Comment la Turquie transforme des boues polluées en eau propre
Une technologie durable fondée sur des processus naturels
Dans la province turque de Çankırı, au nord d'Ankara, un projet de recherche original montre comment des micro-organismes naturels peuvent contribuer à l'épuration des eaux usées polluées.
Ce qui était au départ un problème environnemental lié à l'industrialisation croissante est devenu, grâce à la technologie EM® (micro-organismes efficaces), un exemple prometteur de traitement circulaire de l'eau.
Cette étude, menée par Zehra Gülten Yalçın, Mustafa Dağ (Université Çankırı Karatekin) et Ercan Aydoğmuş (Université Fırat, Elazığ), a évalué l'utilisation de micro-organismes actifs comme méthode biologique de traitement des eaux usées dans la région de Şabanözü.
Les résultats sont remarquables : non seulement les métaux lourds tels que le strontium ont été presque entièrement éliminés, mais la qualité de l'eau et l'équilibre écologique se sont également considérablement améliorés, et ce avec une consommation d'énergie et d'oxygène inférieure à celle des méthodes conventionnelles.
Le défi : la pression de l'eau et la pollution en Turquie
La Turquie s'est fortement industrialisée au cours des dernières décennies. Des villes comme Ankara et Istanbul attirent de plus en plus de population et d'industrie, ce qui entraîne une pression croissante sur les ressources en eau.
Dans de nombreuses régions, le volume d'eaux usées réutilisées reste limité, alors que les besoins en eau potable augmentent en raison de l'agriculture, de l'industrie et du changement climatique.
Les stations d'épuration traditionnelles – qui reposent souvent sur la coagulation chimique, la chloration et l'échange d'ions – sont coûteuses à entretenir et consomment beaucoup d'énergie. De plus, ces procédés génèrent souvent des sous-produits chimiques susceptibles de causer des dommages à l'environnement.
C'est pourquoi on observe un intérêt croissant pour les alternatives biologiques : des méthodes qui utilisent des micro-organismes vivants pour décomposer les polluants et rétablir les processus naturels.
Les recherches turques sur l'EM® s'inscrivent parfaitement dans cette quête mondiale de solutions naturelles et régénératrices.
Qu'est-ce que l'EM® au juste ?
EM® (Micro-organismes efficaces) est un mélange composé notamment de bactéries lactiques, de levures, de bactéries photosynthétiques et d'autres microbes bénéfiques qui, ensemble, forment un écosystème puissant et autorégulé.
Ce concept a été mis au point au Japon par le professeur Teruo Higa et est aujourd'hui utilisé dans le monde entier dans les domaines de l'agriculture, de la gestion des déchets et du traitement de l'eau.
Ce qui rend l'EM® unique, c'est que :
- Il agit aussi bien dans des conditions riches en oxygène (aérobies) que dans des conditions pauvres en oxygène (anaérobies),
- Les matières organiques se décomposent sans pourrir ni dégager d'odeur,
- Il produit des enzymes et des antioxydants qui freinent les processus d'oxydation.
Ainsi, l'EM® peut même être intégré dans des stations d'épuration existantes en tant qu'étape complémentaire ou de soutien.
Cela permet une dégradation plus rapide des déchets, un environnement microbien plus stable et une réduction de la formation de boues.
L'essai à Şabanözü : là où tout a commencé
L'étude a été menée dans le district de Şabanözü, une région où l'activité industrielle ne cesse de se développer depuis les années 80.
Le projet local de réhabilitation du cours d'eau Sanı et de station d'épuration des eaux usées – cofinancé par l'Union européenne – a été retenu comme site d'essai.
L'objectif : démontrer comment la technologie EM® peut contribuer à l'élimination des métaux lourds et des polluants organiques présents dans les eaux usées.
Des échantillons ont été prélevés dans le réseau d'assainissement existant et traités avec une solution EM.
Avant et après le traitement, des paramètres tels que le pH, la conductivité, la turbidité, l'azote, les phosphates, la teneur en oxygène et les métaux lourds ont été mesurés.
Les analyses ont été réalisées conformément aux normes internationales (TSE 266, ISO 6878-1, DIN 38405, EN ISO 11905-1), à l'aide d'un spectromètre ICP-OES Plasma Quant 9100 pour la détection des métaux.
Les résultats : une eau visiblement plus propre
Les chiffres montrent une tendance claire : après l'application de l'EM®, la turbidité est passée de 18,5 NTU à 2,27 NTU, soit une réduction de 88 %.
La teneur en fer a diminué de 83 %, celle en manganèse même de 92 %.
La concentration en phosphates a baissé de 76 %, et la teneur totale en azote a diminué de 25 %.
