Comment les antibiotiques sont-ils éliminés des eaux usées ?

Les antibiotiques sont largement utilisés dans le traitement des maladies humaines et animales et pour favoriser la croissance du bétail et de la volaille, mais seule une petite quantité d'antibiotiques est absorbée par l'organisme après ingestion, et plus de 85 % sont excrétés sous forme de médicaments ou de métabolites originaux et pénètrent finalement dans l'environnement écologique. L'exposition à long terme à de faibles doses d'antibiotiques induit des gènes de résistance chez les microbes environnementaux. Les micro-organismes dotés de gènes de résistance aux médicaments participent au cycle énergétique matériel et peuvent éventuellement pénétrer dans le corps humain, provoquant ainsi le développement d’une résistance aux antibiotiques.

Les stations d’épuration municipales sont souvent considérées comme une ligne de défense contre les polluants pénétrant dans l’environnement. À l'heure actuelle, la plupart des processus de traitement des stations d'épuration urbaines sont conçus pour les polluants organiques et les nutriments conventionnels, et les traces d'antibiotiques ne peuvent pas être efficacement éliminées dans les stations d'épuration urbaines. Les effluents de la station d'épuration des eaux usées pénètrent dans le plan d'eau naturel, faisant des effluents de la station d'épuration urbaine l'une des principales sources d'antibiotiques dans l'environnement.

Une fois que les antibiotiques pénètrent dans le système de traitement des eaux usées, une série de réactions physiques et chimiques se produisent et certains antibiotiques sont dégradés ou séparés de la phase aqueuse, réduisant ainsi la concentration d'antibiotiques dans les eaux usées. L'élimination des antibiotiques dans les stations d'épuration municipales implique généralement les méthodes suivantes :

1. Photolyse

La photolyse est considérée comme la principale élimination abiotique des antibiotiques dans les eaux de surface. La plupart des structures du processus de traitement des stations d’épuration sont installées en plein air. Sous l’action du soleil, une photolyse peut se produire. La photolyse peut être divisée en photolyse directe et photolyse indirecte. La photolyse directe signifie que les antibiotiques absorbent directement les photons pour se dégrader, tandis que la photolyse indirecte signifie que certaines substances photosensibles naturelles présentes dans l'eau produiront certains groupes sous l'irradiation du soleil. Une fois que ces groupes ont absorbé les photons, ils agissent sur l’antibiotique et déclenchent sa dégradation.

2. Filtration membranaire

La base de la technologie de filtration membranaire est une membrane à perméabilité sélective. Étant donné que la taille des pores de la membrane est très petite et que le coût est élevé, afin d'éviter la pollution de la membrane, les eaux usées seront traitées dans une certaine mesure avant la filtration sur membrane. Les technologies de filtration membranaire couramment utilisées peuvent être divisées en microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), osmose inverse (RO), dialyse (Dialyse), électrodialyse (ED), pervaporation (PV), etc.

Hongtek propose une série de produits de microfiltration, tels que Cartouches soufflées par fusion, cartouches à fil enroulé et Cartouches filtrantes plissées, qui conviennent à la préfiltration de la filtration des antibiotiques avec une efficacité d'élimination élevée et une opération simple.

3. Adsorption des boues et adsorption du charbon actif

L'adsorption des boues et l'adsorption sur charbon actif n'ont pas dégradé les antibiotiques ni réduit la quantité totale d'antibiotiques, mais ont transféré les antibiotiques de la phase aqueuse vers la boue ou le charbon actif. Les boues activées sont une combinaison de communauté microbienne et de substances organiques et inorganiques qui y sont attachées, qui sont poreuses et floculantes ; le charbon actif est un matériau carboné poreux, qui ont tous deux une grande surface spécifique et sont faciles à adsorber les antibiotiques.

4. Biodégradable 

Les antibiotiques sont toxiques pour les micro-organismes et peuvent affecter l’efficacité du traitement des unités de traitement biologique, mais la biodégradation reste le mode de dégradation le plus important des antibiotiques. La dégradation des antibiotiques dépend principalement des souches résistantes, et il est particulièrement important de domestiquer les souches résistantes aux antibiotiques. La transformation et la dégradation des antibiotiques par les micro-organismes se font principalement par deux effets : le co-métabolisme et la croissance de substrats mixtes. La différence entre les deux réside dans l’utilisation ou non des antibiotiques comme sources de carbone.