Au cours des dernières années, en réponse à la croissance de la population due à l'industrialisation et à l'urbanisation, couplée à l'aggravation du changement climatique qui accentue la pénurie d'eau dans de nombreux endroits, il y a eu beaucoup plus d'attention portée à l'amélioration de la manière dont nous traitons nos eaux. C'est une obligation pour préserver les contaminations humaines et liées aux émissions grâce au traitement adéquat des eaux usées.
Heureusement, comme pour d'autres aspects du progrès aujourd'hui, de meilleurs outils pour l'eau - plus efficaces et plus respectueux de l'environnement que jamais auparavant. Parmi les diverses technologies innovantes, l'une d'elles est le Bioclaveur Membranaire (MBR) qui combine une phase biologique suivie d'une filtration membranaire pour l'eau traitée, qui pourra être réutilisée ou rejetée dans l'environnement.
La digestion anaérobie Une autre technologie populaire de conversion des déchets en énergie est la digestion anaérobie, un processus biologique naturel unique aux déchets organiques. Elle réduit les émissions de gaz à effet de serre et améliore la qualité de l'eau, diminuant également globalement notre dépendance aux combustibles fossiles.
L'un des défis les plus difficiles, que presque toutes les entreprises de gestion et de traitement de l'eau doivent affronter, est en effet l'élimination des boues. Cela a suscité une responsabilité inhérente à 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'application directe sur le sol et l'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 des ressources telles que le phosphore et l'azote des eaux usées pour les réintroduire dans l'agriculture ou l'industrie.
De plus, les technologies de traitement de l'eau plus sûres devraient s'appuyer sur des services énergétiques supérieurs et sur la réutilisation d'eaux refroidies ou recyclées liées à des énergies renouvelables respectueuses de l'environnement. À travers ces pratiques, il y aura deux choses qui seront bénéfiques pour la communauté, telles que la réduction du gaspillage d'eau et de l'empreinte carbone du traitement de l'eau, ce qui pourrait également améliorer l'ensemble du gain en durabilité (économie des ressources).
Les matériaux biodégradables peuvent potentiellement contribuer à une étape importante dans les moyens de traitement de l'eau et de réduction de la pollution des déchets. Ces matériaux sont utilisés pour un système d'égouts plus efficace et pour l'eau rejetée dans les installations afin d'améliorer les propriétés biologiques des eaux usées. Les matériaux biodégradables peuvent également réduire le volume de boues produites et l'élimination des nutriments peut être meilleure avec une consommation d'énergie inférieure [57-59].
Par exemple, les biopolymères en tant que type de matériau biodégradable peuvent être utilisés pour améliorer les caractéristiques de consolidation et de déshydratation dans les 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 peut réduire le besoin d'additifs chimiques tels que des coagulants/floculants nocifs et coûteux.
Un autre est d'utiliser un biosorbant dans le traitement des eaux usées contenant des algues, avec une efficacité reconnue grâce à une méthode de biosorption respectueuse de l'environnement et efficace. 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 de haut niveau, relativement peu d'algues s'échappent dans l'atmosphère), et fourni des masses d'énergie biodégradables.
La gamme de défis et d'opportunités qui impactent l'environnement dans le secteur du traitement de l'eau / de la gestion des utilities est vaste. L'un des défis les plus sérieux inclut l'accès à l'eau potable sûre et à l'assainissement, causant une crise en temps réel dans presque toutes les parties du monde (principalement les pays en développement).
Les populations humaines croissantes et l'extension de l'utilisation des terres augmentent la concurrence pour les ressources en eau, exacerbant encore davantage la pénurie d'eau ainsi que menaçant les écosystèmes et la biodiversité. En même temps, le changement climatique augmente la température globale, influence les modèles de précipitations, ce qui entraîne des inondations ou des sécheresses, ce qui signifie également une élévation du niveau de la mer provoquant une intrusion accrue d'eau salée ainsi qu'une dégradation de sa qualité.
Il est pourtant possible d'améliorer à la fois notre traitement et notre gestion de l'eau, minimisant ainsi les dommages que nous infligeons aux écosystèmes. Certains exemples peuvent inclure le développement de nouvelles technologies, des solutions de construction durables et l'adoption de approches intégrées de gestion des ressources en eau qui couvrent l'ensemble du processus, de la source à la livraison du service, en amont comme en aval, jusqu'à l'élimination.
Avantages d'une bonne gestion et traitement de l'eau pour la communauté ET l'économie Ces systèmes permettent une amélioration de la santé publique, une réduction de la morbidité et de la mortalité liées aux maladies hydriques ainsi qu'un accès à une eau potable sécurisée ; un débit soutenu pour maintenir les habitats aquatiques dans les sections fluviales afin que les fonctions qui répondent le mieux aux exigences environnementales soient préservées (tel est le cas avec la disponibilité des zones protégées) ; des débits réduits pendant les périodes de base se produisant sur plusieurs heures avant une prévision de six heures des demandes, créant des allocations de parts de marché parmi les fournisseurs supplémentaires de capacité.
De plus, un traitement efficace des eaux usées peut offrir de nouvelles possibilités économiques en rendant possible la récupération d'énergie et de ressources, ainsi que la création d'emplois. La mise en œuvre de méthodes de gestion adaptative de l'eau réduira l'impact à long terme des coûts, tout en les rendant bien plus résilientes aux changements climatiques et aux autres contraintes environnementales.
Par conséquent, le réemploi et la gestion de l'eau deviennent un aspect clé pour préserver la santé de l'humanité ainsi que celle de l'environnement (en réduisant la pollution et en diminuant la contamination par les déchets) [13]. Des solutions innovantes sont nécessaires pour améliorer de manière durable l'efficacité, l'effectivité et le caractère durable des pratiques de traitement et de gestion de l'eau, avec un test simple montrant qu'une technologie efficace utilisant des matériaux biodégradables peut offrir un service d'eau potable peu coûteux. Bien que ces sujets soient remplis de difficultés, cibler ces domaines est une préoccupation majeure pour les décideurs politiques et les chercheurs dans tous les secteurs de l'industrie, en raison des effets positifs profonds sur les communautés et l'économie.
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