Les objectifs des responsables HSE pour les stations de traitement des eaux usées industrielles
Dans l’industrie pharmaceutique, le traitement des eaux usées devient un enjeu majeur pour respecter les normes de rejets dans le milieu naturel, notamment dans les cours d’eau.
Ces effluents contiennent souvent des composés organiques comme la DCO, l’azote, le phosphore… et parmi cette DCO, on retrouve des molécules organiques résiduelles issues des principes actifs pharmaceutiques (API).
Depuis la mise en service de la première station pharmaceutique équipée de la technologie MBBR (Réacteur à film biologique à lit mobile) en 1997, les solutions biologiques AnoxKaldnes de Veolia ont largement évolué, dépassant les performances des systèmes traditionnels à boues activées en suspension. Le procédé MBBR repose sur une biomasse fixée sur des supports mobiles, brassés dans un bassin biologique. Cette solution compacte est idéale pour les sites contraints en espace. Elle est particulièrement adaptée au traitement des APIs peu ou modérément biodégradables. De nombreuses stations existantes utilisant le procédé conventionnel à boues activées (CAS) ont été modernisées en y intégrant des modules MBBR afin d’en améliorer l’efficacité.
Le traitement biologique, qui repose sur l’action des micro-organismes plutôt que sur des produits chimiques, constitue une approche plus durable, en cohérence avec les Meilleures Techniques Disponibles (BAT) pour le traitement des substances biodégradables. Dans certaines usines pharmaceutiques, la technologie MBBR eXeno™ (associant l’ozonation à un MBBR) est utilisée en étape finale pour réduire la toxicité des effluents avant rejet.
Etude de cas : traitement du meldonium chez Grindekst
L’usine Grindeks traite un débit d’eaux usées variant entre 200 et 500 m³/jour, avec une composition complexe : DCO (2 000 - 7 000 mg/l), azote total (100 à 200 mg/l), phosphore total (8 mg/l), MES (50 mg/l), pH (4 - 10).
Chaque projet commence par une campagne d’analyses de plusieurs échantillons composites filtrés à 1,6 μm, prélevés sur site selon le planning de production (par exemple, deux échantillons par semaine sur quatre semaines). Ensuite, nos laboratoires réalisent des essais pilotes sur une station MBBR à l’échelle réduite, opérée pendant deux mois. En cas de résultats concluants, la station en taille réelle est construite. Chez Grindeks, la station comprend cinq étapes MBBR en série, chacune dédiée à l’élimination de la DCO, de l’azote, du phosphore et des phénols – un dispositif complet permettant nitrification et dénitrification.
Contrairement aux systèmes biologiques classiques (où toutes les bactéries opèrent dans un seul bassin aérobie), les compartiments MBBR permettent aux micro-organismes de se spécialiser selon le type de polluant ciblé. Le premier compartiment élimine la DCO facilement biodégradable et les compartiments suivants s’attaquent aux composés plus persistants.
Résultats d’efficacité sur différents composés pharmaceutiques
Composés modérément biodégradables :
- Kétoprofène : 75 % d’élimination avec MBBR, contre seulement 10 % avec CAS
- Gemfibrozil : 73 % MBBR, 15 % CAS
Composés faiblement biodégradables :
- Acide clofibrique : 25 % MBBR, 8 % CAS
- Diclofénac : 22 % MBBR, 4 % CAS
Veolia Water Technologies associe son expertise en traitement biologique à d’autres technologies dédiées aux composés spécifiques. Pour les molécules à bas point d’ébullition et les antibiotiques (comme la clindamycine ou le gabapentine), la technologie Evaled permet un traitement thermique par évaporation. Pour les résidus de solvants hydrocarburés issus des procédés de synthèse, la solution MPPE (Extraction par polymères macroporeux) assure une extraction hautement efficace.
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