Comment traiter les eaux usees pour reduire la pollution microplastique ?
Date de publication 15 juin 2020
Auteurs Freeman, Shirra; Booth, Andy M.; Sabbah, Isam; Tiller, Rachel; Dierking, Jan; Klun, Katja; Rotter, Ana; Ben-David, Eric; Javidpour, Jamileh; Angel, Dror L.
Sources Between source and sea: The role of wastewater treatment in reducing marine microplastics (2020) Journal of Environmental Management : 266, 110642.
Résumé
Résumé : Les usines de traitement des eaux usées (STEP) sont un point focal pour l’élimination des particules de microplastique (MP) avant qu’elles soient rejetées dans les milieux aquatiques. Les STEP sont capables d’éliminer des quantités substantielles de particules plastiques plus grandes, mais sont inefficaces dans l’élimination des particules avec une dimension de moins de 100 µm. Les eaux avant traitement contiennent des quantités importantes de ces petites particules. Une seule STEP peut libérer 100 milliards de particules plastiques par an. Collectivement les STEP sont donc des contributeurs importants au problème de la pollution des eaux mondiales par les microplastiques. À l’heure actuelle, il n’existe ni politique ni règlementation exigeant leur élimination pendant le traitement des eaux usées. Mais à mesure que les préoccupations concernant la pollution augmentent, un intérêt grandissant pour les technologies permettant de capter les particules avant qu’elles atteignent les eaux de surface voit le jour. Il existe des approches techniques prometteuses à différents niveaux de développement qui peuvent améliorer l’élimination des microplastiques des eaux usées. Une approche plus incitative de la part des financements publics permettrait d’accélérer la recherche, le développement et l’adoption de pratiques novatrices. Cette étude décrit l’état actuel des connaissances concernant les STEP, les eaux usées et les politiques pertinentes qui pourraient influencer le développement et le déploiement de nouvelles technologies. Les types de collaborations nécessaires pour encourager l’innovation dans le secteur des eaux usées sont également discutés, en particulier des partenariats solides entre les chercheurs scientifiques et d’ingénierie, les intervenants de l’industrie et les décideurs politiques. Avis The SeaCleaners : L’objectif des STEP est de réduire la charge de matière organique et de matière en suspension dans les eaux usées. Les STEP sont des maillons clefs pour capter la pollution en microplastique. Avec les technologies actuelles, les STEP ne retiennent aucun microplastique. Une opportunité de développement technologiques se présente pour les STEP
A l’origine, cet objectif répondait au besoin de ne pas perturber les écosystèmes par ces rejets. Les procédés en place sont à la fois physico-chimiques et biologiques. Avec l’urbanisation intense et l’exode rural, les volumes d’eaux à traiter ont justifié une forte industrialisation des techniques avec des rendements élevés. Les effluents rejetés par les STEP sont liquides (eau purifiée de la charge organique), solides (boues contenant la biomasse bactérienne et les matières en suspension) et gazeux (CO2 de la transformation du carbone organique et parfois NH3 provenant de la minéralisation de l’azote).
Une des sources reconnues de cette pollution est constituée par les fibres qui sont arrachées des textiles synthétiques par l’abrasion. Elles sont en général très petites. Le lavage est un des processus générateurs, mais aussi tous les nettoyages à l’eau des microparticules aériennes se déposant sur les surfaces. Le lavage de la vaisselle sur des ustensiles en plastiques produit aussi une abrasion et donc des microparticules.
Enfin, les microplastiques dits primaires sont aussi apportés par les produits cosmétiques dont les formulations contiennent volontairement des microbilles de plastiques (exfoliants…). Tous ces flux liquides convergent vers les STEP par les réseaux de collecte des eaux usées. Après traitement, les effluents liquides rejoignent les eaux de surfaces et finalement l’océan. Historiquement le développement des villes s’est effectué le long de rivières et de grands fleuves. Les zones côtières sont aussi fortement urbanisées. Dans tous ces endroits, les eaux usées passent par des STEP, sauf pour les pays où la gestion des eaux n’est pas en place. Elles sont donc positionnées à une étape clef de la dispersion de la pollution en microplastiques vers les océans.
Comme le soulignent les auteurs de cet article, les procédés de floculation pour réduire la matière en suspension ne sont pas efficaces sur les petites particules de microplastique, et les bactéries ne dégradent pas ces particules. Elles se retrouvent donc dans les effluents liquides rejetés vers les eaux de surface. Les particules plus grosses sédimentent, mais ne sont pas dégradées non plus par les bactéries, elles restent donc présentes dans les boues. A travers le monde, ces boues sont très souvent utilisées en épandage organique sur les terres agricoles. De ce fait, les microparticules de plastique se retrouvent dans le milieu naturel et au final dans les eaux de ruissellement qui contamineront les eaux de surface. Le bilan est donc une inefficacité à 100% des STEP concernant la pollution par les microplastiques. Une exception doit être mentionnée pour les STEP qui incinèrent leurs boues. Dans ce cas, une partie de la pollution est transformée en CO2, mais ne contamine plus l’environnement sous forme de plastique.
Les industriels du traitement des eaux usées sont en train de développer et de valider les solutions techniques qui ajouteront le traitement des microplastiques aux objectifs des STEP. Filtrations, floculations spécifiques, traitement des boues… Le chantier est vaste et nécessitera un travail conjoint avec les scientifiques et les politiques pour la mise en place d’une nouvelle réglementation. Qui dit nouvelle fonction des STEP, dit coût plus élevé de traitement et donc augmentation des tarifs de prestations. C’est sans doute un juste retour des choses pour les consommateurs que nous sommes pour nous alerter sur la réduction de la pollution qui peut aussi se faire à la source par des choix judicieux de consommation avec une vue globale de l’impact de ces choix.
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