Perspectives de gestion intégrée des eaux en milieu urbain Valorisation des eaux usées traitées et des eaux pluviales
en Tunisie
Akiça Bahri
Mardi 8 janvier 2019, Tunis Plan
Introduction Valorisation des eaux usées traitées Valorisation des eaux pluviales Gestion intégrée de l’eau en milieu urbain Conclusion Anomalie de température et Indice de précipitation aux horizons 2050 et 2100 (INM, 2015)
Augmentation des moyennes de temp. entre 1,4 et 2,1 C par rapport à la moyenne calculée sur période 1961-1990
Baisse des précipitations entre 2 et 16 % par rapport à la période 1961-1990
Augmentation des moyennes de temp. entre 1,9 et 2,9 C par rapport à la moyenne calculée sur période 1961-1990
Baisse des précipitations entre 10 et 35 % par rapport à la période 1961-1990 Tunisie en 2050 + 1,4 - 2,1°C
Fréquence plus accrue de vagues de chaleur
2-16 % réduction de la pluviométrie
Élévation du niveau marin 17 - 40 cm
Accélération de l’intrusion marine dans les nappes côtières Augmentation de la fréquence des évènements extrêmes (inondations, sècheresses)
Tensions croissantes sur les ressources en eau (qté, qlté) entraînant une diminution des rendements agricoles
Ressources (littoral, agricoles, biodiversité) et activités sectorielles (santé, agriculture, tourisme, etc.) affectées Objectifs de développement durable (ODDs) (2015-2030)
17 objectifs ambitieux et 169 cibles Objectifs de développement durable (ODDs)
Objectif 6, cible 2 : “D’ici à 2030, assurer l’accès de tous, dans des conditions équitables, à des services d’assainissement et d’hygiène adéquats …”
Objectif 6, cible 3 : “D’ici à 2030, améliorer la qualité de l’eau en réduisant la pollution, en éliminant l’immersion de déchets et en réduisant au minimum les émissions de produits chimiques et de matières dangereuses, en diminuant de moitié la proportion d’eaux usées non traitées et en augmentant nettement le recyclage et la réutilisation sans danger de l’eau” Valorisation des eaux usées Assainissement
6,3 millions d’habitants branchés au réseau d’assainissement dans les communes prises en charge
Taux d’accès à l’assainissement: 65 % Rural; 96 % Urbain 260 Mm3 d’eaux usées traitées dans 115 STEPs:
106 STEPs EU urbaines 2 STEPs EU industrielles 7 STEPs EU rurales 82 BA faible charge, 8 BA moyenne charge, 14 lagunage aéré ou naturel, 2 lits bactériens 53 % des EUT concentrées dans le Grand Tunis 1ère STEP à Tunis (1929)
STEP de La CHERGUIA B.A. (1958) Choutrana I (1986) 60 000 m3/j (120 000 m3/j.) STEP Choutrana I
BOUE ACTIVEE MOYENNE CHARGE + Digestion anaérobie + Déshydratation mécanique
STEP Choutrana II STEP Choutrana 1 STEPs GRAND TUNIS STEP Choutrana 2 STEP Côtière STEP Charguia Nord
Capacité nominale:97 Mm3/an STEP Sud Méliane 1 Volume actuel: 88 Mm 3/an STEP Sud Méliane 2 Un changement de mentalité de
“traiter les eaux usées pour pouvoir les rejeter”
à “faire de la récupération des ressources et de la réutilisation
l’objectif du traitement tout en protégeant la santé publique” Water Reuse l’une des principales solutions d’adaptation au CC
Incitations à la Reuse Particularité de la Reuse
Elle redonne un usage à des eaux usées qui sont dans le système classique des déchets
Elle propose la production d’une eau à destination avec des standards de qualité adaptés à un usage particulier
Elle connecte dans le petit cycle de l’eau le système de production d’eau avec celui de traitement
Elle offre: aux gestionnaires de nouvelles options dans les conflits d’usage aux usagers de nouvelles opportunités de maintenir ou de développer leurs activités et de produire de la valeur sans prélever de ressources supplémentaires dans l’environnement
Source: CVT AllEnvi, 2016 Une Eau « One Water » Plusieurs qualités d’eau
Filière unique Plusieures filières La Reuse
La reuse doit être pensée en termes de préservation de l’environnement et de la santé et de valorisation socio-économique des EUT et par conséquent de création de richesses et d’emplois
Les bénéfices à évaluer constituent le fil directeur Principes directeurs
