Département Technologie des procédés

Technologie des procédés

Nos groupes de recherche se consacrent, sous l'angle de l'ingénierie technique, aux problèmes de l'épuration des eaux usées et du traitement de l'eau destinée à la consommation, ainsi qu'à la protection des ressources en eau. Notre objectif est de développer des concepts durables pour les cycles hydrologiques et des nutriments dans les communautés urbaines.

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News

Travail de master primé

La fondation Oswald Schulze à Aix-la-Chapelle a décerné au travail de master de Nicolas Neuenhofer le troisième prix de l'année 2024, doté de 1000 euros. (Photo : Eawag, Peter Penicka)
9 avril 2024 –

L'ingénieur en environnement Nicolas Neuenhofer s'est intéressé à l'apprentissage automatique dans son travail de master à l'Eawag : Le modèle qu'il a développé contribue à estimer l'élimination des micropolluants des eaux usées...

L'ingénieur en environnement Nicolas Neuenhofer s'est intéressé à l'apprentissage automatique dans son travail de master à l'Eawag : Le modèle qu'il a développé contribue à estimer l'élimination des micropolluants des eaux usées au moyen de filtres à charbon actif. Il vient de recevoir le prix Oswald Schulze pour ce travail.
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L'Eawag présente l'une de ses success stories en marge du WEF 2024

Christa McArdell et Marc Böhler de l'Eawag expliquent comment l'ozone élimine les micropolluants dans les eaux usées (Photo : Eawag, Claudia Carle).
18 janvier 2024 –

À l’occasion du Forum économique mondial WEF à Davos, le domaine des EPF a invité 50 personnalités de la politique, de la recherche et de l’économie à Davos et a présenté des points forts de la recherche actuelle. L'Eawag a montré...

À l’occasion du Forum économique mondial WEF à Davos, le domaine des EPF a invité 50 personnalités de la politique, de la recherche et de l’économie à Davos et a présenté des points forts de la recherche actuelle. L'Eawag a montré comment, grâce à ses travaux, il a ouvert avec succès la voie au traitement élargi des eaux usées.
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L’approche suisse de traitement moderne des eaux usées récompensée

L’ozone est insufflée par ces diffuseurs dans les eaux usées épurées (STEP Neugut, Dübendorf; Photo: Max Schachtler).
1 décembre 2023 –

Une équipe de sept actuels et anciens chercheuses et chercheurs de l’Eawag reçoit en 2024 le prix Sandmeyer de la Société Suisse de Chimie pour le développement d’un traitement avancé des eaux usées destiné à éliminer les...

Une équipe de sept actuels et anciens chercheuses et chercheurs de l’Eawag reçoit en 2024 le prix Sandmeyer de la Société Suisse de Chimie pour le développement d’un traitement avancé des eaux usées destiné à éliminer les micropolluants à l’ozone. Caractéristique particulière: 15 ans seulement se sont écoulés entre l’étude des principes fondamentaux et la mise en œuvre technique à grande échelle – une performance uniquement possible parce que beaucoup de connaissances étaient déjà réunies à l’Eawag et que la collaboration interdisciplinaire est une réalité à l’Institut suisse de recherche sur l’eau.
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Water Hub: Noveau film (en Anglais)

Publications

Bosshard, J., Eugster, F., Gulde, R., & Singer, H. (2024). Abwasser aus der Formulierung von Arzneimitteln. Wirkstoffeinträge in Schweizer Gewässer. Aqua & Gas, 104(3), 50-57. , Institutional Repository

Wirkstoffeinträge von formulierenden Pharmabetrieben führen häufig zu Spitzenkonzentrationen in kommunalen Abwasserreinigungsanlagen. Schweizweite Untersuchungen in Zusammenarbeit mit neun Betrieben zeigen das Ausmass der Einträge für unterschiedliche Abwasservorbehandlungen. Die Studie schliesst wichtige Kenntnislücken bezüglich der Abwasserbelastung von formulierenden Pharmabetrieben und zeigt Handlungsoptionen für die Unternehmen auf.
Brander, A., Wunderlin, P., Gulde, R., & Böhler, M. (2024). MV-Stufen Stabil Betreiben. Hilfreiche Betriebsparameter. Aqua & Gas, 104(1), 54-61. , Institutional Repository

