Département Gestion des eaux urbaines

La conférence Aqua Urbanica co-organisée par l’Eawag a approfondi la question de savoir ce qui est nécessaire pour mettre en œuvre le concept de ville-éponge. Grâce à ce concept, les villes seront en mesure d’atténuer les conséquences du changement climatique.

De nouvelles technologies peuvent contribuer à développer une gestion flexible et pérenne des eaux urbaines et à utiliser de manière durable la ressource eau. Un article récemment publié dans le magazine Aqua & Gas, une équipe de chercheuses et chercheurs de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag montre les opportunités et les risques qui y sont liés.

Les deux chercheurs de l'Eawag Wenzel Gruber et Urs Schönenberger remportent cette année le prix Otto-Jaag pour la protection des eaux pour leurs travaux de thèse. Réduire les émissions de protoxyde d'azote, un gaz nocif pour le climat, provenant des stations d'épuration et diminuer l'entraînement de pesticides par les systèmes de drainage, tels sont les thèmes abordés.

Pas de canard tigré ni de club de football - la formule "jaune-noir-gris" désigne plutôt la séparation des flux d'eaux usées à la source, c'est-à-dire aux toilettes, au lavabo ou à la douche. Cela ouvre de nouvelles possibilités et permet d'économiser des ressources. À l'occasion de la Journée mondiale des toilettes du 19 novembre, une série de fiches techniques de l'Eawag montre comment cela est possible.

Ce qui se fait depuis des décennies dans les stations d'épuration en tant que processus d'épuration peut également être utilisé de manière décentralisée ou semi-centralisée comme procédé de recyclage des nutriments. Une séparation précoce du "solide et du liquide" joue un rôle clé. Elle permet des solutions flexibles en termes de processus, notamment pour le traitement de l'urine. De nouvelles études montrent en outre que les procédés peuvent être utilisés non seulement pour l'urine humaine, mais aussi pour celle des vaches ou des porcs.

Le programme de recherche Wings se penche sur des systèmes de traitement des eaux usées décentralisés alternatifs et met en relation des acteurs issus de la recherche, de la politique, des autorités, de l’aménagement urbain, de bureaux d’études et de cabinets d’architectes.  L'objectif est d’encourager l’innovation dans le secteur de l’eau et d’identifier de nouvelles voies menant à un avenir durable et flexible dans le secteur des eaux usées.

Avec le soutien de l'Eawag, des spécialistes de la plateforme VSA " Techniques de traitement des micropolluants " ont étudié les apports de substances dans les eaux en provenance de l'industrie et de l'artisanat. L'analyse à l'échelle nationale montre que les eaux usées épurées des entreprises contiennent également des micropolluants qui se retrouvent dans les eaux.

Moritz Gold et Aryeh Feinberg ont reçu la médaille de l’ETH en 2021 pour leurs remarquables thèses de doctorat. Leurs thèses portaient sur le recyclage des biodéchets par les larves de mouche soldat noire et la modélisation des cycles atmosphériques du soufre et du sélénium.

À l’aide de 200 photos et textes, la nouvelle chronologie de l’eau nous conduit à travers 200 ans de l’histoire changeante de la protection suisse des eaux. Elle est censée montrer comment peut être envisagée la transition vers une gestion plus durable des ressources naturelles. 

Les chercheurs Christoph Vorburger et Florian Altermatt discutent de l’importance et de l’état de la biodiversité aquatique en Suisse ainsi que de l’engagement de l’Eawag pour la préservation de la diversité naturelle.

Les toilettes à séparation save! ont remporté le prix du design Suisse 2021. C'est également une étape importante pour Tove Larsen. Membre de la direction de l'Eawag, elle mène depuis près de 30 ans des recherches sur la manière de récupérer judicieusement les substances nutritives contenues dans les eaux usées. Dans une interview à l’occasion de la Journée mondiale des toilettes 2021, elle explique à quel point notre gestion des eaux usées est décisive pour le changement climatique et l’atteinte des objectifs de développement durable (ODD).

Avec une équipe de scientifiques et de designers, Kai Udert a développé un système de toilettes qui rend possible le recyclage sur place des nutriments contenus dans les eaux usées. Il permet de récupérer de précieux nutriments qui seront utilisés comme engrais et ne se déverseront plus dans les lacs et les océans où ils font des ravages. Il veut à présent préparer ce système à la commercialisation avec des partenaires industriels.

Un nouveau projet UE encourage les échanges entre les expertes et experts issus des milieux de la recherche et de la pratique dans le domaine de l'assainissement urbain. Est notamment encouragée la mise à disposition à des partenaires de toute l’Europe des infrastructures de recherches existant localement, comme par exemple l’observatoire d’hydrologie urbaine de l’Eawag à Fehraltorf.

