rietLand bvba veut hisser les champs de roseaux à un

dossier
épuration et
réutilisation
u Champs de roseaux pour la transformation en humus des boues de 1500 m²
près d’une station d’épuration de 6.500 HE à Naumburg (IB Blumberg).
RietLand bvba veut hisser les champs de roseaux
à un niveau supérieur
A ce jour, les champs de roseaux sont utilisés en Belgique surtout pour l’épuration à petite échelle des eaux usées domestiques. Depuis les années
soixante du siècle passé, on fait de la recherche partout dans le monde dans le domaine de l’épuration des eaux au moyen de plantes. Il en est résulté
des applications intéressantes des champs de roseaux à plus grande échelle (500 - 50.000 HE), et dans le domaine d’autres eaux, en agriculture et
dans l’industrie. La génération la plus récente des systèmes à plantes permet de réduire drastiquement la surface nécessaire, ainsi que l’empreinte
CO2. RietLand s’est récemment engagée dans un partenariat avec des entreprises collègues à l’étranger, initiative qui s’est soldée pour elle par une
acquisition de nouvelles expertises dans les nouvelles applications.
D
ans un champ de roseaux, les eaux usées sont
épurées de manière naturelle; ce qui ne signifie pas que le principe de fonctionnement est
simple. Dans plusieurs dizaines d’universités dans le
monde entier il existe des projets de recherche dans
le domaine des systèmes à plantes, dont les résultats sont présentés annuellement lors de conférences internationales. On acquiert ainsi de plus en plus
de connaissances sur les mécanismes internes dans
un système d’épuration naturelle, faisant apparaître la possibilité d’utiliser de manière optimale les
process naturels. Dion van Oirschot, gérant de RietLand bvba, a présenté récemment son expertise au
congrès IWA à Venise. Ces contacts au niveau international permettent à RietLand de se positionner
comme un partenaire idéal sur le marché industriel.
Les partenaires
RietLand bvba s’est engagée dans quelques partenariats à caractère international. En collaboration avec
ses partenaires, elle est mesure de relever les défis de
l’épuration des eaux avec l’expertise indispensable.
Ainsi, RietLand bvba collabore avec Naturally Wallace Consulting ( NWC). Cette entreprise améri-
caine de consultance a déjà conçu dans le monde
entier de nombreux projets dans le domaine industriel : systèmes à plantes pour dégivrer dans les
aéroports, et des systèmes permettant de traiter
les eaux usées très chargées de l’industrie pétrochimique, des mines, et les eaux de percolation
des décharges. Cette société a développé et a fait
breveter un concept unique sous le nom de Forced
Bed AerationTM technology. Il s’agit de systèmes à
plantes aérés, admettant des charges plus élevées
que les champs de roseaux traditionnels, ou qui, à
charge égale, nécessitent moins de surface.
Domaines d’application
En collaboration avec ses partenaires, RietLand
bvba souhaite se concentrer dans les années à venir
sur un certain nombre de domaines d’application
des champs de roseaux.
A échelle moyenne, il y a les stations d’épuration
pour les eaux usées domestiques (500-50.000 HE).
L’investissement dans les champs de roseaux se
RietLand bvba est également un partenaire de ingenieurbüro Blumberg en Allemagne. Ce bureau a
développé de nombreux champs de roseaux en Allemagne, Chine, Mexique, Vietnam et Iran, tant pour
les eaux usées domestiques que pour les eaux usées
industrielles. Le bureau est spécialisé dans le traitement des eaux usées et la transformation en humus
des boues de champ de roseaux, ainsi que dans les
biotopes de traitement des trop-pleins d’égout.
u Un champ de roseaux de 650 m²
(250 HE) chez Laura Coal à Beringen
a q u a r a m a # 5 1 I 57
dossier
épuration et
réutilisation
u Champ de roseaux Buffalo Airport (Buffalo NY)
pour le traitement des eaux de pluie brutes avec du
glycol pour le dégivrage des avions ; capacité maximum 4.5 millions de litres par jour (par utilisation du
forced bed aération TM technology (NWC, USA).
situe à un niveau comparable à celui des systèmes
conventionnels d’épuration. Les frais annuels atteignent seulement 20 à 25 % de ceux des systèmes
conventionnels, dus principalement au peu d’efforts
à fournir pour la surveillance et l’entretien et à une
consommation d’énergie particulièrement basse.
Dans le projet déshydratation des boues de matières septiques ou des boues d’épuration provenant
de systèmes conventionnels, les boues à transformer en humus sont stockées dans un bassin où il
pousse des roseaux. Les roseaux assurent le drainage des boues, et les déshydratent en même temps
par évaporation à travers les plantes. Les boues sont
en outre oxydées en grande partie. Les bassins ne
doivent être vidés qu’une fois tous les 10 à 12 ans ;
les boues déshydratées ont une teneur en matières
solides de 30 à 35 %. Le bassin est ensuite de nouveau mis en service. La déshydratation ne nécessite
pas de produits chimiques, et grâce aux frais minimes de surveillance et d’entretien et à la consommation négligeable d’énergie, le temps de récupération de l’investissement de ce type de système est
de cinq à quinze ans.
