Revue des sciences de l’eau
Journal of Water Science
Volume 28, numéro 1, 2015
Sommaire (10 articles)
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PANACÉE : évaluation du fonctionnement d’un bioréacteur à membranes immergées traitant des effluents hospitaliers d’oncologie
Isariebel Quesada, Yusmel Gonzalez, Sylvie Schetrite, Hélène Budzinski, Karyn Le Menach, Olivier Lorain, Nicolas Manier, Selim Ait Aissa, Pascal Pandard, Djamil Abdelaziz, Jean-Marie Canonge et Claire Albasi
p. 1–6
RésuméFR :
Dans le cadre du projet ANR « Panacée » nous suivons le fonctionnement d’un Bioréacteur à membrane (BaM) sur le site de l’hôpital Purpan (service d’hématologie, CHU Toulouse). Les objectifs de ce projet se placent sur 3 niveaux: i) l’identification et la quantification de molécules, utilisées dans les traitements des cancers, dans les effluents des services correspondants, ii) la mesure d’effets biologiques (éco/géno/cytotoxiques et perturbateurs endocriniens) de ces effluents, iii) le développement d’un procédé de traitement constitué d’une combinaison de traitements biologiques et physicochimiques. Sont présentés les protocoles d’échantillonnage, les analyses des paramètres physicochimiques et la quantification des molécules pharmaceutiques effectuées sur 125 molécules, permettant de « décrire » la variabilité de l’effluent hospitalier. Du point de vue du traitement, le BaM a été opéré à 40 jours d’âge de boues et l’étude a consisté à évaluer l’effet du temps de séjour hydraulique (TSH), les autres paramètres étant égaux par ailleurs. Deux campagnes de traitement ont été menées pour des TSH = 24 et 48 h. Les différences observées ne sont pas forcément attribuables à la différence de TSH. D’un point de vue hydraulique les performances de filtration obtenues sont satisfaisantes dans les conditions opératoires adoptées (pas de rétrolavage, filtration séquencée). Les performances de traitement en regard des paramètres de qualité d’eau restent conformes aux normes de rejet d’une eau usée traitée. Les analyses chimiques quantitatives montrent des abattements des molécules par le traitement BaM très variables, pouvant aller d’un abattement total, à de la « production » de molécules, plaidant en faveur de phénomènes de déconjugaisons. Sur ces mêmes échantillons, des batteries de tests d’écotoxicité ont été appliquées. Ces tests mettent en évidence un abattement de l’écotoxicité globale. Une conclusion partielle sur la pertinence du traitement est proposée.
EN :
Within the framework of the ANR project "Panacea", we monitored the performance of a Membrane Bioreactor (BaM) in Purpan hospital (hematology department, Toulouse). The three aims of this project were: i) the identification and the quantification of molecules, used in cancer therapies, in the effluents of the corresponding departments; ii) the measure of biological effects (eco- / géno- / cyto-toxic and endocrine disruptors); and iii) the development of a treatment process consisting of a combination of biological and physicochemical treatments. The sampling protocols and the results of the physicochemical analyses are presented, as well as the quantification of 125 pharmaceutical molecules, allowing us to describe the variability of the hospital effluent. From the treatment point of view, the BaM was operated with an effective sludge retention time of 40 days and the study consisted of estimating the effect of the hydraulic residence time (HRT), the other parameters being equal. Two campaigns were carried out for HRT = 24 and 48 h. The observed differences are not necessarily attributable to the different HRTs. From a hydraulic point of view, the observed filtration performances are satisfactory, considering the operating conditions (no back-flushing, sequential filtration). The quality parameters of the treated water meet the discharge standards. The quantitative chemical analyses show very variable removal of the pharmaceutical molecules during the BAM treatment, ranging from total elimination to the "production" of molecules, suggesting the operation of decomplexation phenomena. On the same samples, a battery of ecotoxicity tests was applied. These tests showed a great lowering of the global ecotoxicity. A partial conclusion on the relevance of the BaM treatment is proposed.
