Élimination des composés pharmaceutiques en station d’épuration par traitements biologiques et ozonation tertiaire

Les performances atteintes par les deux systèmes biologiques étudiés – boues activées conventionnelles (BA) et réacteur biologique à biomasse fluidisée (MBBR) – dans le traitement des dix micro— polluants d’origine pharmaceutique quantifiés sont similaires et cela grâce au niveau d’épuration identique en nitrification totale. Les abattements quantifiés sont variables et atteignent en moyenne pour les sept composés réfractaires seulement 24% (carbamazépine, sulfaméthoxazole, propranolol, aténolol, diclofénac, éconazole, acide salicylique). Les trois autres composés, bien éliminés en traitement biologique, atteignent en moyenne 96% (paracétamol, kétoprofène et ibuprofène). Le traitement biologique combiné à l’ozonation tertiaire élimine efficacement les composés pharmaceutiques de l’eau dès l’utilisation des doses faibles d’ozone (0,45 gO3/g de carbone organique dissous COD). Un abattement moyen de 92% d’efficacité est quantifié sur la moyenne de composés pharmaceutiques dissous, à comparer aux 24% à 45% d’abattement obtenu en traitement bio logique seul. Le passage à une dose d’ozone de 1,30 gO3/gCOD permet d’augmenter de 6% l’abattement moyen des micropolluants. Cette performance n’est pas améliorée par l’utilisation des doses d’ozone plus importantes. Contrairement aux tests d’écotoxicité normalisés (peu sensibles pour discriminer des effets toxiques dans les eaux traitées biologiquement ou chimiquement), les effets mesurés sur les embryons du poisson Danio rerio comme la mortalité, les anomalies sur le développement et la génotoxicité ont montré un effet toxique (nul à faible) pour les effluents biotraités ou ozonés. Par rapport au traitement biologique, l’ozonation tertiaire améliore significativement le potentiel de perturbation endocrinienne des effluents par la réduction complète de l’activité oestrogénique et glucocorticoïde des effluents. L’ozonation n’augmente ni ne diminue le niveau de toxicité des effluents déjà atteint avec le traitement biologique seul. Il existe un bruit persistant probablement lié à la présence d’autres micro - polluants rémanents dans l’eau et non quantifiés par la méthode d’analyse ciblée. Leur activité peut être à l’origine du niveau d’effet toxique faible obtenu pour certains biomarqueurs. Ces résultats montrent la nécessité d’améliorer la sensibilité des bioessais dans le but d’optimiser l’évaluation des effets écotoxicologiques résiduels dans les différents types d’effluents. L’obtention des signatures chimiques, au travers d’une approche non ciblée, s’avère un outil puissant et complémentaire. Elles révèlent la complexité des effluents étudiés par le nombre important de signaux obtenus. Les cartographies réalisées, par l’analyse en composantes principales, permettent d’avoir une vision globale des effluents et de leur mise en relation respective. Cette approche globale complète efficacement les résultats obtenus par le dosage ciblé des micropolluants