BE1030414B1 - Assemblage et procede pour la depollution d'un milieu aquatique - Google Patents
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Abstract
Assemblage comprenant une composition comprenant des particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux, ladite composition présentant un volume fermé délimité par une ou plusieurs membrane, ladite composition délimitée par ladite une ou plusieurs membrane formant ledit assemblage, ladite une ou plusieurs membrane étant : (i) poreuse à l’eau et aux micropolluants, (ii) substantiellement imperméable à ladite composition, (iii) définie par une résistance mécanique suffisante pour supporter la masse dudit assemblage.
Description
ASSEMBLAGE ET PROCEDE POUR LA DEPOLLUTION D'UN MILIEU
AQUATIQUE
Domaine technique
La présente invention vise un assemblage comprenant une composition pour adsorber des micropolluants comme, par exemple des métaux lourds ou des hydrocarbures, d'un milieu aquatique, ce qui permet leur concentration, leur retrait et un traitement.
La présente invention se rapporte aussi à un procédé pour la dépollution d'un milieu aquatique et à une utilisation d'un assemblage selon la présente invention pour capter les métaux lourds d'un milieu aquatique et/ou pour diminuer la charge en hydrocarbures d'un milieu aquatique.
Arrière-plan technologique de l'invention
Les milieux aquatiques peuvent être aussi variés que des étangs, des rivières, des fleuves, des cours d'eau, des zones portuaires, des bassins de traitement de sites industriels, des aquariums, etc...
Les eaux usées, quant à elles, comprennent les eaux usées domestiques provenant des habitations particulières, mais aussi les eaux usées de petites collectivités comme par exemples d'un complexe hôtelier, de camping, d'un lotissement, de bureaux, d'immeubles résidentiels, de petits villages. Les eaux usées comprennent également les eaux de rejets de centres urbains, de centres industriels, les eaux de rejets agro- alimentaires, et des pollutions accidentelles. Les eaux usées peuvent aussi comprendre les eaux pluviales regroupant les eaux météorites polluées et celles ayant ruisselées sur des surfaces plus ou moins perméables augmentant ainsi la charge de la pollution. Généralement, ces eaux usées sont collectées et évacuées par des systèmes d'assainissement comme par exemple un système d'égouts et traitées par des stations d'épuration.
De nombreux micropolluants sont des sources de pollution importante des milieux aquatiques et/ou des eaux usées, comme par exemple des métaux lourds, des polluants chimiques tels que les composés halogénés, des crésols, des phénols, des tensio-actifs des composés cyanurés et/ou des hydrocarbures, et/ou des polluants biologiques tels que de la matière organique, y compris des graisses, animales et végétales, et des composés à base de lignine et/ou de cellulose, des bactéries et/ou des microorganismes potentiellement toxiques pour l'être humain comme par exemple des souches de Escherichia coli (E. coli), staphylocoques,
Salmonelle, Listeria, etc...
Depuis la révolution industrielle, l’être humain a exploité des gisements de minerais métalliques de manière intensive engendrant un rejet de plus en plus conséquent de métaux lourds dans l'environnement.
Les sources de pollution aux métaux lourds sont nombreuses comme par exemple dans les résidus de minerais, les effluents industriels, les boues d'épuration, les pesticides et fertilisants liés à l'agriculture intensive, les peintures, les rejets sauvages de produits chimiques etc... Ces métaux lourds peuvent se retrouver et s'accumuler dans de nombreux milieux aquatiques, comme par exemple les sédiments d'une rivière ou d'une zone portuaire, et/ou dans les systèmes d'assainissement des eaux usées.
Il est donc important de développer des solutions permettant de réduire la pollution en micropolluants, en particulier en métaux lourds et/ou en hydrocarbures, dans les milieux aquatiques de manière à protéger et à avoir une gestion durable de l'écosystème de ces milieux aquatiques.
Etat de la technique
Plusieurs solutions existent pour capter des métaux lourds, des cations métalliques, contenus dans un milieu aqueux comme par exemple utiliser une methode de précipitation à l'aide d'agents chimiques pour former des précipités hydroxydes insolubles avec le cation métallique. Ces précipités pouvant ensuite être isolés par filtration. Il existe également des membranes de filtration permettant la rétention spécifique de molécules chargées comme les cations métalliques ou des colonnes échangeuses d'ions permettant également la rétention spécifique de cations métalliques.
Enfin il est connu du document EPO410877B1 que des métaux lourds peuvent être adsorbés par échange ionique par des aluminosilicates. Ce document décrit une composition de matière pour
IO l'épuration chimique et biologique des eaux polluées. En particulier, ce document décrit une composition de matière, destinée à être répandue dans l'eau à épurer et caractérisée en ce qu'elle comprend au moins les deux matières minérales suivantes, sous forme granulaire : un carbonate de calcium poreux, et un silicate d'alumine hydraté renfermant des métaux alcalino-terreux et présentant des microcanaux. De plus, ces deux matières renfermant à l'état adsorbé des bactéries spécifiques pour la dégradation biologique des matières organiques à chaîne carbonée. Favorablement, le carbonate de calcium poreux présentant une grande porosité permet de nombreux échanges ioniques avec le milieu à épurer. La deuxième matière, constituée par un silicate d'alumine hydraté permet de piéger les ions ammonium contenus dans l'eau polluée qui sont transformés en molécules inoffensives par les bactéries adsorbées dans la matière.
Bien que des solutions existent dans l'art antérieur pour capter des métaux lourds d'un milieu aqueux, et que le document EPO410877B1 vante les mérites de sa technologie, les inventeurs ont remarqué que dans la pratique, sur le terrain, il n'existe pas de solutions permettant à la fois de capter et de récupérer les métaux lourds d'un milieu aqueux, comme un milieu aquatique ou un système d'assainissement des eaux usées. En effet, le problème n’est pas uniquement de trouver une solution permettant de capter ou de fixer les micropolluants comme les métaux lourds, encore faut-il pouvoir récupérer ces micropolluants de manière peu coûteuse, rapide et sans danger pour le manipulateur, et ce quelle que soit la configuration du mileu aquatique ou du système d'assainissement des eaux usées à dépolluer. Il existe donc un besoin de développer une solution peu couteuse, simple à mettre en œuvre de manière à pouvoir à la fois capter les métaux lourds d'un milieu aqueux et de pouvoir les récupérer aisément de manière à décontaminer ce milieu aqueux, et ce quel que soit le type de mileu aqueux à dépolluer en micropolluants, en métaux lourds, comme par exemple un milieu aquatique (rivière, étangs, fleuve, zone portuaire, etc...) et/ou un système d'assainissement des eaux usées.
Résumé de l'invention :
Un objet de la présente invention est un assemblage comprenant une composition comprenant des particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux ou de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux et macroporeux (de préférence en outre une roche calcaire, du talc, de la pierre ponce, des copeaux de bois, des poils ou cheveux), ladite composition présentant un volume fermé délimité par une ou plusieurs membrane(s), ladite composition délimitée par ladite une ou plusieurs membrane(s) formant ledit assemblage, ladite une ou plusieurs membrane(s) étant: (1) poreuse à l'eau et aux micropolluants, (ii) substantiellement imperméable à ladite composition, (iii) définie par une resistance mécanique suffisante pour supporter la masse dudit assemblage.