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Continuous Monitoring of Turbidity and Conductivity in Wastewater Networks: An Easy Tool to Assess the Pollution Load discharged into receiving water
Thomas Bersinger, Isabelle Le Hécho, Gilles Bareille, Thierry Pigot et Alexandre Lecomte
p. 9–17
RésuméEN :
Continuous monitoring of the sanitation network of the urban catchment of Pau (southwest France) has been performed since March 2012 using rain gauges, flowmeters, as well as turbidity and conductivity probes. Good correlations were obtained between turbidity, total suspended solids (TSS) and chemical oxygen demand (COD) on the one hand, and conductivity and total nitrogen on the other hand. This allowed an instantaneous and continuous estimation of pollutant concentrations and fluxes since that date. In the present paper we focused on the results of October 2012, which was characterized by alternating periods of dry and rainy events. Turbidity and conductivity raw data show different trends during the study period depending on the parameter and the rain events. A turbidity peak is observed at the beginning of each rain event but its amplitude varies with the intensity of the rain and the length of the preceding dry weather period. Conversely, conductivity decrease during each rain event implying, that rain water acts as a dilution factor. The behaviour of COD and total nitrogen differ markedly due to their partitioning between the dissolved (total nitrogen) and particulate phases (COD). Daily pollutant fluxes allow a global comprehension and monitoring of the sewer system. Important COD fluxes during a rain event preceded by a long dry weather period highlight the importance of erosion of sedimentary deposits in the sewerage network. During these events, important fluxes are discharged into receiving water leading to the question of the impact on aquatic life. Generally, these results highlight the potential of online monitoring to better understand the behaviour of the sewer network on long or short time scales. This could be a useful tool to manage wastewater treatment.
FR :
Un suivi en continu du système d’assainissement de la Communauté d’Agglomération de Pau est mené depuis le mois de mars 2012 grâce à l’utilisation de pluviographes, de débitmètres, de turbidimètres et conductimètres. Des corrélations fiables ont été obtenues entre la turbidité, les matières en suspension (MES) et la demande chimique en oxygène (DCO) d’une part et entre la conductivité et l’azote total (TN) d’autre part. Ces mesures permettent une estimation instantanée et continue des flux de polluants transitant dans le réseau d’assainissement. L’article présente les résultats obtenus au mois d’octobre 2012 qui est caractérisé par une alternance de périodes de temps sec et d’événements pluvieux. Les données de turbidité et de conductivité montrent des tendances différentes pour un même type d’événement. Une augmentation de turbidité est observée au début de chaque épisode pluvieux, celle-ci variant en fonction de l’intensité des précipitations et de la durée de temps sec qui précède l’événement. À l’inverse, la conductivité diminue lors de chaque événement pluvieux en réponse à la dilution des eaux usées par l’eau de pluie. Le comportement différent de la DCO et de TN au cours d’un épisode pluvieux est dû à leurs répartitions différentes entre les phases dissoutes (TN) et particulaires (DCO). Les flux importants de DCO mesurés durant un événement de pluie précédé d’une longue période de temps sec mettent en évidence l’importance des phénomènes de sédimentation et d’érosion dans le réseau d’assainissement. Au cours de ces événements, les flux polluants rejetés vers le milieu récepteur peuvent être alors conséquents. Cela pose la question de leur impact sur la vie aquatique. Ces résultats montrent le potentiel de la mesure en continu pour une meilleure compréhension des systèmes d’assainissement. Cet outil pourrait être utile pour optimiser la gestion des eaux usées urbaines.
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Recherche de dérivés conjugués de médicaments dans l’eau de surface et en cours de potabilisation
Léa Bazus, Nicolas Cimetiere, Laurent Legentil, Guy Randon et Dominique Wolbert
p. 19–25
RésuméFR :
Les médicaments à usage humain ou vétérinaire se retrouvent, par différents moyens, dans les milieux aquatiques et notamment dans les filières de potabilisation des eaux. Les médicaments sont en partie métabolisés après ingestion (le pourcentage dépend du principe actif et est compris entre 1 et 99 %). Des médicaments se retrouvent alors dans les eaux destinées à la consommation humaine avec des concentrations allant du ng/L à la centaine de ng/L. Différents types de métabolites existent, et parmi eux les dérivés conjugués. Ils peuvent représenter 90 % des métabolites d’un principe actif. Le travail présenté ici décrit le développement d’une méthode analytique par « Solid Phase Extraction » (SPE) en ligne – chromatographie liquide haute performance – spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) pour la détermination et la quantification de principes actifs et leurs dérivés conjugués dans les eaux de surface et en cours de potabilisation. Ces dérivés conjugués sont susceptibles de subir une déconjugaison lors des traitements de potabilisation conduisant au relargage du principe actif. C’est pourquoi il est nécessaire de s’intéresser à ces molécules et en particulier les conjugués glucuronides. Comme tous les standards ne se sont pas disponibles dans le commerce, une nouvelle voie de synthèse en milieu aqueux a été explorée. Des analyses sont effectuées en entrée et sortie de filière de potabilisation d’eau afin de déterminer les concentrations présentes en principes actifs et leurs dérivés conjugués. Les limites de détection et de quantification obtenues sont de l’ordre du ng/L ou la dizaine de ng/L.