Der Reinigungseffekt für Mikroverunreinigungen wird von ARA über periodische Messungen der Leitsubstanzen bestimmt. Für den täglichen Betrieb lassen sich zusätzlich anhand von UV-Messungen sowie anhand der dosierten Mengen an Ozon oder Aktivkohle zeitnahe Aussagen zur Reinigungsleistung machen.
Endres, L. S., Jacquin, C., González-Lemos, S., Rodríguez-Rodríguez, L., Sliwinski, J., Kaushal, N., … Stoll, H. M. (2024). Climatic and cave settings influence on drip water fluorescent organic matter with implications for fluorescent laminations in stalagmites. Quaternary Research, 118, 41-61. doi:10.1017/qua.2023.41, Institutional Repository

Speleothem fluorescence can provide insights into past vegetation dynamics and stalagmite chronology. However, its origin and especially the formation of fluorescent laminations in stalagmites are poorly understood. We conducted a year-long monthly monitoring of drip water fluorescence in La Vallina Cave (northern Iberian Peninsula) and compared the results to drip water chemistry and active speleothems from the same sites. Drip waters were analyzed using fluorescence spectroscopy and parallel factor analysis (PARAFAC). The resulting five-component model indicates contributions from vegetation, microbial activity, and bedrock. Intra-site fluorescence variability is mainly influenced by changes in overlying vegetation, water reservoir time, and respiration rates. Contrary to prevailing views, we find no systematic increase in drip water fluorescence during rainy conditions across drip sites and seasonal variations in drip water fluorescence are absent at a location where present-day speleothem layers form. Our findings challenge the notion of a higher abundance of humic-like fluorescence during the rainy season as the primary cause for layer formation and suggest additional controls on drip water fluorescence, such as bedrock interaction and microbial reprocessing. We also propose that growth rate may control the dilation of the fluorescence signal in stalagmites, indicating other potential mechanisms for fluorescent layer formation.
Faust, V., Vlaeminck, S. E., Ganigué, R., & Udert, K. M. (2024). Influence of pH on urine nitrification: community shifts of ammonia-oxidizing bacteria and inhibition of nitrite-oxidizing bacteria. ACS ES&T Engineering, 4(2), 342-353. doi:10.1021/acsestengg.3c00320, Institutional Repository

Urine nitrification is pH-sensitive due to limited alkalinity and high residual ammonium concentrations. This study aimed to investigate how the pH affects nitrogen conversion and the microbial community of urine nitrification with a pH-based feeding strategy. First, kinetic parameters for NH3, HNO2, and NO2- limitation and inhibition were determined for nitrifiers from a urine nitrification reactor. The turning point for ammonia-oxidizing bacteria (AOB), i.e., the substrate concentration at which a further increase would lead to a decrease in activity due to inhibitory effects, was at an NH3 concentration of 12 mg-N L-1, which was reached only at pH values above 7. The total nitrite turning point for nitrite-oxidizing bacteria (NOB) was pH-dependent, e.g., 18 mg-N L-1 at pH 6.3. Second, four years of data from two 120 L reactors were analyzed, showing that stable nitrification with low nitrite was most likely between pH 5.8 and 6.7. And third, six 12 L urine nitrification reactors were operated at total nitrogen concentrations of 1300 and 3600 mg-N L-1 and pH values between 2.5 and 8.5. At pH 6, the AOB Nitrosomonas europaea was found, and the NOB belonged to the genus Nitrobacter. At pH 7, nitrite accumulated, and Nitrosomonas halophila was the dominant AOB. NOB were inhibited by HNO2 accumulation. At pH 8.5, the AOB Nitrosomonas stercoris became dominant, and NH3 inhibited NOB. Without influent, the pH dropped to 2.5 due to the growth of the acid-tolerant AOB “Candidatus Nitrosacidococcus urinae”. In conclusion, pH is a decisive process control parameter for urine nitrification by influencing the selection and kinetics of nitrifiers.

Projets de recherche

En récupérant les nutriments contenus dans les urines, nous développons un système sanitaire, qui produit des engrais

VUNA - Récupération de nutriments des urines
In Autarky entwickeln wir kleine Anlagen für die getrennte Behandlung von Urin, Abwasser und Fäkalien direkt in der Toilette.

Blue Diversion AUTARKY – Abwasserbehandlung ohne Netzanschluss
GDM ist eine einfache, wartungsfreie Technologie für die Trinkwasserversorgung ohne Elektrizität und Chemie.

GDM Gravity-Driven Membrane technologie
Der durch den Menschen verursachte Stickstoffeintrag in den küstennahen Gewässern der Meere wird in Form einer Eutrophierung zunehmend zu einem Problem für unsere Gewässer.

Nitrations- / Anammoxprozess

Micro-sieving of municipal wastewater

Aerobic Granular Sludge
Mathematische Modellierung aerober granulierter Belebtschlamm (AGS) - Reaktoren

Eawag Aerobic Granular Sludge (AGS) Model

Autres projets de recherche