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La réutilisation des eaux usées traitées

Publié le 15/09/2021

Face aux enjeux majeurs que sont le changement climatique et l'augmentation de la population, le partage de la ressource en eau entre tous les usages (domestique, agricole, industriel…) nécessite l’émergence de solutions nouvelles, adaptées au contexte local.
La réutilisation des eaux usées traitées peut constituer l’une des réponses à la raréfaction de la ressource en eau douce.
Explications

Station d'épuration

Qu'est-ce-que la réutilisation des eaux usées traitées (REUT) ?

C’est l’un des volets de la réutilisation des eaux non conventionnelles, qui désignent les eaux usées traitées issues de stations d’épuration domestiques ou industrielles, les eaux pluviales, eaux grises, eaux issues du dessalement de l’eau de mer, etc. L’usage de ces eaux non conventionnelles peut constituer une alternative au prélèvement dans les ressources en eaux conventionnelles (eaux des lacs, rivières, nappes phréatiques…) aujourd’hui fortement contraintes et pouvant faire l’objet de conflits d’usages.

On parle de réutilisation des eaux usées traitées (REUT en français ou REUSE en anglais) lorsque l’on utilise des eaux ayant déjà été utilisées pour un autre usage après traitement. Il s’agit en général des eaux usées traitées issues de stations d’épuration – STEP (station de traitement des eaux résiduaires urbaines) : eaux issues de l’utilisation domestique et/ou eaux urbaines de ruissellement ou industrielles. La réutilisation peut être interne (au sein d’une même structure) ou externe (usage par une autre structure).

En France, cette pratique est strictement encadrée par la réglementation. Dans le cas de la réutilisation d’eaux usées issues de stations d’épuration, cela concerne exclusivement  l'irrigation de cultures, d'espaces verts ou de golfs. Pour les eaux pluviales récoltées en toiture, cela concerne l’arrosage des espaces verts et des jardins, l’alimentation des toilettes, le lavage du sol et l’alimentation des machines à laver le linge après traitement à titre expérimental.

Les autres usages ou types d’eaux peuvent être expérimentés, après dérogation ou autorisation au cas par cas. Ainsi, ces eaux pourraient être utilisées par exemple pour la lutte contre les incendies, l’hydrocurage des réseaux, le nettoyage des voiries, la recharge de nappe, l’alimentation de zones humides, etc., des usages pour lesquels une très grande qualité d’eau (eau potable notamment) n’est pas requise.

La réutilisation des eaux usées traitées est également un levier d’action pour l’amélioration de la qualité des milieux aquatiques, en diminuant les rejets des stations d’épurations exerçant une pression polluante. L’azote et le phosphore présents dans les eaux usées traitées peuvent être valorisés en agriculture, en substitution partielle à l’usage d’engrais de synthèse, évitant ainsi des traitements poussés, couteux, en station d’épuration.

Dans le monde

Savez-vous dans quels pays les eaux usées traitées sont les plus réutilisées ?

Cette pratique est très développée en Israël (90% des eaux traitées sont réutilisées et 70 % de ces volumes servent à l'irrigation des cultures), aux Etats-Unis (surtout en Californie et Floride), en Australie, à Singapour (40% d’eau usées traitées réinjectées dans le réseau d’eau potable), et dans plusieurs pays européens, tels que l’Italie et l’Espagne (où respectivement 8% et 14% des eaux usées traitées sont réutilisées).

Dans un monde où la demande en eau douce augmente sans cesse, et où les ressources en eau limitées subissent de plus en plus de contraintes du fait de la surexploitation, de la pollution et du changement climatique, il est tout simplement impensable de négliger les opportunités qu’offre l’amélioration de la gestion des eaux usées.

Rapport mondial des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau, « Les eaux usées : une ressource inexploitée », 2017

0,2 à 0,3 % d’eaux usées traitées réutilisées en France

X3 Multiplier par 3 les volumes d'eaux non conventionnelles réutilisées d’ici 2025

2,8 millions m3 d'eaux usées traitées réutilisées par an sur le bassin Adour-Garonne

Définition

Savez-vous ce que sont les eaux grises ?

