Malgré la dégradation régulière de la qualité de la ressource et l’importance croissante des traitements à mettre en œuvre, l’eau potable reste, dans l’inconscient collectif, un bien facilement accessible et relativement bon marché pour nos concitoyens et tous les habitants des pays industrialisés. Ne suffit-il pas d’ouvrir le premier robinet sous la main pour satisfaire toute demande domestique ou industrielle ? Et pourtant, plus de 3 milliards d’individus, c’est-à-dire presque la moitié de la population mondiale n’a pas encore accès à l’eau potable. Ce constat définit à lui seul les attentes auxquelles il convient d’apporter des réponses adaptées.
Les techniques appliquées au traitement de l’eau : du plus simple au plus élaboré
Des produits élaborés et performants ouvrent la voie à de nouvelles technologies et à des matériels de plus en plus sophistiqués : on citera notamment les traitements membranaires, la désinfection et l’ozonation, les nouveaux concepts de clarificateurs rapides ou de filtres gravitaires. C’est un marché de produits nouveaux, innovants, qui se développe depuis plusieurs années. Mais à l’opposé, il faut également être en mesure de proposer des solutions spécifiques répondant à un environnement technologique spécifique ou prendre en compte des contraintes climatiques particulières. C’est le cas, par exemple, dans les pays tropicaux ou celui des républiques de l’ex-URSS.
La nécessité d’une réponse globale aux besoins en eau potable
Si, dans la plupart des cas, les capitales et les grands centres urbains de ces régions (Europe de l’Est, ex-URSS, régions tropi-
[Photo : Unités compactes transportables. Cette unité compacte de potabilisation peut produire jusqu'à 2000 m³/j]
…sont équipés de stations de potabilisation, on doit constater que les provinces ne disposent encore d’aucune installation ou presque. Par ailleurs, la raréfaction des financements bilatéraux ou internationaux, leur affectation sur des projets “conséquents” laissant pour compte les petites installations (50 - 500 m³/h) ont poussé les industriels vers des marchés et des technologies qui ne sont pas toujours les mieux adaptées pour satisfaire leurs besoins. En effet, il est souvent préférable de développer sur ces projets des solutions simples, sans instrumentation ou régulation hautement sophistiquées, et tenir compte des possibilités d’accès, de transport et de construction civile disponibles localement. Simplicité ne veut pas dire absence de technologies ou d’efficacité mais plutôt adaptabilité et efficience des solutions préconisées à des besoins préalablement définis.
Cette approche, qui conduit à ne pas classer les technologies selon qu’elles soient anciennes ou modernes, gagne peu à peu du terrain.
En matière d'eau potable, la réponse à ces attentes repose d’abord sur l’examen concret des réalités du terrain. La gamme des solutions proposées se doit d’être étendue pour être susceptible de s’adapter à chaque situation : le conseil et l'assistance pour l’élaboration d'un projet et le choix des filières selon des critères techniques et économiques joue un rôle primordial. Prenons un exemple particulier : la Société minière de Bauxite, en Guinée, dont le site d’extraction est éloigné des grandes voies, regroupe plus de 10 000 personnes, familles comprises. La station de production d’eau potable existante devenait obsolète et sous-dimensionnée, les superficies disponibles étaient limitées. Quant au réservoir, il était implanté en altitude, à plusieurs kilomètres de la station. Le projet a été complétement réalisé par USF.
La première étape fut d’élaborer un audit technique sur le terrain, puis de présenter les choix possibles et leurs conséquences techniques et financières. La réhabilitation de certains ouvrages, la démolition de quelques autres et la construction de nouveaux furent nécessaires. La solution préconisée par USF finalement choisie fut la suivante :
La réalisation d'une prise d’eau flottante, les niveaux de la rivière variant de plus de 6 mètres selon la saison ; l’aménagement d’un clarifloculateur en réutilisant partiellement la structure existante d'un réservoir cylindro-conique pour répondre à un souci d’intégration ; la réhabilitation complète des postes de préparation et d’injection des réactifs sélectionnés avec prise en compte de leur efficacité et de leur aptitude aux conditions d’approvisionnement et de stockage du site ; la fabrication de deux grands filtres sous pression représentant 32 m² de surface filtrante avec média bicouche sable et anthracite ; la construction d’un réservoir “à la station” permettant d’alimenter le circuit de reprise au château d’eau. La pression totale développée, 21 bar, et les contraintes électriques particulières ont conduit à prévoir une solution originale pour ce poste en définissant la canalisation qu’il fallait remplacer.
Tenant compte des volumes de certains matériels, une partie de la fabrication a été mise en œuvre localement orchestrée par USF, avec le concours d'un partenaire capable de garantir la qualité exigée : contrôle des soudures, essais de pression, protection de la surface… Le montage sur site a été entièrement réalisé avec ce partenaire local et la réception de l’installation s'est faite dans le délai prévu. Cette installation a une capacité nominale de 230 m³/h et produit à raison de 21 heures par jour. La principale difficulté consistait à déterminer correctement les paramètres de dimensionnement, car le terrain latéritique donne naissance à une eau extrêmement turbide dont plus de 85 % de M.E.S. a une granulométrie inférieure à 20 microns (50 % inférieure à 2 microns). Les dimensionnements classiques auraient conduit à un résultat final aléatoire et à des consommations d’eau de lavage très élevées.
Savoir à la fois concevoir, fabriquer, et installer
Le véritable service dans ce domaine réside dans la capacité à assurer une prestation complète libérant le client de toutes contraintes techniques et économiques auxquelles il est confronté, sans nécessairement disposer de toutes les compétences requises pour y faire face dans des conditions satisfaisantes. Les services ou prestations proposées vont alors de l’assistance technique, de l’ingénierie à la mise en route, pour des
[Photo : Desalator D-400 USF Dessalement d'eau de mer]
Filtration sur filtre à sable.
