Eaux usées

Eaux usées: déchets, matières recyclables et système d’alerte anticipée

Le bon fonctionnement des infrastructures d’évacuation et de traitement des eaux usées est central pour la santé de la population et la qualité des cours d’eau. Les recherches de l’Eawag contribuent à optimiser ces systèmes. Mais les eaux usées contiennent aussi des ressources qui peuvent être récupérées et sont le reflet de notre santé et de nos habitudes de consommation, ce qui permet de surveiller notamment les maladies infectieuses. Eawag effectue aussi des recherches dans ce domaine.

De nouveaux défis à relever

En Suisse, quelque 50’000 km de canaux publics et 800 stations d’épuration des eaux usées (STEP) permettent d’évacuer et de traiter les eaux sales et les eaux de pluie avant de les réintroduire dans nos cours d’eau. Le système est néanmoins confronté à des défis de plus en plus nombreux, dont notamment les micropolluants issus des produits ménagers chimiques ou les médicaments, le microplastique ou les résistances aux antibiotiques. Les canalisations peuvent également être surchargées par les fortes précipitations en augmentation. La recherche pratiquée par l’Eawag contribue à optimiser régulièrement le système des eaux usées afin de préserver la qualité élevée des cours d’eau suisses. Elle exploite à cette fin sa propre station d’épuration expérimentale.

Réduire la surfertilisation et les gaz néfastes pour le climat

Les stations d’épuration en Suisse éliminent en moyenne la moitié seulement de l’azote contenu dans les eaux usées. Le reste finit dans les cours d’eau et contribue à la surfertilisation. Mais une partie de l’azote s’échappe dans l’air sous forme de gaz hilarant. Le gaz hilarant est un gaz à effet de serre majeur et détruit en outre la couche d’ozone. C’est pourquoi l’Eawag développe des méthodes pour quantifier les fuites d’azote et procéder à une élimination de l’azote plus efficace et plus ciblée.

Des systèmes décentralisés pour créer des cercles vertueux

L’actuel système des eaux usées suisse mélange l’urine, les matières fécales et le papier toilette évacués ensemble. Cela consomme non seulement beaucoup d’eau, mais rend plus difficile la récupération des matières recyclables contenues dans les eaux usées. L’Eawag travaille par conséquent à de nouvelles approches permettant d’évacuer et de traiter séparément les flux d’eaux usées. Les nutriments et l’énergie peuvent ainsi être récupérés tout en économisant de l’eau qui peut être réutilisée. De telles approches peuvent également être appliquées dans les régions où il y a une pénurie d’eau ou dans celles qui ne sont pas raccordées à un réseau d’eau et d’eaux usées. L’Eawag développe des technologies pour permettre à ce type de régions de disposer d’un bon système d’assainissement.

Surveiller les maladies infectieuses et la consommation de substances addictives

Les eaux usées contiennent une foule d’informations sur notre santé et notre consommation. Ces traces peuvent être exploitées entre autres comme système d’alerte anticipée sur la propagation de maladies infectieuses. L’Eawag travaille à élargir à d’autres pathogènes la méthode qu’elle a développée avec des partenaires pour la surveillance du Sars-CoV-2. Un autre projet de l’Eawag se consacre à la surveillances dans les eaux usées des substances addictives telles que l’alcool, les drogues, les médicaments et le tabac.

Réseau

Nous collaborons avec plusieurs partenaires.

La division Eau de l’OFEV est responsable de la protection des eaux de surface, des eaux souterraines et de l’eau potable.

Office fédéral de l’environnement (OFEV)

L’AWEL est représentatif de tous les services cantonaux de protection de l’environnement et des eaux avec lesquels l’Eawag collabore.

Office des déchets, de l’eau, de l’énergie et de l’air du canton de Zurich (AWEL)

La VSA est l’organisation professionnelle suisse dans le secteur de la gestion intégrale de l’eau

Association suisse des professionnels de la protection des eaux (VSA)

L’OFSP est chargé de protéger la santé publique, la politique de santé et le système de santé.