La reuse n’est pas un choix mais une nécessité Les EU sont une ressource et doivent être traitées comme telles Les EU sont un bien économique, social et environnemental Les EU font partie intégrante du bilan des ressources en eau et leur
réutilisation est un instrument de mobilisation et de préservation de ces ressources Leur rejet est un gaspillage que l’on doit s’efforcer d’éviter La qualité des EU doit être protégée des différentes sources de pollution Options de reuse Source: GWI, 2009
- Irrigation agricole 2. Irrigation d’espaces verts 3. Recharge de nappes 4. Recréationnelle et Environnementale 5. Reuse urbaine nonpotable 6. Recyclage et reuse industrielle 7. Potable Reuse
Usage le plus important et le plus en expansion Si Lassâad Ben Osman Options de Reuse en Tunisie
Actuelles Potentielles Réutilisation agricole non restrictive Irrigation agricole restrictive Aquaculture Irrigation d’espaces verts et de Usages récréatifs et
parcours de golf environnementaux Recharge de nappes Recharge de nappes Reuse environnementale Agroforestrie Reuse industrielle Reuse urbaine nonpotable Reuse à des fins d’eau potable STATIONS D’EPURATION EN TUNISIE ET REUTILISATION
115 STEPs Taux de réutilisation : 15-25 % 58 % cultures fourragères, 12 % céréales,
15 % arbres fruitiers, 10 % terrains de golf, 5 % cultures industrielles 20 mil./m3
66 STEPs concernées par de la « reuse » - 62 Mm3 d’eaux usées traitées - 24,3 % des EUT du pays dont 33 % destinés à de la reuse agricole : 30 STEP irriguent 32 périmètres irrigués 8 STEP irriguent 10 terrains de golf 2 STEP pour la recharge de nappe 1 STEP (Gafsa) pour PPI et usage industriel (Groupe chimique) Un certain nombre d’espaces verts (parcs, jardins et espaces verts routiers)
plus 27 espaces verts de STEP
20,3 Mm3 (8 % des EUT) pour l’irrigation de 8100 ha de périmètres irrigués 6,5 Mm3 (2,5 % des EUT) pour l’irrigation des terrains de golf (1040 ha) 0,7 Mm3 (0,3 % des EUT) pour l’irrigation de 450 ha d’espaces verts 0,5 Mm3 (0,2 % des EUT) pour la recharge de nappe 0,2 Mm3 (0,1 % des EUT) pour l’usage industriel 33,5 Mm3 (13 % des EUT) pour les zones humides et écologiques
75 % des EUT rejetés dans le milieu (directement ou via des émissaires) et entrent à nouveau dans le cycle hydrologique ainsi que les eaux usées non-traitées en provenance des communes non raccordées Illustration d’un scénario de réutilisation d’eau non planifié ou de facto pour l’irrigation agricole avec des eaux de surface qui reçoivent les rejets d’un
effluent d’une station d’épuration en amont
Réutilisation planifiée pour l’irrigation agricole avec des EUT Etudes de cas dans l’Eure-et-Loire et Montpellier Degré d’impact des eaux usées au niveau des stations de jaugeage des rivières Loire, Le
Vistre, La Mosson et Le Lez dans le cas d’irrigation avec des eaux de surface
e
Source: European Union, 2017 Estimation de l’impact des eaux usées sur certains tronçons des rivières dans les bassins du Vistre, de La Mosson et du Lez (taux de dilution indiqués) La réutilisation indirecte de facto sous forme d’eau potable est une pratique commune
Source: Asano, 2010 Épidémies d’origine alimentaire liées à l’utilisation d’eau d’irrigation de qualité altérée
(adapté de Uyttendaele et al., 2015) Recommandations et réglementations sur la qualité de l’eau d’irrigation (adapté de Uyttendaele et al., 2015; Commission européenne, 2017) Principaux défis de la water reuse
Défis techniques: infrastructure, technologies rentables et fiables de traitement de l’eau, qualité de l’eau, meilleures pratiques de gestion
Obstacles institutionnels: fragmentation des responsabilités, cadre réglementaire Sécurité alimentaire et perception du public: problèmes très importants pour les
agriculteurs Éducation, participation et soutien du public pour renforcer la crédibilité et la
confiance Acceptabilité: dépend de la nécessité, de l’opportunité et de la connaissance de la
réutilisation Viabilité économique: tarification appropriée de l’eau, manque de prise en compte
des externalités, recouvrement des coûts de F&M, financement et subventions Forces motrices de la reuse
