Longtemps, l’eau a été considérée comme un cadeau du ciel, à recueillir, canaliser, exploiter et rendre à la nature sans beaucoup de précautions. Aujourd’hui, on sait que c’est une ressource précieuse, qui peut même attiser les conflits entre les Etats. Les dispositifs chargés de la traiter après utilisation sont devenus des concentrés de technologie: il importe de capter tout contenu indésirable, jusqu’aux médicaments qu’on retrouve dans les égouts. “Le traitement des eaux” était le thème de la conférence organisée par les Ingénieurs et Scientifiques du Luxembourg le 6 mai dernier. Trois conférenciers ont posé le cadre juridico-technique (Roland Schaack), expliqué le travail de la Suisse en matière d’élimination des micropolluants (Lutwin Gläsener) et tracé les perspectives d’un modèle énergétiquement neutre grâce à l’hydrogène (Olivier Georges).
En préambule, Anne-Marie Solvi (présidente de la Commission Manifestations) a accueilli les conférenciers et présenté l’association des Ingénieurs et Scientifiques et ses objectifs. Plusieurs administrateurs étaient présents: Guy Hoss, Daniel Collignon, Sofie Waldermann et le secrétaire Olivier Georges, également conférencier. Dans la salle, on retrouvait des membres de l’association curieux ou intéressés par le sujet, mais aussi un bon nombre d’ingénieurs de bureaux d’études actifs dans la gestion de l’eau.
Roland Schaack (Administrateur Aluseau – Association luxembourgeoise des services d’eau)
“Bien que le Luxembourg ait réalisé d’importants efforts au cours des dernières décennies pour améliorer le traitement des eaux usées et restaurer le bon état des cours d’eau, la nouvelle directive introduit des exigences supplémentaires qui nécessitent une attention particulière de la part des acteurs concernés.”
“En effet, la directive (UE) 2024/3019 modernise en profondeur la législation relative aux eaux urbaines résiduaires, remplaçant la directive 91/271/CEE. Elle élargit son champ d’application aux agglomérations de 1.000 équivalents-habitants (EH) et renforce les exigences en matière de collecte, de traitement secondaire, tertiaire (des nutriments) et quaternaire (des micropolluants). Elle introduit une responsabilité élargie des producteurs (REP) pour le financement du traitement avancé, notamment des résidus pharmaceutiques et cosmétiques.”
“Des objectifs progressifs de neutralité énergétique sont fixés pour les stations d’épuration : 100 % d’énergie renouvelable produite ou achetée d’ici 2045. La directive impose également la réalisation d’audits énergétiques, un suivi numérique accru, la réduction des rejets de microplastiques ainsi que l’amélioration de l’accès à l’assainissement pour les populations vulnérables. Elle encourage par ailleurs l’économie circulaire, notamment par la récupération des nutriments (azote, phosphore) et l’utilisation des boues. La gouvernance se veut plus transparente, avec l’obligation de publication des données de performance. La mise en œuvre complète est prévue pour 2045, avec une transposition dans le droit luxembourgeois au plus tard en 2027.”
Lutwin Gläsener (ingénieur et dirigeant du bureau-conseil suisse Holinger)
“Mikroverunreinigungen im Abwasser stellen Kläranlagenbetreiber vor ganz neue Herausforderungen, da diese Stoffe in den konventionellen Verfahrensstufen nicht oder nur ungenügend abgebaut werden. Die Schweiz hat bei der Behandlung von Mikroverunreinigungen eine Vorreiterrolle eingenommen und schon eine grosse Anzahl von Kläranlagen mit einer 4ten Reinigungsstufe für Mikroverunreinigungen ausgestattet.”
“Mikroverunreinigungen im Abwasser stammen aus verschiedensten Quellen, darunter beispielsweise Pharmazeutika, Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel, Korrosionsschutz- oder Feuerlöschmittel. Diese Stoffe können in Flüssen und Bächen unerwünschte Nebenwirkungen bei Wasserlebewesen auslösen. Dazu zählen u.a. Nierenschäden bei Forellen, eine Beeinträchtigung der Fortpflanzung oder auch Verhaltensstörungen.”