Office fédéral de la santé publique (OFSP)

Le CoUDLab réunit les activités européennes de recherche et d’innovation ainsi que les installations expérimentales pour les systèmes de drainage urbain.

CoUDLabs

Expertes et experts

Dr. Christian Binz
  • systèmes décentralisées
  • innovation
  • changements globaux
  • transitions vers la durabilité
  • gestion des eaux urbaines
Marc Böhler
  • traitement des eaux usées
  • charbon actif
  • micropolluants
  • ozonation
  • elimination des composés traces
Dr. Helmut Bürgmann
  • résistance aux antibiotiques
  • bactérioplancton
  • Mikrobiologie
  • nutriments
  • eaux de surface
Dr. Nicolas Derlon
  • eaux usées
  • traitement des eaux usées
  • stations d'épuration
Prof. Dr. Juliane Hollender
  • Méthodes de calcul
  • dégradation biologique
  • bioaccumulation
  • eaux souterraines
  • spectrométrie de masse
Dr. Adriano Joss
  • eaux usées
  • micropolluants
  • ozonation
Dr. Joao Paulo Leitao
  • GIS
  • urbanisme
  • modélisation
  • Évaluation des risques
  • gestion des eaux urbaines
PD Dr. Judit Lienert
  • analyse décisionnelle
  • acceptabilité sociale
  • gestion durable de l'eau
  • participation des acteurs
  • recherches transdisciplinaires
Prof. Dr. Max Maurer
  • eaux usées
  • technologies décentralisées
  • gestion durable de l'eau
  • assainissement
  • gestion des eaux urbaines
  • séparation des urines
Dr. Christa McArdell
  • charbon actif
  • traitement des eaux usées
  • flux de masse
  • micropolluants
  • ozonation
Prof. Dr. Eberhard Morgenroth
  • eaux usées
  • technologies décentralisées
  • nutriments
  • gestion des eaux urbaines
  • urbanisme
  • séparation des urines
Dr. Lena Mutzner
  • modélisation
  • qualité de l'eau
  • micropolluants
  • monitoring
  • gestion durable de l'eau
Dr. Christoph Ort
  • eaux usées
  • épidémiologie basée sur les eaux usées
  • micropolluants
  • modélisation
  • monitoring
Dr. Jörg Rieckermann
  • eaux usées
  • modélisation
  • gestion des eaux urbaines
  • recherches transdisciplinaires
Prof. Dr. Kai Udert
  • séparation des eaux usées
  • technologies décentralisées
  • nutriments
  • séparation des urines
  • Récupération de ressources

Publications académiques

Pechaud, Y.; Derlon, N.; Queinnec, I.; Bessiere, Y.; Paul, E. (2024) Modelling biofilm development: the importance of considering the link between EPS distribution, detachment mechanisms and physical properties, Water Research, 250, 120985 (16 pp.), doi:10.1016/j.watres.2023.120985, Institutional Repository
Karakurt-Fischer, S.; Johnson, D. R.; Fenner, K.; Hafner, J. (2023) Making waves: Enhancing pollutant biodegradation via rational engineering of microbial consortia, Water Research, 247, 120756 (7 pp.), doi:10.1016/j.watres.2023.120756, Institutional Repository
Kizgin, A.; Schmidt, D.; Joss, A.; Hollender, J.; Morgenroth, E.; Kienle, C.; Langer, M. (2023) Application of biological early warning systems in wastewater treatment plants: Introducing a promising approach to monitor changing wastewater composition, Journal of Environmental Management, 347, 119001 (12 pp.), doi:10.1016/j.jenvman.2023.119001, Institutional Repository

Photo de couverture: Dans la station d’épuration zurichoise Werdhölzli, les chercheuses et chercheurs de l’Eawag récoltent des échantillons d’eaux usées qu’ils analyseront ensuite en laboratoire pour dépister le SARS-CoV2 (Photo: Eawag, Esther Michel).