Volonté et engagement politiques Pression sans cesse croissante sur les ressources en eau et coût
d’opportunité de l’eau qui va en augmentant Préoccupation environnementale Cadre institutionnel et réglementaire Infrastructures d’assainissement et de traitement performantes Expérience acquise en matière de reuse Disponibilité des résultats de la recherche, niveau du savoir-faire Trois phases de développement de la Water Reuse
1962-1980: Phase pilote 1981-2000: Reuse planifiée 2001-2010?: Développement de la reuse ??? Usage agricole
CHIFFRES 30 STEP irriguent 32 périmètres irrigués 8 474 ha irrigués campagne 2016 Répartition des volumes contrastée
Source carte : Ministère de la Santé, EVOLUTION DES SUPERFICIES DES PI AMENAGES POUR L’IRRIGATION AVEC DES EUT DE 1965 à 2016
9000 8415 8150 8000 7640 8100 7900 8100
7000 6600 6000 6200 5000
4000
3000
2000 1000 1000 1200 1500
0 EVOLUTION DES VOLUMES ANNUELS D’EUT REUTILISES EN IRRIGATION (1996-2016)
20,0
18,0 18,0 18,3 14,8 15,8 17,9 16,9 14,1 16,0 14,0 14,5
12,0 12,7 11,6
10,0 10,7 9,9 10,2 10,6
8,0 7,7 8,0 8,0
6,0 5,5 6,3 4,0
2,0 Moyenne : 13 millions m3/an
0,0 Cas du complexe épuratoire de Tunis Nord
4 STEP Choutrana I (BA) 120 000 m3/j Choutrana II (BA) 40 000 m3/j Cherguia (BA) 60 000 m3/j Côtière Nord (lagunes) 40 000 m3/j
1 CANAL D’AMENEE 250 000 m3/j 1 STATION DE POMPAGE 35 000 m3/j vers Borj Touil 4 + 2 pompes 1000
m3/h chacune 120 m HMT Exutoire vers la mer
Cas de Borj Touil Réseau d’irrigation
EUT 3 785 ha Max (2007) superficies 1620 ha 42 Mm3 8% Min (2017) 306 8% production annuelle 3,5 ha Mm3 superficies irriguées (2016-2017)
Production agricole
Selon l’étude de conception du Réel 2017
PPI
Hiver Eté Hiver Eté
Céréales (ha) 1 480 - 0 0 Fourrages (ha) 925 600 161 108
Arboriculture (ha) 800 - 2 6
Autres - - 3 26 Total 3 785 306 Recharge de la nappe de Korba Recharge de la nappe d’Oued Souhil Les acteurs de la REUT Préconisations
CLARIFIER LA REPARTITION DES ROLES
- Limiter la dispersion des responsabilités et les chapelles
- Contractualiser entre les parties prenantes
REVOIR LA REGLEMENTATION
- Introduire des classes de qualité d’eau avec des contraintes afférentes
ADAPTER LE TRAITEMENT A L’USAGE
- Optimiser un éventuel traitement tertiaire en prenant en compte la logique multi-barrières
BATIR DES MODELES ECONOMIQUES VIABLES
- Caler avec lucidité la part des financements publics, celle de l’assainissement, et celle des
usagers
AMELIORER LE SYSTÈME DE CONTROLE
- Introduire des classes de qualité d’eau avec des contraintes afférentes
Objectifs du Plan Directeur National « Water Reuse 2050 »
« Développer une vision partagée et une stratégie à long terme, déclinée en plans d’action, pour le développement et la gestion durable de la réutilisation des eaux usées traitées »
Guider les politiques et les investissements futurs dans la REUT Valoriser les ressources en eaux usées à différentes fins de manière fiable,
durable et sans risques Filière reuse: de la collecte, au traitement et à la réutilisation des eaux
usées Approche Méthodologique
Engager: tous les secteurs concernés: assainissement, irrigation, énergie, agro- alimentation, etc. tous groupes d’acteurs - secteur public, société civile et secteur privé
Couvrir tous les aspects: technique, économique, institutionnel, social, réglementaire et environnemental
Reposer sur des approches participatives et inclusives Couvrir tout le pays et prendre en compte les spécificités régionales et locales Reposer sur des approches et l’utilisation de méthodes, de techniques et d’outils
innovants en matière de diagnostic et d’études prospectives, combinant à la fois les aspects qualitatifs et quantitatifs Phasage de l’étude
-
Phase 1. Collecte et analyse des données et proposition de méthodologie et de plan de travail
-
Phase 2. Diagnostic de la filière reuse et orientations de base 3. Phase 3. Analyse prospective 4. Phase 4. Perspectives et propositions 5. Phase 5. Elaboration des plans d’action détaillés et du Plan Directeur « Water
Reuse 2050 » Changement de qualité et usages multiples de l’eau
