Etude du bioréacteur à membrane pour l'élimination de l'hormone synthétique 17[alpha]-éthinylestradiol

par Ludiwine Clouzot

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Nicolas Roche et de Benoît Marrot.

Soutenue en 2009

à Aix-Marseille 3 .

mots clés

• Bioréacteurs
• Réacteurs à membrane
• Éthinylestradiol
• Eaux usées -- Épuration

Résumé

L'hormone synthétique 17[alpha]-éthinylestradiol (EE2), présente dans le milieu naturel du fait des rejets anthropiques, est désignée comme le perturbateur endocrinien le plus actif avec un impact sur la faune aquatique dès 0,1 ngEE2. L-1. L'élimination d'EE2 par des boues activées (BA) dans les stations d'épuration classiques (STEP) a été caractérisée par un phénomène unique d'adsorption. Dans l'objectif d'améliorer l'épuration de cette hormone durant le traitement des eaux usées, le bioréacteur à membrane (BàM) a été étudié. Le développement d'une biomasse nitrifiante dans un BàM a permis de créer des capacités de biodégradation et donc d'améliorer l'épuration d'EE2. En appliquant ensuite les conditions de fonctionnement d'une STEP (substrat synthétique et cycles d'aération) au procédé BàM, des BA ont été acclimatées dans les deux configurations (immergée et externe) en fixant un âge de boues de cinquante jours. L'adsorption d'EE2 a été augmentée et des capacités de biodégradation ont été créées. Ce travail a donc mis en avant l'intérêt du BàM pour l'élimination d'EE2 durant le traitement jaiologique des eaux usées.

Titre traduit

Membrane bioreactor to eliminate the synthetic hormone 17 [alpha]-ethinylestradiol

Résumé

The synthetic hormone 17[alpha]-ethinylestradiol (EE2) is an endocrine disrupter of great concern with fish feminization induced for concentrations as low as 0. 1 ngEE2. L-1. The hormone elimination by activated sludge (AS) from a wastewater treatment plant was shown to be only sorption. In order to improve EE2 purification, membrane bioreactor (MBR) was studied. Biodegradation abilities were create with nitrifying AS developed in MBR and thus EE2 purification was enhanced. Subsequently, MBR was applied to a wastewater synthetic substrate. Both configurations were tested (immersed and external ones) with sludge retention time fixed at fifty days. Hormone sorption was improved and biodegradation abilities were created. Therefore. MBR appeared as a hopeful solution to improve EE2 purification during biological wastewater treatment.