Description détaillée de l'invention :
La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en procurant un assemblage comprenant une composition comprenant des particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux ou de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux et macroporeux, la composition présentant un volume fermé délimité par une ou plusieurs membrane, la composition délimitée par ladite une ou plusieurs membrane formant l'assemblage, ladite une ou plusieurs membrane étant: (I) poreuse à l'eau et aux micropolluants, (ii) substantiellement imperméable à la composition, (iii) définie par une résistance mécanique suffisante pour supporter la masse de l'assemblage, même après immersion.
En effet, un assemblage selon la présente invention comprenant une composition comprenant des particules de un ou 5 plusieurs aluminosilcate mésoporeux, dans laquelle la composition est empaquetée dans une membrane poreuse à l'eau et aux micropolluants, comme par exemple les métaux lourds et/ou les hydrocarbures, et dont la taille des pores est déterminée de manière à retenir substantiellement la totalité de la composition dans l'assemblage, permet de capter une
IO quantité importante de cations métalliques présents dans le milieu aquatique pollué grâce à la surface d'adsorption élevée des particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux. De plus, sachant que la membrane est substantiellement imperméable à la composition, les cations métalliques, en ce compris les métaux lourds, qui ont diffusé à l'intérieur de l'assemblage, sont à présent adsorbés à la composition et donc emprisonnés dans l'assemblage. II est ainsi aisé de récupérer l'assemblage contenant les métaux lourds et donc d'assurer une dépollution du mileu aquatique en métaux lourds. Lorsque l'assemblage est retiré du milieu à dépolluer, ceci permet même l'extraction en aval des métaux lourds à partir de l'assemblage, en vue de leur ré-utilisation ou de leur stockage dans des conditions sûres pour l'environnement. De plus, sachant que ladite une ou plusieurs membranes présente Une résistance mécanique suffisante pour supporter la masse de l'assemblage, même après application dans un miieu aquatique, cet assemblage esi facilement manipulable en toute sécurité, ce qui minimise les risques de déchirures de ladite une ou plusieurs membrane, et donc ce qui minimise également (1) le risque de recontamination du milieu aquatique lors de la récupération et/ou de la manipulation de l'assemblage, et/ou (il) le risque pour le manipulateur.
Selon la présente invention, de préférence, on entend par le terme « des particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux », des particules de un ou plusieurs aluminosilicate présentant une porosité dont les pores ont un diamètre moyen et/ou médian compris entre 1 nm et 100 nm, préférentiellement entre 2 nm et 80 nm, de manière encore plus préférée entre 5 nm et 50 nm. Selon la présente invention, de préférence, on entend par le terme « des particules de un ou plusieurs aluminosilicate macroporeux », des particules de un ou plusieurs aluminosilicate présentant
Une porosité dont les pores ont un diamètre moyen et/ou médian supérieur à 100 nm.
Dans le contexte de la présente invention, on entend de préférence par «métaux lourds» un métal choisi parmi l'antimoine, l’arsenic, le cadmium, le chrome (ex. le chrome VI), le cuivre, le plomb, le
IO mercure, le nickel, le sélénium, le tellure, le thalllum, l'étain, et leurs combinaisons.
Dans la présente invention, de préférence les métaux lourds sont sous forme libre (ionisée et/ou en solution), en liaison covalente avec une structure de chimie organique, ou sous forme ionisée, mais piégé de manière non-covalente par des sédiments (boues, graisses). Ainsi, avantageusement, les métaux lourds de différents états physiques sont récupérables par l'assemblage et/ou par le procédé selon la présente invention, même si certains états physiques ou chimiques de ces métaux lourds nécessite un pré-traitement de manière à les mobiliser en vue de leur fixation. Comme cela sera décrit ultérieurement, les pré-traitements sont de nature physique, par exemple l'application d'un courant électrique, ou de nature biologique, comme par exemple la dégradation des sédiments par des microorganismes dans lesquels les métaux lourds étaient retenus, ou des structures de chimie organique dans lesquelles les métaux lourds étaient fixés de manière covalente.
Dans le cadre de la présente invention, on entend de préférence par «membrane définie par une résistance mécanique suffisante », Une ou plusieurs membrane(s) présentant : - une résistance à la traction (NF EN ISO 10319) comprise entre 15 kN/m et 300 kN/m, préférentiellement entre 20 kN/m et 200 kN/m, plus préférentiellement entre 35 kN/m et 150 kN/m, et/ou - une perméabilité normale au plan VlHso (NF EN ISO 11058) Ah = 50 mm comprise entre 5 mm/s et 500 mm/s, de préférence entre 10 mm/s et 200 mm/s, de manière plus préférée entre 20 mm/s et 100 mmy/s, et/ou - une masse surfacique (NF EN ISO 9864) préférentiellement comprise entre 50 g/m? et 1000 g/M? plus préférentiellement entre 100 g/m? et 500 g/m2, et/ou - une épaisseur sous 2kPa de pression (NF EN ISO 9863-1) préférentielement comprise entre 0,25 mm et 5 mm, plus préférentiellement entre 0,5 mm et 2 mm, et/ou - une perforation dynamique (NF EN ISO 13433) préférentiellement comprise entre 2 mm et 30 mm, plus préférentiellement entre 5 mm et 20 mm.
La présente invention se rapporte aussi à un procédé pour la dépollution d'un milieu aquatique et/ou des eaux usées comprenant les étapes de : - on détermine la nature et/ou la quantité de polluants présents dans le milieu aquatique, - on détermine la nature et la quantité dudit un ou plusieurs aluminosilicate de ladite composition à placer dans un ou plusieurs assemblage(s) selon l'invention en fonction la nature et/ou de la quantité de polluants présents dans le milieu aquatique, - on détermine un ou plusieurs points de placement de un ou plusieurs assemblage dans le milieu aquatique, - on place une première série desdits un ou plusieurs assemblage(s) auxdits un ou plusieurs points de placement et on laisse lesdits un ou plusieurs assemblage auxdits un ou plusieurs points de placement, ladite composition adsorbant une quantité de polluants.
La présente invention se rapporte également aux particules comprenant des aluminosilicates (de préférence en outre du charbon actif, une roche calcaire, du talc, des poils, des cheveux, des copeaux de bois) et chargées en métaux lourds obtenu par le procédé selon la présente invention.
Enfin, la présente invention se rapporte à une ufilisation d'un assemblage selon la présente invention pour capter les métaux lourds d'un mileu aquatique et/ou pour diminuer la charge en hydrocarbures d'un milieu aquatique.
La figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un assemblage selon la présente invention.
La figure 2 est une représentation schématique des différentes étapes du procédé pour la dépollution d'un milieu aquatique et/ou des eaux usées selon la présente invention.
La figure 1A montre l'assemblage suivant la présente invention qui comprend une composition comprenant des particules 1.3 de un ou plusieurs aluminosiicate mésoporeux ou de un ou plusieurs aluminosiicate mésoporeux et macroporeux, la composition étant empaquetée dans une ou plusieurs membranes 1.2 poreuse à l'eau et aux micropolluants, et dont la taille des pores est déterminée de manière à retenir substantiellement la totalité de la composition dans l'assemblage.
