La réutilisation des eaux usées en agriculture pourrait révolutionner l’approvisionnement en eau dans les zones urbaines, comme à Kinshasa. Cette étude révèle comment Pistia stratiotes L. offre une solution innovante pour traiter les eaux usées, avec des implications cruciales pour la santé publique et l’environnement.
Réutilisation des eaux usées
L’objectif principal de la réutilisation des eaux usées est non seulement de fournir des quantités supplémentaires d’eau de bonne qualité en accélérant le cycle d’épuration naturelle de l’eau, mais également d’assurer l’équilibre de ce cycle et la protection du milieu environnant.
Par définition, cette réutilisation est une action volontaire et planifiée qui vise la production des quantités complémentaires en eau pour différents usages afin de combler des déficits hydriques.
En fonction des exigences de qualité des consommateurs, deux grandes classes de réutilisation peuvent être définies :
- usages potables qui peuvent être directs, après un traitement poussé, ou indirects, après passage dans le milieu naturel
- usages non potables dans les secteurs agricoles (irrigation), industriels et urbains
Sur le plan mondial, l’utilisation de cette technique par l’agriculture, l’industrie et les usages domestiques couvrent respectivement 70 %, 20 %, 10 % de leur demande en eau.
Il apparaît que la réutilisation pour l’irrigation est essentiellement présente dans les pays réputés agricoles mais dont les ressources hydriques sont faibles, comme le bassin méditerranéen, le Sud des Etats-Unis (Payment et al., 2002).
Les plus grands projets de réutilisation ont été développés dans les régions de l’Ouest et de l’Est des Etats-Unis, l’espace méditerranéen, l’Australie, l’Afrique du Sud et dans les zones semi-arides de l’Amérique du Sud et de l’Asie du Sud (Ecosse, 2001).
Utilisation agricole
1° L’emploi des eaux usées en agriculture
L’emploi des eaux usées en agriculture est très ancien et les champs d’épandage ont constitué les premiers systèmes d’épuration.
Le sol est un filtre efficace et un hectare contient jusqu’à une ou deux tonnes de micro-organismes épurateurs.
Aujourd’hui l’intérêt principal de la réutilisation des eaux usées en culture est plus souvent l’apport d’eau indispensable aux plantations que l’épuration par le sol ou l’apport d’éléments nutritifs (Olanrewaju et al., 2004).
Des dispositions doivent être prises pour éviter les dépôts et la corrosion dans le système de distribution et un traitement préliminaire de décantation des effluents bruts est dans tous les cas à conseiller.
Un prétraitement biologique est aussi souvent recommandé. Il permet, en particulier, de réduire sensiblement les risques d’odeurs voire d’accidents liés au dégagement de H2S (bâche de stockage) (Lynch et al., 2002).
2° Epandage des eaux usées brutes
L’épandage des eaux résiduaires ne peut pas se pratiquer sur n’importe quel sol, ni avec n’importe quelle culture.
Le sol destiné à l’épandage doit avoir un drainage naturel de moyen à bon, sans excès, ce qui exclut à la fois les zones à tendance marécageuse et les pentes trop fortes, égales ou supérieures à 10 %.
La profondeur du sol doit être de préférence de l’ordre du mètre : en dessous de 0,3 m, le sol est en principe inapte à l’épandage des eaux résiduaires.
La texture la plus adaptée correspond à des sols limoneux ou limono-sableux (Lynch et al., 2002).
3° Irrigation par les eaux usées traitées
Contrairement à l’épandage (considéré comme un procédé d’épuration des eaux usées), dans le cas de l’irrigation, c’est la production agricole qui est la finalité première.
Les eaux usées utilisées ont préalablement subi un traitement d’épuration.
Pour une bonne irrigation, les eaux épurées doivent répondre aux critères de qualité suivants :
- une teneur en matières en suspension comprise entre 20 et 30 mg/I
- une teneur en éléments fertilisants (N, P, K) acceptable
- une teneur en sel et un taux d’adsorption du sodium moyen. Une minéralisation élevée des eaux combinée à un taux d’adsorption du sodium important peut avoir des effets néfastes sur le sol
- une teneur en éléments traces métalliques faible. Il s’agit essentiellement des métaux lourds et du bore pour lesquels les apports au sol doivent être limités (Lynch et al., op.cit.)
