Unités de traitement d'Ans et de Waroux

Unité de traitement des eaux

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Le contexte

Les eaux, qui arrivent à l'unité d’Ans, proviennent de l’importante nappe aquifère de Hesbaye. L’ensemble de l’infrastructure captant l’eau dans la craie traverse le sous-sol de 14 communes à des profondeurs variant entre 30 et 60 mètres. Avec un total de 45 km de galeries et 17 km d’aqueducs de liaison, il s’agit d’un patrimoine exceptionnel et unique au monde.

La zone d’alimentation s’étend sur plus de 14.000 ha soumis à des pressions anthropiques importantes. La présence de nombreuses exploitations agricoles, ainsi qu’une urbanisation grandissante ont pour conséquence, depuis de nombreuses années, une augmentation des concentrations en nitrates et produits phytosanitaires dans le sous-sol. Les eaux, captées à des fins de production d’eau destinée à la consommation humaine, n’échappent pas à cette tendance. Malgré un travail important de conscientisation des multiples acteurs à l’origine de cette dégradation, les études démontrent un risque potentiel de dépassement des valeurs de potabilité de l’eau.

Les captages de Hesbaye représentant un enjeu stratégique dans le cadre du schéma régional d’exploitation des ressources en eau sur l’ensemble du territoire de la Wallonie, la CILE a décidé d’investir dans le traitement de l’eau des zones les plus sensibles. L'unité de traitement, située à Ans, représente la partie centrale de ces investissements. Capable de produire 35.000 m³ d’eau par jour, elle regroupe plusieurs processus de traitement en un même lieu.

Une station évolutive, conçue sur mesure et utilisant des équipements de qualité.

1. Relèvement des eaux 

L’eau des galeries de Hesbaye est acheminée vers le site d’Ans par deux aqueducs gravitaires et parallèles.

Un dispositif de relèvement des eaux permet d’alimenter l'unité de traitement située à 5 mètres de dénivelé plus haut.

2. Abattement de nitrates/Procédé Nitrazur 

L’eau a pénétré la station et peut, maintenant, être pompée vers la première étape du traitement. Il s’agit de l’abattement des nitrates au moyen d’un processus de dénitrification biologique sur un lit bactérien (biolite) réparti sur quatre filtres. Le procédé porte le nom de Nitrazur.

Le contrôle des conditions de fonctionnement à l’intérieur du filtre s’effectue notamment par ajout d’une source de carbone (éthanol) et de phosphore (acide phosphorique) nécessaires à la vie de la flore bactérienne dénitrifiante. Il assure la croissance d’une biomasse composée de bactéries hétérotrophes d’origine naturelle permettant la réduction des nitrates en azote gazeux. L’azote gazeux constitue 80 % de notre atmosphère terrestre, ce rejet de traitement ne constitue donc en rien une source de pollution.

3. Aération 

L’eau est ensuite dirigée vers une cascade assurant sa parfaite aération. Cette étape permet une oxydation des éventuelles traces de nitrites formées lors du processus de dénitrification.

4. Abattement des produits phytosanitaires/procédé Carbazur 

Les produits phytosanitaires sont éliminés par absorption sur une batterie de 4 autres filtres constitués de charbon actif en grains (CAG). Cette opération ne nécessite aucun ajout de réactif.

Tous les 4 à 5 ans, le CAG sera envoyé en centre de traitement agréé pour régénération à haute température (élimination des produits phytosanitaires absorbés).

5. Flottation/Recirculation

Les étapes d’abattements des nitrates et des produits phytosanitaires nécessitent de procéder à des lavages réguliers des filtres.

Plutôt que d’être mises en décharge, ces eaux de lavage (2500 à 3500m³/j) sont traitées par un procédé de flottation permettant, d’une part, de concentrer les particules dans une boue épaisse qui sera envoyée sur le filtre presse et, d’autre part, de récupérer, par la partie basse du système, une eau pouvant être renvoyée en tête de traitement.

Ce type de récupération et de traitement des eaux de lavage, afin d’être récupéré dans la filière de production d’eau potable, est une première européenne.

6. Désinfection au chlore/Electrochloration 

Enfin, l’eau va être soumise à une étape de désinfection par électro-chloration, première belge dans le domaine. Cette technique basée sur l’électrolyse d’une solution saturée en chlorure de sodium (sel de cuisine) permet de générer, in-situ, la quantité d’hypochlorite de sodium dilué (eau de javel) nécessaire au traitement.

Ce procédé remplace avantageusement les chlorations classiques à l’hypochlorite concentré ou au chlore gazeux, source de risques non négligeables dans leur transport, leur manipulation et leur stockage.

