Nous allons à présent étudier les technologies de valorisation et d'élimination de l'effluent traité. Je présenterai aussi brièvement les techniques de mise en décharge et de stockage des boues et d'autres produits solides ne pouvant pas être davantage utilisés. Le biogaz est un autre produit issu de l'assainissement pouvant être avantageux. Nous allons brièvement voir comment il peut être utilisé. Commençons par l'utilisation de l'effluent. Souvenez-vous que effluent est le terme général employé pour désigner tout liquide sortant d'une technologie généralement après la séparation liquide et solide subie par les eaux noires ou les boues ou après tout autre type de traitement. Selon le niveau de traitement, l'effluent peut être parfaitement aseptisé ou doit subir un traitement complémentaire avant de pouvoir être utilisé ou mis en décharge. De manière générale, seule l'eau ayant subi un traitement secondaire, soit un traitement physique puis biologique, devrait être utilisé afin de limiter le risque de contamination des cultures et pour assurer la santé des travailleurs. Pour réduire la dépendance à l'égard de l'eau douce et augmenter les rendements des cultures en fournissant de l'eau et des nutriments aux plantes, des eaux usées correctement traitées peuvent être utilisées pour l'irrigation dans l'agriculture. Il existe deux types de technologies d'irrigation. La première est l'irrigation au goutte à goutte où l'eau s'écoule lentement sur la zone des racines comme montré sur ce dessin. La seconde est l'irrigation d'eau en surface où l'eau est acheminée dans une série de canaux creusés ou de sillons comme vous pouvez le voir sur cette image. Bien sûr, il est aussi possible d'irriguer les plantes manuellement en utilisant des bidons d'eau. Afin de minimiser l'évaporation et le contact avec les agents pathogènes, il faut cependant éviter de réaliser une irrigation par aspersion. L'OMS a publié un document contenant des directives spécifiques à l'utilisation des eaux usées dans l'agriculture. Celles-ci peuvent être consultées pour l'obtention d'informations détaillées et de conseils spécifiques. Vous pouvez télécharger ce document sur la page web du cours. Une autre manière de générer des bénéfices à partir de l'effluent traité est de l'utiliser dans l'aquaculture. L'aquaculture désigne la culture contrôlée des plantes et d'animaux aquatiques. Deux exemples sont les bassins piscicoles et le lagunage à macrophytes. Les poissons et les plantes contenus dans de tels bassins éliminent les nutriments des eaux usées et peuvent eux-aussi être exploités. Les poissons sont généralement utilisés à des fins de consommation ou comme source de protéines pour d'autres animaux. Les plantes, telles que les lentilles d'eau, peuvent aussi servir à l'alimentation des animaux. Les lagunages à macrophytes peuvent effectuer une réduction supplémentaire de la matière organique et des solides en suspension. Il existe également des directives de l'OMS relatives à l'utilisation des eaux usées et des excréments dans l'agriculture. Elles contiennent des informations détaillées concernant d'importants aspects sanitaires ainsi que des conseils spécifiques visant à réduire les risques sur la santé. Elles sont également téléchargables depuis la page de cours si cela vous intéresse. Si l'effluent n'est pas utilisé, il peut être mis en décharge dans un puits d'infiltration. Un puits d'infiltration est une cavité poreuse fortifiée et recouverte qui permet à l'eau de s'infiltrer lentement dans le sol. Il peut être laissé vide et tapissé d'un matériau poreux qui soutient la structure et prévient l'effondrement, ou dépourvu de ce renforcement mais rempli de cailloux grossiers et de gravier comme montré sur cette photo. Dans les deux cas, les eaux usées doivent subir un traitement primaire afin d'éviter le colmatage. Alors que l'effluent s'infiltre à travers le matériau filtrant puis dans le sol environnant, les petites particules sont filtrées par la matrice du sol et la matière organique est digérée par des micro-organismes. Cette technologie relativement simple est particulièrement adaptée aux sols ayant de bonnes propriétés d'absorption. Un lit d'infiltration, ou tertre d'infiltration, est aussi conçu pour disséminer l'effluent déjà traité. Il s'agit d'un réseau de canalisations perforées qui sont posées dans des tranchées souterraines remplies de gravier afin de disperser les effluents provenant généralement d'une technologie de collecte et de