Utilisation industrielle
L’eau résiduaire, après traitement physique, peut être une source d’eau adaptée aux besoins industriels en particulier pour le refroidissement en circuit ouvert ou peu fermé et certains lavages.
Pour les autres usages une élimination poussée de la pollution organique est nécessaire (Anonyme, 2000).
Utilisation destinées aux loisirs
Divers débouchés s’ouvrent aux eaux usées régénérées dans le domaine des installations destinées aux loisirs.
Elles peuvent être économiques et très utiles pour arroser des terrains de jeux, pour créer des étangs dans des jardins publics, ou des lacs artificiels destinés à la pêche, à la baignade et aux sports nautiques (Fazio, 2001).
Production d’eau potable
La réutilisation est directe quand l’eau ne revient jamais dans le milieu naturel ; les eaux épurées sont directement acheminées de la station d’épuration à l’usine de traitement pour l’eau potable (système « pipe to pipe »).
L’unique exemple dans le monde de réutilisation directe se trouvait en Afrique, à Windhoek, capitale de la Namibie en 1998 (Asano, 1998).
La réutilisation est indirecte et non planifiée quand les eaux épurées sont rejetées dans un cours d’eau ou une réserve souterraine qui sert à l’alimentation d’une usine de traitement, sans que ce lien soit volontaire (Asano, op.cit).
La réutilisation est indirecte et planifiée quand elle consiste à rejeter des effluents de station volontairement en amont d’une usine de traitement, au niveau du plan d’eau ou de la nappe qui sert d’ultime réservoir naturel avant le pompage et le traitement.
C’est le cas du comté d’Essex en Angleterre, où une ville de 140.000 habitants, Chelmsford, est alimentée en eau potable pendant l’été par des eaux épurées, après un passage dans la rivière Chelmer.
D’un point de vue sanitaire, il faut noter qu’aucune incidence sur la santé n’a été relevée, aussi bien à Windhoek, où la REUE existe depuis plus de 25 ans, qu’à Chelmsford (début du projet en 1996) (Lunn, 2001).
Avantages environnementaux d’utilisation des eaux usées
Lorsque l’eau usée est utilisée correctement à des fins agricoles, plutôt que toute autre utilisation, l’environnement peut être amélioré.
Voici quelques avantages environnementaux :
- la suppression de rejet en eaux de surface, prévient l’éventualité de situations esthétiques désagréables, de conditions anaérobies dans les cours d’eau et l’eutrophisation des lacs et la préservation des étendues d’eau à usage récréatif
- la sauvegarde des ressources en eaux souterraines dans les zones de surexploitation de ces ressources pour l’agriculture pose le problème de l’épuisement et de l’intrusion du biseau salin
- la possibilité de conservation des sols et de leur amélioration par apport d’humus sur les terres agricoles et de prévention de l’érosion (Anonyme, 2003)
Questions Fréquemment Posées
Quelle est l’importance de la réutilisation des eaux usées en agriculture?
L’intérêt principal de la réutilisation des eaux usées en culture est plus souvent l’apport d’eau indispensable aux plantations que l’épuration par le sol ou l’apport d’éléments nutritifs.
Quels sont les critères de qualité pour l’irrigation avec des eaux usées traitées?
Pour une bonne irrigation, les eaux épurées doivent répondre aux critères de qualité suivants : une teneur en matières en suspension comprise entre 20 et 30 mg/I, une teneur en éléments fertilisants acceptable, une teneur en sel et un taux d’adsorption du sodium moyen, et une teneur en éléments traces métalliques faible.
Quelles sont les conditions nécessaires pour l’épandage des eaux usées brutes?
Le sol destiné à l’épandage doit avoir un drainage naturel de moyen à bon, sans excès, et la profondeur du sol doit être de préférence de l’ordre du mètre.