Le résultat le plus impressionnant a toutefois été la diminution de la concentration en strontium, un métal lourd dont la concentration dans les eaux usées brutes dépassait largement les 7,5 ppm : après traitement par les EM, elle était inférieure au seuil de détection (< 5 ppm).
Cela démontre que l'EM® ne se contente pas de traiter la pollution organique, mais qu'il est également capable de fixer efficacement les métaux lourds ou de les transformer en formes moins nocives.
De plus, la teneur en oxygène de l'eau a augmenté, tandis que la demande chimique et biochimique en oxygène (DCO/DBO) a diminué.
Cela permet de réduire les besoins en aération, ce qui se traduit par des économies d'énergie directes dans le processus de traitement.
Comment les micro-organismes font la différence
Le fonctionnement de l'EM® repose sur une combinaison d'oxydation biologique, de dégradation enzymatique et de symbiose microbienne.
Les bactéries présentes transforment la matière organique en composés stables tels que l'acide lactique et les acides naturels.
Cela permet de stabiliser le pH et de créer un environnement dans lequel les bactéries responsables de la putréfaction ne peuvent pas se développer.
De plus, les micro-organismes EM produisent des substances bioactives (telles que des antioxydants et des chélateurs) qui contribuent à fixer et à neutraliser les métaux lourds.
Ils contribuent ainsi à l'adsorption et à la précipitation biologiques – des processus naturels qui ne sont normalement obtenus qu'à l'aide de produits chimiques.
Le résultat est un système d'épuration vivant qui maintient son propre équilibre tout en régénérant l'environnement.
Des eaux usées à la restauration des écosystèmes
Ce qui rend cette étude particulièrement remarquable, c'est que l'eau purifiée contient encore des micro-organismes EM actifs après traitement.
Lorsque cette eau est rejetée dans l'environnement, ces microbes restent actifs et contribuent à la régénération de la vie du sol, des plantes aquatiques et de la microfaune.
Au lieu de se contenter de purifier, EM® enrichit l'écosystème.
Les chercheurs soulignent que cette propriété est cruciale pour les zones rurales et agricoles : l'eau traitée peut être réutilisée pour l'irrigation, ce qui permet de boucler le cycle de l'eau, du sol et des plantes.
La technologie EM® s'inscrit ainsi parfaitement dans le concept plus large de l'agriculture circulaire et de la gestion durable de l'eau – des valeurs qui sont également au cœur des préoccupations d'Agriton.
Avantages pratiques et potentiel d'avenir
Les avantages de l'utilisation de l'EM® sont évidents :
- Réduction des coûts liés à l'énergie et à l'oxygène (besoin d'aération réduit)
- Aucune utilisation de produits chimiques nocifs
- Réduction du volume des boues
- Aucun résidu toxique
- Amélioration de la biodiversité dans les effluents
Le système s'intègre facilement aux installations existantes et peut être adapté à des applications tant municipales qu'industrielles.
En Turquie, les collectivités locales et les exploitations agricoles manifestent un intérêt croissant pour une utilisation plus large de cette technologie, notamment dans le cadre de l'assainissement des boues et du traitement des odeurs.
Conclusion : les micro-organismes naturels, alliés d'une eau pure
L'étude menée par Yalçın et ses collègues démontre de manière convaincante que les micro-organismes actifs (EM®) constituent une alternative durable au traitement chimique conventionnel.
Non seulement elles purifient l'eau, mais elles rétablissent également l'équilibre écologique tout en réduisant les coûts d'exploitation.
Face à la pression croissante exercée sur les ressources en eau à l'échelle mondiale, le message de cette étude est clair : l'avenir du traitement de l'eau ne réside pas dans l'utilisation de davantage de produits chimiques, mais dans le fait de travailler avec la nature, plutôt que contre elle.
“ Quand l'eau vit, la Terre vit avec elle. ”
Références (sélection)
Yalçın, Z. G., Dağ, M., & Aydoğmuş, E. (2023). Traitement des eaux usées à l'aide de micro-organismes actifs et évaluation des résultats. Revue internationale de recherche avancée en sciences naturelles et en ingénierie, 7(4), 55–61.
Yalçın, Z. G., Dağ, M., & Aydoğmuş, E. (2022). Élimination des matières organiques dissoutes dans l'eau potable à l'aide de micro-organismes actifs (EM). European Journal of Science and Technology, 34, 10–13.
Van Lier, J. B., Mahmoud, N., & Zeeman, G. (2008). Traitement anaérobie des eaux usées. Dans Traitement biologique des eaux usées : principes, modélisation et conception.
Crini, G., & Lichtfouse, E. (2019). Avantages et inconvénients des techniques utilisées pour le traitement des eaux usées. Environmental Chemistry Letters, 17, 145–155.
www.wte.de/en/references/wastewater-treatment-atakoey-turkey
