Des Eaux Usées à l’Eau Potable
À travers le monde, 2 personnes sur 10 n’ont pas accès à de l’eau potable, et aux États-Unis, de nombreux États sont confrontés à des pénuries d’eau et à des sécheresses. Pendant ce temps, rapporte Robert Glennon dans Unquenchable: La crise de l’eau en Amérique et Que faire à ce sujet, les Américains utilisent 24 gallons d’eau chaque jour pour tirer la chasse d’eau de leurs toilettes — environ 5,8 milliards de gallons. Quel gâchis ! Alors que la population mondiale continue de croître et que le changement climatique entraîne de nouvelles crises de l’eau, où trouverons-nous suffisamment d’eau pour répondre à nos besoins?
Aux États-Unis, nous dépensons des milliards de dollars pour traiter l’eau à la qualité de l’eau potable lorsque nous n’en utilisons que 10% pour boire et cuisiner, puis rincons la majeure partie du reste dans les toilettes ou les égouts. Ainsi, l’utilisation croissante d’eaux usées recyclées pour l’irrigation, l’aménagement paysager, l’industrie et la chasse d’eau des toilettes est un bon moyen de conserver nos ressources en eau douce. L’eau recyclée est également utilisée pour reconstituer des écosystèmes sensibles où la faune, les poissons et les plantes sont vulnérables lorsque l’eau est détournée pour des besoins urbains ou ruraux. Dans les zones côtières, l’eau recyclée aide à recharger les aquifères des eaux souterraines pour empêcher l’intrusion d’eau salée, qui se produit lorsque les eaux souterraines ont été pompées de manière excessive.
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L’utilisation d’eau recyclée pour boire, cependant, est moins courante, en grande partie parce que beaucoup de gens sont repoussés par la pensée que l’eau qui a été dans nos toilettes va à nos robinets. Mais quelques pays comme Singapour, l’Australie et la Namibie, et des États comme la Californie, la Virginie et le Nouveau-Mexique boivent déjà de l’eau recyclée, ce qui démontre que les eaux usées purifiées peuvent être sûres et propres et contribuer à atténuer les pénuries d’eau.
Le terme « toilettes au robinet », utilisé pour susciter l’opposition à l’eau potable recyclée, est trompeur car l’eau recyclée qui se retrouve dans l’eau potable subit une purification approfondie et approfondie. De plus, il est généralement ajouté aux eaux souterraines ou de surface pour un nettoyage ultérieur avant d’être envoyé à un approvisionnement en eau potable où il est à nouveau traité. En fait, il a été démontré qu’il contient moins de contaminants que les réserves d’eau traitée existantes.
Il existe un certain nombre de technologies utilisées pour recycler l’eau, en fonction de sa pureté et de son utilisation. Voici comment cela se fait à l’usine de traitement des eaux usées de Point Loma à San Diego — la ville étudie actuellement la faisabilité du recyclage de l’eau potable.
Les eaux usées passent d’abord par un traitement primaire avancé dans lequel l’eau est séparée des grosses particules, puis pénètrent dans des réservoirs de sédimentation où des produits chimiques sont utilisés pour faire en sorte que les boues primaires se déposent vers le bas et que l’écume monte vers le haut. Une fois l’eau séparée, 80% des solides ont été éliminés et les eaux usées sont suffisamment propres pour être rejetées dans l’océan. (Bien que les eaux usées soient une ressource potentiellement précieuse, la plupart des eaux usées produites le long de nos côtes finissent dans l’océan.)
Dans le traitement secondaire, des bactéries sont ajoutées aux eaux usées pour ingérer des solides organiques, produisant des boues secondaires qui se déposent au fond.
Le traitement tertiaire filtre l’eau pour éliminer les solides restants, la désinfecte avec du chlore et élimine le sel. En Californie, l’eau traitée tertiairement est appelée « eau recyclée » et peut être utilisée pour l’irrigation ou l’industrie.
Pour la réutilisation indirecte de l’eau potable (DPI) — eau recyclée qui devient finalement de l’eau potable — l’eau traitée tertiairement subit une technologie avancée de l’eau, puis passe du temps dans les eaux souterraines ou de surface, comme un réservoir, avant d’être envoyée aux réserves d’eau potable. La technologie avancée de l’eau implique d’abord la microfiltration qui élimine les solides restants.
Osmose inverse. Crédit photo: fhemerick
Ensuite, l’osmose inverse, qui applique une pression sur l’eau d’un côté d’une membrane permettant à l’eau pure de passer, élimine les virus, les bactéries, les protozoaires et les produits pharmaceutiques. L’eau est ensuite désinfectée à la lumière ultraviolette (UV) ou à l’ozone et au peroxyde d’hydrogène. Enfin, il est ajouté aux réservoirs d’eau souterraine ou d’eau de surface où il reste en moyenne 6 mois pour être purifié davantage par des processus naturels. (Ceci est fait principalement pour apaiser l’anxiété du public à l’égard de la consommation d’eau recyclée.) Une fois extraite de l’eau souterraine ou du réservoir, l’eau recyclée passe par le processus standard de purification de l’eau que toute l’eau potable subit pour répondre aux normes de l’Environmental Protection Agency des États-Unis.