“Seit 2016 hat die Schweiz eine Gesetzgebung, die die Behandlung von Mikroverunreinigungen für große Kläranlagen (> 80.000 Einwohner) und kleinere Kläranlagen oberhalb von Seen vorschreibt. Die Plattform Micropoll (www.micropoll.ch) des VSA koordiniert neue Studien und sammelt die neuesten Erkenntnisse aus der Forschung und praktischen Anwendung. Die schweizerische Gesetzgebung beeinflusst auch maßgeblich die neue europäische Abwasserichlinie 2024/3019 (KARL).”
“Für die Behandlung von Mikroverunreinigungen stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Diese basieren hauptsächlich auf Ozonung, Aktivkohle in Pulverform (PAK) und granulierter Aktivkohle (GAK) oder einem Kombinationsverfahren aus Ozonung und Aktivkohle. Über 30 Anlagen aller Größenordnungen sind in der Schweiz in Betrieb, weitere sind in Planung oder im Bau.”
“Beispiele für realisierte Anlagen umfassen die reine Ozonung, kombiniert mit einer biologisch aktiven Filtration, granulierte Aktivkohle (GAK) im Filterbett, Aktivkohle in Pulverform (z.B. Ulmer Verfahren) oder die direkte Dosierung von Pulveraktivkohle (PAK) in die bestehende Biologie. Kombinierte Prozesse wie Ozonung mit nachfolgender PAK/GAK-Adsorption bieten Flexibilität bei wechselnder Abwasserbeschaffenheit und reduzieren die Produktion von Oxidationsnebenprodukten. Zudem lassen sich höhere Standzeiten der Aktivkohle in Kombination mit einer angepassten Ozondosierung erreichen.”
“Die Schweiz verfügt damit über eine breite Palette von Technologien für die effiziente und zuverlässige Behandlung von Mikroverunreinigungen und verfügt aufgrund der Vielzahl von realisierten Anlagen auch über viel Praxiserfahrung. Betriebliche und planerische Herausforderungen bestehen darin, die vorgeschriebene Reinigungsleistung von 80 % auch bei Regenereignissen zu erreichen und Dosierungsstrategien bei schnell wechselnder Zusammensetzung des Abwassers zu entwickeln.”
Die Präsentation von Ludwin Gläsener
Olivier Georges (Ingénieur chef-de-service au syndicat intercommunal STEP)
Olivier Georges présente l’opportunité d’intégrer un électrolyseur et une production d’hydrogène vert dans le cadre du concept d’une station d’épuration énergétiquement neutre. Il constate qu’une station d’épuration est un énorme consommateur d’énergie (l’équivalent d’un village) et peut utiliser les trois produits d’un électrolyseur : l’hydrogène, l’oxygène et la chaleur.
L’hydrogène peut servir à la biométhanisation qui permet de transformer le CO2 contenu dans le gaz d’épuration en méthane ce qui fait du gaz d’épuration un gaz naturel neutre en CO2. Le potentiel à l’échelle nationale est énorme. L’oxygène peut être utilisé pour la production d’ozone et pour l’oxygénation lors du nettoyage biologique des eaux usées. Finalement, la chaleur peut servir à garder les digesteurs à la bonne température de fonctionnement.
Dans sa version maximale, un électrolyseur pourrait réduire de moitié la consommation énergétique d’une station d’épuration et générer un surplus considérable d’hydrogène vert. Pour produire l’énergie verte nécessaire une combinaison entre une éolienne et de grandes surfaces de photovoltaïque présente le meilleur compromis. Le problème du stockage d’énergie sur place n’est à l’heure pas encore résolu, mais les technologies avancent très vite.
Hormis les challenges technologiques, le volet administratif s’annonce difficile. La transposition de la nouvelle directive européenne relative aux eaux usées, des critères de bilan énergétique et un secteur communal hyper réglementé ne facilitent pas la tâche.
“Néanmoins, le potentiel reste énorme et vaut les efforts nécessaires”, estime Olivier Georges.
L’album photo de la soirée:
