Devenir des micropolluants au sein de la station d’épuration de Seine Centre : étude simultanée des filières eau et boue
Fate of micropollutants in the Seine Centre wastewater treatment plant: simultaneous study of the water and sludge sectors
RésuméDiverses études ont montré l’importance des stations d’épuration dans l’abattement des micropolluants. Cependant, peu d’études permettent d’avoir à la fois une vision d’ensemble d’une station d’épuration (filière eau et filière boue) et l’évolution des polluants à chaque étape du traitement. Nos objectifs sont donc : i) d’évaluer la capacité d’élimination de certains micropolluants au sein d’une station d’épuration combinant la décantation physico-chimique lamellaire comme traitement primaire, la biofiltration comme traitement secondaire (nitrification totale et dénitrification); ii) de mesurer l’efficacité épuratoire de chaque ouvrage de traitement; et iii) de quantifier les flux de micropolluants en différents points des filières eau et boue. Cinq molécules ont été suivies : deux alkylphénols (AP) et trois phtalates (PAE). À notre connaissance, cette étude est la première prenant en compte tous les traitements de la filière eau : du prétraitement au rejet, intégrant les trois étages de la biofiltration, mais aussi le traitement par centrifugation de la filière boue. Les travaux sur la station de Seine Centre ont permis d’évaluer les abattements moyens des micropolluants à l’échelle de la station de traitement des eaux usées (STEU) (AP : 73 ± 6%, PAE : 96 ± 1%) et à l’échelle de chaque traitement (décantation : 35%, élimination du carbone : 72%, nitrification : 54% et dénitrification : 14% en moyenne pour l’ensemble des molécules étudiées). L’étude des boues a apporté des informations concernant les phénomènes mis en jeu lors de l’abattement des AP et des PAE dans la filière eau des STEU. En effet, en comparant les flux d’AP et de PAE trouvés dans les boues brutes (avant traitement par centrifugation) avec ceux abattus dans les eaux, il est apparu que le phtalate de di-(2-éthylhexyle) (DEHP) est principalement transféré dans les boues. À l’opposé, l’abattement du phtalate de diéthyle (DEP) peut être dû à une dégradation par les micro-organismes.
Abstract
Some studies have shown the importance of wastewater treatment plants in the reduction of micropollutants. However, only few studies allow having on the one hand an overall view of a wastewater treatment plant (WWTP), taking into account both the water and the sludge processes, and on the other hand the evolution of concentrations at each step of treatment. Our aims were: i) to evaluate the micropollutant abatement within a WWTP combining lamellar settling as primary treatment, biofiltration as secondary treatment (total nitrification and denitrification) and sorption on active carbon as tertiary treatment; ii) to estimate the removal efficiency of each step treatment of the WWTP; and iii) to quantify loads of micropollutants in water and sludge processes. In every sample, two alkylphenols (AP) and three phthalates (PAE) were quantified. To our knowledge, this study is the first considering all treatment of the water processing: from pretreatment to discharge, including the three stages of biofiltration, along with the sewage sludge treatment. Our study on Seine Centre WWTP allowed evaluating the mean micropollutant abatements at the scale of the whole WWTP (AP: 73%, PAE: 96%) and for each treatment (decantation: 35%, decarbonation: 72%, nitrification: 54% and denitrification: 14% on average for all molecules). Sludge monitoring gave information concerning the phenomena occurring during AP and PAE abatements during the water treatment. Indeed, from the comparison of AP and PAE loads found in both sludge and water, we concluded that di 2-(ethylhexil)phthalate (DEHP) is totally removed by transfer to sludge. On the contrary, abatement of di-ethyl phthalate (DEP) can be due to biodegradation.
1,2,3 Laboratoire central de la préfecture de police (LCPP) – Paris
4,5,7 Laboratoire eau environnement et systèmes urbains (Leesu) – Université Paris-Est – AgroParisTech, UMR MA-102 – Créteil
6 Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne (Siaap) – Direction Innovation et Environnement – Colombes
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