Oxydation biologique et chimique à l’ozone des micropolluants émergents en station d’épuration

L'effet induit par la présence des micropolluants dans l'eau sur l'environnement et les organismes est devenu une préoccupation grandissante intégrée au cycle de l'eau. Les résidus de médicaments sont particulièrement concernés compte tenu de leur usage élargi et de la fréquence de quantification élevée dans les eaux résiduaires que cela génère. Différentes voies sont identifiées pour réduire les émissions des flux rejetés vers les milieux naturels et l'une d'entre elles peut s'appuyer sur le traitement en station d'épuration urbaine (STEU), grâce à leur place stratégique en tant que point de collecte et de restitution des eaux traitées. Des traitements complémentaires ont été caractérisés et sont nécessaires pour stabiliser et accroître les performances des systèmes biologiques actuels. L'ozonation a démontré des performances élevées de traitement sur un large nombre de composés émergents tout en étant économiquement viable. Comme tout traitement d'oxydation, y compris biologique, elle provoque des changements structurels qui peuvent donner lieu à des composés de transformation ou des sous-produits d'oxydation. Il est ainsi nécessaire d'évaluer les possibles effets générés par les effluents traités en termes de toxicité. Dans le cadre de l'observatoire SIPIBEL, les performances de traitement de 12 composés émergents par traitement biologique conventionnel à boues activées (BA) et par ozonation tertiaire ont été étudiées. L'étude a été réalisée à l'échelle pilote à partir des effluents mixtes urbains et hospitaliers de la STEU de Bellecombe en Haute-Savoie, France. Le traitement par BA est opéré pour traiter la pollution carbonée et l'azote par nitrification totale. L'ozonation tertiaire a été réalisée en utilisant trois doses spécifiques d'ozone transféré exprimées par rapport à la concentration en COD de l'eau traitée secondaire (0,45, 1,30 et 2,30 mg O3/mg COD) et un temps de contact hydraulique de cinq minutes. Le potentiel de perturbation endocrinienne des effluents sur les activités estrogéniques, glucocorticoïdiques et androgéniques a été évalué avec une batterie de tests cellulaires in vitro dédiés. Les abattements quantifiés sur le traitement par BA pour dix micropolluants quantifiés (carbamazépine, sulfaméthoxazole, acide salicylique, ibuprofène, paracétamol, diclofénac, kétoprofène, éconazole, aténolol, propranol) confirment la variabilité importante et les performances réduites de ce système avec un rendement moyen de 48 % (±18 %). L'abattement