Bien que n’ayant pas été conçus dans ce but, les procédés conventionnels de traitement des eaux usées réalisent une élimination non négligeable des micropolluants (Choubert et al., 2010). Néanmoins, certaines substances qualifiées de « réfractaires » sont partiellement ou pas du tout dégradées. Pour diminuer les niveaux de concentrations des micropolluants des traitements complémentaires intensifs ou extensifs peuvent être envisagés. Nous avons, d’une part, ciblé nos efforts sur des traitements tertiaires intensifs à l’échelle pilote semi-industriel (60 à 500 L/h). Un pilote de procédés d’oxydation avancée (POA) avec de l’ozone, du peroxyde d’hydrogène et des UV pouvant être combinés (Meier et al., 2011) a été testé dans deux stations d’épuration avec deux traitements différents en amont. Un pilote de charbon actif en grain (temps de contact : 10 minutes) a été testé pendant 6 mois en continu après une boue activée faible charge suivie d’un filtre à sable et d’ozone pour la désinfection. Nous avons, d’autre part, évalué trois procédés extensifs : un filtre à écoulement horizontal garni d’un matériau adsorbant (argile expansée et zéolite) étudié à l’échelle pilote semi-industriel ; un lagunage de finition étudié sur une station d’épuration grandeur réelle (30 jours de temps de séjour), ainsi qu’une zone de rejet végétalisée (ZRV) de type fossé construite sur sol imperméable en forte pente (< 1 h de temps de séjour). Pour tous ces procédés, les rendements d’élimination d’une sélection de 64 micropolluants ont été déterminés et les coûts d’installation et d’exploitation ont été estimés. Tous les micropolluants recherchés ont été quantifiés au moins une fois en sortie de traitement secondaire dans les échantillons des installations étudiées. Les traitements intensifs étudiés (ozone, POA et charbon actif) ont été efficaces pour l’élimination de la plupart des micropolluants analysés dans cette étude, excepté les métaux. L’ajout de peroxyde d’hydrogène à l’ozone a augmenté le nombre de substances bien éliminées (>70%), mais n’a pas permis d’augmenter le rendement d’élimination des substances réactives à l’ozone (comme les bétabloquants ou la carbamazépine). Le charbon actif en grains était toujours efficace (R>70%) au bout de 6 mois de fonctionnement 24h sur 24 pour la plupart des médicaments et les pesticides des familles urées et triazines. Plusieurs substances (ex. diclofénac, sotalol) ont été éliminées partiellement en lagunage de finition (rendement d’environ 50%) par photo-dégradation. De nombreuses substances pharmaceutiques et pesticides ont été adsorbées par les matériaux adsorbants zéolite ou argile expansée. Le paracétamol a été la seule substance éliminée par la ZRV type fossé en raison du temps de séjour très court imposé par la forte pente du terrain. Les coûts d’investissements (CAPEX) et d’opération (OPEX) ont été calculés, ce qui a permis d’obtenir un coût spécifique de traitement par mètre cube comprenant les CAPEX et les OPEX amortis sur 20 ans. La mise en place de traitements tertiaires intensifs pleine échelle sur une station de traitement des eaux usées de 60 000 à 200 000 EH entraînerait un coût spécifique de traitement de 2 à 18 centimes d’euros par m3 traité selon la technologie mise en place et l’objectif de performance de traitement visé.