Après un premier projet Amperes (entre 2006 et 2009) consacré à l'efficacité des filières de traitement des eaux usées sur l'élimination des micropolluants, l'Irstea boucle un second projet pour approfondir le sujet. Mené en collaboration avec le Cirsee (Suez Environnement) et le laboratoire Epoc-LPTC (université Bordeaux I), Armistiq (2010-2013) s'est concentré sur l'évaluation technique et économique des performances de certaines filières au niveau du traitement secondaire et tertiaire des eaux et des boues. Des pilotes industriels et des équipements de taille réelle ont été installés sur plusieurs stations d'épuration urbaines afin de suivre l'efficacité des procédés sur une soixantaine de micropolluants.
Sur le volet traitement secondaire, le projet a ciblé les boues activées à aération prolongée. Il a montré que l'optimisation du procédé n'améliorait que faiblement l'élimination des substances. L'efficacité des traitements tertiaires a donc été testée en majorité sur les molécules hydrophiles (pharmaceutiques, pesticides) résistantes au traitement secondaire. Trois procédés intensifs ont été étudiés : ozonation, adsorption sur charbon actif en grains et oxydation avancée (O3 /UV, O3 / H2 O 2, UV/H2 O 2 ). Toutes ces options (sauf O3 /UV) ont permis d'éliminer 50 % des polluants organiques à plus de 90 % avec un surcoût évalué entre 0,02 à 0,20 euro le mètre cube traité. Mais l'ozonation a offert le meilleur compromis coût-efficacité, avec un abattement à plus de 70 % de plus des deux tiers des substances organiques analysées. Côté filières extensives, les chercheurs se sont penchés sur des filtres garnis de matériaux adsorbants, charbon actif et alternatifs (zéolithe, argile expansée) et sur une zone de rejet végétalisée (ZRV) de forte pente. Les coûts additionnels ont été chiffrés entre 0,1 à 0,30 euro le mètre cube. Les filtres à charbon actif se sont avérés plus intéressants que les matériaux alternatifs qui nécessitent un renouvellement très régulier pour conserver leurs performances. La ZRV n'a eu qu'une efficacité réduite à cause de son faible temps de séjour (inférieur à 10 minutes). Enfin, sur les boues, quatre filières (séchage thermique, solaire, compostage et filtres plantés de roseaux) ont été suivies sur neuf installations différentes. L'étude, qui visait les substances les plus adsorbées dans les boues (HAP, BPA, etc.), a montré une faible élimination, voire une accumulation pour certaines après traitement.
À l'issue du projet, des recommandations concrètes ont été élaborées, notamment sur l'intérêt de certains traitements tertiaires intensifs. « Mais attention, leur coût limite l'application à des zones sensibles pour le milieu récepteur », précise Marina Coquery, coordinatrice de l'étude à l'Irstea. Prochaine étape, creuser l'efficacité des ZRV. « Dans le cadre de l'action Irstea/Onema ZRV (2013-2015), nous chercherons à déterminer le rôle de la photodégradation, du sol et des plantes dans l'élimination des micropolluants », précise la chercheuse.
