Le rejet d'eaux usées en mer endommage le littoral, les zones de baignade et les milieux marins où sont déversés les rejets des émissaires sous-marins utilisés à cette fin. Ces émissaires peuvent provenir de stations d'épuration (STEP, assurant un traitement complet et produisant un effluent de haute qualité) dont les eaux usées ne sont pas réutilisées à terre pour diverses raisons, ou de STEP (avec prétraitement et/ou traitement primaire et produisant un effluent de moindre qualité). À ces rejets “ contrôlés ” s'ajoutent des rejets “ incontrôlés ” provenant de stations de pompage des eaux usées (STEP) situées sur le littoral, dus à des pannes (obstructions, défaillances mécaniques ou électriques des équipements), à des débordements lors de fortes pluies, ou à d'autres types de rejets “ incontrôlés ” en mer, effectués avec ou sans canalisations. Par conséquent, la biodiversité et l'équilibre naturel de la mer et de ses fonds marins sont affectés par ces rejets, de même que l'image renvoyée aux touristes et aux populations locales quant à la qualité et à la gestion du milieu marin. Bien que des efforts considérables aient été déployés ces dernières années pour inverser cette tendance, et que les données aux niveaux local, régional et même national se soient nettement améliorées grâce aux investissements dans les stations d'épuration des eaux usées (STEP) et les stations de pompage (SP), ainsi qu'à l'amélioration et à l'extension des STEP, certaines zones problématiques du littoral nécessitent encore une attention particulière. Les îles Canaries possèdent le plus long littoral, le long duquel sont répartis environ 500 points de rejet d'eaux usées en mer. Parmi ceux-ci, environ 200 sont des rejets directs en mer (sans canalisation), et 312 autres sont rejetés par canalisations vers des émissaires (émissaires sous-marins ou déversoirs d'urgence de stations de pompage), selon les données du gouvernement des îles Canaries. De son côté, le Plan hydrologique de Tenerife (PHIT) indique que l'île compte actuellement 89 stations de pompage des eaux usées (EBAR), et que 107 autres sont prévues. De plus, 29 stations d'épuration des eaux usées (STEP) et 34 émissaires sous-marins (dont plusieurs font l'objet d'extensions prévues) sont actuellement en service, tandis que 5 STEP et 10 émissaires sous-marins sont prévus dans un avenir proche. Ce même Plan d'investissement pour la santé publique (PHIT) prévoit la construction de nombreuses installations de collecte et de transport des eaux usées vers les STEP régionales, dont beaucoup devraient fonctionner grâce à la technologie des bioréacteurs à membrane, ce qui permettra d'accroître et d'améliorer la capacité de traitement actuelle. Cependant, de nombreuses stations d'épuration et de rejets d'eaux usées reçoivent des eaux usées à forte salinité ou contenant des composants non biodégradables, ce qui empêche les traitements biologiques de fonctionner efficacement. Par ailleurs, les coûts économiques et environnementaux liés à l'installation d'un réseau de canalisations pour transporter les eaux usées des stations de prétraitement ou de pompage existantes vers les STEP régionales constituent un facteur important à prendre en compte. De plus, le transport de ces eaux vers ces stations signifie qu'elles ne peuvent être traitées ni réutilisées à la source, privant ainsi les communautés côtières des avantages escomptés. L'analyse de ces aspects fait émerger une autre option pour gérer le problème des rejets qui affectent négativement le paysage côtier, les fonds marins et la qualité des eaux de baignade : améliorer le réseau existant de points de rejet (stations d'épuration et stations de pompage) en intégrant des technologies de traitement plus performantes. La situation actuelle à nombre de ces points de rejet pourrait être considérablement améliorée par des actions visant à réduire la charge en matières solides, la turbidité et la présence d'agents pathogènes dans les eaux rejetées, grâce à des technologies plus avancées. À cet égard, la filtration membranaire, une technologie couramment utilisée comme méthode de traitement avancée des effluents des stations d'épuration où la matière organique est généralement dégradée par des processus biologiques aérobies, peut être appliquée pour concentrer cette matière organique sans la dégrader, en la séparant de l'effluent, principalement composé d'eau. Cet effluent liquide, à faible teneur en matière organique, peut être d'une qualité suffisante pour être réutilisé à des fins d'irrigation, comme l'ont démontré des travaux de laboratoire antérieurs menés par le groupe de recherche demandeur et la littérature spécialisée, ou bien il peut être rejeté avec un impact environnemental considérablement réduit. Le projet proposé vise à développer et évaluer l'ultrafiltration (UF) à l'aide de membranes dynamiques autonettoyantes. Ces membranes sont capables de retenir les particules solides les plus fines, y compris les bactéries, présentes dans les eaux usées domestiques, générant ainsi un effluent moins nocif pour l'environnement et, si la qualité obtenue est suffisante, potentiellement réutilisable. Le flux concentré en matières solides et organiques pourrait être valorisé énergétiquement par digestion anaérobie ou par un autre procédé thermochimique. Le succès de ce projet dépendra de la durabilité du fonctionnement de la membrane. Les membranes, constamment exposées à diverses substances colmatantes, s'encrassent de manière plus ou moins irréversible. Pour les maintenir propres plus longtemps et préserver leur perméabilité, on utilise généralement des agents turbulents ou des produits chimiques, mais leur efficacité peut être limitée dans certaines conditions. Le développement et l'évaluation de la membrane d'UF autonettoyante seront réalisés à titre démonstratif, en intégrant un module déjà étudié et validé à cette fin en laboratoire. Toutefois, le passage du laboratoire à l'échelle semi-industrielle nécessite d'étudier la stabilité du procédé d'élimination de la matière organique sous différentes conditions opératoires (débit de filtration, débit de rétrolavage, vitesse de rotation, rétrolavage assisté par aération et/ou rotation, etc.). La possibilité de pré-clarifier les eaux usées avant ultrafiltration est également envisagée, afin d'optimiser le procédé par rapport à l'ultrafiltration directe (UFD) des eaux usées brutes. La qualité de l'eau traitée sera évaluée dans chaque cas afin de déterminer son potentiel de réutilisation dans les jardins ou parcs situés le long des promenades côtières et des zones de loisirs. Enfin, il convient de noter que la récupération d'énergie à partir de la matière organique concentrée peut contribuer à minimiser les coûts globaux du procédé, et cette possibilité doit être explorée.