Traitement durable des eaux usées dans un contexte urbain
Les stations d'épuration des eaux usées (STEP) ont considérablement amélioré l'assainissement de l'eau à l'échelle mondiale dans un contexte d'urbanisation et d'industrialisation croissantes. Cependant, le procédé de boues activées (BA), vieux de plus d'un siècle et utilisé pour le traitement microbiologique des eaux usées, fait face aux défis emblématiques de l'Anthropocène. Les émissions de gaz à effet de serre (méthane et oxydes d'azote), l'efficacité énergétique, la valorisation des ressources telles que les boues et les minéraux dans une perspective d'économie circulaire, le traitement des micropolluants (comme les produits pharmaceutiques ou phytosanitaires) et leur impact sur les écosystèmes en aval doivent désormais être pris en compte. Ces problématiques s'inscrivent dans un contexte de changement climatique marqué par des périodes de sécheresse plus fréquentes et des tempêtes de forte intensité. La STEP de l'Eurométropole de Strasbourg (EMS), actuellement exploitée par Veolia, traite les eaux usées de l'équivalent d'un million d'habitants. Elle illustre localement les défis globaux auxquels sont confrontées les STEP. En adoptant une approche de co-conception de solutions innovantes, intégratives et interdisciplinaires pour améliorer la gestion et le traitement de l'eau, ce Living Lab se positionne comme un précurseur dans la réponse aux grands défis des STEP du XXIᵉ siècle.
Comment le Living Lab contribuera à relever les enjeux clés
Le Living Lab a pour ambition de promouvoir une collaboration synergique entre la recherche académique (CNRS, Université de Strasbourg, ENGEES), les organismes publics (EMS) et le secteur privé (Veolia) dans le cadre du continuum science-société. Plus qu’un simple observatoire, il vise à :
i) co-créer des connaissances pour une compréhension plus holistique du métabolisme urbain,
ii) unir les forces pour minimiser les impacts humains sur les ressources en eau, et
iii) améliorer en continu les performances des traitements des eaux afin de répondre aux exigences des socio-écosystèmes en aval.
À l’intersection des thématiques de recherche « Durabilité urbaine » et « Durabilité de l’eau », le Living Lab co-définira et co-construira une feuille de route commune pour accompagner la transition vers une gestion durable des ressources en eau dans les sociétés modernes. À court terme, cela impliquera notamment :
- Le développement d’approches intégrées pour la surveillance des polluants et de la biodiversité en amont, sur site et en aval des STEP.
- La biodégradation microbienne pour le traitement des micropolluants dans les STEP.
- L’utilisation d’indicateurs microbiens comme bioindicateurs du fonctionnement des écosystèmes pour les STEP ainsi que pour les écosystèmes en amont et en aval.
- Une vision intégrative et socio-écosystémique de la gestion de l’eau, intégrant le métabolisme urbain et les écosystèmes en aval.