En France, ce procédé a été fréquemment retenu dans le cas d’eaux karstiques comme par exemple en Franche-Comté ou en Normandie où la turbidité en période de pluie s'élève brusquement. USF a, à travers une de ses réhabilitations, des améliorations ou des extensions de stations. Il peut s’agir aussi de fabriquer et d'installer des unités compactes modulaires, permettant de traiter quelques m³ d’eau par heure (5 à 1000) pour réduire au minimum les travaux de construction. De réaliser des installations traditionnelles, en génie civil avec filtration ouverte ou gravitaire, chloration gaz ou hypochlorite de calcium, avec préparations de réactifs. De fournir des composants spéciaux tels que planchers crépinés de filtres gravitaires préfabriqués. De réaliser des études spéciales (affinage d'eau, eau de procédé, eaux de forage etc.) en prenant en compte l’environnement global du traitement d'eau, de la prise d'eau de rivière jusqu’au stockage final. L’élaboration du projet, par USF, tiendra compte des contraintes en alimentation électrique, des portes d’eau, des possibilités de maintenance et du coût final du m³ d'eau.
De la microfiltration à l’osmose inverse
Classiquement, on distingue la microfiltration, dont le seuil de coupure est inférieur au micromètre, de la nanofiltration ou de l’osmose inverse dont le seuil de coupure est inférieur au nanomètre (10⁻⁹ m). La microfiltration appliquée aux eaux potables permet d’arrêter les micro-organismes de type bactéries, levures, parasites, protozoaires... Il s’agit d’un procédé de clarification et de désinfection qui ne nécessite pas d’ajouts de produits chimiques, contrairement aux procédés classiques de floculation et de coagulation sur filtre à sable. Les filiales (USF Memcor) ont ainsi pu réaliser des installations irréprochables en qualité d'eau traitée en Haute-Saône et en Seine-Maritime (Bouchevillies, région de Bezancourt).
La nanofiltration ou l'osmose inverse sont des techniques utilisées pour traiter les eaux saumâtres ou les eaux de mer. En France, la nanofiltration a été utilisée avec plus ou moins de succès dans l’Est afin d’éliminer les sulfates des eaux d’exhaure de mines. Les filiales européennes du groupe USF sont des fabricants de membranes reconnus dans le monde de l'eau. Plusieurs dizaines d’installations ont été réalisées pour la désinfection, la clarification ou l’affinage des eaux potables en Angleterre, en France et en Hollande par ces mêmes sociétés ou par des ensembliers tels que USF Rossmark, leader dans les eaux potables au Benelux. Dans un domaine plus conventionnel, Wallace & Tiernan, de par son savoir-faire en matière de désinfection par chlore, vient compléter la gamme de produits développés par le groupe USF pour satisfaire les besoins de ses clients en eau potable.
Les stations mobiles de potabilisation de l'eau : le traitement par osmose inverse
Le dessalement d'eau de mer et le traitement des eaux saumâtres sont également des savoir-faire indispensables dans certaines régions comme par exemple en Espagne où l'alimentation en eau potable des zones côtières ou des îles Baléares pose problème. On utilise alors des unités compactes transportables sur container qui peuvent produire jusqu’à 2000 m³/j (figure 2). Ces installations sont fournies le plus souvent à des complexes hôteliers ou à des zones d’aménagement touristiques. Spécialement conçues pour répondre à des exigences d’exploitation et de maintenance, les unités compactes de potabilisation sont mobiles, totalement automatisées et faciles d’entretien. Très compétitives, le coût de ces stations ne dépasse pas 100 PTE/m³ (environ 4,50 F/m³ financement compris).
Un traitement plus conventionnel : la station compacte de potabilisation
Cette station, totalement conçue par USF, utilise l’ensemble des procédés physico-chimiques usuels au traitement d’eau potable afin d’éliminer les matières en suspension contenues dans l’eau brute et de répondre aux caractéristiques organoleptiques requises pour l’alimentation humaine (figure 1). Il s’agit donc d’un traitement à part entière, comparable à celui effectué dans les grandes stations de potabilisation, mais spécialement adapté à la forme d’unités compactes préfabriquées.
Le principe de traitement est complet et suit les étapes suivantes : injection d’hypochlorite de calcium (ou d’eau de Javel) en préchloration destinée à oxyder les organiques ; injection de sulfate d'alumine pour la coagulation des matières en suspension ; injection de carbonate de sodium pour corriger le pH ; floculation permettant la formation de flocs volumineux qui vont décanter plus facilement ; décantation assurant la clarification de l'eau et la sédimentation des boues qui sont purgées automatiquement ; filtration sous pression sur média bicouche pour affiner la clarification de l'eau décantée et obtenir la qualité d’eau recommandée par l’OMS ; injection d’hypochlorite de calcium (ou d’eau de Javel) pour désinfecter l'eau et lui assurer sa stérilisation bactériologique pendant son stockage et sa distribution (figure 3).
L’arsenal des technologies et des méthodes qui permettent de produire une eau potable saine à partir de ressources polluées existe et progresse rapidement. La diversité croissante des situations auxquelles il faut de plus en plus fréquemment faire face impose de disposer et de maîtriser les plus simples comme les plus complexes pourvu qu’elles soient techniquement adaptées et financièrement compétitives.
[Photo : légende : Figure 3 : Principes d'exploitation de la station compacte de potabilisation USF]
