Au lieu d’utiliser l’ozonation pour la propreté de l’eau potable, l’équipe a travaillé sur l’idée totalement nouvelle de s’en servir pour améliorer l’épuration des eaux usées. Le Prof. Urs von Gunten souligne qu’il n’aura fallu que 15 ans pour passer de l’idée à une technologie applicable dans la pratique. C’est un fait rare. Les expérimentations en laboratoire ont abouti au développement de modèles cinétiques. Très tôt, les sous-produits d’oxydation potentiellement toxiques, qui peuvent se former lors des réactions avec l’ozone, ont été rendus inoffensifs par un post-traitement biologique. Des tests ont été effectués, d’abord sur des installations pilotes puis à grande échelle. Des valeurs de référence ont été définies pour surveiller et contrôler le processus, et l’équipe a apporté la preuve, en collaboration avec la pratique, que le procédé peut être géré en toute sécurité par les exploitants de STEP. «Les coûts et la consommation d’énergie étaient un critère important», précise Urs von Gunten.

Pour expliquer la nomination à ce prix, trois aspects sont mis en avant:

• De la recherche à la pratique
  Premièrement, le travail de l’équipe constitue un excellent exemple de la manière dont la recherche approfondie sur l’analyse chimique, les mécanismes de réaction et les effets, en l’occurrence les processus chimiques d’oxydation, et en particulier l’ozonation, a permis de passer d'une description du problème scientifiquement fondée à une solution innovatrice puis à sa mise en œuvre technique à grande échelle.
   
• Une collaboration interdisciplinaire dans l’intérêt général
  Deuxièmement, ce succès est le résultat d'un effort concentré et interdisciplinaire de chimistes, ingénieurs et chercheurs en sciences sociales de l’environnement et un exemple montrant comment les principes chimiques ont été utilisés dans diverses disciplines pour relever un défi sociétal.
   
• «Swissness» exemplaire
  Troisièmement, il est souligné que l’équipe est un formidable exemple de «Swissness». Les études ont été menées de manière très approfondie et décrites dans des revues scientifiques internationales de premier plan, tout en conduisant au développement d’un traitement chimique des eaux usées pratique et rentable, considéré aujourd'hui à l’international comme «l’approche suisse» et appliqué dans de nombreux endroits.

Éloge de Californie…

David Sedlak, l'un des plus éminents experts de l’eau au monde, professeur à Berkeley, souligne que l’approche suisse n’est pas utilisée qu’en Europe aujourd’hui. Les principes développés à l’Eawag ont conduit à l’utilisation de l’ozonation, en particulier dans les régions où l’eau est rare et où les eaux usées sont transformées en eau sanitaire ou potable, comme aux États-Unis: «L’équipe de l’Eawag a fait un travail de pionnier et montré que l’ozonation est utilisée comme élément d’un système de traitement global. Elle a ainsi donné au monde un instrument pour protéger les écosystèmes aquatiques, éviter les pénuries d'eau et garantir une gestion responsable des produits chimiques», déclare le professeur Sedlak.

…et de la pratique

Aujourd'hui, on a vite fait de dire que l’équipement des STEP avec une étape supplémentaire contre les micropolluants est dû à une modification de la législation suisse. Chef de projet pendant de nombreuses années auprès de la société d’ingénieurs Holinger, Michael Thomann a réalisé plusieurs aménagements de STEP avec l’ozonation, accompagnés par l’équipe scientifique de l’Eawag. Il est aujourd'hui professeur d’ingénierie de l’eau et de l’environnement à la Haute école spécialisée du nord-ouest de la Suisse (Fachhochschule Nordwestschweiz). M. Thomann clarifie la chronologie du développement: «Ce sont les travaux de l’équipe de l’Eawag qui ont permis la modification de la législation suisse, très remarquée au niveau international, pour l’élimination des micropolluants organiques.»

L’extension progresse

L’extension du traitement suisse des eaux usées à un niveau supplémentaire contre les micropolluants progresse. Depuis 2014, 25 installations ont été équipées, la planification ou la construction sont en cours pour près de 50. L’un des procédés utilisés est l’ozonation. D’autres techniques employées sont le charbon actif en poudre, le charbon actif en grains ou des procédés combinés. L’objectif est que les stations d’épuration équipées réussissent à éliminer une moyenne de 80% des composés traces organiques et contribuent ainsi de manière significative à la protection des écosystèmes aquatiques et des ressources en eau potable.