Dans un contexte de besoins croissants en eau, la disponibilité des ressources devient un enjeu majeur. Le recyclage des eaux usées épurées constitue une alternative à l'utilisation systématique de l'eau potable pour des applications qui n'exigent pas cette qualité. Le principe consiste à récupérer les eaux usées traitées à la sortie de la station d'épuration et à les réutiliser après un traitement supplémentaire si besoin. À l'heure actuelle, seulement 2 % des eaux épurées sont réutilisées dans le monde. Mais avec des technologies de plus en plus poussées et matures, la demande de solutions de recyclage est en pleine expansion au niveau mondial. L'Australie, Singapour, Israël et les États-Unis sont de très bons exemples du phénomène actuel. Les prévisions de croissance sont estimées entre 10 et 15 % par an d'ici à 2015. DES PROCÉDÉS DÉFINIS PAR LES BESOINS Plusieurs facteurs influencent la demande en recyclage. Dans de nombreux pays soumis à des sécheresses ou à un fort déficit hydrique, la réutilisation des eaux usées apparaît avant tout comme un moyen de satisfaire les besoins en eau. Cela évite une surexploitation des ressources naturelles qui aggrave bien souvent la situation. Par exemple, les intrusions d'eau de mer résultent principalement de la surexploitation des nappes côtières et affectent donc considérablement la qualité des eaux souterraines par un accroissement progressif des taux de sels dans les nappes. Si ces dernières sont utilisées pour l'irrigation, cela aboutit à un phénomène de salinisation des sols. De plus, avec la restriction croissante des autorisations de prélèvement, notamment en France, l'eau recyclée représente une ressource disponible en permanence. Par ailleurs, les exigences de plus en plus fortes de protection de l'environnement peuvent permettre l'émergence de projets dans lesquels la réutilisation des effluents de stations d'épuration assure une réelle préservation du milieu naturel et des ressources. Cette pratique peut ainsi éviter le rejet de polluants dans des milieux sensibles comme les zones de baignade ou les parcs conchyli-coles. Le recyclage des effluents participe donc aux objectifs de qualité des masses d'eau fixés pour 2015 par la directive-cadre sur l'eau. Outre la préservation de l'environnement, des facteurs techniques et économiques peuvent participer au développement de solutions locales de recyclage. Avec les progrès des technologies mises en oeuvre dans ces filières, l'eau recyclée coûte désormais moins cher que l'eau souterraine profonde, l'eau importée ou dessalée. UNE PRATIQUE PEU DÉVELOPPÉE EN FRANCE Malgré tous ces avantages, aucun cadre réglementaire n'a été véritablement fixé en Europe, hormis les directives environnementales (DCE, DERU, directives sols, nitrates...) qui y font allusion. Chaque pays doit donc créer sa propre réglementation en s'inspirant des travaux de l'OMS de 1989 et 2006. Sur le territoire français, la réutilisation des eaux usées est encore très peu développée. Avec une pluviométrie annuelle importante et des ressources abondantes en eau, la France n'a peut-être pas eu besoin jusqu'à présent de mettre en oeuvre cette pratique. Mais ces statistiques nationales cachent parfois d'importantes disparités géographiques dues à des différences de climat, de réseau hydrographique, de densité de population ou tout simplement de pluviométrie interannuelle. Pour aider les régions déficitaires, l'État a financé dans les années 1950 la construction de canaux comme celui de Provence ou du Bas-Rhône qui devaient assurer l'alimentation en eau ainsi que le soutien à une agriculture irriguée. Mais ces dernières années, des sécheresses successives ayant entraîné la publication de nombreux arrêtés de restriction ou d'interdiction aux prélèvements et aux usages ont démontré le bien-fondé du recyclage des eaux résiduaires. Dépassant le simple aspect quantitatif, la réutilisation apporte également des avantages environnementaux et économiques qui séduisent les collectivités ayant de véritables besoins en eau, et s'inscrit dans le développement durable. L'un des principaux freins à cette pratique dans l'Hexagone est lié à la réglementation : elle ne permet en effet que la réutilisation agricole ou l'irrigation d'espaces verts. Un décret de 1994, modifié en 2006, précise les modalités de réutilisation : « Les eaux usées peuvent, après épuration, être utilisées à des fins agronomiques ou agricoles, par arrosage ou par irrigation, sous réserve que leurs caractéristiques et leurs modalités