Préférentiellement, l'assemblage 1.1 selon la présente invention présente une géométrie adaptée au milieu aquatique et/ou au système d'assainissement des eaux usées à dépolluer. En effet, une géométrie adaptée permet d'optimiser les surfaces de contact entre l'assemblage et le milieu à dépolluer favorisant la capture des micropolluants comme les métaux lourds.
De manière préférée, dans l'assemblage 1.1 selon l'invention, la composition comprend en outre des particules additionnelles 1.5 choisies dans le groupe constitué de roche calcaire, de cheveux, de poils, de copeaux (de préférence de copeaux de bois), de charbons actifs, du talc, de la pierre ponce, et un mélange de ceux-ci. En effet, les inventeurs ont remarqué que ces particules additionnelles permettent d'adsorber des micropolluants peu chargés comme des hydrocarbures.
Avantageusement, la une ou plusieurs membranes 1.2 est constituée de Un ou plusieurs matériaux choisis dans le groupe constitué de polymères, de métaux, d'alliages métalliques, de fibres naturelles, de fibres chimiques et leurs combinaisons. De préférence, la membrane est un textile
OU un géotextile tissé ou non-tissé composé de un ou plusieurs matériau naturel et/ou synthétique (artificiel). De préférence, les polymères font partie d'un groupe constitué de polymères thermoplastiques comme par exemple le polypropylène ou le polyéthylène. Préférentiellement, la une ou plusieurs membranes présente une résistance à la traction comprise entre
IO 15kN/met 300 kN/m, préférentiellement entre 20 kN/m et 200 kN/m, encore plus préférentielement entre 30 kN/m et 150 kN/m, et/ou une masse surfacique comprise entre 50 g/m? et 1000 g/m2, préférentiellement entre 100 g/m? et 500 g/M°, et/ou une épaisseur sous 2kPa de pression préférentielement comprise entre 025 mm et 5 mm plus préférentiellement entre 0,5 mm et 2 mm, et/ou une perforation dynamique (NF EN ISO 13433) comprise entre 2 mm et 30 mm, préférentiellement entre 5 mm et 20 mm, et/ou une perméabilité normale au plan, Vlhso, (NF EN ISO 11058) comprise entre 5 mm/s et 500 mm/s, de préférence entre 10 mm/s et 200 mm/s, de manière plus préférée entre 20 mm/s et 100 mm/s. Plus préférentielement, la une ou plusieurs membranes est un matériau composé de fibres artificielles, géotextile, tissé en bandelette composé de fibres en polypropylène et présentant une résistance à la traction préférentielement comprise entre 15 kN/m et 300 kN/m, plus préférentielement entre 20 kN/m et 200 kN/m, encore plus préférentiellement entre 30 kN/m et 150 kN/m, et/ou une masse surfacique préférentielement comprise entre 50 g/m? et 1000 9/m2 plus préférentiellement entre 100 g/m? et 500 g/m2, et/ou une épaisseur sous 2kPa de pression préférentiellement comprise entre 0,25 mm et 5 mm, plus préférentiellement entre 0,5 mm et 2 mm, et/ou une perforation dynamique (NF ENISO 13433) préférentiellement comprise entre 2 mm et 30 mm, plus préférentiellement entre 5 mm et 20 mm, et/ou une perméabilité normale au plan, Vuso, (NF EN ISO 11058) comprise entre 5 mm/s et 500 mm/s, de préférence entre 10 mm/s et 200 mm/s, de manière plus préférée entre 20 mm/s et 100 mm/s. En effet, ces matériaux confèrent une grande stabilité à la une ou plusieurs membranes, permettant de la sorte à l'assemblage de pouvoir rester une période de temps suffisamment longue, par exemple plusieurs semaines ou plusieurs mois, dans le milieu aquatique et/ou dans le systeme d'assainissement des eaux usées à dépolluer sans être dégradé.
De plus, ces matériaux assurent également une grande résistance de la ou des membranes, ce qui facilite la manipulation, la récupération et/ou le transport de l'assemblage en minimisant les risques de déchirures de la ou des membranes et en assurant une sécurité optimale pour le manipulateur.
De préférence, le ou les aluminosilicates mésoporeux comprend un aluminosilicate tétraédrique et l'assemblage comprenant en outre un ou plusieurs microorganismes 1.4 adhérant dans la porosité dudit aluminosilcate tétraédrique. De préférence, la composition de l'assemblage selon la présente invention comprend en outre un ou plusieurs microorganismes 1.4 adhérant à l'aluminosilicate mésoporeux ou à l'aluminosilicatie mésoporeux et macroporeux 1.3. En effet, la présence de microorganismes présent dans l'aluminosilcate mésoporeux permet, en plus de l’adsorption de métaux lourds par l'aluminosilcate mésoporeux et/ou de l'adsorption de différents types de micropolluants par la composition, d'effectuer une épuration biologique du milieu pollué (milieu aquatique et/ou eaux usées) en dégradant, par exemple, la matière organique présente dans le milieu pollué et/ou en dégradant différents types de polluants chimiques pouvant se retrouver dans le milieu pollué comme par exemple des composés halogénés, des crésols, des phénols, des graisses animales et végétales, des tensio-actifs, des composés à base de lignine et/ou de cellulose, des composés organo-chlorés, des composés cyanurés et/ou des hydrocarbures et leurs combinaisons.
De manière avantageuse, ledit un ou plusieurs microorganismes 1.4 fait partie d'un groupe de microorganismes comprenant Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Pseudomonas putida,
Pseudomonas fluorescens, Alcaligenes sp, Acinetobacter sp, Arthrobacter sp, Nitfrosomonas sp, Nitrobacter sp, Lactobacillus helveticus, Lactococeus lactis, Pseudomonas sp, Botrytis cinerea, Sporotrichum dimorphosphorum,
Trichoderma reesei, Trichoderma harzianium, Trichoderma artroviride,
Rhodococcus erythropolis, Phanerochaete chrysosporium,
Saccharomyces cerevisiae, et leurs combinaisons. En effet, ces différents microorganismes possèdent de bonnes propriétés d'épuration des eaux usées en dégradant la matière organique et/ou en diminuant la pollution de certains composés chimiques.
De manière préférée, le microorganisme 1.4 est une souche non pathogène de Pseudomonas fluorescens et/ou de Pseudomonas putida et/ou Trichoderma harzianium et/ou de Rhodococcus.
De manière avantageuse, le microorganisme 1.4 est choisi dans le groupe constitué de Lactobacillus helveticus et/ou de Lactococcus lactis.
