Toulouse : Comment s’inspirer de la nature pour recycler l’eau

Des scientifiques de Montpellier et Toulouse unissent leurs efforts pour faire sortir de terre un site pilote et autonome de filtration des eaux usées sur le campus de l’université Paul-Sabatier à base de plantes et de vers de terre. Une innovation majeure qui pourra être dupliquée ailleurs où créer un système d’épuration classique est impossible.

 

“Seulement 10 % des pays dans le monde utilisent des filtres plantés et 170 pays n’ont pas de système de traitement des eaux usées qui sont trop cher à construire et à entretenir” : Didier Orange plante un décor peu reluisant. Face à ce constat, ce chercheur à l’IRD, Institut de recherche et développement de Montpellier, sait toute l’importance pour la santé humaine de dépolluer et recycler l’eau surtout dans des pays, de plus en nombreux, où elle manque cruellement.

“Ici, à Dakar, on marche sans arrêt sur les eaux usées !”

Didier Orange. DR

Je vis et travaille à Dakar actuellement, dit-il. Eh bien, malgré les aides de la Banque mondiale, ce pays n’a pas la possibilité de financer le tout-à-l’égout et des stations d’épuration comme en France. Ici, on marche en permanence sur les eaux usées qui s’écoulent un peu partout ! Qui s’écoulent sous nos pas : elles sont partout !” illustre-t-il, pour évoquer l’importance d’un système de purification autonome – un filtre planté – avec des plantes et, nouveauté, des vers de terre. Le projet qu’il évoque est portée par plusieurs partenaires et une PME haut-garonnaise qui le fabrique, Epurtek. S’inspirer de la nature pour faire aussi bien qu’elle n’est pas nouveau.

Quand les eaux usées de Paris non traitées fertilisaient le maraichage…

Flash back. Vaste étendue de 2 000 hectares de maraichage, la plaine de Pierrelaye-Bessancourt, dans le Val-d’Oise, fut une zone d’épandage des fertilisantes eaux usées de la Ville de Paris, notamment de la station d’épuration d’Achères, a donné pendant un siècle des légumes de toute beauté.

Patatras ! En 1999, le gouvernement, alerté par des analyses alarmantes en métaux lourds, suspend toute culture destinée à l’alimentation humaine. Eh bien, on a sérieusement pensé à y planter du chanvre pour dépolluer le site. Des plantes contre la pollution ! L’idée n’est donc pas neuve. Elle a fait florès. On lui a donné un nom un peu pompeux : biomimétisme.

“Tous les villages de moins de 1 000 habitants en France sont équipés de filtres plantés”

Phytoépuration, marais filtrant, bioépuration… Copier la nature existe depuis longtemps. “Il existe de nombreux filtres d’eau autonomes que l’on appelle des filtres plantés. C’est un vieux procédé éprouvé datant des années 1970. C’est un système servant à équiper des lieux isolés ou qui n’ont pas de tout-à-l’égout. Tous les villages de moins de 1 000 habitants en France sont équipés de filtres plantés, par exemple”, confie Didier Orange.

Site pilote à l’université Paul-Sabatier

Ce chercheur à l’IRD de Montpellier est l’un des concepteur du concept small clean garden : une parcelle de terre qui s’appuie sur la “bio-inspiration” s’associant à ce projet pilote de filtration des eaux usées – avec plantes, des vers de terre et du gravier – avec l’Université Paul-Sabatier et la société Epurtek : créer une mini-station d’épuration 100 % naturelle sur le campus de l’université. Les eaux ainsi épurées serviront à arroser les espaces naturels de la fac. Une fois totalement validé, le projet pourra être dupliqué ailleurs. “Pour les plantes, on utilise principalement des typhas, des roseaux et des cana qui donnent de belles fleurs rouges…”, ajoute Didier Orange.

