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Du mercredi 23 au jeudi 24 novembre 2022
Dijon, France
Carrefour des gestions durables de l'eau

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Identifier, prioriser et traiter les micropolluants émergents : exemple du projet HydroScreen

 

Les micropolluants émergents sont source de préoccupations sociales, sanitaires et environnementales grandissantes. Comment appréhender leur diversité ? Comment les prioriser sur leurs critères toxicologiques (génotoxicité, reprotoxicité, perturbation endocrinienne…) ? Comment les traiter et s’assurer du l’efficacité du traitement ?  

Afin d’apporter une vision transversale à cette problématiques, Lodiag a porté le projet de recherche HydroScreen ; celui-ci conduit à une base de données comprenant plus de 1000 échantillons d’eau de surface qui compile des analyses chimiques innovantes (détection et semi-quantification de 850 composés, principalement pesticides et médicaments) associées à de résultats de bio-essais obtenus par le partenaire Tame-Water. Les résultats obtenus en interne sont librement accessibles sur la cartographie en ligne www.hydrodiag.com/cartographie:

        

 

Cette cartographie révèle une accumulation de micropolluants souvent insoupçonnée, en particulier en ce qui concerne les résidus pharmaceutiques.

En s’appuyant sur ces données, Lodiag a déployé  des analyses statistiques pour aboutir à  la construction de modèles prédictifs visant à identifier les micropolluants, parfois inconnus à ce jour, les plus préoccupants en terme de toxicité.

 

De la R&D au déploiement de solutions :

Fort des compétences accumulées dans la cadre du projet HydroScreen, l’entreprise Dolder déploie à l’échelle industrielle des solutions reposant sur une large gamme de charbons actifs techniques. Objectif : abattre les micropolluants les plus préoccupants au travers de l’expertise Suisse sur cette problématique très technique.

Les substances organiques à l'état de traces, également appelées micropolluants (MP), sont des substances présentes à de faibles concentrations (ng/l à μg/l) dans l'eau et pouvant avoir des effets néfastes sur les organismes. Elles peuvent être d'origine naturelle (par exemple, les hormones) ou issues de la production synthétique (par exemple, les principes actifs pharmaceutiques, les produits pharmaceutiques, les pesticides, les additifs alimentaires, les ingrédients des produits de nettoyage, des cosmétiques ou des agents de protection des matériaux, etc.)

En Suisse, des limites écotoxicologiques spécifiques ont été fixées pour 22 micropolluants à partir de 2020, dont 19 sont des pesticides et 3 des produits pharmaceutiques (annexe 2 n° 11 al. 3 Nos 3 et 4 de l'Ordonnance sur la protection des eaux (OPE)). La valeur générale de 0,1 µg/l s'applique à tous les pesticides organiques pour lesquels une valeur limite écotoxicologique n'a pas été fixée

L'une des principales sources d'émission de micropolluants dans la nature (environ 40 %) est le rejet des stations d'épuration des eaux usées municipales (STEP). Un autre 40% de la charge provient des apports par le drainage des terres agricoles traitées avec des pesticides et environ 20% des apports de l'industrie et du commerce[1] .

Les méthodes les plus utilisées aujourd'hui pour l'élimination des MP sont l'adsorption (adsorption sur charbon actif en poudre ou en granulés), l'oxydation (ozonation) ou les procédés physiques (nanofiltration, osmose inverse). Vous trouverez ci-dessous un résumé des méthodes pratiquées.

 

MÉTHODE

SUPPORTS D'EXPLOITATION

APPROCHE

Oxydation

Ozone

Réacteur en aval

AOP*-Procédés d'oxydation avancés

Ozone + irradiation UV

Réacteur en aval

Ozone + peroxyde d'hydrogène

Peroxyde d'hydrogène + rayons UV.

Dioxyde de titane + rayons UV.

Fer (II) + Peroxyde d'hydrogène

Adsorptif

PAC- Charbon actif en poudre

+

(Précipitant et/ou floculant)

Simultané : Dosage direct du PAC dans la biologie

En aval : Dosage du PAC dans une étape d'adsorption séparée

En aval : Dosage PAC en amont du filtre

CAG - Charbon actif granulé

En aval : filtre à charbon actif à lit fixe

Micro-GAC

En aval : réacteur à lit fluidisé

Physique*

--

Nanofiltration

Osmose inverse

Combinaison de procédés : Oxydatif + Adsorptif

Ozone + PAC + (précipitant et/ou floculant)

En cours d'étude

Ozone + GAC

 

Selon la législation suisse, afin d'évaluer la performance des STEP en matière d'élimination des MP, une station doit mesurer 12 substances MP dans l'influent et l'effluent de la station. La performance d'élimination requise est atteinte si une réduction moyenne de 80% des 12 substances MP dans un échantillon global de 48 heures est atteinte. Ces douze substances qui sont divisées en deux catégories : " substances très bien éliminées " (groupe 1) et " substances bien éliminées " (groupe 2) sont mentionnées ci-dessous :

 

Groupe 1

Amisulpride (ingrédient pharmaceutique actif)

Carbamazépine (ingrédient pharmaceutique actif)

Citalopram (ingrédient pharmaceutique actif)

Clarithromycine (ingrédient pharmaceutique actif)

Diclofénac (ingrédient pharmaceutique actif)

Hydrochlorothiazide (ingrédient pharmaceutique actif)

Métoprolol (ingrédient pharmaceutique actif)

Venlafaxine (ingrédient pharmaceutique actif)

 

Groupe 2

Benzotriazole (protection contre la corrosion)

Candésartan (ingrédient pharmaceutique actif)

Irbesartan (ingrédient pharmaceutique actif)

Mélange de 4-Méthylbenzotriazole et 5-Méthylbenzotriazole (protection contre la corrosion)

 

 

Conclusion :

En combinant analyse exploratoire de nouveaux micropolluants et une large gamme de bio-essais, le projet HydroScreen permet d’identifier de nouveaux composés émergents dont l’battement pourra être investigué au travers de solutions de traitement déployées à l’échelle industrielle en Suisse mais également en France.

 



Publié le 02/11/2022
F.A.Q