Process type is the key driver of the fate of organic micropollutants during industrial scale treatment of organic wastes - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Science of the Total Environment Year : 2020

Process type is the key driver of the fate of organic micropollutants during industrial scale treatment of organic wastes

Le type de procédé est le facteur clé du devenir des micropolluants organiques lors du traitement des déchets organiques à l'échelle industrielle

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Abstract

Organic micropollutants (OMPs) such as polycyclic aromatic hydrocarbons, nonylphenols and pharmaceuticals products are ubiquitous in organic wastes generated by most human activities. Those wastes are mainly recycled by land spreading, most often after treatments, such as liming, dewatering, composting or anaerobic digestion. It has been shown essentially at lab scales that biological treatments have an effect on the removal of some OMPs. However, less is known on the role of each step of industrial treatment lines combining physico-chemical and biological treatments on the OMP fate and removal. The present study focuses on the impact of waste treatment on the fate of 53 OMPs along 10 industrial treatment lines treating urban, agricultural wastes or mixtures. The combination of studying a diversity of organic wastes and of OMPs with different characteristics (solubility, ionic charges, hydrophobicity etc.), sampling in situ industrial sites, quantifying native OMP concentrations and looking at each step of complete treatment lines allows for a global and representative view of the OMP fate in the French organic waste treatment sector. Less studied wastes, i.e. territorial mixtures, revealed intermediate OMP contents and compositions, between urban and agricultural wastes. Dewatering and liming, usually dismissed, had a noticeable effect on concentrations. Anaerobic digestion and composting had significant effects on the removal of all pollutant families. Combination of processes enhanced most OMP dissipation. Here we showed for the first time that the process type rather than the waste origin affects dissipation of organic micropollutants. Such data could be used to build and validate dynamic models for the fate of OMPs on solid waste treatment plants.
Les micropolluants organiques (OMPs) tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les nonylphénols et les produits pharmaceutiques sont omniprésents dans les déchets organiques générés par la plupart des activités humaines. Ces déchets sont principalement recyclés par épandage, le plus souvent après des traitements tels que le chaulage, la déshydratation, le compostage ou la digestion anaérobie. Il a été démontré, essentiellement à l'échelle du laboratoire, que les traitements biologiques ont un effet sur l'élimination de certains OMPs. Cependant, on connaît moins le rôle de chaque étape des chaînes de traitement industriel combinant des traitements physico-chimiques et biologiques sur le devenir et l'élimination des OMPs. La présente étude se concentre sur l'impact du traitement des déchets sur le devenir de 53 OMPs au fil de 10 lignes de traitement industriel traitant des déchets urbains, agricoles ou des mélanges. L'étude d'une diversité de déchets organiques et d'OMPs avec des caractéristiques différentes (solubilité, charges ioniques, hydrophobicité, etc.), l'échantillonnage in situ de sites industriels, la quantification de concentrations natives pour ces OMPs et l'examen de chaque étape pour ces lignes de traitement complètes permettent d'obtenir une vue globale et représentative du devenir des OMPs dans le secteur du traitement des déchets organiques en France. Les déchets moins étudiés, c'est-à-dire les mélanges territoriaux, ont révélé des teneurs et compositions en OMPs intermédiaires, entre les déchets urbains et agricoles. La déshydratation et le chaulage, généralement écartés, ont eu un effet notable sur les concentrations. La digestion anaérobie et le compostage ont eu des effets significatifs sur l'élimination de toutes les familles de polluants. La combinaison des processus a amélioré la dissipation de la plupart des OMPs. Nous avons montré ici pour la première fois que le type de processus plutôt que l'origine des déchets affecte la dissipation des micropolluants organiques. De telles données pourraient être utilisées pour construire et valider des modèles dynamiques pour le devenir des OMPs dans les usines de traitement des déchets solides.
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hal-03655635 , version 1 (29-04-2022)

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Cite

Nicolas Sertillanges, Claire-Sophie Haudin, Marjolaine Bourdat-Deschamps, Nathalie Bernet, Valentin Serre, et al.. Process type is the key driver of the fate of organic micropollutants during industrial scale treatment of organic wastes. Science of the Total Environment, 2020, 734, pp.139108. ⟨10.1016/j.scitotenv.2020.139108⟩. ⟨hal-03655635⟩
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