Avantageusement, le ou les microorganismes 1.4 de la composition est (sont) choisi(s) en fonction de la nature de la pollution à traiter dans les eaux usées et/ou dans les boues des égouts. En effet, les inventeurs ont découvert que la composition selon l'invention comprenant préférentiellement Pseudomonas Putida et Acinetobacter sp est adaptée à la dégradation de composés halogénés dans les eaux usées et/ou dans les boues d'égouts. Ils ont également découvert qu’une composition selon l'invention comprenant préférentiellement (i) Pseudomonas putida est adaptée à la dégradation des crésols et phénols, (ii) Lactobacillus helveticus et Lactococcus lactis sont adaptées à la dégradation des graisses animales et végétales, (ii) Bacillus licheniformis est adaptée à la dégradation des tensio-actifs, (iv) Botrytis cinerea, Sporotrichum … dimorphosphorum, Trichoderma reesei et Phanerochaete chrysosporium sont adaptées à la dégradation de la lignine et de la cellulose, (v)
Alcaligenes sp et Pseudomonas sp sont adaptées à la dégradation de composés organo-chlorés, (vi) Alcaligenes sp, Arthrobacter sp, et
Trichoderma harzianiuml sont adaptées à la dégradation de composés organo-polychlorés, (vii) Pseudomonas putida et Pseudomonas fluorescens sont adaptées à la dégradation de graisses végétales et d'hydrocarbures.
De préférence, ledit un ou plusieurs aluminosilicate 1.3 fait partie des aluminosilicates tétraédriques (tectosilicates) et possiblement en outre de phyllosilicates. Comme illustré à la figure 1B, de préférence un groupe d'aluminosilicate comprenant des zéolites 1.31, (ex. de la phillipsite et/ou de la chabazite) et/ou des feldspaths 1.32 (ex. de la sanidine). Des micas 1.33, de la bentonite 1.34 et/ou des smectites 1.35 peuvent également être incorporés, de préférence en quantités plus faibles. Ces différents aluminosilicates présentent une structure mésoporeuse permettant une surface de contact optimale avec le mileu pollué favorisant de la sorte l'adsorption des micropolluants, dont les métaux lourds. De préférence, l'assemblage 1.1 selon la présente invention
IO comprend plus de 20% d'aluminosilicates tétraédriques (poids des aluminosilicates tétraédriques :poids total des particules) et/ou au maximum 10% de smectites 1.35 et/ou de bentonite 1.34 (poids de smectites et de bentonite :poids total des particules), par exemple entre 1 et 10% de smectites 1.35 et/ou de bentonite 1.34 (poids de smectites et de bentonite :poids total des particules).
Avantageusement, la structure mésoporeuse de l’aluminosilicate fournit un micro-environnement permettant la survie et le développement des microorganismes présents dans la composition selon l'invention. De plus, chaque aluminosilicate présente une capacité — d'adsorption de métaux lourds spécifiques. En effet, ceux-ci présentent une structure poreuse où certains atomes de silicium des tétraèdres de SIO4 sont substitués par des atomes d'aluminium. En raison de ces substitutions, un aluminosilcate possède une charge négative. Plus le rapport
Silicium/Aluminium (Si/Al) est faible, plus l'aluminosilicate a une capacité d'échange cationique élevée, et donc plus elle a un potentiel pour capter les métaux lourds. Ceci s'applique aux aluminosilicates tétraédriques, tels que les zéolites, mais également aux phyllosilicates, tels que la smectite.
Cependant, la smectite ou d'autres aluminosilicates dits ‘gonflants’ sont d'un usage délicat : ils sont préférés pour leur (plus grande) capacité à fixer des métaux lourds mais, trop abondants, ils obstrueraient la porosité interne de assemblage de la présente invention.
De plus, chaque aluminosiicate présente une structure spécifique plus ou moins poreuse. Plus le cation métallique, le métal lourd,
à capter est petit plus il poura se mouvoir dans la structure de l’aluminosilicate et plus facilement il pourra être adsorbé par cet aluminosilicate. En fonction de la nature de l'aluminosilicate, certains métaux lourds sont donc préférentiellement captés.
De manière avantageuse, l'assemblage 1.1 selon la présente invention comprend en outre un ou plusieurs oligo-éléments (non représenté à la figure 1) (lorsque la composition comprend des microorganismes 1.4). De préférence, ledit un ou plusieurs oligo-éléments fait partie d'un groupe d'oligo-éléments comprenant du sulfate de
IO magnésium, du sulfate de fer, du sulfate de manganèse, de l’'hydrogénophosphate disodique, du sulfate d'ammonium, du sulfate de zinc, du chlorure ferrique, du sulfate de calcium, du sulfate de potassium, du sulfate de cuivre, du chlorure de sodium, et leurs combinaisons. Ces oligo-éléments sont avantageux pour stimuler la croissance des microorganismes qui seraient présents dans la composition de l'invention.
De préférence ces microorganismes sont adhérés à des aluminosilicates tétraédriques, et la teneur en oligo-éléments varie de 5% à 50% en poids : poids de la somme des oligo-éléments: poids de l'aluminosilcate téiraédrique. Les bactéries, quant à elles, favorisent la biodégradation de molécules organiques contenant des métaux lourds, ce qui a pour conséquence de libérer ces métaux lourds. Les métaux lourds libérés seront ensuite piégés dans la porosité de l'aluminosilicate. Il existe donc une synergie avantageuse entre l'aluminosilicate et les microorganismes de la composition de l'assemblage suivant la présente invention pour absorber des métaux lourds.
Préférentiellement, les particules 1.3 de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux et les particules additionnelles 1.5 présentent une granulométrie moyenne comprise entre 05 mm et 6 mm, préférentiellement entre 1 mm et 4 mm, et une taille minimale desdites — particules égale ou supérieure à 30 um, de préférence à 50 um, de manière plus préférée à 150 um, de manière favorable à 200 um. En effet, un assemblage 1.1 selon la présente invention comprenant une composition comprenant des particules 1.3 de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux et des particules additionnels 1.5 ayant cette granulométrie déterminée permet d'avoir des particules dont la taille est suffisamment grande pour ne pas sortir de l'assemblage par le maillage de la une ou plusieurs membranes 1.2 et dont la taille est également suffisamment petite pour avoir un rapport surface/volume adapté favorisant les échanges avec le milieu pollué.
De préférence, le volume fermé est un volume compris entre 0,1L et 5000 L, préférentiellement entre IL et 1000L, plus préférentiellement entre 10L et 500L. En effet, un assemblage 1.1 selon la présente invention
IO ayant un tel volume fermé sera suffisamment grand pour pouvoir adsorber une grande quantité de micropolluants et/ou sera suffisamment grand pour contenir une quantité de microorganismes permettant de réaliser une épuration biologique du milieu pollué. D'autre part, ce volume fermé est suffisamment petit pour pouvoir être transporté, récupéré et/ou manipulé facilement tout en minimisant les risques de déchirure de la ou des membranes.
La figure 2 montre une représentation schématique des différentes étapes du procédé pour la dépollution d'un milieu aquatique et/ou des eaux usées selon la présente invention. Dans une première étape du procédé pour la dépollution d’un milieu aquatique, étape 2.1 à la figure 2, on détermine la nature et/ou la quantité de polluants présents dans le milieu aquatique. On détermine ensuite, à l'étape 2.2, la nature et la quantité dudit un ou plusieurs aluminosilicate 1.3 de la composition à placer dans l'assemblage 1.1 selon l'invention en fonction la nature et/ou de la quantité de polluants présents dans le milieu aquatique. Préférentiellement, les polluants à traiter sont choisis parmi un groupe constitué de métaux lourds y compris des métaux lourds formant une liaison chimique avec une molécule organique, d'hydrocarbure, d'huile, de molécules organiques halogénées, de produits chimiques, de déchets organiques, et leurs combinaisons. Préférentiellement, les métaux lourds sont compris dans le groupe comprenant l'antimoine, l'arsenic, le cadmium, le chrome, le cuivre, le plomb, le mercure, le nickel, le sélénium, le tellure, le thallium, l’étain, et leurs combinaisons.