Le moment idéal pour envisager un tel système
est en fin d’amortissement d’un système ancien
de déshydratation. Aquafin consacre actuellement environ 25 millions d’euros par an au traitement des boues. Ici, il y a donc possibilité de grandes économies.
Les partenaires de RietLand bvba ont également
développé avec succès des systèmes de traitement
pour divers types d’eaux industrielles : par exemple, eaux usées contenant des nitrates, des composés aromatiques (benzène, toluène), du glycol
(dégivrage dans les aéroports), des composés organiques complexes et de l’ammonium (percolation
d’eaux de décharge, de composteurs), ainsi que la
fraction liquide provenant des séparateurs de lisier
dans les porcheries. Dans tous ces cas, il y a lieu de
développer des systèmes à plantes ayant les propriétés adéquates selon le type et l’importance de
la charge. Il s’agit souvent de systèmes à multiples
étapes, dans lesquels on retrouve parfois les techniques conventionnelles.
Nouvelle technologie de champ de
roseaux
Naturally Wallace Consulting a développé un type
spécial de système à plantes basé sur l’aération forcée. L’avantage de ce système par rapport aux systèmes passifs conventionnels à plantes, est que le
champ de roseaux est plus petit, jusqu’ à 1 m²/HE
(y compris la déshydratation des boues). En même
temps, ce système ne demande qu’une aération à
hauteur de 20 % de celle qui est nécessaire dans
les systèmes conventionnels : il génère donc une
économie d’énergie importante. Cette technique
ouvre la voie au traitement des eaux usées lourdement chargées.
La balance CO2
Parlant des systèmes à plantes, on leur reproche souvent d’occuper relativement beaucoup d’espace.
Cette donnée prend une toute autre tournure si
l’on fait la balance CO2. Une station d’épuration
conventionnelle à activation des boues consomme
environ 25.9 kWh/HE (y compris la déshydratation
des boues). De ce total, l’aération seule nécessite 16
kWh/HE. Le reste de l’énergie va au transport interne
dans l’installation, au process de mélange, et une
partie à la déshydratation des boues. Il faut compter
en plus 1.7 kWh/HE pour l’amenée et l’évacuation
des eaux usées (stations de pompage, etc..)
En équivalent CO2, une installation conventionnelle produit environ 15 kg de CO2 par HE pour
l’épuration. Une station d’épuration de 100.000
HE produit donc 1.500 tonnes de CO2 par an. Pour
compenser cette émission, il faut 150 hectares de
forêts. Un champ de roseaux ne demande que 30
hectares pour cette quantité d’eau usée, ou bien,
en économisant l’espace, 10 hectares de zones
u Parc de prairies humides de 14 ha chez Minnesota
Powerplant ; traitement de l’eau de refroidissement
(NWC USA)
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humides aérées. Dans ce dernier cas, il faut compter encore 15 hectares de forêts pour compenser la
production de CO2 résultant de l’aération. Sous cet
angle, le champ de roseaux utilisé pour l’épuration
ne correspond qu’à 15 à 20 % de l’espace CO2 que
demande une station d’épuration conventionnelle.
Rien que le transport des eaux usées demande un
espace CO2 de 1 m²/HE, puis il faut encore les épurer. Avec des zones humides plus décentralisées,
le même espace physique est nécessaire pour
le champ de roseaux lui-même. Les champs de
roseaux économisent donc de l’espace !
Les champs de roseaux comme espace de
plantation pour plantes énergétiques
Dans le calcul ci-avant on n’a pas tenu compte de la
consommation de CO2 par les roseaux. Les champs
de roseaux produisent une énorme quantité de
biomasse à cause de la croissance rapide des plantes. Exprimée en matières sèches, la production de
surface d’un champ de roseaux sain atteint facilement 40 tonnes de matières sèches par hectare. Un
champ de roseaux typique à percolation (3 m²/HE)
consomme par habitant raccordé 13.2 kg de CO2
par an pour la croissance de la biomasse en surface.
Une partie de cette quantité se libère quand les
plantes se fanent en automne, mais une fraction
est stockée de manière permanente dans les racines et l’humus en surface. Par ce phénomène, les
champs de roseaux ont une consommation nette
de CO2 compensant largement l’énergie nécessaire au pompage. En récoltant la biomasse produite par un champ de roseaux pour la production
d’électricité verte, le champ de roseaux peut apporter une contribution largement positive à la balance
CO2 par remplacement des combustibles fossiles.
Etant donné que non seulement les autorités mais
aussi les industries poursuivent la philosophie de
l’entrepreneuriat durable, les systèmes de champs
de roseaux sont parfaitement appropriés pour solutionner le problème des eaux usées de manière écologique. Outre les avantages financiers et écologiques qu’une entreprise peut en tirer, les systèmes
à plantes constituent une carte de visite verte dans
un environnement industriel.
E www.rietland.com