Innovation et durabilité au service de l’eau
Confronté à des eaux de plus en plus minéralisées, le Syndicat des Eaux du Sud-Est (SESE), en collaboration avec l’expertise de BEST Ingénieurs-Conseils, a lancé la réalisation de la première station d’osmose inverse du Luxembourg, intégrée au bâtiment Waasserschapp. Rencontre avec Andreas Hein, responsable technique du SESE, ainsi qu’avec Philippe Colbach chef de service adjoint chez BEST, et Laurent Busana, associé gérant et chef du service Eau potable chez BEST, qui reviennent sur cette initiative stratégique.
Un défi minéral et local
Depuis près d’un siècle, le SESE assure l’alimentation en eau potable de ses deux communes membres, Mondorf-les-Bains et Schengen. Contrairement à la plupart des opérateurs luxembourgeois, le syndicat n’est pas relié aux grandes interconnexions nationales ; il ne dispose que d’une modeste liaison de secours vers une commune voisine en Allemagne. Dans ce contexte, marqué par une croissance démographique continue et les besoins en eau suivant la même courbe, le forage de reconnaissance de Schlammstrachen, venant compléter ceux de Gréissen et de Wintrange, a mis en évidence un potentiel d’approvisionnement considérable. À lui seul, il permettrait de doubler la capacité actuelle et de couvrir à terme les besoins de près de 20.000 habitants.
Cependant, cette ressource abondante présente une contrainte majeure : sa minéralisation est telle que, même après mélange avec les autres ressources, les concentrations -notamment en chlorures – dépassent encore les seuils réglementaires. Autrement dit : une eau disponible en quantité, mais impropre à la consommation en l’état.
« Cette eau s’infiltre à travers les couches sédimentaires marines du Muschelkalk, riches en carbonates provenant notamment de coquilles fossilisées et renfermant également des dépôts salins. Cela explique à la fois sa forte minéralisation et sa teneur élevée en chlorures », précise Andreas Hein. Résultat : une eau naturellement très dure, difficile à distribuer sans traitement adapté.
Au cœur de la modernisation
Pour répondre à cette situation, il a fallu développer une solution capable de traiter une eau à la fois très dure et fortement chargée en chlorures. « Les méthodes traditionnelles, comme le simple mélange des ressources ou l’utilisation d’adoucisseurs domestiques, ne suffisaient plus : elles ne garantissaient pas une eau conforme aux normes de potabilité », explique Philippe Colbach, chef de service adjoint au service Eau potable. En effet, les adoucisseurs domestiques fonctionnent par échange d’ions, remplaçant le calcaire par du sodium. Or, dans le cas présent, cette technique aurait pour effet d’accentuer encore la salinité déjà élevée des eaux de forage, rendant l’eau du robinet impropre à la consommation.
De plus, la mise en place d’un traitement centralisé sous l’égide du syndicat s’avère, à terme, économiquement plus avantageuse : elle permet de garantir une eau de qualité à l’ensemble des usagers à un prix de vente maîtrisé, alors que l’exploitation individuelle d’adoucisseurs domestiques engendre des coûts élevés pour chaque ménage.
Dans la genèse du projet, le bureau d’étude s’est assuré de sa faisabilité. Cette première phase avait un double objectif : identifier un site adapté et concevoir un réseau de conduites permettant d’acheminer l’eau vers cette station centralisée avant de la redistribuer vers les différents réservoirs locaux. Parallèlement, il fallait déterminer la technologie de traitement la plus adaptée à la spécificité de l’eau locale.
Pour concevoir et planifier cette solution innovante, le SESE a confié la mission à BEST Ingénieurs-Conseils dès 2017. La phase initiale a consisté à confirmer la faisabilité du projet, avec le double objectif d’identifier un site central apte à accueillir les nouvelles installations et concevoir un réseau de conduites permettant d’acheminer l’eau vers cette station centralisée avant de la redistribuer vers les différents réservoirs locaux. En parallèle, il convenait de déterminer la technologie de traitement la mieux adaptée à la spécificité de l’eau locale, étape décisive pour garantir la qualité future de l’approvisionnement.
Durant cette approche, un projet pilote a été mis en place près du forage de Gréissen. Pendant plusieurs semaines, une station de traitement à échelle réduite reproduisant exactement la technologie envisagée a permis de tester les ressources disponibles, ainsi que la nouvelle ressource encore hypothétique à l’époque. « Les résultats ont montré que cette eau pouvait être rendue conforme aux normes de potabilité, même avec le nouveau forage à forte teneur en chlore », détaille Philippe Colbach.