De manière préférée, lorsque la pollution comporte des hydrocarbures, on incorpore un ou plusieurs microorganismes 1.4 et/ou les particules additionnelles 1.5 dans la composition de l'assemblage 1.1 selon la présente invention de manière à dégrader les hydrocarbures par les microorganismes de la composition et/ou à capter ces hydrocarbures par les particules additionnelles 1.5. De préférence, lorsque le polluant comprend des hydrocarbures, l'assemblage 1.1 comprend une souche non pathogène de Pseudomonas fluorescens et/ou de Pseudomonas putida et/ou de Trichoderma harzianum et/ou de Rhodococcus. De manière avantageuse, lorsque le polluant comprend des hydrocarbures l'assemblage 1.1 comprend (outre les éventuelles souches non pathogènes Pseudomonas fluorescens et/ou de de Pseudomonas putida ) des cheveux, des poils, du talc, de la pierre ponce, des copeaux (de bois), du calcaire et les mélanges de ceux-ci.
On détermine ensuite, étape 2.3, un ou plusieurs points de placement de un ou plusieurs assemblage dans le milieu aquatique. De préférence, ce ou ces points de placement de un ou plusieurs assemblage est localisé sur le fond et/ou en surface et/ou dans les sédiments du milieu aquatique. On place ensuite, étape 2.4, une première série desdits UN OU plusieurs assemblage auxdits un ou plusieurs points de placement. Chaque assemblage 1.1 de la première série desdits un ou plusieurs assemblage comprend une composition substantielement identique ou une composition différente. Alternativement, au moins un assemblage de la première série desdits un ou plusieurs assemblage comprend une composition différente par rapport à la composition d'au moins un assemblage des autres assemblages de la première série desdits UN OU plusieurs assemblage.
Avantageusement, l'assemblage 1.1 destiné à être inséré dans les sédiments du mileu aquatique comprend une membrane métallique. Avantageusement, on insère en outre une ou plusieurs électrodes dans les sédiments du milieu aquatique à une distance prédéterminée desdits un ou plusieurs assemblage, lesdites électrodes générant un courant électrique favorisant une mobilisation des métaux lourds des sédiments.
Une absorption (étape 2.5) d'une quantité de polluants par la composition desdits un ou plusieurs assemblage est réalisée.
Préférentiellement, on collecte ensuite, étape 2.6, au moins un desdits un ou plusieurs assemblage après une période de temps prédéterminée, ledit au moins un desdits un ou plusieurs assemblage ayant absorbé une quantité de polluants. Avantageusement, la période de temps prédéterminée est comprise entre 5 jours et 500 jours, préférentiellement entre 10 jours et 200 jours, plus préférentiellement entre 20 jours et 100 jours, de manière favorable de 50 jours. Cette période de temps prédéterminée permet à l'assemblage de rester suffisamment longtemps dans le milieu aquatique pour absorber une quantité importante de polluants tout en évitant à l'assemblage de rester trop longtemps dans le milieu pollué, ce qui augmenterait le risque d'usure et de déchirure de la ou des membranes de l'assemblage.
Préférentiellement, la période de temps prédéterminée est calculée en fonction de la saturation de la composition de l'assemblage en micropolluants contenus dans le mileu aquatique et/ou dans les eaux usées à dépolluer : dans certains cas, pour des raisons d'économies, il est préféré de ne retirer que les assemblages saturés ; dans d'autres cas, lorsque la rapidité de la dépollution est prioritaire, les assemblages sont retirés, et remplacés, avant qu'ils ne soient saturés.
Avantageusement, après la collecte du ou des assemblages ayant absorbé une quantité de polluants, on réalise au moins une étape de post-traitement dudit au moins un desdits un ou plusieurs assemblage ayant absorbé une quantité de polluants. Cette étape de post-traitement permet d'éliminer le ou les polluants absorbé par la composition du ou des assemblages. Avantageusement, la ou les étapes de post-traitement comprend (i) un placement dudit au moins un desdits un ou plusieurs assemblage ayant absorbé une quantité de polluants dans un bain acide de manière à libérer les métaux lourds absorbés par le ou les assemblages, et/ou (ii) une étape d'électrolyse, et/ou (iii) une étape de complexation,
et/ou (iv) une étape de filtration, et ce de manière à libérer les métaux lourds absorbés dans la composition de l'assemblage selon la présente invention. Ces métaux lourds plutôt que de polluer l'environnement, sont donc recyclés et réutilisables.
Avantageusement, après la ou les étapes de post-traitement du ou des assemblages ayant absorbé une quantité de polluants, la composition du ou des assemblages peut être revalorisée dans différents types d'applications comme par exemple un épandage sur une zone agricole.
Avantageusement, le charbon actif de la composition de l'assemblage selon la présente invention qui est chargé en métaux lourds, ayant absorbé des métaux lourds, obtenu par le procédé selon la présente invention est revalorisé par une ou plusieurs étapes de post-traitement décrite ci-avant.
Lorsque les polluants sont des hydrocarbures et que l'assemblage comprend Pseudomonas fluorescens et/ou Pseudomonas putida et/ou Trichoderma harzianium et/ou de Rhodococcus ainsi que un ou plusieurs composés parmi le talc, la pierre ponce, les cheveux, les poils, le calcaire et/ou les copeaux (de bois), ces composés ayant la propriété de retenir les hydrocarbures, le post-traitement est un stockage en un endroit adapté, de manière à obtenir la dégradation biologique des hydrocarbures absorbés au niveau de l'assemblage.
Avantageusement, ce ou ces assemblages étant débarrassé du ou des polluants absorbés peuvent être revalorisé et être à nouveau place à un ou plusieurs points de placement dans un milieu aquatique et/ou dans un système d'assainissement des eaux usées de manière à réaliser une nouvelle capture de polluants. De manière préférée, après la collecte du ou des assemblage auxdits un ou plusieurs points de placement, on place une deuxième série desdits un ou plusieurs assemblage auxdits un ou plusieurs points de placement de manière à poursuivre la dépollution du milieu aquatique. De manière préférée, le ou les assemblages de la deuxième série desdits un ou plusieurs assemblage est/sont le/les même(s) assemblage(s) que le ou les assemblages de la première série desdits un ou plusieurs assemblage. En effet, il est avantageux de pouvoir récupérer le ou les assemblage de la première serie desdits un ou plusieurs assemblages qui est/sont débarrassé(s) des micropolluants de manière à pouvoir ré-utiliser ce ou ces assemblages dans le milieu aquatique ou dans les eaux usées à dépolluer.