Ce sont les eaux provenant du lavabo, de la douche, du lave-linge (hors eaux des toilettes et eaux de cuisine) couramment appelées les eaux d’égout (ou eaux ménagères). Elles ne peuvent pas être rejetées dans la nature, car elles sont nocives pour l'environnement et doivent donc au préalable être traitées dans des stations d’épuration (STEP) pour prévenir les risques de pollution.

Etat des lieux dans le bassin Adour-Garonne

Le déficit actuel entre besoins et ressources, pour l'ensemble du bassin Adour-Garonne, s’élève à 200 à 250 millions de m3 d'eau en période d’étiage. Ces contraintes sur la ressource en eau sont accentuées par le changement climatique. Le déficit pourrait atteindre 1 milliard de m3 en 2050, impliquant des sécheresses plus nombreuses et la baisse des niveaux des cours d’eau... Cela pourrait entraîner des conflits d’usages localisés et une moins grande capacité épuratoire des cours d’eau  et, de ce fait, un risque de dégradation de la qualité de ces cours d’eau. Il est urgent d’agir pour trouver des solutions d’adaptation. 

La réutilisation des eaux usées traitées est une solution possible, parmi d’autres, au niveau local.

Ressources et usages

Usages potentiels des eaux non conventionnelles :

  • usage agricole (irrigation de vignes, de grandes cultures, du maraîchage et de l’arboriculture)
  • espaces verts et loisirs (irrigation de stades, golfs et d’espaces verts)
  • usage urbain (nettoyage de voiries, défense incendie, hydrocurage des canalisations d’eaux usées, végétalisation / rafraichissement urbain)
  • usage environnemental (réalimentation des canaux, préservation de la biodiversité locale (faune & flore), création de zones humides)
  • usage industriel (nettoyage des filtres, cuves, matériel, refroidissement, etc.)

En France, où la réutilisation des eaux traitées est très peu développée, des réflexions et des projets sont en cours. Lors des Assises de l'eau en 2019, le Gouvernement a exprimé sa volonté que les volumes d'eaux non conventionnelles réutilisées soient triplées d'ici 2025 et que leurs usages soient facilités.

A noter : le secteur industriel est le plus actif dans le développement de pratiques de recyclage ou de réutilisation interne de l’eau.

Dans l’ensemble, seule une faible proportion des eaux usées traitées est actuellement réutilisée dans le monde. Par conséquent, il existe un potentiel considérable de développement des projets de réutilisation des eaux usées traitées.

Cependant, cette solution n’est pas pertinente partout et doit être considérée au regard des différents enjeux du territoire : enjeux techniques, économiques, sociétaux et environnementaux.

Innovation

Savez-vous qu'en Namibie les eaux usées traitées sont réutilisées pour en faire de l'eau potable?

La Namibie réutilise ses eaux usées traitées depuis 1969 pour en faire de l’eau potable et même, plus récemment, de la bière !
Dans plusieurs pays, des brasseries ont produit de la bière à partir de la réutilisation d’eaux usées traitées, afin de sensibiliser le grand public et de promouvoir le "recyclage" de l’eau : Suède, République tchèque, Etats-Unis (Californie)…

Les grands principes

Le cadre règlementaire pour utiliser des eaux usées traitées comme ressource pour l’irrigation des cultures et des espaces verts est fixé par l’arrêté du 2 Août 2010 révisé en 2016 relatif à l’utilisation d’eaux issues du traitement d’épuration des eaux résiduaires urbaines pour l’irrigation des cultures et des espaces verts. Cet arrêté fixe notamment les prescriptions sanitaires et techniques applicables pour garantir la protection de la santé, préserver l’environnement ainsi que la sécurité sanitaire des productions agricoles.

Quelle que soit l’utilisation envisagée, la mise en œuvre de projets de réutilisation des eaux usées est une pratique strictement réglementée.

