Dessaler l'eau d'un forage saumâtre : méthode, étapes et cadre

Une eau saumâtre est une eau dont la salinité se situe entre celle d'une eau douce et celle de l'eau de mer. On parle généralement d'eau saumâtre à partir de un à deux grammes de sels dissous par litre, et jusqu'à une dizaine de grammes ou plus. À titre de comparaison, la Méditerranée contient environ 40 grammes de sels par litre.

En Tunisie, ces eaux sont très répandues. Selon une présentation de la SONEDE, seulement 49 % des ressources en eau du pays ont une salinité inférieure à 1,5 g/l, et 84 % de ces ressources de bonne qualité se situent dans le Nord. Une étude publiée par le CIHEAM indique que les nappes phréatiques ne comptent qu'une faible part de ressources sous ce seuil de 1,5 g/l.

La SONEDE elle-même dessale des eaux saumâtres depuis les années 1990, notamment à Gabès, Djerba et Zarzis, où la salinité de l'eau brute relevée dans une étude de la JICA allait d'environ 3 g/l à 6 g/l, et jusqu'à plus de 14 g/l à Ben Guerdane.

La salinité n'est cependant qu'un paramètre parmi d'autres. Deux forages de même salinité peuvent demander des installations très différentes selon leur teneur en calcium, sulfates, silice, fer ou bore. D'où l'importance de l'étape suivante.

Aucune station sérieuse ne se dimensionne sans analyse physico-chimique complète de l'eau du forage, réalisée par un laboratoire sur un échantillon prélevé après un pompage suffisant pour être représentatif.

Les paramètres indispensables sont la conductivité et le résidu sec, le pH, la température, les cations principaux (calcium, magnésium, sodium, potassium), les anions principaux (bicarbonates, chlorures, sulfates, nitrates), la silice, le fer, le manganèse, le baryum, le strontium, le bore et les fluorures, ainsi que la turbidité et, si possible, l'indice de colmatage SDI. La présence d'hydrogène sulfuré, reconnaissable à son odeur d'oeuf pourri, doit être signalée.

Ces données permettent de calculer le risque de précipitation des sels lorsqu'ils se concentrent dans la membrane, de choisir le prétraitement, le type de membrane et la pression de travail, et de fixer le taux de conversion maximal.

Il est recommandé de répéter l'analyse ou de suivre la conductivité dans le temps. La salinité d'un forage peut évoluer avec les saisons, le niveau de la nappe et l'intensité du pompage, et la surexploitation tend à la faire augmenter. Une station dimensionnée avec une marge de sécurité supportera mieux ces variations.

Pour un usage en eau potable, des analyses microbiologiques et le contrôle des paramètres sanitaires sont évidemment indispensables.

Le prétraitement prépare l'eau pour que les membranes travaillent dans de bonnes conditions. Sur un forage, il se construit au cas par cas à partir de l'analyse.

Les particules et le sable sont retenus par un filtre à sable ou multicouche, puis par des filtres de sécurité à cartouches, souvent de 5 microns, placés juste avant la pompe haute pression. Les fabricants de membranes fixent une limite à l'indice de colmatage SDI de l'eau d'alimentation, généralement 5 au maximum.

Le fer et le manganèse doivent être traités avant les membranes. Selon leur forme et leur concentration, on les oxyde puis on les filtre sur un média adapté, ou l'on fait en sorte qu'ils restent dissous jusqu'à la membrane, sans contact avec l'air.

Le risque d'entartrage est maîtrisé par le dosage d'un antitartre choisi selon la chimie de l'eau, parfois par une correction du pH, et par un taux de conversion raisonnable. La silice et le sulfate de calcium sont souvent les facteurs limitants sur les forages tunisiens riches en gypse.

Si une chloration est utilisée pour limiter les bactéries, une déchloration est indispensable avant les membranes. L'expérience de la SONEDE à Gabès a montré qu'une stratégie de chloration mal adaptée pouvait favoriser l'encrassement biologique et multiplier les lavages.

Le taux de conversion est la part de l'eau pompée qui ressort sous forme d'eau dessalée. Si une station produit 75 m³ de perméat pour 100 m³ pompés, son taux de conversion est de 75 %, et 25 m³ partent dans le concentrat.

Augmenter ce taux semble toujours avantageux : on pompe moins, on rejette moins et la ressource est mieux valorisée. Mais plus le taux est élevé, plus les sels se concentrent dans les derniers éléments de membrane, jusqu'à dépasser leur limite de solubilité. Le carbonate de calcium, le sulfate de calcium, la silice ou le sulfate de baryum précipitent alors et colmatent les membranes.

