Prélèvements et analyses de PFAS dans les boues de STEP

Le titulaire réalise des campagnes de prélèvements, mesures, analyses et interprétation des substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) dans les boues issues de stations d’épuration. Quatre campagnes sont prévues pour chaque station, au point réglementaire S6 « boue évacuée après traitement », sur un prélèvement unique représentatif du lot destiné à la valorisation agricole.

Les stations concernées sont :

• Boulogne-sur-Mer : 180 000 EH
• Le Portel : 36 700 EH
• Nesles : 14 600 EH
• Wimille-Wimereux : 25 000 EH

La préparation est conduite avec la collectivité et le délégataire d’exploitation : identification des contraintes de site, élaboration d’un planning prévisionnel et transmission d’un document de préparation. Le planning doit être validé par la collectivité avant toute intervention. Les opérations d’échantillonnage sont coordonnées avec le laboratoire d’analyse.

Échantillonnage des boues

Le prestataire doit disposer de procédures documentées, d’un personnel qualifié et formé, d’un plan de localisation des points d’échantillonnage et de matériels dédiés, entretenus et adaptés. Le matériel doit prévenir les contaminations et interférences PFAS ; il est rincé à l’eau et séché avant chaque opération, puis exclusivement utilisé pour cet usage sur le site. Les matériels en polyéthylène, polypropylène ou inox sont admis. L’opérateur applique les mesures de santé et de sécurité requises, notamment le port de gants nitrile non poudrés, changés autant que nécessaire.

Pour les boues liquides, dont la matière sèche est inférieure à 10 %, les unités de stockage sont homogénéisées par recirculation ou agitation mécanique. Les prélèvements peuvent être réalisés dans le stockage, pendant le transfert ou à l’arrivée dans le récipient récepteur. Chaque prélèvement élémentaire doit avoir un volume connu et identique et être conservé entre 1 et 8 °C.

En prélèvement direct dans une unité de stockage, 4 séries de 5 prélèvements élémentaires de 2 litres sont réalisées, réparties sur la hauteur et la surface en évitant les zones de surface et les parois. Les vannes ou lignes fixes sont purgées d’au moins trois fois leur volume permanent avant chaque prélèvement. En cours de transfert, le nombre de prélèvements élémentaires de 2 litres dépend de la capacité de l’unité de stockage et les prélèvements sont réalisés à intervalles réguliers.

Les prélèvements élémentaires liquides sont rassemblés dans un conteneur unique, mélangés mécaniquement pendant au moins une dizaine de minutes, puis la quantité nécessaire aux analyses est prélevée sous agitation continue et homogénéisée avant le remplissage des flacons destinés au laboratoire.

Pour les boues solides ou pâteuses, au moins 25 prélèvements élémentaires de 0,5 à 1 kg sont répartis uniformément à différents points et profondeurs de chaque lot. Le prélèvement directement dans les bennes n’est pas souhaité ; le prélèvement continu à un point de chute est recommandé selon la NF EN ISO 5667-13. En continu, une tranche transversale complète du flux, comprenant les particules fines, est prélevée, ou la totalité de l’écoulement au point de déversement. Les prélèvements sont mélangés et l’échantillon final est constitué par la méthode des quartiers conformément à la NF EN ISO 5667-13.

Acheminement et traçabilité

Les échantillons sont transportés dans une enceinte maintenant 5 ± 3 °C et réceptionnés par le laboratoire au plus tard 24 heures après la fin de l’échantillonnage. Leur prise en charge et leur mise en analyse doivent prévenir la dégradation ou l’adsorption des PFAS et respecter les prescriptions normatives ; le délai maximal de conservation avant analyse indiqué pour les PFAS est de 28 jours.

La traçabilité couvre la préparation, le terrain, le transport, l’analyse et la restitution : point d’échantillonnage, type de boues, méthode de prélèvement, dates de début et de fin, nombre de prélèvements élémentaires, traitement de la boue, date d’envoi au laboratoire et informations associées.

Analyses PFAS et paramètres usuels

Les analyses portent sur les PFAS prévus par la circulaire ministérielle, incluant notamment les acides carboxyliques et sulfonés perfluorés, les sulfonamides, les fluorotélomères, les diPAP, le TFA et le 6:2 FTAB. Elles comprennent également la matière sèche, le carbone organique et l’azote total.

Le laboratoire doit pouvoir mettre en œuvre la norme EN ISO 25652 dans les 6 mois suivant sa parution ou appliquer une méthode validée répondant aux exigences du CCTP, avec caractérisation des performances selon les principes des normes NF T 90-210 ou X31131. Les paramètres usuels sont analysés par un laboratoire accrédité NF EN ISO/IEC 17025 pour la matrice boue.

Pour le TFA, les contaminations sont contrôlées sur le flaconnage, le prétraitement et l’analyse, avec réalisation régulière de blancs. La limite de quantification est inférieure ou égale à 20 µg/kg de matière sèche ; pour une matière sèche inférieure à 3 %, elle peut être supérieure à cette valeur. Les boues présentant au moins 10 % de matière sèche sont préparées par lixiviation avec un rapport solide/liquide constant. Pour les boues à moins de 10 % de matière sèche, la quantité d’eau est considérée suffisante pour solubiliser le TFA et le rapport solide/liquide est proche de 10 ou supérieur. Le résultat est exprimé en µg/kg de matière sèche.

Les 51 PFAS autres que le 6:2 FTAB doivent présenter une limite de quantification inférieure ou égale à 2 µg/kg de matière sèche ; des limites de l’ordre de 0,5 µg/kg de matière sèche peuvent être atteintes pour de nombreux composés. L’interprétation identifie, pour chaque échantillon, la conformité ou la non-conformité aux seuils applicables, notamment les seuils POP et les seuils de 40 et 400 µg/kg de matière sèche pour les sommes de PFAS définies au CCTP. Tout dépassement susceptible d’entraîner une non-conformité réglementaire est signalé immédiatement à la collectivité.

Analyses complémentaires et livrables

Selon les résultats, des investigations ponctuelles sur les sols peuvent être demandées expressément par le maître d’ouvrage. Elles comprennent le prélèvement selon les normes et guides en vigueur, le conditionnement, le transport, la conservation, l’analyse des PFAS sur matrice sol par un laboratoire accrédité et un rapport précisant les modalités de prélèvement, résultats, limites de quantification et observations éventuelles.

Pour chaque campagne, un rapport informatique comprend les résultats analytiques, les lieux, dates et conditions de prélèvement, les résultats des blancs qualité, les incidents éventuels et une interprétation préliminaire. Les fichiers sont fournis dans un format compatible avec VERSEAU et le site de télédéclaration du ministère chargé des installations classées, ainsi qu’au format exploitable Excel pour intégration dans les outils de suivi de la collectivité. Un rapport de synthèse consolidé regroupe les résultats, compare les campagnes, présente les concentrations moyennes, calcule les flux lorsque les données de débit sont disponibles et analyse les anomalies ou contaminations révélées par les contrôles qualité.