de l'AFNOR, des agences de l'eau, de l'ADEME et du Pôle de compétitivité Eau. Des experts internationalement reconnus ont également donné un aperçu des pratiques en usage au delà des frontières européennes. Il est à noter que le ministère de l'écologie, par la voix de Daniel Berthault représentait également le ministère de la santé. Dans le cadre de deux tables rondes, des industriels ont fait part de solutions qu'ils ont mises en ?uvre et de questions techniques ou réglementaires qui se posent. Tous ont confrontés leur vision de la réutilisation de l'eau usée traitée. Par ailleurs, et en construisant ces Rencontres, l'IFTS a souhaité faire entendre les constats et les questionnements des chercheurs, des acteurs industriels, des bureaux d'études, des collectivités par des instances consultatives voulues par le législateur. Les participants ont eu la chance d'auditionner le sénateur Henri Tandonnet, membre du Comité National de l'Eau, qui a donné une lecture de la réutilisation de l'eau usée traitée dans un contexte législatif européen et national ; il a également précisé l'organisation et l'évolution de la gestion de l'eau en France. RI?EAU 2015 a rassemblé 70 participants venus du Lot et Garonne, du Gard, du Maine et Loire, du Puy de Dôme, du Loiret, de la Gironde, des Bouches du Rhône, du Nord, de la Bretagne pour ne citer que ces départements ou régions. 46 entreprises étaient représentées, issues de secteurs industriels aussi diversifiés que le pétrole, l'alimentaire, la chimie, la pharmacie, la production d'énergie, le traitement de surface, la mécanique, le traitement des déchets ou de l'eau. 12 heures de présentation et de débats ont permis d'échanger, de s'instruire mais aussi de s'interroger. Les sujets débattus s'expriment tant sur le plan des attentes règlementaires que sur le plan des besoins techniques. Une réglementation décalée La plupart des intervenants ont clairement pointé le décalage entre la règlementation française existante qui concerne essentiellement l'irrigation de sols agricoles et d'espaces verts (de nombreuses réalisations concernent les golfs) et les besoins dans l'industrie, dépourvue de règlementation spécifique claire et incitative. L?agriculture, dont les besoins en eau sont grandissants sur la planète s'accommode assez facilement de tout type d'eau mais force est de constater qu'en France, la législation ainsi que les règles dans certains secteurs agricoles sont extrêmement limitantes : c'est l'arrêté du 2 Août 2010 révisé en Juin 2014 qui fixe les nouveaux usages de l'eau traitée en fonction de sa qualité sanitaire. Les experts présents ont relevé l'inadéquation de certains critères pour le classement des eaux dans la meilleure des qualités (A) puisqu'ils requièrent, après traitement, un abattement de 4 log de la population de microorganismes là où les eaux usées avant traitement n?ont pas une concentration telle en microorganismes que le traitement puisse le démontrer. Cette contrainte devrait être prochainement levée par la formulation d'un nouveau critère promis par le ministère de l'écologie. Mais elle reste un sujet de préoccupation très prégnant pour les acteurs de la réutilisation de l'eau en matière agricole. D?autres questions concernent les modes de surveillance des conditions imposées pour l'irrigation : vitesse du vent, durée depuis l'aspersion avant le passage des personnes sur les terrains irrigués. Le ministère a également annoncé son plan d'actions pour 2015 : ? Groupe de travail avec parties prenantes : présentation des propositions des acteurs de la REUSE, ? Participation aux travaux de la Commission européenne, ? Mise en ?uvre des actions du PNSE 3 (Plan National Santé Environnement) pour les usages encore non règlementés, ? Normalisation, ? Réception travaux ANSES sur eaux grises, ? MEDDE: travaux d'identification des situations propices au développement de la REUSE confiés au CEREMA en 2015. ? Les participants à RI?EAU sont évidemment directement intéressés par le déroulement des travaux coordonnés par le ministère. La présentation des travaux de normalisation (ISO) par l'AFNOR fait apparaître clairement une mainmise des pays asiatiques (Chine et Japon) ainsi que d'Israël sur tous les comités créés jusqu'ici et une sous-représentation des experts industriels français. Il conviendrait de sensibiliser le tissu industriel français aux risques d'une telle situation pour leurs intérêts. Aucune des normes en préparation ne met en avant de critères de qualité admissible de l'eau dans le cadre de la réutilisation de l'eau qui sont à déterminer par les gouvernements, l'OMS et autres organismes compétents. Des actions éligibles aux aides financières Les missions essentielles des agences de l'eau ont été rappelées. Elles doivent notamment contribuer en priorité à : ? la satisfaction des besoins en eau potable (qualité, sécurité, quantité) ; ? la lutte contre les pollutions ponctuelles, chroniques et accidentelles ; ? la lutte contre les pollutions diffuses (pesticides, nitrates) ; ? le développement durable des activités économiques utilisatrices. Prélevant des redevances auprès des pollueurs, chacune des six agences redistribue ces fonds sous forme d'aides financières, à l'image d'une mutuelle, vers ceux qui protègent la ressource ou qui épurent. La réutilisation des eaux usées traitées peut être rapprochée des travaux éligibles aux aides financières qui ont été rappelés : ? Économie d'eau, ? Limitations des pollutions accidentelles ou dispersées, ? Installation de technologies propres, ? Collecte des rejets ? Prétraitement et raccordement au réseau, ? Dispositifs de mesures des rejets, ? Adaptation d'un dispositif d'épuration, ? Création, amélioration d'un dispositif de traitement des effluents, ? Récupération, stockage des déchets, ? Collecte et traitement en centre des déchets toxiques, ? Traitement des boues d'épuration. Dans le cadre d'un encadrement très strict respectant en particulier les exigences européennes sur l'aide aux industries applicables au 1er janvier 2015, les financements concernent désormais les actions portant sur un objectif ou une priorité, à condition qu'une logique de projet soit établie. Les projets financés sont cohérents avec le SDAGE et les subventions allouées peuvent aller jusqu'à 60% du montant du projet. L?ensemble des six agences fait état d'un budget d'aides disponibles totalisant 13,6Md d'euros pour le Xème programme d'une durée de 6 ans, qui s'achèvera en 2018. Il a été précisé que ces aides sont parfois sous utilisées. L?ADEME, dans son exposé, fait état du Fond chaleur renouvelable, doté en 2015 d'un budget d'environ 220 M?. Ce dispositif permet un soutien financier à la production de chaleur issue de sources d'énergies renouvelables et de récupération (bois énergie, géothermie, solaire thermique, biogaz, réseaux de chaleur). Il sera doublé à l'horizon 2017 (loi sur la transition énergétique). La récupération d'énergie des eaux usées par échangeur de chaleur bénéficie des aides du Fonds chaleur renouvelable, et depuis 2014, des aides des agences de l'eau. Cette énergie locale, disponible et continue, peut répondre aux besoins de chauffage et de rafraîchissement de bâtiments et d'équipements. La cible des aides est l'habitat collectif, tertiaire, l'industrie et l'agriculture. Le Pôle de compétitivité Eau, dans le cadre de ses missions d'aide aux entreprises, au développement des compétences, à l'accès aux financements et à leur ouverture à l'export, a rappelé son positionnement sur l'ensemble du cycle de l'eau selon quatre axes : 1. L?identification et la mobilisation des ressources en eau, 2. La gestion concertée des ressources et usages, 3. La réutilisation des eaux de toutes origines, 4. Approches institutionnelles et sociétales. Quatre projets liés à la réutilisation de l'eau et labellisés par le Pôle ont été cités : ? IrriAlt'EAU : ressource en eau alternative de quantité et qualité maîtrisée pour l'Irrigation de la vigne ? SIRHYUS : Service d'information pour la Gestion des Ressources HYdriques et leurs USages ? NEOPHIL : nouvelles membranes fibres creuses hydrophiles pour la filtration et le recyclage d'eaux résiduaires urbaines ? MATRICS : service d'information et de pilotage pour la gestion des réseaux. Faire converger les cadres réglementaires au niveau international Valentina Lazarova, experte internationale et membre de l'Académie Internationale de l'eau et de l'Académie Internationale du dessalement, a brossé, dans le cadre de son exposé, un état de l'art de la réutilisation des eaux, des pratiques nationales et internationales, des projets et de ses réflexions. Un des principaux défis de la croissance durable de la réutilisation de l'eau est de faire converger les cadres réglementaires au niveau international. La réglementation sur l'irrigation sans restriction est disparate ; celle sur la réutilisation en milieu urbain (espaces verts, parcs), est plus sévère que pour les eaux de baignade. Les exemples montrent que les pratiques de réutilisation dans le secteur agroalimentaire en France restent très en retrait par rapport à beaucoup de pays du monde ce qui peut causer des disparités, par exemple sur le marché des légumes et fruits. Seule une volonté politique et une collaboration entre toutes les parties prenantes pourra améliorer cette situation. Le projet NOWMMA, piloté par la SAUR et labellisé par le pôle Eau, expérimente plusieurs filières de traitement (filtration sur sable + UV en ligne et ultra filtration + UV immergée dans une cuve de stockage) pour des usages en irrigation agricole, arrosage d'espaces verts ou lavage de voiries. Les bons résultats obtenus avec ce démonstrateur seront étendus à une unité plus importante. EOFILAE