“L’originalité c’est l’introduction d’invertébrés du sol des berges mais aussi des sédiments des rivières”

“C’est un processus d’auto-épuration  qui vient réguler la qualité de l’eau dont le moteur est la biodiversité. L’originalité c’est l’introduction d’invertébrés du sol des berges mais aussi des sédiments des rivières, qui vont booster le processus de filtration naturelle. Cette expérience se mène dans le cadre de Néo Campus, un dispositif qui rassemble des scientifiques de plusieurs disciplines”, précise Magali Gérino. La spécialiste d’écologie ajoute que “90 % du filtre a déjà été financé par des fonds européens gérés par la Région Occitanie”. La mini-station d’épuration autonome existe déjà. Il faut maintenant la raccorder. “C’est pour trouver 3 000 € que le projet déjà bien avancé est présenté dans le cadre des budgets participatifs de la région Occitanie.”

“Rendre ce procédé plus petit et lui permettre d’être implanté dans des zones de la taille d’un quartier”

“Notre modernité, renchérit Didier Orange, qui vit donc désormais à Dakar (Sénégal), c’est que nous travaillons à rendre ce procédé plus petit et lui permettre d’être implanté dans des zones géographiques de la taille d’un quartier.” Le procédé est même dopé par l’apport de vers de terre macrophages. Il faut bien cela pour traiter fèces et urée. Cette phytoremédiation permet aux plantes de stocker les polluants. “Ces vers de terre potentialisent l’absorption des métaux lourds et des molécules polluantes comme l’atrasine”, soulignent Didier Orange et Magali Gérino, chercheur à l’IRD et professeur d’écologie à l’université de Toulouse et présidente du CSRPN, conseil scientifique régional du patrimoine naturel d’Occitanie.

“Copier les échanges avec la macrofaune”

La phytoépuration permet de traiter les eaux usées en mimant les interactions entre des plantes, des bactéries et un sol sableux : Epurtek a donc déposé un dossier de subvention dans le cadre des budgets participatifs de la Région Occitanie, soumis au vote des internautes. Le procédé de la société, basée à Ramonville-Saint-Agne, près de Toulouse (Haute-Garonne), “souhaite pousser le biomimétisme en copiant également les échanges avec la macrofaune. En partenariat avec l’UMR EcoLab, l’entreprise travaille depuis plusieurs années sur l’introduction de vers dans les filtres plantés. Cette biodiversité augmentée a pour but d’améliorer l’écoulement et l’épuration de l’eau au sein du procédé. En ajoutant des vers, il se crée une synergie similaire à celle d’un sol vivant naturel, au sein de laquelle l’eau, le sol, les plantes et la macrofaune interagissent et régulent la pollution”, est-il expliqué.

Des résultats prometteurs

Selon ses promoteurs, “on a démontré qu’une densité de au moins 500g/m² de vers de fumiers (eisenia foetidia) permet d’améliorer l’écoulement en eau et de décolmater un milieu composé du même sable que celui retrouvé dans les filtres plantés”. Des résultats prometteurs actuellement transposés à l’échelle réelle au sein de filtres plantés en assainissement non collectif sur une dizaine d’installations du réseau Aquatiris en Ariège et Haute-Garonne.

50 000 € grâce aux fonds européens

Le projet a bénéficié de plusieurs soutiens dont 50 000 € pour la construction d’une plateforme pilote de 200m² sur le campus de l’université Paul-Sabatier. Ces recherches devront permettre d’optimiser ou réhabiliter les quelques 40 000 stations de filtres plantés existantes en France et de réduire les coûts et l’emprise au sol des futurs filtres plantés.

“L’idée, c’est d’arriver à transférer ce procédé – déjà scientifiquement validé et largement utilisé en France, eu Europe et dans une partie de l’Asie – de façon gérable et économique”, souligne Didier Orange. “Parmi les défis que nous voulons relever, c’est aussi arriver à mettre au point un système utilisable partout, y compris en ville avec une bonne qualité d’épuration. Nous avons aussi l’intention d’y ajouter de l’intelligence artificielle à partir de capteurs pour contrôler le procédé à distance…” 

Olivier SCHLAMA

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