La filtration par charbon actif en grains (CAG) présente un fort potentiel pour le traitement avancé des eaux usées et la réutilisation des eaux. En combinant les avantages de l’adsorption des micropolluants avec ceux de la filtration des contaminants particulaires (métaux lourds oxydés, microplastiques, pathogènes), cette technologie offre une approche de traitement particulièrement complète. Un nouveau réacteur a été optimisé pour les eaux usées permettant son implémentation directement après le traitement biologique, en maintenant de hautes performances de filtration et d’adsorption. Pour le choix du CAG, huit produits commerciaux ont été testés en laboratoire sur des eaux usées réelles. À l’échelle pilote, des séquences de décolmatage sans perte en eau ont été validées pour maîtriser le colmatage et atteindre des performances proches de celles d’un filtre à sable par rapport à la fréquence des lavages et les pertes en eau. Les séquences de décolmatage ont permis de multiplier la capacité de rétention en matières en suspension (MES) du filtre par un facteur de 4 à 5, avec des cycles de filtration de 20 à 120 heures entre les lavages. Les abattements en micropolluants ont été maintenus et sont comparables aux 16 études à l’échelle pilote disponibles dans la littérature. Une dose spécifique allant de 1,5 à 2,5 g de CAG/g COD (carbone organique dissous) à un temps de contact de 20 min a été déterminée comme nécessaire pour atteindre 80 % d’abattement en fonction des composés choisis. Ces résultats confirment ceux obtenus avec du charbon actif sous forme de poudre ou de CAG à faible granulométrie en lit fluidisé, et valident ainsi l’usage du CAG sous forme de lit en eau usée. De très hauts abattements en MES ont été mesurés en filtration descendante, et l’élimination de l’ammonium, de la DBO5 (demande biochimique en oxygène) et du NTK (azote total Kjeldahl) témoignent d’une activité biologique dans le réacteur. Des abattements significatifs en acide perfluorooctanoïque (PFOA) et acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) et métaux ont également été observés. La filtration et la biosorption expliquent probablement ces hautes performances pour les métaux. Enfin, les indicateurs de contamination fécale et d’antibiorésistance ont été éliminés à hauteur d’1 log en moyenne.
Les modifications constatées dans l’équilibre et le fonctionnement hydro-sédimentaire de l’ouvrage de la brèche de Neyron, marquant la diffluence entre canal de Miribel et Vieux-Rhône, entraînent des conséquences importantes pour l’alimentation des champs captant de Crépieux-Charmy et l’eau potable de la Métropole de Lyon : (i) des débits trop faibles dans le Vieux-Rhône à l’étiage et (ii) de colossaux volumes de sédiments déposés lors des crues, astreignant à de fréquentes et coûteuses opérations de curage et de gestion sédimentaire. Malgré les nombreuses études de terrain (topo-bathymétrie, traçage sédimentaire), les processus hydro-sédimentaires restent mal connus durant les crues. Ainsi, la régie Eau publique du Grand Lyon a commandé à Artelia une étude reposant sur une modélisation morpho-sédimentaire hybride : physique (maquette au 1/50) et numérique (3D) dont les objectifs sont (i) de parvenir à modéliser et comprendre la dynamique hydro-sédimentaire actuelle, puis (ii) tester et optimiser une nouvelle solution de l’aménagement de la diffluence pour améliorer la répartition des flux liquides et solides. Les résultats du modèle physique présentent une similitude remarquable avec les données de terrain, ce qui permet de les utiliser avec une certaine confiance pour le calage des modèles numériques (hybridation). Ces modèles numériques simulent ensuite plusieurs scénarios morphogènes : à plus larges échelles spatiales (ensemble du champ captant) et temporelles (pluridécennales) sans/avec solution de réaménagement de la brèche.