Résidus de traitement et gestion des boues 

A la suite des différentes opérations de lavage, pour 35.000 m³ d’eau produits quotidiennement, seuls 15 m³ devront être évacués à l’égout vers la station d’épuration d’Oupeye qui en assurera le traitement avant rejet à la Meuse. En outre, la station ne génère que quelques 1 à 2 m³ de boues valorisables en agriculture.

Poste de contrôle et de gestion à distance

Le site est entièrement automatisé, il fonctionne en permanence, 24h/24, 7 jours sur 7. Il peut être piloté à distance grâce à de nombreux capteurs et analyseurs en ligne surveillant en permanence les différentes étapes du processus de traitement.

Objectifs de traitement

A la sortie de l’ensemble de ces processus, l’eau ne présente plus que des teneurs en nitrate de 25 mg/l et des concentrations en produits phytosanitaires inférieures à 10% de ce qu’autorisent les normes européennes pour la distribution d’eau potable. Elle est alors envoyée vers des réservoirs d’une capacité totale de 5.000 m³ disponibles sur le site-même.

Elle sera ensuite acheminée par gravité vers la ville de Liège ou refoulée en direction des ouvrages d’art de Sainte-Walburge et de Saint-Gilles.

Intégration paysagère et considérations environnementales

L’intégration de la station dans le tissu urbain avoisinant a guidé et orienté le projet vers des bâtiments aux lignes modernes, épurées et fonctionnelles. Aucune odeur, aucun bruit ne viennent perturber l’environnement direct du site.

L’ensemble des organes techniques en connexion avec l’extérieur du bâtiment de traitement est dissimulé par une « seconde peau » en acier blanc perforé. Les autres bâtiments, existants ou neufs, ont été traités de manière identique afin d’offrir aux riverains directs une architecture homogène basée sur une volumétrie simple exempte d’appendices disgracieux.

Limiter l’impact environnemental a également été moteur du projet. Cela a influencé le choix des techniques de traitement (dénitrification, l’électro-chloration et valorisation des déchets en agriculture), mais a également guidé l’aménagement des bâtiments et des espaces verts, gérés en fauchage tardif.

Si la toiture de la station de traitement sera prochainement équipée de plus de 900 panneaux photovoltaïques, les autres bâtiments sont déjà recouverts de toitures vertes.

Près de 200 arbres, 3600 plans de fougères et autres plantations sont venues densifier la végétation du site. Une grande partie des espaces verts est recouverte par une prairie fleurie à base d’espèces indigènes.

L’ensemble de ces éléments permet de favoriser le développement de la biodiversité tout en limitant les interventions d’entretien.

Une communication vers le grand public 

Enfin, la volonté était de pouvoir disposer d’un site dimensionné pour accueillir tant un public initié que le grand public et leur faire découvrir les actions mises en œuvre pour mettre à disposition de nos clients une eau de grande qualité au moyen d’outils performants. Aussi, l'unité de traitement d’Ans dispose-t-elle d’un amphithéâtre et d’espaces de réception et de réunion appropriés répondant aux critères actuels d’un accueil professionnel.

Unité de traitement de Waroux

Un investissement  local pour une eau de qualité

Capable de produire 730.000 m³ d’eau par an, l'unité de traitement de Waroux regroupe plusieurs processus de traitement de l'eau en un même lieu.

Retrouvez de nombreuses informations à ce sujet dans notre dépliant web téléchargeable.

Zone vulnérable et Protection

Depuis les années 90, la CILE entretient des liens étroits avec les agriculteurs de Hesbaye pour promouvoir, ensemble, une agriculture durable sur les 14.000 ha de la zone de protection des galeries.

Et les agriculteurs n’ont pas ménagé leurs efforts ces dernières années.

Pourtant, alors que les mesures au niveau du sol montrent que les pertes en azote et pesticides vers les eaux souterraines ont diminué de manière significative, les modèles indiquent que les concentrations en nitrates et certains pesticides pourraient encore augmenter dans l’eau avant que l’on puisse constater une inversion des tendances. En effet, les nitrates s’infiltrant lentement dans les sols, la pollution des eaux souterraines est encore souvent, aujourd’hui, le résultat des pratiques du passé.

Des efforts sont donc encore nécessaires et la CILE continuera à s’investir dans des actions de partenariat avec les agriculteurs en concluant avec eux un « contrat de captage » élaboré avec la Société Publique de Gestion de l’Eau et avec l’expertise de la société Protect’eau.

En attendant, elle a décidé de traiter l’eau qu’elle produit pour s’assurer la maîtrise de sa parfaite qualité.

La station de traitement, située à Waroux, représente une partie locale des investissements consentis par la CILE dans la gestion de la qualité de l’eau. Capable de produire 730.000 m³ d’eau par an, elle regroupe plusieurs processus de traitement en un même lieu.

