Fiche détaillée Master
| Mémoire N° | 321 |
| Auteur | COPPENS Kayla |
| Titre | Wastewater filtration using vermicomposting- an analysis of pilot study in Geneva |
| Thématique & formation | Sciences de l'eau |
| Résumé | Cette étude porte sur une installation de traitement des eaux usées innovante et décentralisée mise en service en janvier 2017 dans un nouveau bâtiment de coopérative d’habitation, Soubeyran, situé à Genève. L’installation de traitement des eaux usées utilise quatre différentes espèces de vers (Dendrobena veneta, Enchitredide sp., Eisenia fitida et Eisenia Andrei) afin de traiter à la fois les eaux noires et grises provenant des 38 foyers situées dans l’immeuble. Selon la coopérative Equilibre, c’est l’un des premiers du genre à être utilisé à cette échelle. Tout au long de ce projet de master, plusieurs séries de mesures ont été réalisées afin d'analyser la qualité de l'eau dans les effluents de l'installation de traitement des eaux usées. Les résultats ont été comparés aux exigences de qualité pour les effluents des stations d'épuration centralisées, ainsi qu'aux normes écologiques et sanitaires. Les différentes campagnes de mesures ont été effectuées entre mars et août 2018. Pour la plupart des paramètres, quatre à cinq échantillons ont été prélevés au cours d’une même journée. Les paramètres étudiés dans les effluents sont : le débit, la température, la conductivité, le pH, la concentration en oxygène dissous, la demande en oxygène chimique et biologique, le carbone organique total et dissous, les matières en suspension, les concentrations d’ammonium, de sulfate et de phosphate, la présence et la concentration de micropolluants et les bactéries indiquant la pollution fécal (Escherichia coli et Enterococcus). Afin de faciliter l'interprétation des résultats, un sondage a été effectué auprès des habitants de Soubeyran. Les données issues des compteurs d’eau et de différentes pompes ont également été exploitées pour cette analyse. La concentration de carbone organique dissous dépasse les normes de qualité légales pour le rejet des effluents des usines de traitement des eaux usées. La concentration d'Escherichia coli a dépassé les normes agricoles dans 2 des 4 campagnes de mesure et deux micropolluants, le diclofénac et le sulfaméthoxazole, ont dépassé les normes écotoxicologiques. Les autres paramètres sont au-dessous des normes. Après analyse des résultats, il a été constaté que la conductivité, la concentration en phosphate et le pH dans les effluents variaient de manière significative entre les différentes campagnes de mesures. La concentration en oxygène dissous, le débit et le carbone organique dissous variaient de manière significative au cours d’une journée d’échantillonnage. Aucune variation significative n'a été observée entre l'heure ou la date pour les autres paramètres mesurés. Les données antérieures collectées depuis janvier 2017 dans l'effluent ainsi que celles mesurées durant ce projet concluent à l'absence de corrélation entre la qualité de l'eau dans l'effluent et la saison. Pour la concentration d’ammonium, la demande chimique et biologique en oxygène et les résultats de la microbiologie, les résultats tendent à montrer que l’heure de l’échantillonnage au cours de la journée est un paramètre important de la qualité de l'effluent. Des études ultérieures sont nécessaires pour mieux comprendre les fluctuations de la qualité de l'eau. Il faut notamment déterminer le temps de rétention hydraulique dans le système ainsi que la corrélation entre le débit entrant et le temps de rétention. Ces nouveaux paramètres doivent ensuite être mis relation avec la qualité des effluents. Dans l’ensemble, ce projet de master s’est révélé être une étude initiale intéressante et prometteuse qui ouvre la voie à diverses pistes concrètes pour des études plus précises. Ceci permettra de mieux comprendre les mécanismes du traitement des eaux usées dans l’installation de Soubeyran afin de l’optimiser et de reproduire ce système dans les autres projets. |
| Summary | This study focuses on an innovative, decentralized wastewater treatment installation that has been in use since January 2017 in a new apartment complex, called Soubeyran, in Geneva. The wastewater treatment installation uses four different worm species (Dendrobena veneta, Enchitredide sp., Eisenia fitida and Eisenia Andrei) to treat both the black and grey water coming from the 38 apartment homes (100 people) located within the apartment complex. According to the knowledge of Equilibre, the housing cooperative responsible for this installation, this system is one of the first of its kind to be used at this scale. Throughout this master’s project, a series of analyses were done in order to study the quality of water in the effluent of the wastewater treatment installation and to compare this quality with quality requirements for effluents of centralized wastewater treatment plants, as well as ecological and health norms. Measurement campaigns were taken between March and August 2018. For most parameters studied, four to five samples at different hours throughout the day per measurement campaign. The parameters studied in the effluent include the conductivity, pH, temperature, debit, dissolved oxygen concentration, chemical and biological oxygen demand, total and dissolved organic carbon, material in suspension, concentrations of ammonium, sulfate, and phosphate, presence and concentration of micropollutants and faecal indicating bacteria (Escherichia coli and Enterococcus). A survey that was given to the residents of Soubeyran and the data from the water counters and pumps concerning the wastewater entering the onsite installation were used to help interpret the results. The concentration of dissolved organic carbon surpassed legal quality norms for the effluent of wastewater treatment plants. The concentration of Escherichia coli surpassed agricultural norms in 2 of the 4 measurement campaigns and two micropollutants, diclofenac and sulfamethoxazole, surpassed ecotoxicological norms. The other parameters studied were below legal norms. Upon analysing the results, it was found that the conductivity, phosphate concentration and pH in the second regard varied significantly with the sample date. The dissolved oxygen, debit and the dissolved organic carbon concentration varied significantly with the sample time. No significant variation was seen between the time or the date for the other parameters measured. The interpretation of the results found during this project along with the valorisation of past data collected since January 2017 in the effluent, conclude that there is no correlation between the season and the quality of the water in the effluent. Even though only three parameters varied significantly with the sample time, trends occurring between the sample time and the concentration of ammonium, the chemical and biological demand of oxygen, and the microbiology results insinuate that the sample time may be an important variable when considering the quality of the effluent. Future studies including the determination of the hydraulic retention time and the correlation between the incoming debit and the retention time are needed to better understand the fluctuations in water quality. Overall, this master project has proven to be an interesting initial study and has allowed for a more precise idea on how to develop future studies concerning the wastewater treatment in the installation at Soubeyran. |
| Volée | 2016 |
| Date et heure soutenance | 08-10-2018 14:30 |
| Salle soutenance | B2a |
| Collation | 103 pages, 31 figures, 14 tableaux |
| Remarque | |
| Mot-clés | Wastewater treatment, vermicomposting, reuse of wastewater, legal quality norms, microbiology, micropollutants, physico-chemical analysis |
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| Terrain d'étude ou d'application | |
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fiche analytique |
| Dernière mise à jour |
2019-07-31 14:20:04 |