EN :
Pharmaceuticals for human or veterinary use are found, by various means, in aquatic environments and particularly in drinking water treatment plants. Pharmaceuticals are partially metabolized after ingestion (the percentage depends on the parent drug and falls between 1 and 99%), and consequently pharmaceuticals can be found in drinking water at concentrations ranging from the ng∙L‑1 to hundreds of ng∙L‑1. Different types of metabolites exist, among them conjugates that can represent up to 90% of the released metabolites of a pharmaceutical. The present work describes the development of an analytical method using "on-line Solid Phase Extraction" (SPE) - high performance liquid chromatography - tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for the determination and quantification of the active substances and their conjugates in surface waters and during drinking water treatment. These conjugates may be subjected to a deconjugation during treatment, resulting in the release of the parent pharmaceutical. Hence, it is necessary to focus on these molecules and in particular on the glucuronide conjugates. As all standards are not commercially available, a new synthetic route in an aqueous medium has been explored. Analyses are performed on the input and output of drinking water treatment plants to determine the concentrations of parent drugs and their conjugates. The obtained limits of detection and quantification are in the order of 1 to 10 ng∙L‑1.
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Analyse de formes chimiques et de nanoparticules dans les échantillons d’eau : méthodes analytiques, préconcentration et validation
Fabienne Séby, Jean Dumont, Christine Gleyzes, Mathieu Menta, Véronique Vacchina et Maïté Bueno
p. 27–32
RésuméFR :
Il est maintenant reconnu que la mesure de la concentration totale d’un élément ne permet pas d’obtenir d’information fiable sur son impact environnemental et sa toxicité, ces éléments pouvant être présents sous différentes formes chimiques ou à l’état de nanoparticules (NPs). Il est alors nécessaire de faire appel à des techniques de fractionnement en taille pour les NPs ou à des analyses de spéciation permettant d'identifier et doser les différentes formes chimiques des éléments. Cette approche nécessite de disposer de protocoles d’échantillonnage, de conservation et de préparation d’échantillon stricts qui ne modifient pas la répartition des formes chimiques, notamment. Étant donné les nouvelles exigences des normes, cette approche nécessite également des outils analytiques de plus en plus précis, sensibles et robustes.
Le couplage de techniques séparatives basées sur la chromatographie (liquide ou gazeuse) ou le fractionnement de flux, d’une part, et la spectrométrie de masse à plasma induit (ICP MS), d’autre part, présente un réel potentiel pour ces analyses. Ces approches sont détaillées d’une manière générale en termes de potentiels et de performances analytiques et des applications sont présentées pour différents éléments (As, Hg, Sn, Cr ou Sb). Au travers de ces différents exemples, sont particulièrement abordés :
Les principaux outils de validation, tels que les apports de la dilution isotopique (analyse du méthylmercure dans les eaux naturelles) et l’utilisation de méthodes alternatives (exemple de la spéciation de Sb);
Les techniques de préconcentration pour abaisser les limites de quantification en réponse à la réglementation (cas du Cr(VI));
La caractérisation physico-chimique des colloïdes nanoparticulaires dans les eaux naturelles.
EN :
It is now recognized that measurement of the total concentration of an element is not sufficient to obtain information about its environmental impact and its toxicity, elements being present under different chemical forms or as nanoparticles (NPs). Only size fractionation techniques or speciation analysis (identification and determination of the different species of an element) yield this information. This approach needs to have well defined sampling, storage and sample treatment procedures that do not modify the distribution of the chemical forms. Furthermore, taking into account the new EU regulations, this approach also needs more and more sensitive, accurate and robust analytical tools.