propose son analyse bénéfice/risque dans l'approche de la réutilisation et illustre par des exemples quels facteurs importants sont à prendre en compte dans l'élaboration des coûts associés à une étude. Le projet IrriAlt'EAU de micro-irrigation de la vigne a été présenté par Veolia. Ce projet a pour objectif de favoriser le développement du recyclage des eaux traitées de qualité maîtrisée pour l'irrigation en levant les verrous techniques, sociaux et économiques. Les conclusions de la première phase du projet incitent à passer au démonstrateur industriel, ce qui sera décidé en 2015. Le BRGM a, quant à lui, explicité les aspects prometteurs de la recharge artificielle, susceptible de sécuriser l'approvisionnement en eau, de compenser certains effets du changement climatique et plus généralement d'abaisser la pression quantitative qui pèse sur les masses d'eau souterraine. Différents projets ont été menés dans l'optique de réaliser des démonstrateurs : - REGAL : REcharge artificielle et Gestion Active des nappes Littorales pour lutter contre les biseaux salés, - RECHARGE : étude du pouvoir épurateur du sol/sous-sol pour optimiser la saturation d'une colonne par un apport d'éléments minéraux réactifs, - ACTISOL : Engineering des barrières réactives pour la capture de polluants émergents dans les eaux et la réutilisation des eaux usées traitées - solutions innovantes pour les villes. - Le CEREMA (Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement), en s'appuyant sur des exemples d'initiatives à l'étranger, a précisé son rôle pour favoriser la réutilisation des eaux usées en ville, par le biais de l'étude prospective qu'il est en train de mener. De nombreux usages dans les villes Pour le Cluster « Eau et adaptation au changement climatique », la lutte contre le réchauffement climatique passe par la réutilisation d'eau pour des usages dans et près de la ville. Trois axes de recherche mobilisent les entreprises du Cluster : ? Axe 1 : la gestion de la ressource - Préservation de la ressource en eau afin d'en disposer en abondance en ville et à la campagne durant l'été à partir de stockages d'eau effectués en hiver ; Récupération et utilisation à grande échelle des eaux usées et des eaux pluviales (ces dernières représentent en moyenne 16 % des volumes de précipitations mais 78 % en milieu urbain), ? Axe 2 : L?agriculture de précision - Création de services et de moyens modernes de gestion, de mesure, de contrôle et de pilotage pour la gestion optimale de l'eau et de l'irrigation en lien avec l'agriculture régionale, ? Axe 3 : La climatisation durable des villes - Recherche de solutions basées sur l'eau et le végétal pour refroidir et climatiser les villes de façon naturelle et durable, pour préserver le confort et la santé des populations vis-à-vis des évènements climatiques extrêmes. Le principe naturel d'évapotranspiration, qui concerne en moyenne 62% des volumes de précipitations, n?en représente seulement que 12 % en milieu urbain. Ainsi, des arrosages maîtrisés pourraient limiter le réchauffement en limitant l'usage des appareils de climatisation. Des arrosages font par exemple apparaitre des températures de surface de sol plus basses de 10 °C en été. En décrivant des retours d'expériences documentés de réutilisation d'eaux grises dans les bâtiments, (Water Dynamics et Aylesbury au Royaume Uni, Hôtel à Majorque et immeuble collectif résidentiel à Annecy), le CSTB a montré la faiblesse des pratiques en France et identifié les points limitants auxquels il convient de remédier : odeur, mousse, fiabilité des systèmes, publication d'expériences peu nombreuses ?etc. Plusieurs défis restent à relever : ? Efficacité intrinsèque des étapes du traitement (filtration, décantation, bioréacteur à membranes, stockage, désinfection), ? Entretien/maintenance des dispositifs (réseau, stockage), ? Approche économique et environnementale (investissement, consommation énergétique, ACV?), ? Acceptabilité des usagers, ? Bâtiments : double réseau pour réutilisation des eaux grises. La règlementation française s'appuie sur des textes de 2008. Une proposition de loi a été déposée en 2013, un rapport d'avis de l'ANSES est attendu en 2015. Des technologies spécifiques dans de nombreux secteurs industriels Les tables rondes furent l'occasion pour certains industriels d'exposer des technologies spécifiques ou d'exprimer certaines interrogations : ? TOTAL : Water recycling in Refinery&Chemistry ? PERENCO : Traitement de l'eau de production pour l'injection d'eau La réutilisation de l'eau dans le secteur pétrolier rejoint l'enjeu d'une meilleure dépollution des eaux de production qui, dès lors, ne sont plus massivement rejetées au milieu naturel on-shore ou off-shore et peuvent servir d'eau d'injection dans la roche. ? Laboratoire BOUCHARA RECORDATI : problématique de la gestion des eaux