d'emploi soient compatibles avec les exigences de protection de la santé publique et de l'environnement. » Si le principe est prévu par ces décrets, la législation correspondante n'a pas été encore finalisée. Pendant plus de dix ans, les décideurs se sont appuyés sur les recom- mandations émanant du Conseil supérieur d'hygiène publique de France (CSHPF), publiées en 1991. Établies sur des paramètres microbiologiques, ces recommandations définissent trois catégories d'eau de qualité sanitaire croissante, correspondant à des usages adaptés. Un certain nombre de contraintes (distance des habitations, usage ou mode d'aspersion) sont aussi rattachées à ces dernières recommandations. Mais la restriction de l'arrosage aux heures hors fréquentation et une distance supérieure à cent mètres entre le point d'arrosage et les lieux d'habitations limitaient notamment sa mise en oeuvre pour les espaces verts et les golfs. Reprenant les bases du CSHPF, un projet d'arrêté en 2001 a donc apporté des modifications significatives. Un traitement minimal des eaux usées est désormais requis, et les exigences sur les distances à respecter se sont assouplies, même si elles restent contraignantes en milieu urbain ou périurbain. Les critères biologiques ont été renforcés avec l'apparition d'une classe d'eau de qualité supérieure comprenant une contrainte sur la concentration en salmonelles. « Depuis fin 2006, ce projet fait l'objet d'un examen par l'Agence française de sécurité sanitaire des aliments (Afssa), ce qui devrait aboutir à la publication d'un arrêté d'application ministériel prévu pour la fin de l'année. Point important, le niveau de qualité maximal permettra de venir jusqu'aux habitations, sans contraintes supplémentaires », explique Daniel Berthault, chargé de mission gestion quantitative au ministère de l'Écologie. Dans le même temps, une nouvelle version des recommandations de l'OMS qui possède une approche plus moderne a été publiée en 2006. Elle permet d'identifier différents cas de figure où l'abattement global en micro-organismes est obtenu par la combinaison de plusieurs effets : traitement des eaux usées, mortalité des micro-organismes dans l'environnement et nettoyage des aliments avant consommation. Il reste qu'il existe toujours un vide juridique pour les nombreux autres usages concernés par cette pratique. En France, la situation est en partie bloquée par l'attente de cet arrêté d'application qui définira les différents usages pour l'eau recyclée. Mais ce retard ne serait-il pas aussi dû à des réticences d'ordre sanitaire ? En effet, malgré la bonne qualité de l'eau traitée, un certain nombre de principes de précaution ont été mis en place, limitant par là même les possibilités de réutilisation des eaux usées. DES PROCÉDÉS MATURES La question de l'acceptation sociale a aussi freiné son développement. Mais, aujourd'hui, il apparaît que les collectivités et leurs concitoyens n'ont plus cette appréhension, du fait de leur prise de conscience en matière de développement durable ainsi que de la multiplication de tels projets à l'étranger. Les eaux usées peuvent véhiculer un nombre important de micro-organismes pathogènes comme les coliformes thermotolérants ou les oeufs d'helminthes. Pour éviter la transmission de maladies d'origine hydrique, l'objectif est de réduire considérablement les risques sanitaires, voire de les éliminer totalement. Aujourd'hui, les techniques de traitement qui permettent de réutiliser les eaux usées traitées sont nombreuses et matures. Pour obtenir une eau de bonne qualité, les filières conventionnelles sont généralement équipées d'un système de filtration combiné à une désinfection. La première étape a pour but de retenir les matières en suspension et peut être effectuée par filtration mécanique (tamisage) ou filtration sur média (filtre à sable). La désinfection qui permet de réduire le nombre de micro-organismes présents fait appel à divers procédés de type chimique (eau de Javel et chlore gazeux) ou de type physique (UV et ozone). Des systèmes extensifs, tel le lagunage, peuvent également être utilisés seuls ou couplés à une filière conventionnelle. L'osmose inverse ou l'électrodyalyse peuvent intervenir comme traitements de finition complémentaires pour certaines applications industrielles ou pour parvenir à un niveau proche de l'eau potable. « Aujourd'hui, certains procédés membranaires employés dans le traitement des eaux usées fournissent une eau pratiquement dépourvue de micro-organismes. Cela permet une réutilisation