Réutilisation des eaux usées traitées en irrigation agricole et de l’alimentation animale

Abstract

La raréfaction de l’eau limite de plus en plus la durabilité agricole dans les régions méditerranéennes semi-arides, faisant des eaux usées traitées une alternative stratégique aux ressources d’irrigation conventionnelles. Cette thèse évalue leur réutilisation à travers une approche intégrée de chimie alimentaire, combinant l’amélioration biologique de l’effluent par Azolla microphylla et l’évaluation de la qualité de deux matrices alimentaires contrastées : l’huile d’olive Chemlal et le jus d’orange. Azolla microphylla a nettement amélioré la qualité des eaux usées domestiques. La demande chimique en oxygène est passée de 376–392 à 20 mg/L après 28 jours, correspondant à un abattement de 94,9 %, tandis que la demande biologique en oxygène a diminué de 480–507 à 53 mg/L, atteignant 89 % d’élimination. Les matières en suspension totales ont chuté de 250 ± 25 à 14,567 ± 0,5 mg/L dès le 7ᵉ jour, puis sont restées proches de 14–15 mg/L jusqu’au 35ᵉ jour, indiquant un abattement d’environ 94 %. Les métaux lourds ont également été fortement réduits après 35 jours, avec des taux d’élimination de 80 % pour le Pb, 80 % pour le Cd, 76 % pour le Cu, 84 % pour le Zn, 83 % pour le Fe et 85 % pour le Mn. Ces résultats confirment l’efficacité d’A. microphylla comme système biologique de finition à faible coût avant une éventuelle réutilisation agricole. Dans l’huile d’olive Chemlal, l’irrigation par eaux usées traitées a préservé les principaux attributs de qualité et amélioré plusieurs marqueurs fonctionnels. L’huile correspondante a présenté la teneur en lipides la plus élevée, avec 96,50 ± 0,50 %, ainsi que les teneurs les plus importantes en polyphénols totaux, 604,76 ± 26,26 mg EAG/kg, et l’activité DPPH la plus élevée, 53,50 ± 1,51 %. Elle a également montré l’indice de peroxyde le plus faible, 6,80 ± 1,14 meq O₂/kg, de faibles coefficients d’oxydation UV, avec K232 = 1,611 ± 0,080 et K270 = 0,059 ± 0,008, ainsi qu’un profil en acides gras favorable, marqué par 62,60 ± 3,13 % d’acide oléique, 6,80 ± 0,34 % d’acide linoléique et un rapport oléique/linoléique d’environ 9,21. Ces résultats indiquent une forte protection phénolique, une oxydation limitée et une bonne qualité nutritionnelle de la matrice lipidique. Le jus d’orange a montré une réponse plus sensible. L’irrigation par eaux usées traitées a augmenté les polyphénols totaux de 81,20 à 275,64 mg EAG/100 ml, soit une augmentation de 3,39 fois, mais cet enrichissement ne s’est pas traduit par une meilleure fonctionnalité antioxydante. Comparativement au jus issu des eaux usées traitées, le jus issu de l’eau de puits a présenté des teneurs plus élevées en flavonoïdes, 7,74 contre 4,23 mg EQ/ml, une activité DPPH plus forte, 69 % contre 59 %, une activité ABTS plus élevée, 74,5 % contre 64,2 %, ainsi que des valeurs FRAP supérieures, 1,86 contre 1,49 mmol ET/L. Le jus issu des eaux usées traitées a également présenté des TBARS plus élevés, 1,75 contre 1,22 mg MDA/kg, ainsi qu’une flore mésophile aérobie totale plus importante, 35 × 10² contre 2 × 10² UFC/ml, bien que les coliformes totaux, les coliformes thermotolérants et Salmonella aient été absents dans les deux jus. Globalement, les résultats démontrent que l’effet des eaux usées traitées sur la qualité alimentaire dépend fortement de la matrice étudiée. La matrice lipidique de l’huile d’olive Chemlal a maintenu un profil favorable en acides gras, en composés phénoliques et en stabilité oxydative, tandis que la matrice aqueuse acide du jus d’orange s’est révélée plus sensible aux déséquilibres oxydatifs et microbiologiques malgré sa teneur plus élevée en polyphénols totaux. Ainsi, la réutilisation sûre des eaux usées traitées en production alimentaire doit être évaluée à partir de critères spécifiques à chaque matrice, intégrant l’élimination des contaminants, la fonctionnalité des composés bioactifs, la stabilité oxydative, la sécurité microbiologique et l’intégrité chimique du produit alimentaire final.