La présente invention se rapporte également à l'utilisation d'un assemblage suivant la présente invention pour absorber les métaux lourds d'un mileu aquatique et/ou pour diminuer la charge en hydrocarbures d'un milieu aquatique.
La présente invention se rapporte aussi à l’ufilisation d'un assemblage suivant la présente invention pour capter les métaux lourds présents dans les eaux usées d'un système d'assainissement et/ou pour diminuer la charge en hydrocarbures présents dans les eaux usées d'un système d'assainissement.
La présente invention se rapporte également à l'utilisation d'un assemblage suivant la présente invention pour diminuer la quantité de matière organique d'un milieu aquatique.
La présente invention se rapporte également à l'utilisation d'un assemblage suivant la présente invention pour diminuer la quantité de composés halogénés et/ou de crésols et/ou de phénols et/ou de graisses animales et végétales, et/ou de tensio-actifs, et/ou de composés à base de lignine et de cellulose, et/ou de composés organo-chlorés, et/ou de composés cyanurés et/ou des polluants biologiques présents dans un milieu aquatique et/ou dans les eaux usées d’un système d'assainissement.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront dérivés de la description suivante non limitative, et en faisant référence aux dessins et aux exemples.
Exemples.-
Exemple 1.- Assemblage 1.1 selon la présente invention sons particules odditionnelles 1,5, sans microorganismes 1.4,
Les inventeurs ont dévelonpé un assemblage 1.1 ayant un volume fermé de 50 L comprenant une composition, ayant un volume total immergé de 50 L la composition comprenant plus de 90% [poids d'aluminosilicate : poids de la composition) de particules d’aluminosilicate mésopcoreux et macroporeux 1.3. Cet ailuminosilicate est constitué à plus de 20% de chabazite 1.31 (poids de chobozite : poids d'aluminosilicate).
IO Lo granulioméire moyenne des particules de la composition est comprise entre 300 et 300 um. Le volume fermé est délimité par une membrane 1.2 qui est un géctextie (géotube! en polypropylène (TenCate! ayant un maillage dont le diamètre moyen est de 150 um et aucun pore ce faille supérieure à 250 um. La membrane 1.2 possède une épaisseur d'au Moins 1. mm permettant de supporter la masse de l'assemblage 1.1.
Exemple 2.- Assemblage 1.1 selon lg présente invention sans particules additionnelles 1.5, avec micrcorganismes 1.4.
Les inventeurs ont dévelonpé un assemblage 1.1 ayant un volume fermé de 50 L comprenant une composition, ayant un volume total immergé de 50 L lo composition comprenant plus de 60% {poids d'aluminosilicate : poids de la composition) de particules d’aluminosilicate tétraédrique mésoporeux et macroporeux 1,3. Cet aluminosilicoie est constitué à plus de 20% de chabazite 1.31 {poids de chabazite : poids d'aluminosiicate). La granulométrie moyennes des particules de lo composition est comprise entre 300 et 800 um. Le volume fermé ast délimité par une membrane 1.2 identique à celle de l'Exemple 1.
Pour | kg au total de la composition, les aluminosilicates sont mélangés avec des oligo-éléments dans les proportions indiquées au tableau 1 en considérant une quantité totale de 1 ko. Une quantité de 10410 microorganismes comprenant 20-60% de Bacillus subtilis, 2-25% pseudomonas Pulida et une quantité de 1 g de base carbonée rnélabolisable par les microorganismes (source d'énergie et d'acides aminés) sont ajoutées à ce premier mélange. Ce premier mélange est ensuite séché et incorporé dans ia membrane 1.2 de manière à former l'assemblage 1.1 ayant un volume fermé de 50 L [voir exemple 1}.
Tableau 1: Proportion d'aluminosiicate et d'oligo-éléments présents dans le premier mélange selon la présente invention
Composés Proportion (%o en masse)
Aluminosilicaie 300-870 tétraéorique méso/macroporeux
Exemple 3.- Assemblage 1.1 selon la présente invention avec particules odditionnelles 1,5, sans microorganismes 1.4,
Les inventeurs ont développé un assemblage 1.1 ayant un volume fermé de 50 L comprenant une composition, ayant un volume total immergé de 50 L, la composition comprenant 50% (poids d’aluminosilicate : poids de la composition} de particules d'aluminosilcaie mésoporeux et macroporeux 1.3. Cet aluminosiicate est constitué à plus de 20% de chabazte 1,31 (poids de chabazie: poids d'aluminosiicate). La composition comprend également 20% de particules de roche calcaire
1,51 (poids des particules de roche calcaire : poids de la composition) ei 20% de particules de charbon actif 1.52 (poids charbon actif : poids de la composition), La granulométrie moyenne des particules de la composition est comprise entre 300 et 800 um. Le volume fermé est délimité par une membrane 1.2 identique à celle des exemples ì et 2.
Exemple 4. Assemblage 1.1 selon la présente invention avec particules additionnelles 1.5, avec micrcorganismes 1.4.
Les inventeurs ont développé un assemblage 1.1 ayant un volume fermé de 50 L comprenant une composition, ayant un volume total immergé de 50 L la composition comprenant 50% (poids d'aluminosilicaie : poids de la composition} de particules d'aluminosilcaie mésoporeux et macroporeux 1,3. Cet aluminosilicaie est constitué à plus de 20% de chabazte 1,31 [poids de chabazte: poids d'aiuminosiicate). La composition comprend également 20% de particules de roche calcaire 1.51 (poids des particules de roche calcaire : poids de la composition) ei 20% de particules de charbon actif 1.52 (poids charbon actif : poids de la composition!. La granulornétrie moyenne des particules de la composition est comprise entre 300 et 800 um. Le volume fermé est délimité par une membrane 1.2 identique à celle des exemples précédents.
Pour réaliser cette composition, les oluminosilicates 1.3 sont mélangés avec des oligo-éléments dans les pronorfions indiquées au tableau 1 en considérant une auaniité totale de 1 kg {premier mélange).
Une quantité de 1T0A 10 microorganismes 1.4 comprenant 20-60% de Bacillus subtilis, 2-25% pseudomonas putida et une quantité de ! g de base caroonée mêlobolsabie por les microorganismes (source d'énergie et d'acides aminés} sont gjoutées à ce premier mélange. Ce premier mélange (1kg) est ensuite séché et mélangé à approximativement 4 kg de particules de roche calcaire 1.51 et 1,35 kg de particules de charbon actifs 1.52 pour former un deuxième mélange. 501 de ce deuxième mélange {volume immergé de ce deuxième mélange) est ensuite incorporé dans le volume délimité par la membrane 1.2 de manière à former l'assembiage 1.1 ayant un volume fermé de 50 L (voir exernpie 1}.
Exemple 5.- Tests de capacité d'adsorption de la Masse, du
Métir ou un mélange Métir/Bentonile pour capter du cadmium ei du plomb.
Les inventeurs ont effectué des tests d'adsorption de plomb et de cadmium sur des colonnes de filtration pour tester les capacités d'acsorption du plomb et du cadmium de 3 compositions comprenant différents types de matériaux comprenant des doluminosilicates : composition 1 (Masse comprenant des zéolltes 1,31 (dont la chabazite ei ig philliosite) et des fedspaths 1.32 {sanidine}}, composition 2 {Métir
IO comprenant des feidspaths 1.32 et des philosilicates), composition 3 (melange Métir/Bentonite 1.34).