directe de cette eau produite sans avoir à effectuer une étape complémentaire », explique Gilles Renaud, directeur ingénierie et e-procurement de Stereau (groupe Saur). Les membranes de microfiltration ou d'ultrafiltration sont de plus en plus utilisées en traitement secondaire et tertiaire. De nouvelles filières de traitement physico-chimique peuvent aussi être mises en place, tel l'Actiflo de Veolia Eau. Ce procédé consiste à réaliser une clarification à très grande vitesse (voir Hydroplus n° 178 p. 49). Par ailleurs, une installation de réutilisation comporte toujours un bassin de stockage, car le rythme de la production ne correspond pas à celui de l'irrigation. Une grande capacité de stockage facilitera la souplesse d'exploitation du dispositif et constituera une autonomie d'approvisionnement des agriculteurs, évitant ainsi l'interruption de l'irrigation d'un périmètre. À CHAQUE USAGE SA NORME Quelle que soit l'origine des eaux usées, un traitement sera toujours nécessaire avant une réutilisation. Mais le type de traitement doit être choisi en fonction de la future utilisation et de la qualité de l'eau voulue. « Il n'existe pas de norme universelle, mais chaque usage doit en avoir une qui lui soit propre. C'est pourquoi il est important de bénéficier d'un cadre législatif clair et précis qui définit la qualité voulue des eaux épurées en fonction de leur future application », ajoute Jean-Marc Philipot, directeur activités municipales à la direction technique de Veolia Eau. Malgré le manque de réglementation, certains projets de réutilisation des eaux usées ont vu le jour en France. Les collectivités intéressées doivent recevoir une autorisation préfectorale, sur accord de la Direction départementale des affaires sanitaires et sociales (Ddass), après analyse des effluents recyclés en sortie de traitement. Si les paramètres de ces eaux correspondent aux normes fixées par le CSHPF, la pratique est permise. Pour éviter un quelconque risque sanitaire, des contrôles réguliers de l'eau sont effectués tout au long de l'année. Pourtant, un grand nombre de projets est pour l'instant bloqué par une circulaire qui préconise le principe de précaution, car les usages en question ne sont pas référencés dans les dispositifs législatifs existants. Sur le territoire français, les exemples de recyclage des eaux usées ne concernent pratiquement que l'irrigation des terres agricoles ou des espaces verts. DES LAGUNES POUR L'AGRICULTURE La plus grande installation française est celle de Clermont-Ferrand où, depuis 1999, 700 hectares de maïs et de betteraves sont irrigués chaque été par les eaux traitées de la station d'épuration. Situé à l'ouest de la ville, le secteur de la Limagne souffre d'un manque de précipitations (environ 500 mm/an) qui sont bloquées par la chaîne des Puys. Au lieu de pomper dans la rivière Allier distante de dix kilomètres, les irrigants (fédérés en association syndicale) et le bureau d'étude Somival ont eu l'idée, en 1989, de recycler les eaux usées traitées. Pour des raisons sanitaires, les eaux usées doivent séjourner dans des lagunes où elles sont débarrassées des parasites éventuels et autres germes bactériens par l'action des ultraviolets solaires. Ce traitement tertiaire d'au moins treize jours est effectué dans 12 hectares de lagunes mises à disposition par la Sucrerie de Bourdon voisine. Sans référence technique et réglementaire, la réalisation du dossier, qui s'est accompagnée d'étude de faisabilité et d'examens à différents niveaux, a demandé quelques années. En 1996, un périmètre pilote de 50 hectares a été mis en service pour arriver trois ans plus tard à une surface de 700 hectares. Pour assurer un suivi épidémiologique, l'Observatoire régional de la santé d'Auvergne s'est appuyé sur deux réseaux sentinelles (15 médecins et 7 pharmaciens) capables de détecter l'apparition d'un phénomène épidémique éventuel et d'en rechercher la cause. Pendant les trois années de suivi, aucun événement particulier n'a été constaté. Entre mai et septembre, ce système de lagunage assure un volume d'eau compris entre 700 000 et 1 200 000 m3 aux agriculteurs qui paient l'exploitation et la distribution. UNE RÉPONSE AUX ARRÊTÉS DE RESTRICTION Agriculteurs eux aussi, les bulbiculteurs de la municipalité du Guilvinec, dans le Finistère, irriguent également leurs terrains avec des eaux recyclées. En 2003, la station d'épuration, construite par Stereau, s'est équipée d'un bioréacteur à membranes AquaRM (voir Hydroplus n° 183, p. 28). Après un