C’est ainsi que le choix s’est porté sur l’osmose inverse, technologie désormais appliquée à l’échelle de la station principale. Cette méthode est la seule capable de déminéraliser l’eau, en supprimant à la fois le calcaire et les chlorures. « Ce procédé permet de filtrer l’eau à l’échelle moléculaire. L’eau produite par la station est presque totalement déminéralisée, ne conservant que la molécule H₂O. Afin de la rendre à nouveau potable, équilibrée et agréable au goût, cette eau à zéro degré de dureté est ensuite mélangée avec un mélange des ressources minéralisées, ce qui permet d’atteindre une dureté finale d’environ 20 degrés », exprime Laurent Busana, associé-gérant du service Eau potable chez BEST.
Par ailleurs, le projet prévoyait également une réorganisation complète du site. Le bâtiment existant a donc été rénové et réaménagé pour intégrer les nouvelles installations de traitement, mais aussi des bureaux et un laboratoire. Les travaux incluent aussi des modifications structurelles, des nouveaux systèmes électriques et des systèmes de gestion des eaux usées. Le bâtiment est également à la pointe de la technologie grâce à l’utilisation d’une ventilation mécanique et d’une pompe à chaleur pour le refroidissement et le chauffage.
Une connexion numérique entre la station de traitement et les bureaux administratifs assure par ailleurs une gestion en temps réel de l’ensemble des opérations de traitement.
Dans ce cadre, BEST Ingénieurs-Conseils a assuré le rôle central de superviser la construction et l’aménagement du bâtiment principal Waasserschapp, ainsi que du réservoir d’eau adjacent, d’installer les équipements électromécaniques de la station et de moderniser les forages existants afin d’optimiser l’alimentation en eau.
La réussite de ce projet repose en grande partie sur l’investissement personnel d’Andreas Hein, dont l’engagement et la détermination a su convaincre les décideurs politiques. Stephan Weber, chef de projet senior, a également été un acteur clé, collaborant étroitement avec Andreas Hein tout au long du projet. Le bâtiment devrait voir l’achèvement des travaux et sa mise en service complète en 2026.
Une station tournée vers l’avenir
Conçue pour répondre aux besoins actuels et futurs, la station de traitement a été pensée sur le long terme Sa capacité actuelle couvre déjà largement la demande des communes membres, et elle pourra être doublée si la croissance démographique se poursuit au rythme des dernières années, assurant ainsi une distribution sécurisée d’eau potable jusqu’aux années 2040-2050.
« À plus long terme, une deuxième station, pilotée par le Syndicat des eaux du barrage d’Esch-sur-Sûre (SEBES), devrait voir le jour non loin du site et traiter l’eau de la Moselle avec la même technologie. Elle constituera un second pilier pour sécuriser l’approvisionnement local », explique Philippe Colbach. « La conception des infrastructures elle-même est pensée pour durer : les réservoirs et réseaux enterrés sont construits pour résister 50 à 100 ans et l’équipement technique pourra être renouvelé périodiquement. Donc, même lorsque la technologie initiale aura atteint ses limites, le site pourra continuer à fonctionner efficacement. Dans le cas où la nouvelle unité du SEBES n’est pas mise en service, il est tout à fait possible qu’une nouvelle technologie vienne la remplacer ou la compléter. Dans tous les cas, les éléments structurels sont durables et assurent la continuité de l’approvisionnement en eau, que ce soit via des procédés innovants ou par l’ajout de nouvelles installations », ajoute Laurent Busana.
Découvrir l’eau autrement
Au-delà de sa mission première de garantir l’approvisionnement en eau potable, la station a également pour but de devenir un lieu de rencontre et d’apprentissage pour petits et grands. « Nous voulons que ce soit plus qu’un site technique. L’idée est d’aménager, à côté du bâtiment, une place conviviale avec des activités, une petite aire de jeux et des installations autour de l’eau pour en faire un espace ouvert aux familles et notamment aux plus jeunes », développe Andreas Hein. Son ouverture est prévue pour l’été prochain.
Dans ce même esprit, une exposition permanente devrait voir le jour à l’étage du bâtiment. Elle présentera non seulement des informations générales sur la ressource, mais aussi sur le fonctionnement de l’osmose inverse et son rôle dans la potabilisation de l’eau. « Il s’agit de rendre visible ce qui, le plus souvent, reste invisible », poursuit Laurent Busana, « les citoyens doivent comprendre pourquoi l’eau potable a un coût et mesurer l’ampleur des technologies et des efforts mis en œuvre pour que, chaque matin, ils puissent simplement ouvrir leur robinet et boire une eau de qualité », conclut-il.