FR2909769A1 - PROCESS FOR CHARACTERIZING THE MATERIAL OF A LIQUID EFFLUENT - Google Patents
PROCESS FOR CHARACTERIZING THE MATERIAL OF A LIQUID EFFLUENT Download PDFInfo
- Publication number
- FR2909769A1 FR2909769A1 FR0610690A FR0610690A FR2909769A1 FR 2909769 A1 FR2909769 A1 FR 2909769A1 FR 0610690 A FR0610690 A FR 0610690A FR 0610690 A FR0610690 A FR 0610690A FR 2909769 A1 FR2909769 A1 FR 2909769A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- effluent
- resin
- compounds
- organic matter
- cod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 title 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 50
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 43
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 43
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 32
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 13
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims description 7
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 description 1
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- VYQNWZOUAUKGHI-UHFFFAOYSA-N monobenzone Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1OCC1=CC=CC=C1 VYQNWZOUAUKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1826—Organic contamination in water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
- B01J41/04—Processes using organic exchangers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/405—Concentrating samples by adsorption or absorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
La présente invention concerne d'une manière générale le domaine de l'analyse d'effluents liquides, et notamment la caractérisation de la matière organique dans ces effluents.Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de caractérisation de la matière organique (MO) d'un effluent liquide par fractionnement discontinu et statique de la matière organique.The present invention relates generally to the field of the analysis of liquid effluents, and in particular the characterization of the organic matter in these effluents. More particularly, the invention relates to a process for the characterization of organic matter ( MO) of a liquid effluent by discontinuous and static fractionation of the organic material.
Description
2909769 Procédé de caractérisation de la matière organique d'un effluent2909769 Method for characterizing the organic matter of an effluent
liquide La présente invention concerne d'une manière générale le domaine de l'analyse d'effluents liquides, et notamment la caractérisation de la matière organique dans ces effluents. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de caractérisation de la matière organique (MO) d'un effluent liquide par fractionnement discontinu et statique de la matière organique. Par matière organique (MO), on entend, au sens de la présente invention, tout composé ayant essentiellement une structure de grande complexité à base de carbone et comportant notamment de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote, avec parfois du soufre et du phosphore. Elle peut contenir d'autres éléments, en particulier des halogènes et des métaux lui conférant des propriétés polluantes. The present invention relates generally to the field of the analysis of liquid effluents, and in particular the characterization of the organic matter in these effluents. More particularly, the invention relates to a method for characterizing the organic matter (MO) of a liquid effluent by discontinuous and static fractionation of the organic material. For the purposes of the present invention, organic matter (MO) is understood to mean any compound having essentially a highly complex structure based on carbon and comprising in particular hydrogen, oxygen and nitrogen, with sometimes sulfur and phosphorus. It may contain other elements, in particular halogens and metals giving it polluting properties.
Par effluent, on entend au sens de la présente invention tout rejet liquide véhiculant une certaine charge polluante (dissoute, colloïdale ou particulaire) tel que par exemple une eau résiduaire urbaine ou industrielle. By effluent is meant in the sense of the present invention any liquid discharge carrying a certain polluting charge (dissolved, colloidal or particulate) such as for example an urban or industrial waste water.
Il est connu de l'homme de l'art que la matière organique (MO) est omniprésente dans les effluents liquides. Or, en raison de son caractère potentiellement polluant, la matière organique doit être traitée par des procédés appropriés, le rejet dans le milieu naturel de la matière organique contenue dans un effluent étant réglementé. It is known to those skilled in the art that organic matter (OM) is ubiquitous in liquid effluents. However, because of its potentially polluting nature, the organic matter must be treated by appropriate methods, the discharge into the natural environment of organic matter contained in an effluent is regulated.