La chimiste de l'environnement Barbara F. Günthardt et les deux ingénieurs de l'environnement Matthew Moy de Vitry et Marius Neamtu ont reçu la médaille de l'ETH pour leurs thèses de doctorat. Les toxines végétales, les inondations urbaines et les courants compliqués étaient les sujets abordés. Nous les félicitons chaleureusement !

Avec le réchauffement climatique, les épisodes de chaleur ou de pluies extrêmes seront de plus en plus fréquents et les systèmes traditionnels d'évacuation des eaux urbaines seront alors vite dépassés. Les infrastructures bleues et vertes peuvent offrir des solutions. Si elles sont bien conçues, elles peuvent accroître aussi bien la biodiversité que le bien-être dans la ville.

Une étude de l’Eawag montre la pertinence de la récupération d’énergie dans les ménages, par exemple à partir de l’eau encore chaude de la douche. L’étude a permis de dissiper les craintes que cette forme d’exploitation de la chaleur ait un impact négatif sur les stations d’épuration des eaux usées. L’exploitation à proximité de la source réduit même les pertes d’énergie ultérieures dans le système d’évacuation des eaux usées.

L’Open Science est une évolution importante de la science car c’est l’accès ouvert aux résultats de la recherche. L’Eawag la soutient et met gratuitement à disposition du public une part croissante de ses données de recherche, descriptions, photos et même logiciels inclus, sur la plateforme Eawag ERIC ou, dans des cas particuliers, sur des bases de données internationales spécifiques à une discipline.  ERIC remplace l’ancienne plateforme DORA destinée depuis longtemps aux publications scientifiques.

Dans le Water Hub, nos scientifiques travaillent sur le traitement durable et décentralisé des eaux usées. Ici, les eaux usées ne sont pas considérées comme des déchets, mais comme une ressource. Désormais, la plate-forme de recherche de NEST peut être visitée virtuellement à tout moment.

Les techniques modernes d'analyse permettent de détecter les substances potentiellement toxiques à des concentrations extrêmement faibles. Toutefois, la recherche ne vise pas seulement à faire le constat de la pollution mais à comprendre comment elle peut atteindre les cours d'eau et les nappes phréatiques et à proposer des solutions pour la réduire. 

Les systèmes de biosurveillance en ligne offrent la possibilité de surveiller en temps réel la présence d'organismes dans les eaux usées et permettent aux exploitants de stations d'épuration de réagir immédiatement à une pollution aiguë dans les eaux usées. À ce jour, cependant, très peu d'informations sont disponibles sur l'adéquation des systèmes de biosurveillance en ligne pour ce type de surveillance. Un projet appliqué mené par l'Eawag, l'Université des sciences appliquées du Nord-Ouest de la Suisse et l'Oekotoxzentrum vise désormais à changer cette situation.

Le slogan de la Journée mondiale de l’eau de cette année, célébrée le 22 mars, est «Valoriser l’eau – Que signifie l’eau pour vous?». Avec ce slogan, les Nations unies veulent sensibiliser les gens à l’importance vitale de l’eau et les inviter à réfléchir à sa valeur. En entretien, Janet Hering, directrice de l’Eawag, explique l’importance de l’eau pour elle-même et pour l’Institut de recherche sur l’eau.

Le dépistage du SARS-Cov-2 dans les eaux usées peut devenir un indicateur d'évolution de la pandémie en complément du nombre de cas, du nombre d'hospitalisations et du nombre de décès. Le projet de recherche déjà en cours a maintenant été étendu à six stations d'épuration au lieu de deux avec le soutien de l'Office fédéral de la santé publique.

Une nouvelle fiche d'information met en évidence les opportunités et les problèmes à résoudre associés aux eaux grises.

Matthew Moy de Vitry reçoit le prix Otto Jaag pour la protection des eaux, de l'EPF de Zurich, pour sa thèse intitulée «Public Surveillance and the Future of Urban Pluvial Flood Modelling».

Le spectromètre de masse ambulant automatisé MS2field permet de mesurer des polluants dans un cours d’eau avec une haute résolution temporelle. Les premières utilisations de l’appareil montrent à quel point les pics de concentration, par exemple de pesticides, ont été jusqu’à présent sous-estimés avec des méthodes conventionnelles.

De nombreux chercheuses et chercheurs de l’institut de recherche sur l’eau Eawag travaillent sur le thème des toilettes. Sept d’entre eux expliquent dans de courtes vidéos pourquoi ce thème les fascine et quel est l'objet de leur recherche.

