L’adsorption des produits pharmaceutiques par interactions organo-minérales : processus et applications environnementales

The water compartments are contaminated by anthropic micropollutants, as pharmaceuticals. These pollutions are mainly due to the constant spillage of effluents in natural waters. That’s why the first objective of this study was to evaluate the removal capacity of three treatment chains, activated sludge, lagoon-based system and planted filter. The effluent analyses exhibited that the removal of pharmaceuticals in these sewage plants is insufficient. It is thus necessary to think about low cost and innovative purification solution especially framed by the water framework directive. Due to significant adsorptions properties, natural clay minerals as smectites have a potential in that way. The second objective of this work was thus to realize organo-mineral interactions between the smectite and pharmaceuticals in different experimental conditions. Beginning with standard conditions and boosted concentrations to finish with natural solutions. To verify the field use of the chosen material, differents dynamics were tested. Results demonstrated that the smectite has a significant sorption capacity on a wide variety of pharmaceuticals and that this capacity is enhanced in complex solutions. This permit to postulate, that the chosen material can represent an efficient low-cost solution for the purification of the effluents of sewage treatment plants.Les compartiments aquatiques sont pollués par des micropolluants d’origine anthropique, tels les produits pharmaceutiques. Ces pollutions sont principalement engendrées par le rejet continu des effluents des stations d’épuration les eaux naturelles. C’est pourquoi le premier objectif de ce travail fut de caractériser les capacités épuratoires des trois types de station d’épuration actuellement utilisées, les boues activées, les lagunages naturels et les filtres plantés. Les analyses des effluents ont démontré que l’épuration des produits pharmaceutiques dans ces stations est insuffisante. Il est donc nécessaire, notamment dans le cadre de le directive cadre sur l’eau, de penser à des traitements innovants et à bas coût. De part des propriétés d’adsorption significatives, les argiles naturelles comme les smectites sont des matériaux qui ont un potentiel en ce sens. Le second objectif de ce travail a donc été de mettre en interaction la smectite naturelle avec les produits pharmaceutiques dans différentes conditions expérimentales. En débutant par des conditions standards à concentrations dopées pour aboutir à des solutions naturelles. Les expérimentations ont également été menées sous différentes dynamiques pour vérifier l’adéquation du matériau choisi avec un usage en conditions industrielles. Les résultats démontrent que la smectite a une capacité d’adsorption significative sur une grande variété de produits pharmaceutiques et que cette capacité est meilleure dans des solutions complexes. Ceci permet de postuler que le matériau choisi peut représenter une solution à bas coût et efficace pour l’épuration des effluents des stations d’épuration