Hyphenation between separation techniques based on liquid or gas chromatography or flow fractionation on one hand and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS) on the other hand are analytical methods that present the greatest potential for these analyses. An overview of these approaches is detailed in terms of their potential and their analytical performances as well as applications for different elements (As, Hg, Sn, Cr or Sb). Through these examples, the following items will be described :
The main validation tools such as species isotopic dilution (methylmercury in natural waters) and the use of alternative methods (example of Sb speciation);
Preconcentration techniques to decrease quantification limits to be in agreement with new regulations (Cr(VI));
The physico-chemical characterization of colloïds in natural waters.
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New Detection Method for Alkylphenol Traces in Water Based on an Integrated Electrochemical Cell Sensor
Ayman Chmayssem et Didier Hauchard
p. 35–40
RésuméEN :
In order to evaluate the efficiency and to monitor the treatment of organic micropollution by advanced oxidation processes, we have developed a new detection method based on the use of an electrochemical sensor for alkylphenol detection in water. This sensor, integrating a three-electrode cell configuration, is a commercial screen-printed electrode (SPE-110GPH) that can be used for alkylphenol detection continuously by mean of a derived flow cell. The working electrode is modified by a graphene layer that enhances the sensor sensibility. The experimental conditions were optimized for the sensor incorporated into the flow cell. Linearity ranges, repeatability and accuracy were studied as well as the detection limits for each alkylphenol. The lowest detection limit was obtained with bisphenol A (60 nM) and the measurement ranges achievable with the SPE-110GPH electrode allow the continuous monitoring of treatment processes.
FR :
Dans le cadre de l’évaluation de l’efficacité et du suivi du traitement de la micropollution organique, par procédés d’oxydation avancée, nous avons développé une nouvelle méthode de détection qui repose sur l’utilisation d’un capteur électrochimique pour la détection des alkylphénols dans les eaux. Ce capteur, qui intègre une configuration de cellule électrochimique à trois électrodes, est une électrode sérigraphiée commerciale (SPE-110GPH) utilisée pour détecter les alkylphénols en continu dans une cellule de mesure à circulation. Le fonctionnement du capteur incorporé dans cette cellule à circulation a ainsi été optimisé. Les domaines de linéarité, la répétabilité des analyses et la justesse des réponses ont été étudiés ainsi que la limite de détection. La limite de détection la plus basse a été obtenue avec le bisphénol A (60 nM) et les plages de mesure accessibles avec l’électrode SPE-110GPH permettent d’envisager le contrôle en continu des procédés de traitement.
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Metallic Pollutant Removal in Leachates Extracted from Sediment by Geotextiles Based on Crosslinked Bio-Sourced Polymers
Stéphanie Degoutin, Camille Saffre, Delphine Ruffin, Maryse Bacquet et Bernard Martel
p. 43–48
RésuméEN :
The aim of this study was to prepare ion exchange textiles (IET) by grafting carboxylic functions onto the surface of polyethylene terephthalate (PET) nonwoven fabrics in order to capture metals in leachates extracted from dredged sediment samples, taken from Dunkerque seaport. A pad/dry/cure coating process, based on the in situ polymerization of a mixture consisting of maltodextrin and a polycarboxylic acid on the textile structure, was applied. We used either citric acid (CTR) or 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid (BTCA) as polycarboxylic acids. The amount of ion exchange functions on the geotextiles was first measured and we evaluated their adsorption capacities towards metal cations. To reach that purpose, a first test was carried out on solutions prepared with lead (Pb) in the absence or presence of NaCl, to mimic seawater saline conditions. The presence of NaCl led to a moderate reduction of 25% in lead removal by the IET. The second test was carried out on a sediment leachate. This leachate being weakly contaminated, we artificially doped it with cadmium, copper, lead and zinc in order to evaluate the potential utility of the geotextile treatment. The functionalized textiles adsorbed more than 60% of the lead and zinc. A complete removal of copper was reached for CTR-based IET and the textiles showed less efficiency towards cadmium in the considered mixture.