La station de traitement

Les objectifs de l'unité sont de réaliser un abattement de la teneur en nitrate (NO3) à la moitié de la norme et de réduire les produits phytosanitaires à l’état de traces infimes.

Relèvement des eaux

Sur le site de Waroux, les eaux du Puits A sont acheminées vers l'unité de traitement au moyen de pompes immergées depuis la galerie de captage située à 30 m de profondeur.

Abattement des nitrates : dénitratation 

L’abattement de la concentration en nitrates est réalisé par résine échangeuse d’ions.  La technologie mise en place est, toutefois, une première en Belgique et consacre une invention brevetée par la société belge Puritech. 

La particularité de ce procédé consiste en une régénération en continu des lits de résines répartis sur 20 bouteilles en lieu et place de deux volumineux silos fonctionnant en alternance.

Cette technologie améliore grandement l’efficience du processus d’échange ionique en utilisant au maximum la capacité régénératrice de la saumure.

Les avantages sont une consommation en réactifs (chlorure de sodium = sel de cuisine) diminuée, ainsi qu’une réduction drastique du volume d’eau contenant le nitrate enlevé de l’eau produite et destiné à être envoyé en station d’épuration avant son rejet vers le milieu naturel. In fine, seuls 5 m³ sont perdus pour un volume d’eau produit de 2.000 m³, soit 0.25 %.

La sélectivité de la résine permet de descendre à une valeur de l’ordre de 10mg NO3/l en sortie du module.  Etant donné que l’objectif  de teneur en sortie de traitement est de 25 mg NO3/l, une certaine partie de l’eau brute est by-passée et ne doit donc pas passer par la filière de traitement.

La saumure et l’eau adoucie nécessaires au bon fonctionnement du traitement sont générées in situ.

Abattement des produits phytosanitaires

L’abattement des pesticides est réalisé à l’aide de charbon actif en grains. Grâce à sa surface très spécifique, le charbon peut adsorber les produits phytosanitaires sans aucun réactif.  Au bout de quelques années (3 à 5 ans), la surface du charbon sera saturée et celui-ci devra être régénéré.

De plus, ce traitement nécessite un lavage des charbons au rythme d’une fois par semaine.

Désinfection au chlore

Du chlore liquide (eau de javel) est injecté en fin de processus de traitement afin de garantir la qualité bactériologique de l’eau jusqu’au robinet du consommateur. L’approvisionnement de la cuve de chlore est bimensuel.

Stockage

L’eau traitée est ensuite stockée dans deux réservoirs enterrés, d’une capacité de 270 m³ chacun. Cette eau est ensuite refoulée vers les châteaux d’eau de Waroux et de Xhendremael. La consommation habituelle de ce réseau de distribution est de l’ordre de 1.500 m³/jour.  La station a été dimensionnée afin de faire face aux différents projets d’extension de la zone d’habitat et des zones d’activités économiques.

Evacuation des rejets vers la station d’épuration de l’A.I.D.E. (Awans)

Les rejets de la dénitratation sont fortement concentrés. Au travers d’un partenariat avec l’A.I.D.E, une conduite spécifique a été posée entre la station de production d’eau potable et la station d’épuration des eaux usées d’Awans située rue de Jemine.  Les nitrates y sont digérés par le processus de cette station d’épuration et ne se retrouveront pas dans l’eau renvoyée au milieu naturel.

Télégestion

Le traitement de l’eau s’effectue en flux continu, via un outil de télégestion performant,  ne nécessitant aucune présence humaine sur le site.

Des analyseurs de nitrates, de chlore, de la dureté de l’eau, de sa turbidité et de son pH, mais aussi l’état de fonctionnement des groupes de pompes et des débits d’eau sont rapatriés sur le dispatching central de la CILE qui signale toute anomalie aux techniciens de garde. Il en va de même pour toute intrusion, le bâtiment étant équipé d’un système d’alarme.

Intégration paysagère et considérations environnementales 

L’architecture de la station a été étudiée par le bureau Greisch. Le défi majeur à relever était d’intégrer ce bâtiment dans la nouvelle zone à bâtir tout en rappelant son lien avec l’eau.

L’idée d’un bâtiment atypique à l’allure d’un iceberg a, petit à petit, fait son chemin.

De plus, le processus de traitement de ce bâtiment se veut inodore et insonore.

Afin de mener une politique de développement durable en accord avec la préservation de la ressource, il a été décidé de procéder à l’entretien végétal de la parcelle par fauchage tardif. Ce choix  favorise le développement de la biodiversité tout en limitant les interventions d’entretien.