Le bon taux est donc celui que la chimie de l'eau permet, avec le prétraitement et l'antitartre retenus. Sur les eaux saumâtres, les stations fonctionnent couramment avec des taux nettement supérieurs à ceux du dessalement d'eau de mer, qui tournent autour de 40 à 45 %. La SONEDE a par exemple relevé le taux de conversion de sa station de Gabès de 65 % à 74 % après une étude dédiée.

Le calcul se fait avec les logiciels de conception des fabricants de membranes, à partir de l'analyse d'eau. Un fournisseur qui annonce un taux de conversion élevé sans avoir vu votre analyse ne vous donne pas une information fiable.

Le concentrat contient tous les sels retirés de l'eau, plus concentrés que dans l'eau brute, ainsi que les résidus des réactifs dosés. Son évacuation est souvent le point le plus délicat d'un projet, et elle doit être étudiée avant d'acheter la moindre membrane.

Plusieurs solutions existent selon le site. Sur la côte, un rejet en mer peut être envisagé, avec une conception qui favorise la dilution et sous réserve d'autorisation. Le raccordement au réseau public d'assainissement n'est possible que si le gestionnaire du réseau l'accepte et que les volumes et la qualité du rejet le permettent. À l'intérieur des terres, les bassins d'évaporation étanches sont une option fréquente sous un climat chaud et sec, à condition de prévoir une surface suffisante et une étanchéité durable.

Ce qu'il faut éviter absolument, c'est le rejet du concentrat sur le sol, dans un oued ou dans un puits. Ces pratiques salinisent les terres et peuvent contaminer la nappe elle-même, ce qui dégraderait à terme la ressource que l'on cherche à exploiter.

Réduire le volume de concentrat, par un taux de conversion optimisé, est aussi une manière de faciliter sa gestion. Pour l'irrigation, mélanger le perméat avec une part d'eau brute permet parfois d'atteindre la salinité visée tout en produisant moins de rejet.

Les objectifs de qualité varient beaucoup selon l'usage, et c'est en partant de cet objectif que l'on dimensionne la station.

En agriculture, il ne s'agit pas forcément d'obtenir une eau très pure. On cherche une salinité compatible avec les cultures, les sols et le système d'irrigation. Les guides de la FAO sur la qualité de l'eau d'irrigation décrivent la tolérance des cultures à la salinité, au sodium et à certains ions toxiques comme le bore ou les chlorures. Mélanger le perméat avec une part d'eau brute permet alors d'ajuster la qualité tout en réduisant la taille de la station. L'usage d'eau dessalée en agriculture reste récent en Tunisie et s'est développé d'abord dans le secteur privé.

Dans l'hôtellerie, la station alimente souvent l'ensemble des besoins : chambres, cuisines, blanchisserie, chaufferie, voire appoint des piscines. L'eau doit être stable, peu entartrante et, pour la consommation, conforme aux exigences sanitaires après reminéralisation et désinfection.

Dans l'industrie, les exigences dépendent du process : eau de chaudière, eau de rinçage, agroalimentaire, lavage, refroidissement. Certains process demandent un second passage sur membranes ou un polissage complémentaire.

Dans tous les cas, l'énergie pèse sur le coût d'exploitation. L'association avec une production solaire photovoltaïque est une piste à étudier pour les sites bien ensoleillés.

En Tunisie, les eaux souterraines appartiennent au domaine public hydraulique et sont régies par le Code des eaux. Le directeur général des ressources en eau le rappelait en octobre 2026 : le forage ou l'exploitation d'un puits nécessite une autorisation préalable du ministre chargé de l'eau, qui fixe les conditions d'exploitation sans conférer la propriété de l'eau. Pomper sans autorisation, dépasser les volumes autorisés ou utiliser l'eau à d'autres fins que celles prévues constituent des infractions.

Les demandes sont suivies au niveau régional par les commissariats régionaux au développement agricole. Certaines zones, où les nappes sont jugées surexploitées, sont classées comme zones où le creusement de nouveaux puits est interdit. Avant tout projet, il faut donc vérifier le statut administratif du forage existant ou à créer.

Pour les rejets, la réglementation tunisienne encadre les déversements dans le milieu récepteur, avec des valeurs limites fixées par voie réglementaire. Selon la nature et l'ampleur du projet, une étude d'impact sur l'environnement soumise à l'Agence nationale de protection de l'environnement peut être exigée.

Enfin, le Code des eaux fait l'objet d'une réforme en cours de finalisation. Il est prudent de faire valider votre projet auprès des services compétents, voire d'un juriste spécialisé, avant tout investissement.