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Vers une amélioration du traitement des eaux usées ?

Un jeune chercheur pourrait avoir trouvé une solution simple, mais efficace, pour améliorer l’épuration de nos eaux usées, principalement pour éliminer l’azote plus rapidement. Il suffit de faire varier les concentrations en polluants des eaux présentées aux bactéries nitrifiantes. Cette méthode a été testée grâce à la construction d’une station d’épuration expérimentale fonctionnant en condition réelle. Ces travaux sont à suivre.

Photographie d'un biofilm prise au moyen d’un microscope confocal. L’utilisation de divers marqueurs fluorescents permet de distinguer les différentes populations bactériennes en présence. Grâce à ce type d’analyses, Robert Almstrand s’est rendu compte que des bactéries censées appartenir à la même espèce réagissaient différemment aux changements de concentrations. Une meilleure compréhension de ce phénomène pourrait également permettre une amélioration de l’épuration des eaux usées. © Robert Almstrand Photographie d'un biofilm prise au moyen d’un microscope confocal. L’utilisation de divers marqueurs fluorescents permet de distinguer les différentes populations bactériennes en présence. Grâce à ce type d’analyses, Robert Almstrand s’est rendu compte que des bactéries censées appartenir à la même espèce réagissaient différemment aux changements de concentrations. Une meilleure compréhension de ce phénomène pourrait également permettre une amélioration de l’épuration des eaux usées. © Robert Almstrand

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Les marées vertes, l’eutrophisation ou les efflorescences algales sont des manifestations visibles d’un seul et même problème : l'enrichissement de nos cours d’eau par des nutriments ! Bien que nos agriculteurs soient souvent pointés du doigt, nos propres eaux usées contiennent également des quantités considérables de polluants. Heureusement, les stations d’épuration limitent leur déversement dans les rivières, fleuves et océans.

L’une des étapes de traitement est dit biologique. Les eaux usées sont exposées à l’action de bactéries, principalement selon la méthode des boues actives en France. Certains de ces organismes peuvent en effet transformer les composés azotés (ammoniaque) en nitrates au cours de la nitrification. D'autres se chargent ensuite de les convertir en azote gazeux libéré dans l’atmosphère lors d'une étape appelée dénitrification. Certaines installations abritent leurs bactéries sur des substrats exposés à l'écoulement lent des eaux usées. Ces organismes forment alors des biofilms facilement analysables.

Exemple de bassins utilisés pour le traitement biologique des eaux usées (ici dans une station d'épuration de Strasbourg). Les bulles sont causées par l'injection d'oxygène, véritable carburant des bactéries, dans le milieu. En 2008, 81 % des ménages français étaient raccordés à un réseau d'assainissement. © Antoine Taveneaux, Wikimedia commons
Exemple de bassins utilisés pour le traitement biologique des eaux usées (ici dans une station d'épuration de Strasbourg). Les bulles sont causées par l'injection d'oxygène, véritable carburant des bactéries, dans le milieu. En 2008, 81 % des ménages français étaient raccordés à un réseau d'assainissement. © Antoine Taveneaux, Wikimedia commons

La nitrification est l’étape limitante du système. Elle fait donc l’objet de nombreuses attentions. Dans une thèse soutenue en février dernier à l'université de Göteborg, Robert Almstrand a présenté une solution simple, mais efficace, pour augmenter le rendement des bactéries et donc des installations. Il suffit de les exposer alternativement à des eaux contenant de faibles puis de fortes concentrations en ammoniaque. Les stations actuelles ont un débit d'eau constant et contiennent de faibles concentrations en nutriments.

Ce résultat fut obtenu grâce à la construction d’une station d’épuration expérimentale, mais fonctionnant en conditions réelles, à Ryaverket (Suède). Elle a la particularité de pouvoir faire varier les concentrations d’ammoniaque arrivant sur les bactéries grâce à des jeux de dilutions. Nous suivrons avec attention la publication de ces travaux pour en savoir plus à ce sujet et fournir des chiffres concrets.


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