Cette étude explore le potentiel des eaux usées domestiques comme source alternative de métaux, élargissant le champ des recherches traditionnellement centrées sur les effluents industriels. Elle détermine d’abord les métaux intéressants à récupérer en combinant différents critères : concentration, impact environnemental, importance stratégique, potentiel financier. Elle évalue ensuite l’efficacité de récupération de ces métaux à l’aide de trois matériaux réactifs (charbon actif, hydroxyde ferrique, résine échangeuse de cation faible) couplés à une étape de régénération par élution (acide, base, sel). Des expérimentations au laboratoire et en réacteur pilote alimenté en continu ont étudié les effets du temps de contact sur la rétention des éléments d’intérêt, et du pH sur l’efficacité de l’élution, en vue de proposer un itinéraire technologique de récupération sous forme solide ou liquide. Nous avons démontré que les trois matériaux capturaient différemment les éléments métalliques : le charbon actif retenant 20 à 49 % de Zn, Cu, Co et Ni après 5 h de contact ; l’hydroxyde ferrique retenant 19 à 37 % de P, Ni, Co et As après 5 h ; la résine retenant 30 à 41 % de Ca, Sr, Zn, Ni et Co après 1 h. Une rétention accrue a été observée à 22 h pour tous les matériaux, à l’exception de la résine. L’hydroxyde de fer s’est enrichi en phosphore (x8 rapport à la croûte terrestre), tandis que les trois matériaux se sont modérément enrichis en zinc et calcium (+10 à +30 %). L’élution à l’acide chlorhydrique a généré des liquides plus concentrés que les eaux usées traitées initiales, avec une sur-concentration de 1,4 à 1,7 pour le zinc et le cobalt extrait du charbon actif, et de 1,7 à 3 pour le calcium et le magnésium extrait de la résine échangeuse d’ion. L’efficacité d’élution a atteint 80 % pour le zinc en présence de soude, mais est restée faible avec NaCl.
Cet article présente et analyse les principales caractéristiques des flux d’eau interstitielle produits lors du traitement des boues primaires, secondaires ou après digestion et qui sont renvoyés en tête de station d’épuration. L’objectif est de fournir les gammes de valeurs pour les paramètres susceptibles d’influencer le choix et le dimensionnement des procédés de traitement ou de valorisation de ces retours en tête (matières en suspension (MES), matières volatiles en suspension (MVS), demande chimique en oxygène (DCO), N, P, principaux ions). Les résultats bibliographiques couplés à des données acquises sur deux stations françaises montrent une forte variabilité de ces caractéristiques en lien notamment avec les procédés implantés sur les files eau et boues des installations, avec des concentrations en ammonium élevées après digestion anaérobie. La concentration en orthophosphates dépend du type de traitement du phosphore dans la file eau, et des processus de précipitation qui ont lieu dans le digesteur. La mise en place d’un prétraitement thermique avant digestion augmente principalement les concentrations en DCO, en ammonium et l’alcalinité des retours en tête, mais n’a pas d’impact significatif sur la concentration en orthophosphates de ces flux, en lien avec différents précipités qui peuvent se former dans le digesteur.
Particulate matter (PM) pollution is a burden for public health, especially in cities where traffic is one of the main sources of emission. This project focuses on the reduction of PM in urban outdoor environments through the development of a passive filter structure coated by a vegetable oil layer. With the variability of environmental, driving mode and traffic conditions, two profiles of PM captured by outdoor filtration prototypes were established. The system captures airborne particles on a specialized medium with a trapping capacity of 84 ± 6 g·m–² of total PM for the high-speed ring road case, and 50 ± 8 g·m–² in a street canyon. While the chemical of PM trapped from the ring road indicates the abundance of particles from tires and road abrasion, the street canyon profile captured more metallic particles, as a result of brake and clutch abrasion in addition to tire and road particles. The filter structure was also tested for its regenerability and has potential of scale-up for applications near sensitive locations such as schools and hospitals, as well as into semi-confined areas such as parking or underground stations.