  • Demande d’autorisation au préfet de département
  • Arrêté préfectoral qui fixe les modalités, le modèle financier et le partage des responsabilités entre les différents acteurs (projet de convention).
  • Qualité de l’eau :
    • Interdiction d’utilisation des eaux brutes, non traitées ou insuffisamment épurées
    • La qualité de l’eau à atteindre dépend de l’usage : 4 niveaux de qualité définis
    • Interdiction à l’intérieur d’un périmètre de protection rapproché de captage d’eau destiné à la consommation humaine
    • Interdiction à l’intérieur d’un périmètre où il existe un impact sanitaire sur un usage sensible de l’eau, défini par arrêté du Maire ou du Préfet

L’eau usée ne doit pas être considérée comme un déchet à éliminer, mais comme une ressource à valoriser.
[…] La maximisation du potentiel des eaux usées en tant que ressource précieuse et durable nécessite la création d’un environnement favorable au changement, et notamment des cadres légaux et réglementaires appropriés, des mécanismes de financement appropriés, et l’acceptation sociale.

Rapport mondial des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau, « Les eaux usées : une ressource inexploitée », 2017

Au niveau européen, le règlement (UE) 2020/41 du 25 Mai 2020 relatif aux exigences minimales applicables à la réutilisation de l’eau, entrera en vigueur le 26 juin 2023 et viendra modifier la règlementation française applicable actuellement pour les usages d’irrigation agricole.

L’accord de tout projet sera conditionné à l’obtention d’un permis fondé sur le plan de gestion des risques que le porteur de projet devra rédiger avec l’ensemble des parties prenantes du projet.

Un projet de décret et un projet d’arrêté sont en consultation pour faciliter l’expérimentation de la réutilisation des eaux de pluies et des eaux usées traitées, pour de nouveaux usages non encadrés par la réglementation actuelle.

Un procédé au service des territoires

Elaborer une filière de réutilisation des eaux usées traitées, de la production de ces eaux jusqu’à leur devenir final, est un processus complexe qui demande un investissement sur le long terme pour garantir un projet durable avec des risques maîtrisés. Sa complexité s’explique par sa technicité, son coût, sa règlementation mais aussi l’implication de plusieurs acteurs. Ainsi, plusieurs conditions de réussite doivent nécessairement être réunies : 

S’inscrire dans un contexte local

La réutilisation des eaux usées constitue l’une des solutions locales, complémentaire à d’autres solutions (économie d’eau, recyclage, désalinisation…), pour pallier un déficit en eau ou réduire une pression polluante sur la ressource et permettre de répondre à des besoins spécifiques sur un territoire.

Répondre à un enjeu environnemental

Si la réutilisation des eaux usées traitées est tout à fait adaptée en milieu littoral lorsque les eaux usées traitées sont rejetées en mer, elle n’est pas toujours intéressante en milieu continental lorsque le rejet de la station contribue significativement au débit du cours d’eau dans laquelle elle se rejette. De même, elle ne doit pas être préalable à des actions d’économie d’eau et doit s’intégrer dans une vision intégrée et raisonnée de la ressource en eau à l’échelle du territoire (principe de sobriété). Enfin, l’analyse du cycle de vie globale est à considérer pour prendre en compte l’ensemble des enjeux environnementaux : bilan hydrique local, émissions de gaz à effet de serre, consommation énergétique, etc.

Réunir les parties prenantes

Les projets de réutilisation des eaux usées traitées nécessitent la collaboration de toutes les parties prenantes : industriels, collectivités, instituts de recherche, laboratoires associations…  et nécessitent l’organisation de partenariats.

Maîtriser les aspects techniques et économiques

Un projet de réutilisation des eaux usées traitées suppose un investissement, donc un coût économique et des compétences techniques, des capacités d’innovation et de développement qui doivent être adaptées. Des analyses coûts / efficacité sont nécessaires pour appréhender la rentabilité globale des projets. Le prix de l’eau réutilisée délivrée est aussi déterminant.

