Micropolluants et ozone: tirer le meilleur de leur mariage

L’utilisation à grande échelle de médicaments, pesticides et autres produits chimiques aboutit au déversement de micropolluants résistants et parfois nocifs dans l’environnement aquatique. Pour faire face à ce problème, l’Office fédéral de l’environnement a appelé à la modernisation d’une centaine d’usines de traitement des eaux à travers la Suisse.

Il s’agit notamment d’ajouter des étapes destinées à l’élimination des micropolluants. Facile à mettre en place et très efficace, le traitement à l’ozone est une technologie particulièrement intéressante. Mais il a également un désavantage: il rend certains composés plus toxiques. Des chercheurs de l’EPFL, de L’ETHZ et de l’Eawag ont mis au point un test évaluant de cas en cas la pertinence de ce traitement en tenant compte des sources potentielles de contamination. Leur étude est publiée dans le journal Water Research.

Ajouté à de l’eau, l’ozone – ou O3 – peut réagir directement avec les micropolluants, ou se décomposer pour former des radicaux extrêmement réactifs, qui brisent une large gamme de composés chimiques. Efficaces également contre les bactéries et les virus, les traitements à l’ozone sont largement utilisés pour la désinfection de l’eau potable, en Suisse et dans d’autres pays. Mais pour la première fois, une étape d’ozonation visant spécifiquement l’élimination des micropolluants était ajoutée en 2014 à la fin du programme d’une usine située à Dübendorf. La maturité de cette technologie était ainsi démontrée.

Dans les vingt prochaines années, une usine de traitement des eaux sur sept sera modernisée en Suisse. But de l’opération: réduire de moitié la quantité de micropolluants déversés dans l’environnement. En accord avec les autorités cantonales et fédérales, les exploitants de ces installations devront décider d’opter soit pour le charbon actif – qui absorbe ces contaminants – soit pour l’ozone – qui les détruit.

Selon Urs von Gunten, professeur à l’EPFL et à l’Eawag et auteur de l’étude, les deux approches se valent globalement, mais différent sur plusieurs points. Une fois utilisée, la poudre de charbon est incinérée avec les boues d’épuration. Cette étape permet de détruire tous les micropolluants absorbés, mais elle nécessite également de lourdes opérations de maintenance. Le traitement à l’ozone, en revanche, est pratique à gérer et peut être facilement automatisé. Les substances nocives sont brisées par un processus chimique. On ne relâche que leurs fragments dans l’environnement.

Malgré ses avantages, la méthode à l’ozone a un inconvénient de taille. «Son utilisation dépend de l’eau qui doit être traitée, explique Urs von Gunten. Par exemple, si elle du bromure, l’utilisation de l’ozone peut mener à la formation de bromate, un composé cancérigène.»

L’expert et son équipe ont développé un test en quatre étapes permettant de déterminer si les eaux d’une usine en particulier peuvent être traitées à l’ozone en toute sécurité. Cette procédure évalue l’efficacité du traitement en matière de réduction de la quantité de micropolluants, mais aussi la formation des sous-produits éventuellement nocifs. Il comprend également une série de tests biologiques afin de vérifier la toxicité des eaux usées avant et après le traitement. «Ce test, fait par un laboratoire privé, sera une aide à la décision pour les autorités cantonales et fédérales en vue d’une modernisation optimale des usines de traitements des eaux», précise Urs von Gunten.

Rénover les usines limitera le déversement de ces substances nocives dans l’environnement. Mais selon le chercheur, le problème pourrait également être résolu à sa source, en régulant plus strictement l’usage de composés particulièrement persistants, ou en les remplaçant par des produits alternatifs moins dangereux.

[ Photo: © Max Schachtler – ARA Neugut ]