FR :
L’objectif de cette étude était d’élaborer des textiles d’échange ionique (TEI) en greffant des fonctions carboxyliques à la surface de non-tissés en polyéthylène téréphtalate (PET), capables de capter des métaux dans des lixiviats issus de sédiments de dragage, prélevés dans le port de Dunkerque. Un revêtement de surface des fibres, appliqué via la polymérisation in situ d’un mélange maltodextrine/polyacide carboxylique directement sur le textile, a été développé en utilisant l’acide citrique (CTR) ou l’acide 1,2,3,4-butanetétracarboxylique (BTCA). Dans un premier temps, la quantité de fonctions échangeuses d’ions sur les textiles fonctionnalisés a été mesurée puis leur capacité d’adsorption de métaux a été évaluée. Le premier test a été réalisé sur des solutions artificielles de plomb, seul ou en présence de NaCl afin d’imiter l’eau de mer. L’ajout de sel conduit à une réduction modérée du taux d’abattement de 25 % pour le plomb. Le second test a été réalisé sur un lixiviat extrait d’un sédiment prélevé dans le port de Dunkerque. Ce lixiviat étant faiblement contaminé, il a été artificiellement dopé en cadmium, cuivre, plomb et zinc afin d’évaluer son potentiel de revalorisation grâce au traitement via les géotextiles. Plus de 60 % du plomb et du zinc ont été adsorbés, tandis que la totalité du cuivre a été captée par les textiles fonctionnalisés par le CTR. En revanche, de faibles capacités d’adsorption du cadmium ont été obtenues pour ce mélange.
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Effects of Continuous Pollution by Pharmaceutical Micropollutants on the Fouling of a Membrane Bioreactor Treating Domestic Wastewater
Chengcheng Li, Christelle Guigui et Corinne Cabassud
p. 51–56
RésuméEN :
Membrane bioreactors (MBR) are increasingly used for domestic wastewater treatment and reuse and great concerns have been raised in the last decade about some emerging trace pollutants found in aquatic environment, notably pharmaceutical products. As a consequence, the removal of pharmaceutical micropollutants by MBRs has been extensively investigated but there is still a lack of knowledge on the effects of the current presence of pharmaceutical micropollutants in domestic wastewaters on MBR fouling. Among the different pharmaceuticals, it was decided to focus on carbamazepine (CBZ), an anti-epileptic drug, because of its occurrence in domestic wastewaters and persistence in biological processes including MBRs. The chemical analysis of soluble microbial products (SMPs) in the supernatant showed that a continuous introduction of CBZ into a submerged MBR via the feed (about 90 µg/L CBZ in the feed) led to a significant increase in the concentration of proteins whereas no significant change was found for polysaccharides. Size exclusion high performance liquid chromatography (HPLC-SEC) analysis showed that the addition of CBZ induced a significant increase of 10-100 kDa proteins in the supernatant and a slight decrease of 100-1000 kDa proteins. After addition of CBZ a significant increase of transmembrane pressure (TMP) in the MBR was observed, which indicates that the increase of the quantity of 10-100 kDa proteins led to a more severe fouling caused by internal fouling in the biocake that was formed on MBR membrane surface. This study also suggests that 10-100 kDa proteins might play a major role in the TMP jump phenomenon. Moreover it was found that addition of CBZ to the MBR affected the biological activities, as a slight inhibition of the exogenous respiration rate was observed.
FR :
Les bioréacteurs à membrane (BAM) sont de plus en plus utilisés pour le traitement et la réutilisation des eaux usées domestiques et de grandes préoccupations ont été soulevées concernant certains polluants émergents traces trouvés dans l'environnement aquatique dans la dernière décennie, notamment les produits pharmaceutiques. En conséquence, l’élimination des micropolluants pharmaceutiques par BAM a été étudiée de manière considérable, mais il y a encore un manque de connaissances sur l’impact de la présence actuelle de micropolluants pharmaceutiques dans les eaux usées domestiques sur le colmatage de BAM. Parmi les différents produits pharmaceutiques, il a été décidé de se concentrer sur la carbamazépine (CBZ), un médicament antiépileptique, en raison de sa présence dans les eaux usées domestiques et de sa persistance dans les processus biologiques, y compris BAM. L’analyse chimique des produits microbiens solubles (PMS) dans le surnageant a montré que l'introduction continue de CBZ dans un BAM immergé par l'intermédiaire de l'alimentation (environ 90 µg/L CBZ dans l'alimentation) conduit à une augmentation significative de la concentration en protéines mais aucun changement significatif n'a été constaté pour les polysaccharides. L'analyse par HPLC-SEC a montré que l'addition de CBZ induit une augmentation significative des protéines de 10-100 kDa dans le surnageant et une légère diminution des protéines de 100-1 000 kDa. Après addition de CBZ, une augmentation significative de la pression transmembranaire (PTM) dans le BAM a été observée, ce qui indique que l'augmentation de la quantité des protéines de 10-100 kDa a conduit à un colmatage plus grave provoqué par le colmatage interne dans le dépôt qui a été formé sur la surface de la membrane de BAM. Cette étude permet également de suggérer que les protéines de 10-100 kDa pourraient jouer un rôle majeur dans le phénomène de saut PTM. Par ailleurs, il a été constaté que l'addition de CBZ dans le BAM affecte les activités biologiques : une légère inhibition de la respiration exogène a été observée.
