Risques réduits liés aux eaux usées des hôpitaux

Éliminer les résidus pathogènes et pharmaceutiques sur placePHOTO: Christine Anna Hastrup, ingénieure environnement chez DHI, prélève de l'eau traitée provenant de l'hôpital de Herlev, près de Copenhague, au Danemark.

Une usine pilote fait appel à la technologie Grundfos pour débarrasser les eaux usées, d'un hôpital danois, des résidus biologiques et médicaux que les traitements classiques ne peuvent éliminer. Ce projet vise à résoudre un problème mondial.

Le 2 octobre 2014, des techniciens de l'hôpital de Herlev, près de Copenhague, ont lâché un flux d'eaux usées traitées pouvant contenir la solution à un problème primordial. Jusqu'ici, les analyses ont montré que cette eau ne contient... presque rien.

Et c'est un résultat extraordinaire.

Les eaux usées hospitalières ne peuvent pas être traitées par des moyens ordinaires

Les eaux usées des hôpitaux du monde entier contiennent généralement des traces de virus, de germes multi-résistants, d'agents contrastants et de médicaments de chimiothérapie, entre autres. De petites quantités de perturbateurs endocriniens et autres résidus médicamenteux font également partie du mélange qui passe des patients au réseau public d'assainissement par l'intermédiaire des toilettes des hôpitaux.

De là, ces substances sont généralement transférées dans une station d'épuration publique. C'est là que les problèmes commencent vraiment, d'après Ulf Nielsen, éco-urbaniste en chef pour le cabinet de conseil en environnement de l'eau DHI Denmark.

« Les stations d'épuration municipales ne sont pas prévues pour traiter les déchets médicamenteux et biologiques. C'est pour cela que nous détectons maintenant ces substances dans nos cours d'eau », déclare Ulf Nielsen, qui étudie le problème des eaux usées hospitalières depuis plusieurs années.

PHOTO : le processus de traitement Grundfos Biobooster prévoit notamment d'envoyer les effluents de l'hôpital à travers une série d'unités de filtration à membrane à très haute pression.

Les eaux usées sont dangereuses pour la santé et pour l'environnement

Ulf Nielsen souligne que les eaux usées hospitalières peuvent représenter un danger pour la santé humaine, en particulier pour les employés des stations d'épuration. Pendant les fortes pluies et les inondations, les bassins de retenue du réseau d'assainissement peuvent déborder.

Elles représentent également un danger pour la vie marine. Une fois les effluents traités et relâchés dans l'environnement avec leur part résiduelle d'agents pathogènes et de produits pharmaceutiques, la faune locale est constamment en danger.

« Même à très faible concentration, les substances contenues dans les eaux usées provenant d'un hôpital peuvent affecter la vie animale », explique Ulf Nielsen. « Les œstrogènes, par exemple, peuvent causer l'apparition de poissons hermaphrodites. Certains antalgiques sont toxiques pour les truites et certains médicaments psychoactifs peuvent modifier le comportement des poissons et des oiseaux. »

La réglementation relative aux hôpitaux n'est pas toujours entièrement appliquée

Au Danemark, les municipalités travaillent encore à résoudre le problème de la réglementation et de la normalisation du traitement des effluents hospitaliers, annonce Poul Madsen, vice-président du groupe Grundfos Solutions : « La réglementation entrera en vigueur d'ici un an ou deux, mais il n'y encore aucune obligation concernant les process de traitement spécifiques. Les effluents des hôpitaux et des particuliers sont traités de la même manière, ce n'est pas une approche très performante. »

Entre-temps, la Commission européenne a inscrit trois produits pharmaceutiques sur une liste de surveillance concernant les substances pouvant être réglementées à l'avenir. À l'heure actuelle, il n'existe toutefois aucune norme européenne concernant les résidus pharmaceutiques ou pathogènes dans les effluents hospitaliers.

Un partenariat innovant résolu à s'attaquer au problème

Pour faire face à la question des eaux usées, le gouvernement régional du Grand Copenhague (région de la capitale du Danemark) a mis en place en juillet 2012 un partenariat innovant regroupant l'hôpital de Herlev et un certain nombre d'acteurs publics et privés, dont DHI Denmark et Grundfos A/S.

L'objectif de ce partenariat était de trouver une solution permettant d'éliminer les substances problématiques dans les effluents hospitaliers plutôt que de les diluer avec d'autres effluents dans le réseau public d'assainissement. Il était tout naturel de demander à Grundfos de faire partie de ce partenariat, indique Sophie Hæstorp Andersen, présidente de la région.