Le Métir est une composition provenant des ters en Belgique et qui comprend des aluminosiicates. Le Métir possède une masse volurnique apparente de 1,305 g/cm et sa teneur en eau est d'environ 0,04% après 72 heures à 60°C. Le Mélir possède une conductivité hydraulique Ksat = 8,8 x 104 m/s. La Masse est une composition comprenant des tectosiicates. La Masse comprend aussi de la calcite, du suffaie de calcium, du sulfoie de cuivre. La Masse possède une conductivité hydraulique moyenne Ksat = 4,5 x 105 m/s. Lo Masse possède une masse volumique appcrente de 0,753 g/om° et une teneur en eau de 7,130% après 72h à 60°C.
Pour réaliser ces tests d'adsorption, des solutions ayant chacune un volume de 1,8 L au total comprenant une concentration initiale comprise entre 300 et 500 mg/l de cadmium ou de plomb son! utilisées. Chaque colonne comprend un volume de 50 mi de la composition 1, 2 Qu 3 pour former le filtre. La composition 3 est un mélange de 40 ml de
Métir et de 10 mi de bentonite. Chaque colonne de filtration a un diamètre de 3 em et une hauteur de 30 cm. La hauteur du filtre est d'environ 7 om,
La solution initiale passe au travers de la colonne por un flux ascendant à un débit de 5 mi/min. Les inventeurs ont remarqué qu'un flux ascendant permet de diminuer les chutes de pression et les flux préférentiels augmentant l'efficacité du filtre. Le temps de contact de la solution avec le filtre est de 10 minutes.
La concentration initiales et la concentration finale des solutions en cadmium et en plomb sont mesurées par spectrophotométris.
Le tableau 2 ci-dessous reprend les concentrations initiales en cadmium et en piomb de chaque solution appliquée à chaque colonne.
Tableau 2: identification de chaque solution, de leur concentration initiale en plomb ou en cadmium, et de la composition de chaque filtre
Solution Composition | Matériaux Concentration | Concentration (filtre) initiale en | inifiale en plomb de la | Cadmium de solution ia solution
Tee [ee zE [ee [B 5 [Epe [Ee
MA (see
EE eee re I
Le tableau 2 indique donc que la solution 51 ayant une concentration initiale en cadmium de 483,3 mg/L est passée (par un flux ascendant} au travers d'une colonne ayant un file composé de lo composition | {50 mi de Masse). La solution 52 ayant une concentration
Initiale en plomb de 385,0 mg/L est passée (par un flux ascendant} au travers d'une colonne ayant un filtre composé de la composition 1 (50 ml de Masse). La solution 53 oyant une concentration initiale en cadmium de 481,7 mg/L est passée [par un flux ascendant} au travers d’une colonne ayant un filtre composé de la composition 2 (50 ml de Métir). La solution 54 avant une concentration initiale en plomb de 385,0 mg/L est passée (par un flux ascendant) au travers d'une colonne ayant un filtre composé de la composition 2 (50 mil de Métir). Enfin, la solution S5 ayani une concentration initiale en plomb de 407,5 ma/L est passée (par un flux ascendant} ou trovers d'une colonne ayant un fiitre composé de la composition 3 (40m! de Métir et 10 mi de Bentonite).
La Tableau 3 ci-dessous montre la capacité totale de cadmium et de plomb adsorbés par le filre ayant un volume de 50 mi de ig composition |, 2, où 3. La tableau 4 indique, quant à lui, le pourcentage de la quantité de cadmium ou de niomb adsorbé par le filtre (composition 1, 2 ou 3} parrapport à la quantité Totale de cadmium ou de plomb entrée dans le filtre,
Tableau 3: capacité totale de cadmium et de piomb adsorbés parle filtre ayant un volume de 50 mil d'une composition 1, 2, OU 3
Composition | Matériaux Volume du | Quantité Quantité {filtre} filtre (mi) totale de | totale de cadmium pilomic adsorbé adsorbé par par le filtre | le filtre (mag) (mg) ee
EE eee [om |E
EE ze EE 3 Métir/bentonite | 50 (40/10) Pas de ee
Pour calculer la capacité totale de plomb ou de caomium adsorbé parle filtre, on calcule le rapport entre la concentration finale (en cadmium ou en plomb} et la concentration initiale (en cadmium ou en plomb} après la passage de différents volumes de solution passés par la colonne. Lorsque ce ranport est égale à 1, cela signifie que la colonne est saturée en cadmium ov en plomb ei qu'elle n'adsorbe plus de cadmium ou de plomb. En calculant le volume de la solution passé par la colonne nécessaire pour atteindre un rapport de | et en sachant la concentration initiale en métal lourd de la solution, on peut déterminer io quantité de métal lourd retenu dans la colonne.
Le tableau 3 indique que la Masse permet d'adsorber une quantité beaucoup plus gronde de cadmium et de plomb ave le Mélr;
Poloul d'un peu de bentonite au Métir permet une bien meilleure fixation
IO de métaux lourds.
Tableau 4: pourcentage de la quantité de cadmium ou de plomb adsarbe par le filtre (composition 1, 2 ou 3} parrapport à la quantité totale de cadmiurm où de plomb entrée dans le filtre
Composition | Matérioux Volume du | Pourcentage | Pourcentage {filtre} filtre {mi} de la | de la quantité de | quantité de cadmium plomlo absorbe sur | absorbé sur la quanifté [la quantité de cadmium | de plomb entrée (%) entrée (7%)
Mu ==
EN LE
3 ii [sn | A [B
EE
3 Métir/bentonite | 50 (40/10) Pas de en TL
Le Tableau 4 indique que lo Masse est très efficoce pour adsorber du plomb et du codmium. Par contre, le Métir est beaucoup moins efficace pour odsorber ces métaux lourds, ce qui est compensé por l’ajout d’une faible quantité de bentoniie. Les inventeurs ont même remarqué que la composition Métir/bentonite n'était pas saturée par le plomb, malgré que la totalité du plomb n'a pas été fixée.
Certains métaux lourds sont donc plus facilement fixés par un type d'aluminosiicate que par un autre et un test préliminaire de différents aluminosilicates au laboratoire, ou un mélange de particules (plusieurs olurinosilicates ou aluminosilicate avec un OÙ plusieurs autres Composés particulaires} offre une solution encore plus robuste.
Il est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.
Claims (23)
1. Un Assemblage comprenant une composition comprenant des particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux ou de un ou plusieurs aluminosiicate mésoporeux et macroporeux, ladite composition présentant un volume fermé délimité par une ou plusieurs membrane, ladite composition délimitée par ladite une ou plusieurs membrane formant ledit assemblage, ladite une ou plusieurs membrane étant : (i) poreuse à l'eau et aux micropolluants, (ii) substantiellement imperméable à ladite composition, (iii) définie par une résistance mécanique suffisante pour supporter la masse dudit IO assemblage.