Marché de l’Eau Marché de l’Eau Usée
Qualité de Eau potable Norme Eau l’eau potable
Eau de surface / souterraine
Eau brute / Traitement Normes de Eau de mer des EU REU
Norme de rejet
Source d’eau à utiliser
Source: Asano, 2001 Scénarios de valeur économique
Directe Reuse industrielle Reuse agricole
Reuse potable
Diffuse Intense
Reuse Reuse urbaine environnementale
Reuse loisir
Indirecte Source: CVT AllEnvi, 2016 Analyse prospective Analyse des tendances d’évolution de la reuse
3 scénarios d’évolution de la reuse à considérer : 1. Filière reuse environnementale 2. Filière reuse agricole non restrictive 3. Filière reuse multi-usages
Comparaison technico-économique et environnementale détaillée qui justifiera le choix de la solution à retenir sur la base de son impact sur l’environnement, le bien-être des populations, sa faisabilité et sa durabilité
-
Formuler la vision de la reuse à l’horizon 2050 2. Définir les orientations du développement de la filière reuse 3. Elaborer le programme d’actions prioritaires Orientations du développement de la filière reuse
-
Adaptation de la gouvernance institutionnelle à la gestion future de la
-
Adaptation du cadre législatif et règlementaire à la gestion future de la
-
Développement de la reuse 4. Renforcement des instruments de gestion de la demande en EUT 5. Renforcement des capacités La Reuse et l’économie de l’eau
ReclaRimeceladimweadtewraitsersuispspulpiepdliehdehreere
But Bnuetendeeeddehderheere
Source: GWI, 2009 Flux de ressources et de déchets avec un potentiel de récupération et de réutilisation de l’eau, des nutriments, des
matières organiques et de l’énergie
Source: SEI basé sur WSP, 2014 RÉCUPÉRATION DES RESSOURCES ET RÉUTILISATION
Janicki omni-processor - transformer les boues fécales en électricité et en eau
Piloté par l’ONAS de Dakar Génère du carburant, de l’eau
purifiée et de l’engrais (cendres) Tue tous les pathogènes Pas d’émissions nocives
50,000-100,000 personnes 1500 kW/j d’électricité 11 m3/j d’eau potable Biosolides traités: 50 tonnes/j
humides (7 t/j sec) - 4,000 tonnes/an BV Cendres: 4 m3/day Chaleur: 30-60 GJ/j Empreinte: 312 m²
© Bill & Melinda Gates Toilette à nanomembrane de l’Université de Cranfield The Firmenich Malodor Control Project
Firmenich a mené une étude de terrain où ils ont recueilli des échantillons de selles provenant d’Inde, d’Afrique, des États-Unis et de Suisse et les ont synthétisés pour définir un spectre universel d’odeurs fétides L’étude a révélé que l’odeur des toilettes est composée de plus de 200 composés chimiques, mais tous ne sont pas associés à de mauvaises odeurs. Quatre en particulier semblent être associées à des odeurs instables: indole (matières fécales), p-crésol (basse-cour), diméthyl sulfure de soufre (eaux usées) et acide butyrique (vomissures / fromage) Gestion intégrée des eaux usées avec des installations décentralisées, satellites et centralisées
Source: Tchobanoglous et Leverenz, 2011 Windhoek the plant
Gammam O3 FeCl3 DAF KMnO4 NaOH Goreangab
2 layers Filtration
UF GAC GAC BAC O3/H2O2 O3 O3 NaOH
Cl2 Mixing tank 1/3-1/3-1/3
From other plants Échelle des propositions de valeur croissante liées au traitement des eaux usées et à la récupération de l’eau, des nutriments et de l’énergie (Source: IWMI, 2015)
Increasing investment
cost and revenue potential Source: Asano, 2002 “L’eau ne devrait pas être jugée selon son histoire mais selon sa qualité”
(Dr. Lucas van Vuuren, Windhoek, Namibie) Valorisation des eaux pluviales Source: Mahjoub, 1982 Source: Dhaher, 2011 Inondations en Tunisie Radiation et hydrologie des paysages urbanisés
Source: Schmidt (2005, 2009). Données sur l’énergie basées sur www.physicalgeography.net Influence du design urbain sensible à l’eau sur le cycle urbain de l’eau
Source: Hoban & Wong (2006) Gestion des eaux pluviales Défis de l’eau en milieu urbain
Nous avons besoin d’une perspective systémique du cycle de l’eau
Un atout majeur de l’innovation urbaine est de réunir les urbanistes et les
ingénieurs de l’eau et de l’environnement