traitement biologique, l'eau filtrée présente une qualité de type eaux de baignade qui lui permet un rejet direct en mer. Après l'obtention d'une autorisation préfectorale en 2006, la collectivité a commencé à réutiliser cette eau pour l'arrosage des espaces verts et des terrains de sport, le nettoyage des voiries ainsi que l'irrigation des cultures florales. « Les cultivateurs de fleurs qui ont des demandes fortes en eau sont grandement dépendants de l'arrosage. Cette eau recyclée est une ressource sûre pour eux », précise Hélène Tanguy, maire de Guilvinec. La commune espère mettre bientôt en place un réseau d'eau recyclée pour l'usage des toilettes. Saur profite aussi du bioréacteur dans un cadre de recherche : 1 mètre cube par heure est destiné à des tests de couplage entre les procédés de filtration membranaire et d'osmose inverse. Autre application, l'arrosage des espaces verts, et en particulier des golfs, prend de l'ampleur depuis quelques années. Au cours des derniers étés, des arrêtés de restriction d'eau ont été pris dans plusieurs régions et l'arrosage des golfs a été limité. En période estivale, un golf de 18 trous consomme en moyenne 2 000 m3 d'eau par jour, l'équivalent de la consommation d'une ville de plus de 15 000 habitants. Aussi, lorsque des traitements de recyclage sont installés dans les stations d'épuration avoisinantes, une partie de l'eau traitée peut être destinée à l'arrosage du golf. C'est le cas, depuis 1991, dans la station de Saint-Palais-sur-Mer (Charente-Maritime) exploitée par Saur. Après avoir suivi des filières classiques de traitements physico-chimique et biologique, une partie des effluents passe sur des filtres tricouche gravier/sable/charbon actif, puis est envoyée dans une lagune sur le golf de Royan située à un kilomètre. UN SYSTÈME COÛTEUX À METTRE EN PLACE Avant réutilisation sur le green, une désinfection au chlore est effectuée. Chaque année, la station fournit 250 000 m3 d'eau recyclée au golf. Cette initiative pérenne a séduit le tout nouveau golf implanté sur la commune des Mathes-La Palmyre, à proximité de Royan. Une canalisation pour le transport des eaux traitées y fonctionnera dans les deux sens selon la période de l'année, avec des postes de pompage à chaque extrémité, et fournira des eaux traitées par la station d'épuration des Mathes, en été, ou par celle de Saint-Palais-sur-Mer, le restant de l'année. Le coût du transport et de l'approvisionnement est de 0,147 E/m3, soit bien moins que le tarif de l'eau potable (qui est de l'ordre de 3 E/m3). En 2000, une étude a été réalisée pour mettre à disposition la partie restante (plus de deux millions de mètres cubes) aux agriculteurs. Mais cet usage implique la mise en place d'un système coûteux de réseaux de canalisations et de bassins de stockage. « En plus de ce financement à trouver, les agriculteurs ont des réticences quant à la qualité de l'eau. Il faut donc sans cesse expliquer et convaincre les gens pour qu'ils changent de mentalité », note Martial de Villelume, vice-président de la communauté d'agglo- mération Royan Atlantique, en charge de l'assainissement. Veolia Eau a mis en place plusieurs installations de recyclage des eaux usées pour l'irrigation des golfs. Située en zone balnéaire à forte variabilité touristique selon la saison, la commune de Pornic réutilise ses effluents après traitement pour son golf depuis 1989 et a étendu dernièrement cet usage aux espaces verts de la ville. En 2006, la municipalité de Sainte-Maxime (Var) a également installé un recyclage des eaux usées (traitement biologique, filtre à sable et désinfection). Construite par OTV France, la station assure 2 000 m3 par jour d'eau traitée pour l'arrosage de son golf et de ses espaces verts. Par ailleurs, dans le but de valoriser et d'encourager les projets et réalisations de réutilisation des eaux usées sur les golfs, Veolia Eau et la Fédération française de golf ont signé en janvier 2008 un partenariat. DES AVANTAGES ET BÉNÉFICES BIEN RÉELS Dès lors que le texte réglementaire tant attendu sera sorti, toutes les conditions devraient être réunies pour voir fleurir les projets de recyclage des eaux usées. Les bénéfices et avantages économiques et environnementaux sont réels et les entreprises françaises de l'eau, en pointe sur ces sujets, seront prêtes à relever ce défi. D'autant que les volumes d'eau sont importants et qu'il sagit, comme rappelle Antoine Frérot, directeur général de Veolia Eau, de la seule ressource qui augmente avec la croissance des besoins !