industrielles chargées en DCO et DBO. ? AXYNTIS : réutilisation d'eau épurée en eau d'alimentation des pompes à vide à anneau liquide. ? SIPRE COMITE NORD : décontamination de l'air et de l'eau pour l'irrigation de champs. En industries alimentaire, chimique, pharmaceutique et dans d'autres secteurs industriels, les multiples effluents à épurer, les exutoires des eaux usées traitées qui peuvent être revus sur la durée, les ressources locales ou saisonnières d'eaux à préserver sont autant d'occasion de construire des projets de réutilisation des eaux usées traitées. ? COLDEP : extraction de microparticules par la colonne à dépression - procédé économe par flottation sous vide, ? MS SAS : traitement de laitances de béton, précipitation du chrome à l'acide ascorbique, ? OCEAN PROJECTS : performances de media filtrants granulaires en verre recyclé, activé pour filtre «à sable», ? TECSEL : réduction des rejets salins et recyclage des eaux industrielles, ? POLYMEM : ultrafiltration, membranes, modules et systèmes pour traiter les eaux usées à des fins de réutilisation, ? INGE BASF : ultrafiltration en traitement tertiaire. Certains procédés favorisent la réutilisation Des procédés de traitements physico-chimiques peuvent favoriser les projets de réutilisation des eaux traitées. Ils profitent des développements de matériaux plus résistants, d'unités au design optimisé, d'utilisation de produits biosourcés et biodégradables, de produits recyclés. L?ensemble améliore les performances et limite les coûts d'exploitation. ? DEWDROPS : combinaison d'oxydations avancées, par voie humide, biodégradation ; ? INNOVEOX : oxydation hydrothermale supercritique à énergie positive ; ? BELFOND ENNESYS : FreeWaterBox, procédé couplant un photo-bioréacteur, un digesteur et utilisant des micro-algues pour la dépollution des eaux usées et la production d'énergie. Des procédés d'oxydation douce à très poussée sont utilisables pour traiter des effluents urbains ou industriels, concentrés en matières organiques. L?eau traitée est alors disponible pour de nouveaux usages. Ils mettent en avant des solutions modulables, adaptables aux besoins et profitent des travaux de recherches récents. L?IFTS est aussi le partenaire de la réutilisation de l'eau usée traitée : - par ses contributions d'études de faisabilité construites sur des essais sur les effluents réels, les industriels, les collectivités peuvent connaître la filière de traitement plus ou moins complexe à mettre en ?uvre, - avec ses capacités à mener des essais suivant des méthodes normalisées ou selon des protocoles adaptés et sur de longues durées, des opérations de filtration, séparation liquide-solide ou membranaire peuvent être expérimentées pour confirmer les performances et valider les qualités des eaux traitées et des autres fractions produites (boues et leur filière de traitement), - par les rencontres des multiples acteurs concernés par le sujet, nécessaires pour s'instruire mutuellement et lever les freins au développement de la réutilisation de l'eau. Qu'ils soient donneurs d'ordres dans l'industrie, ingénieurs de bureaux d'études ou fabricants détenteurs d'une technologie particulière et unique, force est de constater que si les procédés existent pour épurer et purifier l'eau avant tout nouvel usage, en dehors de tout contexte règlementaire et de visibilité quant aux autorisations d'utilisations des eaux traitées, la frilosité ou la crainte de mettre en péril sa société en considérant la part de responsabilité qui incomberait aux plus téméraires, l'emporte souvent lorsqu'il s'agit de s'engager dans la réutilisation de l'eau. Il est satisfaisant, au contraire, de noter que le ministère de l'écologie s'est dit compétent pour traiter toute question relevant aussi du ministère de la santé. C?est ainsi que certaines problématiques d'usage règlementaire de l'eau usée traitée vont pouvoir sans doute pourvoir trouver leur solution. Par exemple, la possibilité d'irriguer des semences de pommes de terre avec de l'eau de surface ou de l'eau usée traitée en lieu et place d'eau de réseau, trouvera peut-être par ce biais une réponse en sauvegardant la labellisation pour la production végétale. De même que sera peut-être donné un avis sur la qualification de l'eau ultrapure produite pour fabriquer des solutés injectables (cas de la pharmacie) dont l'excès pourrait sans doute être recyclé dans le même circuit en amont d'une osmose inverse plutôt que d'être gaspillée. Fort du succès enregistré par l'édition 2015 des RI?EAU, le principe de nouvelles rencontres en 2016 a été acté. Rendez-vous donc au printemps prochain pour évaluer les avancées et faire un nouveau point sur cette thématique, véritable enjeux économique et sociétale à l'échelle mondiale. Vincent EDERY, Marie Andrée SIRVAIN, IFTS- Institut de la Filtration et des Techniques Séparatives