Effluents hospitaliers et stations d’épuration urbaines : caractérisation, traitabilité, risques environnementaux et sanitaires

Rapide historique Au départ, deux obligations réglementaires… 1 - pour l’exploitant de mettre en place : une collecte et des traitements spécifiques des eaux usées et des boues provenant du centre hospitalier (pour une durée minimale de 3 ans à compter de son ouverture). 2 - pour le centre hospitalier de fournir à l’exploitant : -une étude de caractérisation des effluents de l'hôpital avant sa mise en service (de manière à établir une convention de raccordement la plus « juste » possible) -Besoin de réaliser une étude pour identifier et caractériser les effluents de l’hôpital => Première réunion en mars 2010, réunissant les membres fondateurs et partenaires du projet Territoire du syndicat de Bellecombe

Rapide historique Un site d’expérimentation exceptionnel 1 hôpital neuf : Le centre Hospitalier Alpes Léman (CHAL) 450 lits, un réseau de collecte individualisé, mis en service en février 2012 Une STEP avec 3 filières de traitement : Filière 1 d’une capacité de 5 400 EH => entièrement dédiée aux effluents hospitaliers/3 ans Filières 2 et 3 de capacités 10 600 EH et 16 000 EH => effluents urbains Un rejet dans l’Arve, rivière qui alimente une partie des ressources en eau destinée à la consommation humaine du Genevois

Rapide historique La recherche d’un partenariat pour : Structuration de la collaboration locale : SRB – SM3A – CHAL Mobilisation des scientifiques et professionnels sur le suivi et les filières Engagement des partenaires et inscription dans les stratégies régionales et nationales Animation du projet

Rapide historique La structuration d’un projet Dispositif d’observation et de recherche : 1-Observatoire des micropolluants et résidus de médicaments 2-Programmes de recherche associés 3-Cellule d’animation et de valorisation Animation et coordination du dispositif par le Graie depuis 2012 : -Animation de l’observatoire : campagnes, recueil et bancarisation des données, rapport d’analyses annuels… -Animation et valorisation du projet : comités de gestion et de pilotage, site internet, animation du consortium des scientifiques, porté à connaissance -1 animateur à 60% + Elodie Brelot 15%

Rapide historique La structuration d’un projet

Pour l’observatoire La réalisation d’un Etat Zéro en 2011 ANCIEN HOPITAL ANNEMASSE HÔPITAL FROMAGERIE EFFLUENT INDUS. STEP BELLECOMBE SORTIE STEP Effluent urbain ARVE AMONT ENTREE STEP BOUES ACTIVEES ARVE AVAL 1 Recirculation ARVE AVAL 2 Traitement des boues SITES DE PRELEVEMENT RIVIERE ARVE

La mise en place de l’observatoire dès l’ouverture de l’hôpital (février 2012) 1 campagne/mois sur la STEP 3 campagnes/an sur STEP + Arve coordonnées avec les campagnes IRMISE

Une extension de l’observatoire Sipibel Impact des rejets de micropolluants issus de stations d'épuration sur l'aval du bassin versant de l'Arve et la nappe du Genevois -Projet Interreg franco-suisse bâti en appui sur SIPIBEL -Positionne SIPIBEL dans un cadre plus large et transfrontalier -Extension de la problématique des micropolluants et de leur impact sur l’ensemble du cycle de l’eau Résultats attendus -une meilleure connaissance des flux de micropolluants et de leur impact, ainsi que des pressions actuelles et à venir -proposer différents scénarios de gestion de l’eau vis-à-vis des micropolluants avec la recherche de solutions préventives et curatives. VOLET OBJET PARTENAIRES 1 OBSERVATOIRE Annemasse Agglo, CCG, Etat de Genève, SIG, SIB 2 MODELISATION des flux de micropolluants sur le BV INSA, GRAIE, CIPEL, SIB 3 ETUDE STRATEGIQUE SM3A, Etat de Genève 4 ANIMATION GRAIE

L’OBSERVATOIRE IRMISE ARVE AVAL STEP Bellecombe STEP Villette ANNEMASSE GENEVE REIGNIER RHÔNE ARVE Points de prélèvement milieu Points de prélèvement nappe Nappe du genevois Frontière France-Suisse 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Station Vessy STEP Ocybèle SAINT-JULIEN EN GENEVOIS CHAL -2 campagnes/an sur l’ensemble des points de prélèvement -1 campagne/an sur l’ensemble des points sauf la nappe -3 campagnes de 7 jours consécutifs en entrées de la STEP de Bellecombe pour le volet « modélisation »

Les paramètres suivis dans l’observatoire Physico-chimie Paramètres classiques + Micropolluants : médicaments, métaux lourds, détergents, COV, AOX, alkylphénols Microbiologie Mesure des Intégrons de multirésistance Pathogènes opportunistes (Pseudomonas aeruginosa) Ecotoxicologie Bioessais sur micro-crustacés et micro-algues Essais de génotoxicité : test d’Ames, essai des Comètes Mesure du potentiel de perturbation endocrinienne Hydrobiologie IBGN (Indice Biologique Global Normalisé) IBD (Indice Biologique Diatomées) Paramètres IRMISE Paramètres SIPIBEL