« Grundfos avait déjà testé d'excellentes technologies en laboratoire avec d'autres hôpitaux de notre région », fait-elle observer. « L'arrivée de Grundfos nous a permis de profiter de cette expérience. »

Le traitement décentralisé est la clé du succès

Le résultat de cet effort d'innovation a été rendu public le 2 octobre 2014 : une station d'épuration compacte, sur mesure, conçue par le département BioBooster Grundfos, et installée juste à côté de l'hôpital. Le traitement local des eaux usées est la clé du succès du système, affirme Poul Madsen, de chez Grundfos.

« Notre station reçoit directement les effluents de l'hôpital. Ils ne sont pas mélangés avec l'eau du réseau public d'assainissement. Cela nous permet de cibler plus particulièrement les substances présentes dans les effluents hospitaliers », explique-t-il.

PHOTO : le système BioBooster purifie les effluents hospitaliers en trois étapes.

Sûre, flexible et radicalement différente

La nouvelle station d'épuration est équipée de process de purification biologique, d'un système de membranes à filtration en céramique, et d'une phase de « finition » avec du charbon actif et de l'ozone. L'installation est extrêmement flexible : chaque élément de ce système modulable peut être étendu, supprimé ou adapté afin de répondre à des besoins évolutifs.

La disposition de la station est radicalement différente des stations d'épuration traditionnelles.

« En général, les effluents des hôpitaux sont transférés dans de grosses stations d'épuration municipales, occupant beaucoup d'espace et qui nécessitent de longues canalisations entre l'hôpital et la station », déclare Poul Madsen. « Nous avons mis au point une station d'épuration compacte qui peut être livrée en quatre ou cinq modules préfabriqués. Elle n'est pas plus grosse qu'un petit pavillon et permet de traiter les effluents hospitaliers sur place, puis de les relâcher en toute sécurité dans l'environnement local. »

Les odeurs et les agents pathogènes aériens sont également traités sur place : ils sont séparés de l'air avant que celui-ci ne ressorte du système de traitement confiné. Les boues du système (comprenant les résidus pathogènes) sont séchées sur le site, puis transportées jusqu'à à un incinérateur local.

Les eaux usées traitées peuvent devenir une ressource

Le système de traitement n'est encore qu'un projet pilote. DHI continue à surveiller les eaux traitées et à les analyser en recherchant une centaine de substances différentes jusqu'à la fin de la phase pilote, fin 2ème trimestre 2015. Pendant cette phase, les eaux sont renvoyées vers le réseau d'assainissement et les stations d'épuration publiques.

Si les résultats des analyses de DHI sont conformes aux promesses entrevues, l'eau purifiée n'aura plus besoin de passer par le réseau général. Une partie sera réutilisée localement dans les eaux techniques de l'hôpital, et une autre partie sera relâchée directement dans la rivière voisine Kags, où elle contribuera à stabiliser le débit de la rivière pendant les mois d'été.

En d'autres termes, l'eau qui était auparavant un danger peut, à l'avenir, devenir une ressource.

Une nouvelle réglementation pourrait susciter l'intérêt pour des technologies d'avenir

Poul Madsen est heureux de constater que, depuis quelques années, les législateurs s'intéressent de plus près à la question de la réglementation des effluents hospitaliers. Au Danemark, la station d'épuration de Herlev permettra de fixer la norme pour la réglementation municipale à venir concernant les effluents hospitaliers, remarque-t-il.

« Il y a vraiment besoin d'un réglementation dans ce domaine », ajoute Poul Madsen. « Nous rejetons tout un tas de substances dans l'eau que nos descendants seront amenés à boire. »

Il pense également que des limites contraignantes pour les substances médicamenteuses et biologiques dans les eaux usées vont susciter l'intérêt pour des technologies futures permettant aux hôpitaux de respecter les nouvelles obligations.

Le modèle de Herlev suscite l'intérêt au niveau international

Sophie Hæstorp Andersen est convaincue que le système de traitement récemment inauguré pourrait trouver un écho important auprès des hôpitaux du monde entier qui rencontrent les mêmes problèmes que l'hôpital de Herlev.

« Nous pensons avoir trouvé la solution à un problème que de nombreux hôpitaux connaissent, aussi bien au Danemark que dans le reste du monde. Elle fait parler d'elle à l'étranger et nous avons déjà accueilli un certain nombre de délégations internationales, dont une de Chine. »

Poul Madsen croit également beaucoup à l'avenir du nouveau système de traitement :

« L'hôpital de Herlev est le premier à se doter de cette technologie. Mais je crois que les perspectives vont bien au-delà. Dans les prochaines années, cette technologie va devenir très importante, en particulier dans les pays industrialisés où elle suscite l'intérêt des politiques et où l'on se soucie de l'environnement. »

Cliquez ici pour plus d'informations sur la solution de traitement des effluents de l'hôpital de Herlev.

Pour des informations complémentaires, merci de nous contacter à l'adresse biobooster@grundfos.com.





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