La conservation de l'eau est un sujet de discussion majeur au sein de l'industrie depuis de nombreuses années maintenant et sera, sans aucun doute, parmi les problèmes les plus critiques auxquels l'humanité sera confrontée à l'avenir. Nulle part cela n'a été plus évident que dans la ville de Cape Town, en Afrique du Sud, au début de cette année. La pénurie d'eau était si grave que le «jour 0» a été établi comme le jour où il n'y aurait tout simplement plus d'eau. Avec une population d'environ 4 millions de personnes, la crise était imminente.
Les mesures de conservation réussies ont retardé «Day 0»
Des mesures de conservation drastiques ont été imposées et la bonne nouvelle est qu'elles ont largement réussi. La consommation d'eau au Cap et aux alentours pour l'irrigation a été réduite d'environ 60% tandis que le grand public a réduit au strict minimum toute consommation d'eau non essentielle (par exemple, laver les voitures, longues douches, etc.). En raison de ces mesures de conservation agressives, le jour 0 a été repoussé de la date limite initiale d'avril 2018 à fin juin 2018. À l'heure actuelle, le jour 0 a maintenant été reporté en 2019 à condition que les mesures de conservation se poursuivent, et la pluie apporte un certain soulagement au 4 sécheresse d'une année dont la région a souffert. La question de la croissance démographique est un autre défi qui doit être pris en compte car la population du Cap a presque doublé depuis la fin de l'apartheid en 1995, ce qui alourdit encore plus les infrastructures municipales.
Le défi inattendu de la conservation de l'eau
J'ai fait deux voyages en Afrique du Sud au cours des douze derniers mois et j'ai vu de mes yeux le défi de la conservation de l'eau, ainsi qu'un défi unique de traitement des eaux usées résultant de leurs initiatives de conservation extrêmes. Pour la plupart des usines de traitement des eaux usées municipales avec lesquelles j'ai l'habitude de traiter, leurs caractéristiques influentes ne changent pas de manière significative, à l'exception des pluies occasionnelles ou des problèmes de dimensionnement associés à la croissance ou à la diminution des populations. Néanmoins, ces défis ont tendance à être soit à court terme (c'est-à-dire les événements de pluie), soit à se développer lentement (c'est-à-dire les déplacements de population). Le problème que j'ai vu à Cape Town était un problème auquel je n'aurais peut-être pas pensé si j'étais à leur place. Bien que la consommation d'eau réduite ait entraîné une réduction significative du débit vers les installations de traitement des eaux usées locales, le chargement des déchets réels n'a pas changé de manière significative. Autrement dit, alors que la population produisait une quantité similaire de déchets, il y avait beaucoup moins d'eau pour les transporter, ce qui faisait que les flux d'eaux usées devenaient beaucoup plus concentrés.
En conséquence, la DBO, ainsi que les charges de nutriments (par exemple ammoniaque, phosphore, etc.), sont devenues une tâche unique et difficile à surmonter, compte tenu de l'hydraulique des installations de traitement existantes. Lors de leur construction initiale, les systèmes de traitement des eaux usées étaient conçus pour certaines conditions et fonctionnaient probablement bien lorsque les conditions d'exploitation étaient telles qu'elles étaient au moment de la construction. Cependant, réduire le débit de l'influent tout en recevant la même masse de déchets par jour (c'est-à-dire le chargement de la DBO) représentait un défi majeur. La modification des conditions d'exploitation pour tenir compte des changements drastiques des caractéristiques de l'influent (c'est-à-dire que la concentration d'ammoniac augmente de plus du double) n'est pas quelque chose qui peut être facilement résolu avec la conception existante, l'hydraulique et la population biologique acclimatée. Il renvoie essentiellement les ingénieurs à la planche à dessin pour déterminer quels ajustements et modifications sont nécessaires pour que leur usine traite adéquatement ses eaux usées dans des circonstances aussi uniques.
Solutions créatives pour Cape Town
Les solutions potentielles aux défis du traitement biologique proviennent souvent d'une ingénierie créative et d'une réflexion hors des sentiers battus. La situation au Cap n'est pas différente. L'Université du Cap a expérimenté l'utilisation de bioraffineries non seulement pour produire de l'eau propre à l'usage du public, mais aussi pour extraire des ressources qui peuvent rendre le processus économiquement viable. Alors que les flux d'eaux usées concentrées peuvent s'avérer problématiques pour les stations d'épuration conventionnelles telles qu'elles ont été conçues, ils peuvent présenter une opportunité pour une bioraffinerie d'extraire une plus grande valeur.
Comme beaucoup d'usines de traitement biologique avec lesquelles j'ai travaillé au fil des ans, chacune a son propre ensemble de problèmes uniques et, très probablement, des opportunités uniques. Et il est probable que nous devions tous commencer à réfléchir à la manière dont nous pouvons gérer notre ressource la plus précieuse - l'eau - de manière plus créative.
En savoir plus sur les recherches de l'Université du Cap dans ce domaine.