Tool PlaNet est un nouvel outil numérique qui permet aux communes de recenser facilement les partenaires importants tout autant que les voix critiques susceptibles d’être associés à des projets complexes dans le domaine de l'environnement ou de l’infrastructure. Il les aide ainsi à mettre en place des processus participatifs de manière professionnelle.

Pour l’économie circulaire, les eaux usées recèlent un fort potentiel. Au NEST, l’Eawag travaille à un traitement décentralisé des eaux usées afin de les utiliser comme source de nutriments, d’énergie et d’eau. Ses partenaires principaux en la matière sont l'entreprise Keramik Laufen AG avec ses toilettes à séparation d’urine «Save!» et le spin-off Vuna d’Eawag et son engrais liquide «Aurin» à base d’urine.

L’adaptation à des conditions climatiques plus chaudes peut augmenter la résistance des virus, rendant plus difficile leur inactivation. Telles sont les conclusions d’une nouvelle étude à laquelle l’Eawag a participé. Le réchauffement climatique pourrait donc induire une lutte plus ardue contre les virus.

Adriano Joss, technicien des procédés de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag, travaille depuis de nombreuses années sur les stations d'épuration et l’élimination des pollutions aux microparticules dans l’eau. Il a réalisé avec le responsable du laboratoire de particules Eawag Ralf Kägi, une compilation des dernières découvertes scientifiques sur le thème des microplastiques. Il présente les principaux résultats dans cette interview. Nous publions sur notre site internet les informations détaillées sur «les microplastiques dans l’environnement».

Le magazine Nature Sustainability vient de publier un article récapitulatif sur les possibles risques associés à la présence du virus Covid-19 dans les eaux usées. Le Prof. Eberhard Morgenroth (chef du département Eawag Technologie des procédés) est co-auteur de l’article. Nous lui avons posé cinq questions.

Quatre jeunes chercheurs du département SWW (Gestion des eaux urbaines) ont reçu des subsides de mobilité du FNS afin d’améliorer leur profil scientifique à l’étranger : Mariane Schneider, Lena Mutzner, Omar Wani et Matthews Moy de Vitry. Ces quatre chercheurs ont déjà travaillé ensemble en équipe pendant le doctorat et publié entre autres un « review article » portant sur l’avenir de la gestion de l’eau.

Un nouvel appareillage permet aujourd'hui de mesurer automatiquement la qualité de l'eau pendant plusieurs semaines – et ce, sur le terrain et non plus au laboratoire. Le spectromètre de masse nécessaire est en effet installé dans une remorque et peut même être commandé à partir d'un téléphone portable.

126 chercheurs suisses, dont 6 de l'Eawag, veulent attirer l'attention de leurs  compatriotes en Suisse sur quelques faits scientifiques montrant le lien entre l’émergence de pandémies et l’environnement naturel.

Il est aujourd'hui possible de détecter les traces du nouveau coronavirus dans les eaux usées. Même les concentrations très faibles, comme celles présentes dans les échantillons prélevés dans les premières phases de la pandémie, sont mesurables. Une équipe de recherche de l'EPFL et de l'Eawag travaille maintenant à l'optimisation de la méthode pour développer un système qui permette de détecter une éventuelle remontée des cas d'infection avant les tests réalisés sur les personnes symptomatiques.

Les eaux usées contiennent des coronavirus excrétés par des personnes contaminées. Des chercheurs veulent en tirer parti : si l’on parvenait à y détecter les virus, cela permettrait vraisemblablement d’identifier une vague d’infections nettement plus tôt qu’en pratiquant des tests sur des individus présentant des symptômes. Christoph Ort, chercheur à l’Eawag nous a accordé une interview à ce propos.

Les précipitations surviennent de manière très variable dans le temps et dans l’espace. Cette variabilité est exacerbée par le changement climatique, ce qui a des conséquences sur les systèmes de drainage urbain – y compris en Suisse. Comment précisément la performance de ces systèmes pourrait être affectée, tel était le sujet d’étude de la chercheuse de l’Eawag, Lauren Cook, dans le cadre de sa thèse à la Carnegie Mellon University de Pittsburgh, Pennsylvanie (USA).

L’Eawag et sa spin-off Vuna ont rendu mobile la production d’engrais à base d’urine. Aujourd’hui, l’UrinExpress est présenté à Bienne, dans un lieu très spécial : juste à côté du premier terrain de tennis sur gazon ouvert au public en Suisse. Celui-ci sera fertilisé à l’avenir avec de l’engrais à base d’urine.