Fiche Résumé 10-AEP-03

La gestion des rejets liquides issus des usines de production d'eau potable est une contrainte importante à prendre en considération, quelle que soit la filière de filtration. Au niveau quantitatif, la perte en eau représentée par ces rejets peut atteindre plus de 10 % de la production ce qui entraîne un surcoût d'exploitation. Au niveau qualitatif, ils concentrent la pollution minérale, organique et biologique ce qui entraîne un risque potentiel sanitaire ou environnemental.

Aujourd'hui, il existe des pratiques différentes sur la gestion des rejets liquides, selon les régions (les autorités sanitaires régionales peuvent interdire certaines pratiques), les contraintes locales, les types de filières et leur capacité de traitement : rejet vers le milieu naturel sans traitement, rejet vers le réseau d'assainissement, recyclage en tête de filière avec ou sans traitement. Le recyclage en tête de traitement est une voie possible pour maîtriser à la fois les pertes en eau et limiter les risques sanitaires et les nuisances environnementales mais cette pratique peut induire dans certaines conditions un risque sanitaire supplémentaire qu'il faut prendre en compte.

L'objectif de cette étude est donc de proposer des pratiques de gestion des rejets liquides en fonction des filières type de production. Ces pratiques seront adaptées aux contraintes d'exploitation et devront maîtriser les risques sanitaires et environnementaux en accord avec les réglementations existantes ou pressenties.

La première phase de l’étude a permis de réaliser :
- une synthèse des réglementations existantes,
- une enquête sur les principales pratiques de gestion des unités de production d’eau potable de Suez-Environnement,
- un suivi spécifique de quelques sites sélectionnés en fonction de l’origine de l’eau (souterraine et superficielle), du type de filière (conventionnelle et/ou avec membrane), de la gestion des eaux de lavage des filtres (avec et sans recyclage).

La seconde phase de l’étude a permis de compléter les résultats de la première phase. Les campagnes d’analyses réalisées sur les sites sélectionnés montrent que :
- Les eaux de lavage de filtres de premier étage sont essentiellement chargées en polluants de nature particulaire. Leur recyclage en tête de filière peut donc générer une augmentation de concentration en ce qui concerne la turbidité, les matières en suspension (MES), les métaux issus des coagulants et les protozoaires, notamment Cryptosporidium qui constitue le danger majeur identifié dans le cadre de cette pratique.
- Les eaux de lavage de filtres de second étage peuvent apporter un surplus d’amibes qui prolifèrent sur les filtres ou au contact des membranes d’ultrafiltration.
- Il n’y a aucun relargage de pesticides ni de génération de sous-produits de désinfection lors du lavage des filtres avec de l’eau chlorée.

La seconde phase de l’étude a aussi permis de réaliser une modélisation par bilan massique pour estimer l’effet du recyclage des eaux de lavage des filtres de premier et second étage en tête de filière vis-à-vis des risques d’infection associés à Cryptosporidium. Les résidus métalliques insolubles issus de coagulants et les amibes ont aussi été modélisés. Les résultats ont permis de distinguer deux situations très différentes qui doivent être considérées séparément :
- Les filières comportant une décantation, avec ou sans affinage, pour lesquelles un recyclage sans traitement des eaux de lavage des filtres en tête de filière n’entraîne aucun changement significatif de la qualité microbiologique de l’eau et donc aucun risque sanitaire pour le consommateur. Par contre, ce recyclage sans traitement peut entraîner une légère augmentation de la concentration en métaux issus des coagulants.
- Les filières du type coagulation sur filtre ou ultrafiltration directe, c’est-à-dire ne comportant pas d’étape de décantation et pour lesquelles un recyclage des eaux de lavage en tête de filière entraîne un risque inacceptable pour le consommateur (accumulation excessive de Cryptosporidium, d’amibes et de métaux). Dans ce cas, il est nécessaire d’appliquer un simple traitement de décantation sur les eaux de lavage pour ramener le risque à un niveau acceptable tel que défini par l’OMS ou l’USEPA (United States Environmental Protection Agency).

Les résultats ont par ailleurs montré que :
- Un recyclage discontinu entraîne des effets de concentration en tête de filière encore plus importants qu’un recyclage continu. Il est donc recommandé de ne pas dépasser un taux de recyclage de 10 % et lorsque le traitement de décantation des eaux de lavage est nécessaire (sur les filières de coagulation sur filtre par exemple), il doit être plus performant que celui mis en oeuvre pour un recyclage continu.
- Un surnageant d’épaississement de boues de décantation, qui est un rejet liquide potentiellement recyclé dans la pratique avec les eaux de lavage de filtres, semble pouvoir, au vu de sa composition, être recyclé dans les mêmes conditions que les dites eaux de lavage. Des analyses complémentaires sont cependant nécessaires notamment en cas d’ajout de polymère au niveau de la filière de traitement des boues.

En résumé, compte-tenu de la nature particulaire des eaux de lavage des filtres, un traitement de type décantation est suffisant pour éviter les risques liés au recyclage en tête de filière et si cette décantation n’est pas déjà mise en oeuvre sur la filière de l’usine, il faut la rajouter sur le circuit du recyclage. Les résultats de cette étude, qui peuvent servir à la constitution d’un dossier de demande d’autorisation de recyclage des eaux de lavage, diffèrent notablement des recommandations du fascicule 75 du “cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés publics de travaux”. En effet, ce fascicule i) distingue aussi deux cas de figure à traiter différemment mais en rapport avec la présence ou non d’affinage sur la filière et non en rapport avec la présence ou non d’une décantation et ii) propose aussi une décantation mais suivie de traitement membranaire ou UV dans le cas des eaux recyclées sur les filières sans affinage.