stockage avec eau comme une fosse septique. Le système de conduite répartit l'écoulement dans l'horizon supérieur du sol pour être absorbé puis traité davantage. Le traitement est assuré par les micro-organismes du sol. Pour éviter tout colmatage, le lit d'infiltration doit être placé à une distance suffisamment grande de toute source d'eau potable. Cette technologie est particulièrement adaptée aux zones rurales où le risque de sursaturation du sol est faible et où l'espace est suffisant. Comme pour le cas des puits d'infiltration, le traitement primaire de l'effluent est crucial pour éviter le colmatage. L'effluent traité, ainsi que les eaux pluviales, peuvent être directement rejetées dans un plan d'eau récepteur, comme une rivière ou un lac, ou directment dans le sol pour alimenter les nappes phréatiques. L'utilisation de plans d'eau de surface, utilisés par exemple comme sources d'eau potable, influence la qualité et la quantité des eaux usées pouvant être importées sans produire d'effets négatifs. Certains paramètres, tels que la turbidité, la température et les nutriments, entre autres, doivent être surveillés de près lorsque l'effluent est déversé dans un plan d'eau naturel. La recharge des nappes phréatiques est particulièrement adaptée aux zones où les nappes phréatiques s'amoindrissent ainsi que dans les communautés côtières où l'intrusion d'eau de mer devient une menace. Dans les modules précédents, nous avons étudiés l'utilisation dans l'agriculture des fèces traitées, du compost ou encore des boues. Si la demande ou le taux d'acceptation relatifs à l'usage de ces produits sont trop faibles, la mise en décharge des solides est la seule option. Le terme mise en décharge se réfère au stockage des boues, des fèces, ou autre matériau ne pouvant être utilisé ailleurs. Une fois que le matériau est emmené à un tel site, il ne sera plus utilisé. Le stockage fait référence à un entreposage temporaire de la matière. Il peut être réalisé par anticipation d'un besoin futur lorsqu'une réduction supplémentaire des agents pathogènes est souhaitée ou lorsque les matériaux doivent être séchés. La mise en décharge est principalement utilisée pour les boues mais est applicable à tout type de matériau sec et inutilisable. L'enfouissement des boues accompagnées de déchets solides municipaux est déconseillé car cela réduit la durée de vie d'une décharge spécifiquement conçue pour le confinement de matériaux plus nocifs. Les centres de stockage devraient être idéalement situés à proximité du point de traitement des boues limitant ainsi la nécessité de parcourir de longues distances. Une attention toute particulière doit être accordée à la contamination des nappes phréatiques. Les sites de stockage temporaire des produits doivent être couverts pour éviter la réhumidification du matériel en cas de pluie. Le biogaz est, lui, un produit bien particulier issu des systèmes d'assainissement. Il contient de l'énergie et peut être utilisé comme n'importe quel autre gaz combustible. Comme vous pouvez le voir sur ces images, le biogaz peut facilement être utilisé au niveau des ménages pour la cuisine et l'éclairage mais également dans des réfrigérateurs ou des véhicules. Il peut aussi contribuer au fonctionnement de moteur par production d'électricité comme ce petit moteur-ci. Au niveau des ménages, son application en cuisine est la plus appropriée car son pouvoir calorifique de 55 % est élevé. Avec un rendement de 3 %, les lampes au biogaz sont beaucoup moins efficaces. Nous avons vu qu'un traitement approprié de l'effluent peut être bénéfique à l'agriculture et à l'aquaculture. Sa constante disponibilité au cours de l'année permet de réduire l'utilisation d'eau douce de la part des fermiers. De plus, son contenu riche en nutriments augmente le rendement des cultures. Si l'utilisation de l'effluent n'est pas souhaitée ou simplement impossible, une solution de mise en décharge sécurisée doit être mise en place. Pour éviter de polluer l'environnement, il est particulièrement important d'identifier des sites appropriés pour la mise en décharge de tels produits. Les systèmes d'assainissement peuvent etre conçus non seulement pour récupérer l'eau et les nutriments des produits mais aussi pour la production d'énergie. Le biogaz est une source précieuse d'énergie renouvelable qui peut être générée et utilisée facilement. Le module suivant traitera des technologies émergentes et les développements en cours dans le secteur de l'assainissement.
