La réutilisation ou le recyclage des eaux usées est un moyen efficace de préserver les ressources en eaux naturelles.
Par rapport aux filières classiques de traitement conçues pour rejeter dans le milieu naturel, la réutilisation des eaux usées nécessite un complément de traitement pour rendre la qualité de l’eau traitée compatible à l’usage que l’on veut en faire.
Les deux domaines principaux de réutilisation des eaux usées sont :

• d’une part, l’irrigation (arrosage de cultures, engraissement de pâturages en agriculture – arrosage d’espaces verts, de terrains de jeu en zone urbaine),
• d’autre part, le recyclage en industrie pour des usages divers (lavage de sols, de produits, eau de refroidissement, eau de procédé).

La réutilisation nécessite un dispositif de transport et de distribution de l’eau usée, du site de production vers le site d’utilisation. La protection de ce dispositif d’un risque de colmatage et la protection des personnes face à un risque sanitaire potentiel requièrent un traitement minimal commun à tous les usages consistant en une réduction de la teneur en matières en suspension et en une élimination des germes de l’eau usée.

Chaque utilisation particulière nécessite, en plus, un complément spécifique de traitement pouvant porter sur l’élimination des matières en suspension, de la pollution organique résiduelle, de la couleur, de substances toxiques, de substances minérales dissoutes.
Pour réaliser ce traitement complémentaire spécifique, le traiteur d’eau dispose d’une gamme de techniques physiques, chimiques ou biologiques, chacune n’ayant qu’un domaine d’action particulier sur certaines formes de la pollution. Une bonne caractérisation des pollutions résiduelles de l’eau usée à réutiliser est alors indispensable pour concevoir un complément de traitement fiable et performant.

Exemple :
Les bioréacteurs à membranes (BAM) employés dans la réutilisation des eaux traitées sont particulièrement intéressants. En effet, là où des procédés conventionnels pourraient s’avérer non adaptés, notamment par leur manque de fiabilité dans la qualité des eaux traitées et le risque encouru de contamination microbiologique, le BAM est beaucoup plus efficace (il est d'ailleurs utilisé par de nombreuses installations en Europe).
Les raisons sont les suivantes :

• Il permet de préserver les milieux naturels en minimisant les prélèvements en eau (quel qu’en soit l’usage) et les rejets ;
• Il se justifie économiquement par rapport au traitement d’une eau de surface, ou souterraine, de qualité dégradée qui oblige à faire appel à des systèmes de traitement de plus en plus complexes.

Le bioréacteur à membranes repose sur l’association d’un système biologique et d’une séparation physique par membranes poreuses qui va permettre une qualité optimale de l’eau traitée et une meilleure maîtrise des processus biologiques en empêchant tout « lessivage » du réacteur biologique.
Les membranes sont une barrière filtrante offrant une haute sélectivité qui aura pour conséquences :

• une grande qualité de l’eau filtrée en termes de particules (absence totale de MES (matières en suspension) et de matières colloïdales) ;

• une désinfection poussée dont l’intensité dépend du seuil de coupure et de la distribution des diamètres des pores des membranes ;

• une rétention totale des espèces biologiques, même peu floculées, qui peut favoriser le développement d’espèces et d’activités spécifiques au sein du réacteur ;

• une retenue, par la membrane, des matières en suspension non décantables dont le temps de séjour dans le système devient égal au temps de rétention de la phase solide (âge des boues), facilitant ainsi leur assimilation ;

• le maintien dans le réacteur d’une teneur contrôlée et élevée en biomasse qui permet une intensification des processus biologiques.

C’est pourquoi cette technologie est aujourd’hui très utilisée dans le traitement des effluents industriels ainsi que des effluents urbains.

Exemples de systèmes industriels.
OTV (Veolia Water Technologies), technologies de réutilisation de l'eau en fonction des applications :
•Filtres à tambour et filtres à disques Hydrotech™

•Filtres biologiques aérés Biostyr™ (BAF) pour la nitrification / dénitrification simultanée

•Clarificateurs à grande vitesse à flocs lestés Actiflo® et Actiflo® Pack, en béton ou préfabriqués

•Filtraflo™, filtration gravitaire rapide des eaux brutes à travers un média granulaire (sable, charbon actif, anthracite, pierre ponce, argile, calcaire, etc.)

•Bioréacteurs à membranes immergées Biosep™ (MBR) associant un traitement biologique aérobie (boue activée) et une filtration par membranes immergées

•Technologies membranaires offrant différentes options : MF, UF, NF et OI

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Sources (entre autres) : Les Techniques de l'ingénieur (base documentaire Technologies de l'eau).

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