La réutilisation des eaux usées ne constitue pas une solution miracle, mais doit s’inscrire dans des solutions locales.

La réutilisation des eaux usées, l’un des maillons de la chaîne de l’économie circulaire

La récupération de ressources à partir des eaux usées municipales, qui est une composante essentielle de l’économie circulaire, peut créer de nouvelles opportunités commerciales tout en améliorant les services d’approvisionnement en eau et d’assainissement.

Rapport mondial des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau, « La valeur de l’eau », 2021

La réutilisation des eaux usées est l'une des solutions qui permet de répondre en partie aux pénuries d’eau et de lutter localement contre les effets du changement climatique dans une approche d’économie circulaire de l’eau.

La réutilisation des eaux est par essence une pratique qui s’inscrit dans les principes de l’économie circulaire, car elle permet d’optimiser tout le petit cycle de l’eau par la création de nouveaux cycles d’usages. Elle est centrée autour de l’idée de la valorisation, optimisant l’utilisation des ressources à notre disposition plutôt que d’en extraire de nouvelles : valorisation des eaux traitées en vue d’usages divers et variés, valorisation de l’énergie dégagée par les processus de traitement, valorisation des matières fertilisantes présentes dans les eaux brutes... 

Les pressions du changement climatique vont probablement accroître le niveau d’intérêt envers ces solutions pour atténuer à la fois les impacts de l’évacuation des eaux usées et les effets des déficits en eau (dûs aux épisodes de sécheresse, etc).

Des exemples dans le bassin Adour-Garonne

Image plantation forestière
  • Irrigation de plantations forestières (dans le Tarn-et-Garonne)

A proximité de Montauban, les eaux usées traitées issues de la station à filtres plantés de roseaux de Nègrepelisse (pour le traitement des effluents issus des systèmes d’assainissement non collectif) sont réutilisées pour irriguer près de 3 hectares de plantations forestières.

Image zone humide
  • Alimentation d’une zone humide naturelle (en Charente-Maritime)

A Rochefort sur mer, les eaux usées traitées produites et issues d’un traitement par lagunage, soit près de 1,8 millions de m3 par an, alimentent une zone humide naturelle depuis 1998. Elles permettent ainsi de rendre son état naturel à cette ancienne zone aéroportuaire.

Par ailleurs, l’utilisation d’eaux pluviales traitées, à Rochefort sur mer, permet d’alimenter des marais.

Image abreuvement de chèvres
  • Abreuvement d’animaux (Aveyron)

Concernant un élevage de chèvres, des eaux pluviales traitées sont utilisées pour l’abreuvement des animaux.

Image arrosage espace vert
  • Arrosage de golfs et espaces verts et bientôt… irrigation agricole (Charente-Maritime)

Une partie des eaux usées traitées issues des stations d’épuration de Saint Palais Sur Mer et les Mathes est valorisée, depuis de nombreuses années, pour l’arrosage des Golfs de la Palmyre et de Royan, ainsi que des espaces verts municipaux et d’un complexe hôtelier.

La Communauté d’agglomération Royan Atlantique souhaite aller plus loin et conduit une étude sur les possibilités de réutilisation des eaux usées traitées pour l’agriculture et l’arrosage des cultures.

Image irrigation agricole

Des eaux usées issues de l’industrie sont traitées et servent à un usage agricole : pour l’irrigation et l’épandage.

Pour aller plus loin

La Commission a initié un processus de révision de la directive relative au traitement des eaux urbaines résiduaires (Directive 91/271/CEE du 21 mai 1991). A la lumière du pacte vert pour l’Europe, la directive doit s’aligner sur les nouvelles ambitions en matière d’environnement et de climat.

La nouvelle directive devrait être adoptée par la Commission européenne au 1er trimestre 2022.

Concernant les exigences minimales applicables à la réutilisation de l’eau, elles sont fixées dans le Règlement (UE) 2020/741 du Parlement Européen et du Conseil du 25 mai 2020, qui entrera en vigueur le 26 juin 2023.