ZOOM sur les médicaments et les détergents - Les molécules médicamenteuses suivies : Acide salicylique, Aténolol, Carbamazépine, Ciprofloxacine, Diclofenac, Ibuprofène, Kétoprofène, Paracétamol, Propranolol, Sulfamethoxazole, Econazole, Ethynilestradiol Résulte d’un étude bibliographique + services hospitaliers en place + expertise scientifique et capacité d’analyse des laboratoires!! - Les détergents : Composés anioniques, composés non ioniques et composés cationiques. Impossibilité de suivre toutes les formulations même si l’hôpital nous a transmis l’intégralité de leur consommation annuelle…

Quelques grands chiffres Les prélèvements Sur la STEP de Bellecombe : prélèvement 24h asservi au débit de la STEP – débit de la file effluent urbain < 6000 m3/jour Sur l’Arve : prélèvements 24h avec reconstitution de l’échantillon grâce aux données de débit fournies par EDF – en basses eaux Sur la nappe : prélèvement ponctuel Quelques grands chiffres 21 campagnes sur la STEP de Bellecombe (dont deux de 7 jours consécutifs), 3 campagnes sur l’Arve et 2 campagnes sur l'ensemble des points (STEPs, Arve, Rhône, nappe) 12 reports de campagnes complets ou partiels A cause des conditions hydrologiques (Arve) et météorologiques (trop d’eau claire dans l’effluent urbain de la STEP) 200 échantillons prélevés Plus de 100 paramètres suivis

Evolutions de l'observatoire Poursuite des campagnes sur la même fréquence Evolution du protocole de prélèvement selon les recommandations du guide Aquaref/Cemagref : nouveau protocole de rinçage, blancs de prélèvement… Collecte des données de consommation en médicaments/détergents-désinfectants : -depuis février, le CHAL transmets ses données de consommation pour chaque campagne (sur une période de 5 jrs avant la fin des prélèvements) -une étude a été menée en 2013 pour mettre en place une collecte des données de consommation auprès des pharmacies et établissements de soin du BV de la STEP de Bellecombe Une étude de la qualité microbiologique de l’air à la STEP en différents points : bassins, serre de séchage… Une étude bibliographique préalable sur les aspects sociologiques : usages, packaging, comportements…

Les 4 volets d’IRMISE Volet 1- Observatoire -2 campagnes de prélèvement réalisées sur STEPs, Arve, Rhône et nappe Volet 2- Modélisation -Acquisition des données de conso en cours -2 campagnes de 7 jours consécutifs en entrées de la STEP de Bellecombe Volet 3- Etude stratégique -SM3A / Etat de Genève -Obj. : proposer différents scénarios de gestion de l’eau vis-à-vis des micropolluants avec la recherche de solutions préventives et curatives. -3 phases : connaissance et formalisation des enjeux du territoire, analyse sociologique, proposition de scenarios de gestion => débutée cet été ! Volet 4- Animation -Conférence Eau & Santé au printemps 2015 à Genève : micropolluants et résidus de médicaments Traduction et Appel à communication envisagé !

Les premiers résultats de SIPIBEL Les effluents hospitaliers ne représentent qu’une faible part des rejets de résidus de médicaments La STEP de Bellecombe est une station d’épuration classique qui n’a pas été conçue pour traiter spécifiquement les micropolluants Une toxicité de l’effluent hospitalier dans la moyenne des valeurs observées dans la littérature internationale Des traces de médicaments dans l’Arve, comme dans la plupart des rivières d’Europe, qui justifie l'analyse du risque environnemental (dixième de ng/L => qq dizaines ng/L) Flux d’aténolol apportés par les 2 types d’effluents (moyenne sur 8 campagnes Concentrations en médicaments avant et après traitement (campagne de mars 2012)

La recherche autour de SIPIBEL l’engagement des actions de recherche AXE 1 Connaissance et modélisation des flux urbains et hospitaliers 1. Thèse INSA-Univ.Paris Sud : modélisation des flux de micropolluants octobre 2012 2. Thèse SCA CNRS : méthodes d’analyses de médicaments octobre 2012 AXE 2 Procédés de traitement 1. Thèse Degrémont-ADEME-GRESE : micropolluants dans les boues fin 2011 2. Le projet TRIUMPH (Degrémont, SCA, ENTPE) et les pilotes de traitement biologique avec ozonateurs Suez-Degrémont juillet 2012 3. Le projet NO PILLS (GRESE UNILIM + partenaires européens) sur le traitement des composés pharmaceutiques 2012 AXE 3 Risques écotoxicologiques/écologiques 1. Thèse ENTPE : Caractérisation écotoxicologique des effluents hospitaliers via la bioconcentration, bioaccumulation et bioamplification octobre 2012 des résidus pharmaceutiques 2. Projet Persist’Env (Université de Poitiers-Vet’Agro-INRA) : persistance environnementale de médicaments et de bactéries pathogènes dans les biofilms et les eaux fin 2011 3. Echantillonneurs passifs (SCA CNRS) dans la rivière Arve fin 2011