La présence de composés traces organiques (CTOs) dans les boues de stations d'épuration tels que les détergents, les hydrocarbures ou encore les résidus dérivés de plastiques (phthalates) est maintenant incontestable, et très souvent leur concentration est bien supérieure aux futures directives européennes, rendant alors ces boues impropres à l'épandage. Les objectifs de la présente étude ont été (i) d'évaluer le potentiel de dégradation des CTOs par des écosystèmes microbiens impliqués dans la stabilisation des boues et (ii) d'isoler les microorganismes responsables de cette dégradation. Pour cela, deux types de procédés ont été testés indépendamment : la digestion anaérobie et la digestion aérobie. Une réduction partielle, voire totale de ces composés a été observée. Les procédés aérobie se sont avérés être particulièrement performants. Néanmoins, la digestion anaérobie a montré un potentiel de dégradation très significatif, et reste un procédé très largement utilisé pour la stabilisation des boues. C'est pourquoi nous nous sommes principalement intéressés aux microorganismes anaérobies dégradant les CTOs, ainsi qu'à l'augmentation in situ du potentiel de ces écosystèmes méthanogènes. En dépit des performances mitigées après addition d'isolats microbiens dans des systèmes continus de digestion des boues urbaines, des résultats très prometteurs ont été obtenus dans des conditions discontinues (batch). L'ensemble des résultats présentés dans cet article permet donc d'envisager dans un proche futur une réduction significative, voire totale des CTOs de manière biologique et sous conditions anaérobies avant relargage des boues dans le milieu naturel.