Mieux connaitre les micropolluants présents dans les eaux usées pour créer la station d'épuration de demain

Pesticides, médicaments, hydrocarbures, métaux lourds sont autant de substances que l'on rejette dans les rivières. Même si on ne les retrouve qu'à l'état de traces, leurs effets n?en sont pas moins réels sur l'environnement. Ainsi, en 2003, des études menées conjointement par le Cemagref et l'Ineris ont montré que les hormones de synthèse utilisées dans les pilules contraceptives féminisaient les poissons dans la Seine et le Rhône. La Directive cadre sur l'eau ne fixe pas de contraintes particulières pour les stations d'épuration en matière de réduction des émissions des substances prioritaires et émergentes. Elle ne vise qu'à réduire les pollutions de l'eau en amont. « Mais Suez Environnement et le Cemagref ont estimé qu'il était de leur responsabilité d'étudier dans quelle mesure les traitements des eaux usées existants sont capables de traiter ces molécules et d'éviter ainsi de les retrouver dans le milieu naturel » explique Diane D?Arras, Directeur Recherche et Développement de Suez Environnement. Problème, « l'état des connaissances sur ces substances n?est pas suffisant » précise Philippe Duchêne, Chef du Département Milieux aquatiques au Cemagref. Les deux partenaires ont donc décidé de lancer un programme de recherche commun sur les substances prioritaires et émergentes dans les rejets et les eaux superficielles, le projet Amperes (Analyse de Micropolluants Prioritaires et Emergents dans les Rejets et les Eaux Superficielles). L?objectif de ce programme est triple : maîtriser les méthodes analytiques pour micropolluants émergents dans des environnements complexes (eaux usées/boues), quantifier les flux de micropolluants amenés par les eaux usées, ainsi que les performances des procédés de traitement classiques dans les Step et identifier les traitements avancés les plus prometteurs. Approfondir la recherche sur les micropolluants Amperes vise à développer et valider des méthodologies, des outils d'échantillonnage et d'analyse des substances prioritaires ainsi qu'une sélection de substances émergentes dans les eaux et les boues de stations d'épuration domestiques. La première étape du programme, qui s'est déroulée au cours de l'année 2006, a consisté à rassembler et exploiter les données existantes sur l'origine, le flux et la concentration des micropolluants et les connaissances en matière de traitement de ces polluants par les stations d'épuration. Cette première étape a aussi été consacrée au développement de méthodes d'analyses des polluants cibles dans les eaux brutes et traitées ainsi que dans les eaux de surface : dosage d'hormones de type ?strogènes, de bêtabloquants et de micropolluants organiques prioritaires. Cette première année de travaux a confirmé que des campagnes analytiques détaillées, sur le terrain, des composés et des filières ciblés étaient nécessaires pour mieux connaître le rôle des stations d'épuration dans l'élimination des substances prioritaires et émergentes. Un programme de campagnes analytiques en station d'épuration a donc été établi pour l'année 2007. Les travaux engagés consistent à évaluer les performances d'élimination de différentes installations de traitement domestique par des mesures en entrée et en sortie sur les fractions solides (notamment les boues) et liquides. Ces prélèvements sur le terrain doivent permettre d'obtenir une évaluation des potentiels d'élimination des substances prioritaires et émergentes par les installations conventionnelles ainsi que par des ouvrages plus innovants (boues activées, biofiltration, filtres plantés de roseaux, bioréacteurs à membranes, traitement tertiaire oxydant ou filtrant). Il sera ainsi possible, in fine, d'identifier les modes de traitement les mieux adaptés techniquement et économiquement : solutions conventionnelles, combinaison de différentes solutions existantes ou nouveaux traitements. Créer la station d'épuration de demain Chaque campagne dure environ un mois et se déroule en plusieurs étapes : préparation, réalisation, envoi de l'échantillon et analyse. Au total, une vingtaine de campagnes de prélèvements sont prévues. Jusqu'à présent, trois campagnes analytiques ont eu lieu sur des stations d'épuration en région lyonnaise et en région parisienne. Les équipes d'ingénieurs du Cemagref et du centre de recherche de Suez Environnement se relaient successivement sur l'ensemble des sites prévus. L?analyse des données existantes sur les milieux aquatiques ainsi que l'examen des filières de traitement a d'ores et déjà permis de démontrer que les filières de traitement classiques sont capables de réduire significativement les concentrations d'une grande partie des substances prioritaires et émergentes dans les rejets aqueux. Ainsi, environ 85% des substances prioritaires définies par la directive cadre sont bien éliminées dans ces filières conventionnelles. « Mais pour mieux protéger le milieu naturel et anticiper les réglementations futures, il est essentiel de mieux connaître l'efficacité des procédés de traitement vis à vis des substances émergentes » souligne Marina Coquery, coordinatrice du programme Amperes au Cemagref. C?est pourquoi, l'étude menée permettra de déterminer les traitements les mieux adaptés. La comparaison des filières de traitement entre elles permettra de mettre au point la station d'épuration de demain à partir de solutions classiques, de la combinaison de diverses solutions, ou encore de l'invention de méthodes nouvelles. Le budget global du programme Amperes est de 2,4 M?, dont 800 K? sont financés par l'Agence nationale de la recherche, 770 K? par le Cemagref et 570 k? par Suez Environnement. Il s'achèvera en 2009, juste au moment ou la France devra définir un plan d'actions visant à atteindre l'objectif fixé par la directive cadre européenne.