Les planificateurs de l’eau peuvent influencer la planification et la conception
des villes afin qu’elles deviennent résilientes, plus agréables à vivre et durables, véritables moteurs d’une économie verte
Les praticiens de l’eau dans les zones urbaines et rurales sont confrontés à un
défi important: comment faire la transition vers des pratiques plus intégrées et durables Le futur de la gouvernance de l’eau en milieu urbain
Planification urbaine
Les villes évoluent d’«utilisatrices de ressources» à «gestionnaires de ressources»
Options technologiques et de gestion
Amélioration de la prestation des services Intégration dans les villes - sources et services: politiques sur le logement,
l’énergie, l’usage des terres, l’agriculture (urbaine et rurale) et la gestion des déchets soient alignées et contribuent à une utilisation optimale
des ressources en eau Intégration au delà des villes - différentes échelles et secteurs: villes, industrie, énergie, agriculture
et autres «Notre lutte pour la durabilité mondiale sera gagnée ou perdue dans les villes» (Ban Ki-Moon, 2012) Hammerby Sjöstad SINGAPOUR - PUB gère le Cycle Complet de l’Eau
Du drainage des eaux pluviales à l’approvisionnement, la collecte, le traitement et l’approvisionnement en eau potable, au traitement des eaux usées et à leur transformation en NEWater
Rain Sea
NEWater
Direct Non- Potable Use
Source: Wah Yuen Long, 2007 Sfax
500 000 habitants - Ville portuaire et industrielle - Pbs de pollution importants impactant la qualité de vie urbaine et son image
Politique de dépollution engagée par la municipalité de Sfax avec pour objectif de devenir une ville « verte » et sobre en carbone
En 2013, Premier Bilan Carbone en Tunisie, en Afrique du nord et même en Afrique: réduire la facture énergétique de la municipalité de Sfax réduire la consommation d’énergies fossiles et la substituer par le gaz et les énergies renouvelables notamment le solaire contribuer à la réduction de la pollution due aux gaz à effets de serre notamment le CO2
Première ville tunisienne ayant adhéré à la convention des Maires en 2014 Projet mené par la municipalité de Sfax en collaboration avec l’Agence Nationale de la
Maitrise de l’Energie (ANME) et l’Agence de Coopération Technique Allemande (GIZ) Projet Taparura
Transformer une zone de 420 ha située sur la côte, dont 260 devraient être gagnés sur la mer, impactée par des rejets industriels (3 Mm3 phosphogypse et métaux lourds (As, Pb, Cd, Cr, F, Zn, An, Cu), 55 ha), en un quartier urbain et touristique
Le projet Taparura est pour la première fois imaginé en 1985, alors que les premiers travaux (dépollution et remblaiement) pour sa réalisation commencent en 2006
Durée des travaux: 2,5 ans de 2006-2008
Taparura devrait intégrer un parc urbain, une plage de 3 km, ainsi que des zones résidentielles (20,000 hab.), commerciales et tertiaires Marche à suivre
Sensibiliser les décideurs, les dirigeants de l’industrie et de la communauté, les journalistes, les
écrivains, les scientifiques, les jeunes professionnels et les enseignants aux valeurs de l’eau et à leur importance en accordant une attention particulière aux groupes vulnérables et aux jeunes
Mobiliser des champions qui prêchent par l’exemple et mettent en valeur l’application de ces
principes de valorisation de l’eau dans différents contextes
Promouvoir l’action concertée des principaux acteurs tels que le gouvernement, les
municipalités, l’industrie et la société civile, en valorisant l’eau dans son contexte, et en identifiant les opportunités d’amélioration
Encourager les institutions et les réseaux clés à intégrer la valorisation de l’eau dans leurs
politiques et pratiques, en s’appuyant sur des critères ou des paradigmes existants tels que la responsabilité sociale des entreprises, l’environnement, le social et la gouvernance, le paiement pour les services écosystémiques
Mettre en place un programme d’action de valorisation de l’eau et des stratégies
d’investissement dans les institutions et les réseaux Merci
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