En fait, San Diego boit déjà de l’eau recyclée car elle importe 85% de son eau du nord de la Californie et du fleuve Colorado, dans lesquels des communautés en amont comme Las Vegas rejettent des eaux usées qui sont ensuite traitées à des fins de consommation. En raison des récentes restrictions sur l’eau du nord de la Californie et de la sécheresse sur le fleuve Colorado, San Diego, qui recycle les eaux usées pour l’irrigation, a investi 11,8 millions de dollars dans une étude sur les DPI. Le projet de démonstration à l’usine de récupération de l’eau de North City prendra fin en 2013. Pendant ce temps, son installation avancée de purification de l’eau produit 1 million de gallons d’eau purifiée chaque jour, bien qu’aucune eau ne soit envoyée au réservoir.
Les DPI sont plus économiques pour San Diego que le recyclage de plus d’eaux usées pour l’irrigation, car l’eau d’irrigation recyclée doit être acheminée par des tuyaux violets spéciaux pour la séparer de l’eau potable; l’extension de l’infrastructure des tuyaux violets coûterait plus cher que les DPI. L’eau recyclée est également moins chère que l’eau de mer de dessalement. Dans le comté d’Orange, par exemple, les droits de propriété intellectuelle coûtent entre 800 et 850 dollars pour produire suffisamment d’eau recyclée pour 2 familles de 4 personnes pendant un an. Le dessalement d’une quantité égale d’eau de mer nécessiterait de 1 200 à 1 800 dollars en raison de la quantité d’énergie nécessaire.
Pour faire face à la croissance de sa population et à l’intrusion de sel dans les eaux souterraines, le district d’eau du comté d’Orange en Californie a ouvert en janvier 2008 son installation de récupération d’eau ultramoderne de 480 millions de dollars, la plus grande des États-Unis. Son fonctionnement coûte 29 millions de dollars par an. Après un traitement avancé de l’eau, la moitié de l’eau recyclée est injectée dans l’aquifère pour créer une barrière contre l’intrusion d’eau salée. L’autre moitié va dans un bassin de percolation pour une filtration ultérieure par les sols, puis après environ 6 mois, se retrouve dans les prises d’eau potable. Cette année, il devrait produire 85 millions de gallons par jour.
Singapour, sans aquifères naturels et avec une petite masse terrestre, a du mal à fournir un approvisionnement en eau durable à ses résidents pendant des décennies.
Crédit photo: Jerry Wong
En 2003, elle a ouvert les premières usines à produire de l’eau potable recyclée purifiée par des techniques membranaires avancées, notamment la microfiltration, l’osmose inverse et la désinfection UV. Après traitement, l’eau est ajoutée aux réservoirs. NEWater, qui a passé plus de 65 000 tests scientifiques et dépasse les normes de l’Organisation mondiale de la santé en matière d’eau potable, est suffisamment propre pour être utilisé pour l’industrie électronique et pour être mis en bouteille comme eau potable. Il devrait produire 2,5% de la consommation quotidienne totale de Singapour cette année.
La Namibie, pays le plus aride d’Afrique australe, boit de l’eau recyclée depuis 1969. Les usines de récupération de l’eau produisent 35% de l’eau de Windhoek, la capitale. À ce jour, il n’y a eu aucun impact négatif sur la santé lié à la consommation d’eau recyclée.
En 2001, un projet de recyclage de l’eau de 55 millions de dollars pour Los Angeles, stressée par l’eau, a été sabordé par la répulsion du public à l’idée de boire de l’eau recyclée et le terme « toilettes à robinet » est né. Les craintes du public sont-elles fondées?
Un récent rapport du groupe consultatif scientifique a examiné les répercussions potentielles sur la santé humaine des » produits chimiques de préoccupation émergente » (CEC), tels que les produits pharmaceutiques, les pesticides et les produits chimiques industriels, dans l’eau recyclée. Les scientifiques ont passé en revue des études épidémiologiques et d’autres études sur l’eau recyclée des 40 dernières années. Bien que certaines premières études aient signalé la présence de sous-produits de désinfection au chlore, le groupe d’experts a noté que les méthodes de traitement à cette époque étaient moins sophistiquées. Les méthodes actuelles ont été affinées et les sous-produits de désinfection ont diminué. Des études plus récentes sur l’eau recyclée n’ont révélé aucun effet néfaste sur la santé des populations utilisant de l’eau recyclée. Bien que les scientifiques aient reconnu que les effets d’une exposition à long terme (sur des générations) aux CEC et à des substances qui n’ont pas encore été détectées sont inconnus, ils ont conclu qu’il existait « des preuves solides que l’eau recyclée représente une source d’eau potable. »
Espérons que l’opinion publique commence à tourner. Dr. Shane Snyder, professeur de génie environnemental à l’Université de l’Arizona et membre du groupe consultatif scientifique, étudie actuellement la perception du public de l’eau recyclée et constate que « s’ils font confiance à l’utilité publique, la majorité des gens comprennent que le recyclage de l’eau est inévitable. »
La vérité est que toute l’eau est recyclée encore et encore — aucune eau sur terre n’est vraiment vierge. Snyder conclut: « Nous allons boire de l’eau recyclée d’une manière ou d’une autre, qu’elle provienne du flux en aval ou des eaux souterraines. Je crois fermement que nous devrions le faire grâce à des systèmes d’ingénierie où nous pouvons contrôler activement le processus. »