2. L'assemblage selon la revendication 1, dans lequel la composition comprend en outre des particules additionnelles choisies dans le groupe constitué de roche calcaire, de cheveux, de poils, de copeaux, de charbons actifs, du talc, de pierre ponce et un mélange de ceux-ci.
3. L’assemblage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel ladite une ou plusieurs membrane est constituée de un ou plusieurs matériaux choisis dans le groupe constitué de polymères, de métaux, d'alliages métalliques, de fibres naturelles, de — fibres chimiques et leurs combinaisons, de préférence en polypropylène.
4. L'assemblage selon lune quelconque des revendications précédentes, dans lequel la membrane est un textile tissé ou non-tissé composé de un ou plusieurs matériau naturel et/ou synthétique.
5. L’assemblage selon lune quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les aluminosilicates mésoporeux comprend un aluminosilicate tétraédrigue et ledit assemblage comprenant en outre un ou plusieurs microorganismes adhérant dans la porosité dudit aluminosilicate tétraédrique.
6. L'assemblage selon la revendication 5, dans lequel ledit un ou plusieurs microorganismes est choisi dans le groupe constitué de Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Alcaligenes sp, Acinetobacter sp, Arthrobacter sp, Nitrosomonas sp, Nitrobacter sp, Lactobacillus helveticus, Lactococcus lactis, Pseudomonas sp, Botrytis cinerea, Sporotrichum dimorphosphorum, Trichoderma reesei, Trichoderma harzianium, Trichoderma artroviide, Rhodococcus eryihropolis, Phanerochaete chrysosporium, Saccharomyces cerevisiae, et leurs IO combinaisons, de préférence dans lequel le microorganisme est une souche non pathogène de Pseudomonas fluorescens et/ou de Pseudomonas putida et/ou Trichoderma harzianium et/ou de rhodococcus.
7. L'assemblage selon la revendication 6 dans lequel le microorganisme est choisi dans le groupe constitué de Lactobacillus helveticus et/ou de Lactococcus lactis.
8. L’assemblage selon lune quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit un ou plusieurs aluminosilicate fait partie d'un groupe comprenant des aluminosilicates tétraédriques choisis parmi les zéolites (philliosite, chabazite) et/ou les feldspaths (sanidine), et/ou des phyllosilicates choisis parmi les micas et la bentonite (smectite), et leur combinaisons.
9. L'assemblage selon la revendication 8 comprenant plus de 20% d'aluminosilicates tétraédriques (poids des aluminosilicates tétraédriques :poids total des particules) et/ou au maximum 10% de smectites et/ou de bentonite (poids de smectites et de bentonite :poids total des particules).
10. L’assemblage selon lune quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites particules de un ou plusieurs aluminosilicate mésoporeux et lesdites particules additionnelles présentent une granulométrie moyenne comprise entre 0,5 mm et 6 mm, préférentiellement entre 1 mm et 4 mm, et une taille minimale desdites particules égale ou supérieure à 30 um, de préférence à 50 um, de manière plus préférée à 150 um, de manière favorable à 200 um.
11. L'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite une ou plusieurs membranes présente une résistance à la traction comprise entre 15 kN/m et 300 kN/m.
12. Un procédé pour la dépollution d'un milieu aquatique comprenant les étapes de: - on détermine la nature et/ou la quantité de polluants présents dans le milieu aquatique, - on détermine la nature et la quantité dudit un ou plusieurs aluminosilicate de ladite composition à placer dans un ou plusieurs assemblage(s) selon l'une quelconque des revendication 1 à 11 en fonction la nature et/ou de la quantité de polluants présents dans le milieu aquatique, - on détermine un ou plusieurs points de placement desdits un ou plusieurs assemblage(s) dans le milieu aquatique, - on place une première série desdits un ou plusieurs assemblage auxdits un ou plusieurs points de placement et on laisse lesdits UN ou plusieurs assemblage auxdits Un ou plusieurs points de placement, ladite composition adsorbant une quantité de polluants.
13. Le procédé selon la revendication 12, dans lequel les polluants sont choisis parmi un groupe constitué de métaux lourds, d'hydrocarbure, d'huile, de molécules organiques halogénées, de déchets organiques, et leurs combinaisons.
14. Le procédé selon la revendication 12 ou la revendication 13, dans lequel le polluant comprend des hydrocarbures et l'assemblage comprend une souche non pathogène de Pseudomonas fluorescens et/ou de Pseudomonas putida et/ou Trichoderma harzianium et/ou de Rhodococcus.
15. Le procédé selon une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel le polluant comprend des hydrocarbures et l'assemblage comprend des cheveux, des poils, du talc, du calcaire, des copeaux (de bois), de la pierre ponce et les mélanges de ceux-ci.
16. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes 12 à 15, dans lequel un ou plusieurs points de placement de un ou plusieurs assemblage est localisé sur le fond et/ou en surface et/ou dans les sédiments du milieu aquatique.
17. Le procédé selon la revendication 16 dans lequel l'assemblage comprend une membrane métallique et est inséré dans les sédiments du milieu aquatique.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel on insère une ou plusieurs électrodes dans les sédiments du milieu aquatique à une distance prédéterminée desdits un ou plusieurs assemblage, lesdites électrodes générant un courant électrique favorisant une mobilisation des métaux lourds des sédiments.
19. Le procédé selon lune quelconque des revendications 12 à 18, dans lequel on collecte au moins un desdits un ou plusieurs assemblage après ladite période de temps prédéterminée, ledit au moins un desdits UN ou plusieurs assemblage ayant capté une quantité de polluants.
20. Le procédé selon la revendication 19, dans lequel on réalise une étape de post-traitement dudit au moins un desdits UN OU plusieurs assemblage ayant capté une quantité de polluants.
21. Le procédé selon la revendication 19 ou la revendication 20, dans lequel, après la collecte d'au moins un desdits un ou plusieurs assemblage, on place une deuxième série desdits UN OU plusieurs assemblage auxdits Un ou plusieurs points de placement.
22. Un aluminosilicate particulaire ou un aluminosilicate combiné à des particules additionnelles choisies dans le groupe constitué de roche calcaire, de cheveux, de poils, de copeaux, de charbons actifs, du talc, de pierre ponce et un mélange de ceux-ci, ledit aluminosiicate particulaire ou aluminosilcate combiné à des particules additionnelles étant chargé en métaux lourds obtenu par le procédé selon la revendication 20.
23. Utilisation d'un assemblage = suivant l’une quelconques des revendications 1 à 11 pour capter les métaux lourds d’un mileu aquatique et/ou pour diminuer la charge en hydrocarbures d'un milieu aquatique.
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| FR2699525A1 (fr) * | 1992-12-22 | 1994-06-24 | Hecke Jean Claude Van Den | Composition de matière pour l'épuration chimique, physique et biologique des liquides aqueux pollués, son procédé de préparation et procédé d'épuration utilisant cette composition. |
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-
2023
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2699525A1 (fr) * | 1992-12-22 | 1994-06-24 | Hecke Jean Claude Van Den | Composition de matière pour l'épuration chimique, physique et biologique des liquides aqueux pollués, son procédé de préparation et procédé d'épuration utilisant cette composition. |
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