2 2909769 Pour que ces procédés de traitement de la matière organique soient efficaces, il faut qu'ils soient adaptés à la nature de l'effluent, ce qui nécessite une caractérisation tant qualitative que quantitative de la 5 matière organique. Par caractérisation, on entend au sens de la présente invention l'ensemble des analyses permettant de définir l'état, la structure, la composition, le comportement et l'évolution d'un composé ou d'un ensemble 10 de composés dans un milieu solide, liquide ou gazeux. Or, les analyses généralement effectuées sur les effluents liquides sont des analyses globales et quantitatives de la matière organique donnant une information sur les caractéristiques générales de 15 l'effluent. Par analyse globale, on entend au sens de la présente invention, une analyse classiquement réalisée sur des effluents liquides, donnant une information sur des paramètres globaux tels que par exemple la DCO, DBO5r 20 le COD et l'indice SUVA. Par DCO, on entend au sens de la présente invention, la demande chimique en oxygène. La DCO permet d'apprécier la concentration en matières organiques ou minérales, dissoutes ou en suspension dans l'eau, au travers de la 25 quantité d'oxygène nécessaire à leur oxydation chimique totale. On évalue la quantité d'oxygène (en mg 02/1) utilisée pour les réactions d'oxydation par la mesure du résidu de réactifs au bout de 2 heures. L'oxydation s'effectue à chaud, en milieu acide, et en présence d'un 30 excès d'oxydant (en l'occurrence du bichromate de potassium).In order for these organic matter processing processes to be effective, they must be adapted to the nature of the effluent, which requires both qualitative and quantitative characterization of the organic material. For the purpose of the present invention, the term "characterization" means all the analyzes making it possible to define the state, the structure, the composition, the behavior and the evolution of a compound or a set of compounds in a medium. solid, liquid or gaseous. However, the analyzes generally carried out on the liquid effluents are global and quantitative analyzes of the organic matter giving information on the general characteristics of the effluent. For the purpose of the present invention, the term "overall analysis" is intended to mean an analysis conventionally carried out on liquid effluents, giving information on global parameters such as, for example, COD, DBO5r, COD and SUVA index. For the purposes of the present invention, the term "COD" refers to the chemical oxygen demand. The COD makes it possible to assess the concentration of organic or inorganic matter, dissolved or suspended in water, through the quantity of oxygen necessary for their total chemical oxidation. The amount of oxygen (in mg O 2) used for the oxidation reactions is evaluated by measuring the reagent residue after 2 hours. The oxidation is carried out hot, in acidic medium, and in the presence of an excess of oxidant (in this case potassium dichromate).
3 2909769 Par DBO5, on entend au sens de la présente invention, la demande biologique en oxygène sous 5 jours. La DBO est plus exactement la quantité d'oxygène nécessaire aux micro-organismes aérobies de l'eau pour 5 oxyder les matières organiques dissoutes ou en suspension dans l'eau. 1l s'agit donc d'une consommation potentielle d'oxygène par voie biologique. Ce paramètre constitue un bon indicateur de la teneur en matières organiques biodégradables de l'eau.For the purposes of the present invention, the term "BOD5" refers to the biological oxygen demand within 5 days. BOD is more accurately the amount of oxygen required by aerobic microorganisms in water to oxidize dissolved or suspended organic matter in water. It is therefore a potential consumption of oxygen by biological means. This parameter is a good indicator of the biodegradable organic matter content of water.
10 Par COD, on entend au sens de la présente invention, le carbone organique dissout. Le COD représente la matière organique restante après filtration sur des membranes de porosité 0,45 m. Par indice SUVA, on entend au sens de la présente 15 invention le rapport de l'absorbance UV à 254 nm sur le COD. Cet indice est caractéristique de l'aromaticité et de l'hydrophobicité des molécules. Ces paramètres restent cependant trop globaux et ne permettent pas d'appréhender la complexité de la matière 20 organique, et notamment d'évaluer avec certitude l'état de transformation de la matière organique (MO) par des processus de dégradation, de polymérisation ou d'humification, ni la réactivité physique, chimique et biologique des effluents.For the purposes of the present invention, COD is understood to mean dissolved organic carbon. The DOC represents the organic matter remaining after filtration on 0.45 m porosity membranes. For the purposes of the present invention, the term "SUVA index" refers to the ratio of the UV absorbance at 254 nm on the DOC. This index is characteristic of the aromaticity and hydrophobicity of the molecules. These parameters, however, remain too global and do not make it possible to apprehend the complexity of the organic matter, and in particular to evaluate with certainty the state of transformation of the organic matter (OM) by degradation, polymerization or reaction processes. humification, nor the physical, chemical and biological reactivity of the effluents.
