Au cours des dernières années, en réponse à la croissance démographique entraînée par l’industrialisation et l’urbanisation, associée au changement climatique, l’exacerbation de la pénurie d’eau dans de nombreux endroits a suscité une attention accrue portée à l’amélioration de la manière dont nous traitons nos eaux. Il est obligatoire, pour préserver les contaminations humaines et polluantes, d'effectuer un traitement correct des eaux usées.
Heureusement, comme pour d’autres aspects du progrès, de meilleurs outils pour l’eau sont aujourd’hui plus efficaces et plus respectueux de l’environnement que jamais. Parmi les différentes technologies innovantes, on citera les Bioréacteurs à Membrane (MBR) combinant une phase biologique suivie d'une filtration membranaire pour les eaux traitées qui seront réutilisées ou rejetées dans un environnement.
Digestion anaérobie Une autre technologie populaire de valorisation énergétique des déchets est la digestion anaérobie, un processus biologique naturel propre aux déchets organiques. Cela réduit les émissions de gaz à effet de serre et améliore la qualité de l’eau, réduisant ainsi globalement notre dépendance aux combustibles fossiles.
L’un des défis les plus difficiles auxquels doivent faire face presque toutes les entreprises de gestion et de traitement de l’eau est en effet l’élimination des boues. Cela a suscité une responsabilité inhérente dans la recherche de solutions durables, d’une gestion écologique des déchets et de la récupération des ressources.
Par exemple, l’une des solutions durables peut être l’épandage direct sur le sol et son utilisation comme engrais (biosolides) pour fournir directement les nutriments appropriés nécessaires aux cultures sans ou avec un ajout minimal de produits chimiques. Une autre approche consiste à recycler les ressources telles que le phosphore et l’azote des eaux usées vers l’agriculture ou l’industrie.
De plus, les technologies de traitement de l’eau plus sûres devraient s’appuyer sur des services énergétiques plus élevés et sur la réutilisation d’eaux hors tension ou recyclées liées à des énergies renouvelables respectueuses de l’environnement. Grâce à ces pratiques, deux choses bénéficieront à la communauté, telles que la réduction du gaspillage d'eau et de l'empreinte carbone du traitement de l'eau, qui peuvent également améliorer le gain global en matière de durabilité (économie de ressources).
Les matériaux biodégradables contribuent potentiellement à une avancée significative dans les moyens de traitement de l'eau et de réduction de la pollution par les déchets. Ces matériaux sont utilisés pour un système d'égouts plus efficace et l'eau rejetée dans les installations afin d'améliorer les propriétés biologiques des eaux usées. Les matériaux biodégradables peuvent également diminuer le volume de boues produites et l'élimination des nutriments peut être meilleure avec une consommation d'énergie moindre [57-59].
Par exemple, les biopolymères, en tant que type de matériau biodégradable, peuvent être utilisés pour améliorer les caractéristiques de décantation et de déshydratation des boues. Biodégradable et biocompatible : fabriqué à partir de substances naturelles telles que des plantes, des algues ou des bactéries ; les biopolymères sont bons pour l'environnement. Cela réduit le besoin d'additifs chimiques tels que des coagulants/floculants nocifs et coûteux.
Une autre solution consiste à utiliser un biosorbant dans le traitement des eaux usées d'algues, avec une efficacité connue, en utilisant une méthode de biosorption efficace et respectueuse de l'environnement. Ils ont offert un moyen de séquestrer l’azote et le phosphore, réduit les émissions de gaz à effet de serre (en partie parce que lorsque nous consommons des organismes d’ordre supérieur, relativement peu d’algues s’échappent dans l’atmosphère) et fourni des masses d’énergie biodégradables.
L’éventail des défis et des opportunités qui ont un impact sur l’environnement pour le secteur du traitement de l’eau et de la gestion des services publics est vaste. L’un des défis les plus sérieux concerne l’eau potable et l’assainissement, provoquant une crise en temps réel dans presque toutes les régions du monde (principalement dans les pays en développement).
La croissance des populations humaines et l’expansion de l’utilisation des terres augmentent la concurrence pour les ressources en eau, exacerbant encore la rareté de l’eau en plus de mettre en danger les écosystèmes et la biodiversité. Pendant ce temps, le changement climatique augmente la température mondiale et influence le régime des pluies qui entraîne des inondations ou des sécheresses, ce qui signifie que l'élévation du niveau de la mer entraîne une plus grande intrusion d'eau salée et diminue collectivement sa qualité.
Pourtant, il est possible d'améliorer à la fois le traitement et la gestion de l'eau, minimisant ainsi les dommages que nous infligeons aux écosystèmes. Quelques exemples peuvent inclure le développement de nouvelles technologies, des solutions de construction durable et l'adoption d'approches intégrées de gestion des ressources en eau qui s'étendent de la source à la prestation de services en amont et en aval jusqu'à l'élimination.
Avantages d'un bon traitement et d'une bonne gestion de l'eau pour la communauté ET l'économie. Ces systèmes assurent une meilleure santé publique, une réduction de la morbidité et de la mortalité dues aux maladies d'origine hydrique ainsi qu'une eau potable ou des eaux potables ; un débit soutenu pour maintenir les habitats aquatiques dans les tronçons fluviaux afin que les fonctions qui répondent le mieux aux exigences environnementales soient conservées (comme c'est le cas de la disponibilité des zones protégées) ; les flux épuisés pendant les débits de base se produisent sur des heures consécutives avant une prévision de six heures de la demande créant des allocations de parts de marché entre les fournisseurs de capacité d'offre supplémentaire.
De plus, un traitement efficace des eaux usées peut offrir de nouvelles possibilités économiques en rendant la récupération de l'énergie et des ressources possible ainsi que la création d'emplois. La mise en œuvre d’approches adaptatives de gestion de l’eau réduira l’impact des coûts à long terme, tout en les rendant beaucoup plus résilientes au climat et à d’autres stress environnementaux.
Par conséquent, la récupération et la gestion de l'eau deviennent un aspect clé afin de préserver la santé de l'humanité ainsi que l'environnement (en réduisant la pollution et en diminuant la contamination par les déchets) [13]. Des solutions innovantes pour transformer durablement l’efficience, l’efficacité et la durabilité des pratiques de traitement et de gestion de l’eau sont nécessaires, avec un simple test montrant qu’une technologie efficace utilisant des matériaux biodégradables peut fournir un service d’eau potable peu coûteux. Bien que ces sujets soient truffés de difficultés, cibler ces domaines est une préoccupation majeure pour les décideurs politiques et les chercheurs de tous les secteurs industriels en raison des profonds effets positifs sur les communautés et l’économie.
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