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Évaluation des risques écotoxicologiques liés aux effluents hospitaliers et recommandations de gestion
Yves Perrodin, Frédéric Orias, Clotilde Boillot, Aurélien Brackers de Hugo, Julien Jean, Muriel Panouillères et Evens Emmanuel
p. 59–64
RésuméFR :
L’évaluation des risques écotoxicologiques des effluents hospitaliers est nécessaire pour leur gestion, étant donnée leur richesse en polluants potentiellement toxiques pour les organismes aquatiques, tels que les désinfectants, les détergents, ou les résidus médicamenteux. Pour ce faire, une batterie de tests d’écotoxicité complémentaires a tout d’abord été déployée sur différents sites des Hospices Civils de Lyon. Le suivi de l’écotoxicité des effluents au cours d’une journée moyenne d’activité a montré la forte évolution de ces derniers en fonction des activités du site. La mesure de l’écotoxicité de la fraction particulaire des effluents a démontré la contribution majeure de cette dernière à l’écotoxicité globale de l’effluent. Parallèlement à ces travaux expérimentaux, une étude théorique, portant sur l’ensemble des médicaments consommés dans les hôpitaux de Lyon, a mis en évidence 14 médicaments prioritaires à étudier en raison de leur caractère particulièrement bioaccumulables, et pouvant de ce fait conduire à un impact important sur les organismes et les chaines trophiques. Une évaluation des risques écotoxicologiques de ces médicaments a ensuite été engagée, couplant l’estimation de leur concentration dans le milieu récepteur, et la caractérisation de leur écotoxicité. Cette évaluation des risques écotoxicologiques a montré l’importance des médicaments bioaccumulables dans le risque global présenté par les effluents hospitaliers. Sur la base de l’ensemble de ces résultats, des réflexions ont été engagées en vue de la réduction des risques, via le traitement à la source et/ou le prétraitement de ces effluents avant rejet au réseau urbain.
EN :
The ecotoxicological risk assessment of hospital effluents is necessary for their management, given their concentrations in pollutants toxic to aquatic organisms, such as disinfectants, detergents, or pharmaceutical residues. To do this, a battery of complementary ecotoxicity tests has been deployed at different sites of the Hospices Civils de Lyon. Monitoring ecotoxicity of effluents during a daily activity showed strong evolution of the latter depending on the activities of the site. Measurement of the ecotoxicity of the particulate fraction of the effluent demonstrated the major contribution of the latter to the total ecotoxicity of the effluent. Parallel to this experimental work, a theoretical study, on all pharmaceuticals consumed in Lyon hospitals, identified to 14 priority medicines to be studied because of their particularly bioaccumulative nature, and their capacity therefore to lead to a significant impact on aquatic organisms and trophic chains. An ecotoxicological risk assessment of these pharmaceuticals was then undertaken, coupling the estimation of their concentration in the receiving medium, and the characterization of their ecotoxicity. This ecotoxicological risk assessment demonstrated the importance of bioaccumulative pharmaceuticals in the overall risk posed by hospital effluents. Based on these results, discussions have been initiated to reduce the risk via different treatments at source and/or pretreatment of these effluents before discharge into the urban sewage network.
