Étude sur l'efficacité de certaines stations d'épuration des eaux usées vis-à-vis de l'élimination de kystes de Giardia sp.

Efficiency of certain wastewater treatment plants to remove Giardia sp. cysts

¹ Cabinet Paracelse, 3, rue de Verdun, 92140 Clamart
² Laboratoire d'Hydrobiologie Marine et Continentale, UMR-556 CNRS, Université de Montpellier II, place E. Bataillon, 34095 Montpellier
³ Département Sciences de l'Environnement et Santé Publique, UMR-5556, CNRS-Université Montpellier II, Faculté de Pharmacie avenue C. Flahault, 34060 Montpellier

Résumé

Ces dernières années le parasite entérique Giardia lamblia s'est révélé un important pathogène humain qui peut être transmis par l'eau potable. Cette parasitose s'est manifestée de manière croissante dans les pays en voie de développement ainsi que dans les pays développés. Dans le Sud de la France, la prévalence a été déterminée à 6 %.

L'efficacité de l'élimination de ces pathogènes, en particulier dans les ouvrages épurateurs des eaux usées, n'a pas été définie de manière satisfaisante. Le but de cette étude est d'évaluer l'efficacité d'un certain nombre d'ouvrages épurateurs de types différents (lagunage, boue activée et lit bactérien) y compris la désinfection dans l'élimination des kystes de Giardia des eaux usées.

La méthode appliquée s'appuie sur celles développées par l'EPA (Environmental Protection Agency, USA) et le SPDL (Scottish Parasite Diagnostic Laboratory, Ecosse) et comprend des étapes de filtration, élution, coagulation et sédimentation, enfin une détection microscopique des kystes réalisée à l'aide d'une technique d'immunofluorescence indirecte.

Des kystes ont été mis en évidence dans l'eau usée, à l'entrée des onze stations d'épuration étudiées dans une gamme de concentrations de 25 à 41 270 kystes/litre. A partir de ces taux bruts il est possible de calculer des taux pondérés compris entre 0,08 -1,2 % de prévalence parmi la population locale.

Les conclusions de cette étude sont que la méthode de détection a révélé la présence de kystes à l'entrée de toutes les stations étudiées, ce qui suggère une contamination endémique par Giardia, mais qui reste limitée dans la population par rapport à certaines données antérieures et que le meilleur abattement est observé avec le lagunage, puis viennent les ouvrages à boues activées puis ceux à lit bactérien qui sont les moins aptes à éliminer les kystes de Giardia.

Abstract

Over the past years the enteric parasite Giardia intestinalis has been shown to be an important pathogen transmitted by drinking water. This parasitosis has been recognised to increase in both developed and developing countries. Prevalence studies in the South of France have revealed an incidence rate of approximately 6%.

The cysts of Giardia (this is the form the parasite is excreted and diffused in water) are resistant to chlorine and other disinfection methods and can survive during several months under favourable conditions.

The efficiency to remove these pathogens has not been determined in a sufficient manner, in particular in regard to wastewater treatment plants.

This study was conducted to evaluate the efficiency of a certain number of treatment plants, including a disinfection step, of Giardia sp. cysts in wastewater.

Three types of treatment plants (waste stabilisation pond, activated sludge and trickling filter) have been monitored during 5 months in 1995. These three types are the most common systems in the department 'Hérault' to treat domestical and rural wastewater.

In a first part of the study, four plants with activated sludge, three plants with trickling filter and 3 waste stabilisation pond systems have been monitored. In a second part, the removal of cysts has been evaluated in treated wastewater and disinfected by chloration or irradiation with UV.

The method used is close to the ones developed by the EPA (Environmental Protection Agency, USA) and the SPDL (Scottish Parasite Diagnostic Laboratory, Scotland) comprising filtration, elution, coagulation et sedimentation techniques, finally a microscopical detection of the cysts with an indirect immunofluorescence technique.

The cysts have been detected in raw wastewater, at the entry of all 11 treatment plants, in concentrations of 25 à 41 270 cysts/litre. From these concentrations observed in wastewater, it is possible to calculate an incidence rate of 0.08 - 1.2% in the local population.

The removal of the cysts is in between 98.33 and 99.97% for activated sludge, 99.96 and 100% for waste stabilisation ponds, and for the trickling filter 0 and 99.59%. Concerning the treatment with UV irradiation and chloration, an important removal of cysts has been observed due to chloration, however no effect has been observed during treatment with UV irradiation.

The conclusion of this study are the following:

• the detection method has revealed the presence of cysts at the entry of all monitored treatment plants, which suggests an endemic contamination of Giardia, which however remains limited in the population with regard to certain other data.

• the best removal has been observed with the stabilisation pond treatment plants, followed by the plants with activated sludge and at last plants using trickling filters which are the least capable to remove Giardia cysts from wastewater.