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Sewage Sludge Conditioning using Opuntia Ficus Indica Juice
Hayat Betatache et Ali Aouabed
p. 67–72
RésuméEN :
This work aimed to study the possibility of using plant matter, Opuntia ficus indica juice (OFIJ), for conditioning the Beni-Messous (Algiers) wastewater treatment plant sludge. The optimum dosage of OFIJ was found to be 0.4 g⋅kg‑1 of dry matter, for which the residual turbidity, the dryness of the filtration cake, and the specific resistance of filtration were found to be 2.5 NTU, 24% and 0.13⋅1012m⋅kg‑1, respectively. The results obtained with OFIJ are also compared with those of commercial polyelectrolytes such as Chimfloc C4346, a cationic polymer, Sedipur NF 400, a non-ionic polymer, and Sedipur AF 102, an anionic polymer, and inorganic conditioners such as FeCl3 and Al2(SO4)3. OFIJ proved to be the most efficient because the optimum dosage was found to be 0.4 g⋅kg‑1 of dry matter for OFIJ whereas for Chimfloc C4346, FeCl3 and Al2(SO4)3 the optimum doses were be found to be 0.8, 80 and 60 g⋅kg‑1. Based on the obtained results, OFIJ could be used as a natural conditioner in sewage sludge treatment.
FR :
Ce travail avait pour but d’étudier la possibilité d’utiliser un matériau naturel d’origine végétale, le jus de cactus Opuntia ficus indica (OFIJ) dans le conditionnement des boues résiduaires de la station de traitement des eaux usées de Beni-messous (Alger). À la dose optimale de l’OFIJ (0,4 g⋅kg‑1 de MS) la turbidité résiduelle, la siccité du gâteau de filtration ainsi que la résistance spécifique à la filtration (RSF) étaient respectivement de 2,5 NTU, 24 % et 0,13⋅1012m⋅kg‑1. Les résultats obtenus avec le jus de cactus ont été comparés à ceux obtenus en utilisant des polyélectrolytes commerciaux à savoir le Chimfloc C4346, Sedipur NF 400 et Sedipur AF 102, et les sels minéraux FeCl3 et Al2(SO4)3. Les doses optimales pour Chimfloc C4346, FeCl3 et Al2(SO4)3 étaient de 0,8, 80 et 60 g⋅kg‑1 de MS. Les résultats obtenus sont très encourageants afin de substituer les conditionneurs chimiques par des produits naturels d’origine végétale.
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Élimination des parabènes et du triclosan dans un filtre non drainé de l'assainissement non collectif (ANC)
Martin Seidl, Emilie Caupos, Behzad Nasri, Christophe Saillé et Olivier Fouché
p. 75–79
RésuméFR :
L'assainissement non collectif ou autonome (ANC) est un dispositif assurant la collecte, le traitement et l’évacuation des eaux usées domestiques de manière autonome, à proximité de l’habitation, là où le coût d'infrastructures collectif serait trop élevé. Les travaux de recherche effectués dans le cadre du projet Gessol, Ancres, se penchent sur l'efficacité de l'ANC et notamment celle du filtre à sable non drainé et du sol dans l'élimination de la pollution carbonée, azotée et des micropolluants émergents parabènes et triclosan. Pour ce faire, un dispositif neuf, équipé d'un système de collecte et de prélèvement de l'eau a été suivi pendant 18 mois. Les premiers résultats indiquent un abattement de plus de 80 % de la pollution entrante avec une contribution non négligeable du sol. En ce qui concerne les parabènes et triclosan, on observe pour les parabènes une élimination de 87 % entre la sortie de la fosse septique et la sortie du massif filtrant. Le sol ne contribue pas significativement à leur élimination. Pour le triclosan, l'abattement global est de 72 % avec une contribution majoritaire (47 %) par le sol. Les différences entre les deux substances sont probablement dues à leur structure moléculaire.
EN :
On-site waste water treatment (ANC) is a device ensuring the collection, the treatment and the evacuation of domestic waste waters in an autonomous way, near the dwelling where collective infrastructure would be too expensive. The research carried out within the framework of the project Gessol Ancres considers the efficiency of such a system and in particular of its non drained sand filter in the elimination of carbon, nitrogen and of the emerging micropolluants parabens and triclosan. A new ANC device was equipped with a sampling system and was monitored during 18 months. The first results indicate a reduction of more than 80% of the carbonaceous pollution entering, with a considerable contribution from the ground. With regard to parabens and triclosan, in the first case we observed an elimination of 87% between the septic tank and the outlet of the sand filter. The ground does not contribute significantly to the elimination of parabens. The overall abatement of triclosan was 72% with a major contribution (47%) in the soil. The differences between the two substances are probably due to their molecular structure.