25 La matière organique est constituée d'une grande diversité de composés, dont seule une faible fraction de cette matière organique est représentée par des composés simples, sucres, acides aminés, acides carboxyliques, et autres structures identifiables et analysables par des 30 techniques spécifiques de type chromatographiques (THURMAN E.M. (1985). In : Developments in biochemistry : Organic geochemistry of natural waters. Nijhoff M. & Junk 4 2909769 W. (Eds). Dordrecht.). A titre d'exemple, plus de 80% du carbone organique dissout (COD) d'un effluent dit stabilisé est constitué de molécules de type acides humiques et acides fulviques et il n'existe pas de 5 méthode analytique unique permettant de les caractériser. De nombreuses études ont été et sont encore menées aujourd'hui pour tenter de mieux caractériser cette matière organique (MO) qui évolue au cours du temps et dont les caractéristiques sont différentes d'un milieu à 10 un autre. Ces études montrent que les seules méthodes d'analyse permettant de caractériser la matière organique sont celles qui mettent en œuvre des opérations de séparation en plusieurs fractions regroupant des familles de composés répondant à des caractéristiques 15 physicochimiques similaires liées à leur caractère hydrophobe et à leur taille. Deux méthodes sont fréquemment utilisées. La première permet d'aboutir à trois fractions différentes en utilisant une seule résine (DAX-8) : les acides de 20 type humique, les acides de type fulvique et les composés hydrophiles (HPI)(Thurman E.M. & MALCOM R.L. (1981). Preparative isolation of aquatic humic substances. Environmental Science Technology, 15, 463-466]. La deuxième méthode (MALCOLM R.L. & MAC CARTHY P. (1992).The organic material consists of a wide variety of compounds, of which only a small fraction of this organic material is represented by simple compounds, sugars, amino acids, carboxylic acids, and other structures which can be identified and analyzed by specific Chromatographic type (THURMAN EM (1985) In: Developments in biochemistry: Organic geochemistry of natural waters, Nijhoff M. & Junk 2909769 W. (Eds), Dordrecht.). By way of example, more than 80% of the dissolved organic carbon (DOC) of a so-called stabilized effluent consists of molecules of the humic acid and fulvic acid type, and there is no single analytical method for characterizing them. Many studies have been and are still conducted today to try to better characterize this organic matter (OM) which evolves over time and whose characteristics are different from one environment to another. These studies show that the only methods of analysis which make it possible to characterize organic matter are those which implement separation operations in several fractions grouping families of compounds corresponding to similar physicochemical characteristics related to their hydrophobicity and their size. . Two methods are frequently used. The first leads to three different fractions using a single resin (DAX-8): humic acids, fulvic acids and hydrophilic compounds (HPI) (Thurman EM & MALCOM RL (1981). Preparative isolation of aquatic humic substances, Environmental Science Technology, 15, 463-466] The second method (MALCOLM RL & MAC CARTHY P. (1992).
25 Quantitative evaluation of XAD 8 and XAD 4 resins used in tandem for removing organic solutes from water. Environ. Int., 18, 597-607 ; et CROUE J.P., MARTIN B., DEGUIN A. & LEGUBE B. (1993). Isolation and characterization of dissolved hydrophobic and hydrophilic organic substances 30 of a water reservoir. In proceeding of workshop on Natural Organic Matter in Drinking Water, Chamonix France, Sept.19-22, 43-51) nécessite l'utilisation 5 2909769 successive de deux résines (DAX8 et XAD-4). Cette méthode permet de distinguer les composés de type hydrophobe (HPO) adsorbés sur la résine DAX-8 à pH acide et représentés, pour l'essentiel par les acides de type 5 fulvique, les composés de type transphilique (TPH) adsorbés sur la résine XAD-4 et les composés de type hydrophile (HPI) qui englobent la MO non adsorbée sur ces résines. Ces deux méthodes permettent d'évaluer l'état d'humification de la matière organique et d'évaluer la 10 capacité des effluents à réagir et à être biodégradés. Ces méthodes de fractionnement apportent des informations pertinentes, qui viennent compléter les données plus générales obtenues par la mesure de paramètres globaux. En revanche, ces techniques ont le 15 désavantage d'être longues et lourdes à mettre en oeuvre, car elles nécessitent un appareillage de type colonne, dans lequel l'échantillon à analyser percole en continu au travers d'une résine. La présente invention a donc pour objet un procédé 20 de fractionnement de la matière organique d'un effluent liquide permettant de pallier ces inconvénients. Les demanderesses ont trouvé qu'il était possible d'adapter un procédé de détermination en colonne où l'échantillon percole au travers d'une résine, pour le 25 transformer en un procédé discontinu (ou en batch ) avec une agitation classique, de sorte que la technique à mettre en oeuvre est considérablement simplifiée. Ce transfert colonne-batch rend la méthode de mesure utilisable sur le terrain et permet ainsi de systématiser 30 l'analyse. En passant d'un système en colonne, où l'échantillon percole au travers de la résine, à un système avec une agitation classique en batch, la 6 2909769 technique est considérablement simplifiée. Par conséquent : i) elle ne demande que de faibles compétences analytiques et ne nécessite plus une personne spécialiste pour réaliser l'analyse, ii) cette invention 5 permet un accès plus rapide aux informations souhaitées, iii) elle permet d'effectuer plusieurs analyses en parallèle ce qui n'est pas le cas lorsque l'analyse est réalisée en colonne étant donnée qu'une installation conséquente est nécessaire pour chaque analyse. Cette 10 simplification de la méthode entraîne une diminution du coût de l'analyse, et ce, d'autant plus que les utilisateurs ne sont plus obligés de faire appel à des laboratoires spécialisés. La présente invention a donc pour objet un procédé 15 de détermination de la nature et de la quantité de matière organique d'un effluent liquide par fractionnement discontinu et statique de la matière organique, qui met en oeuvre au moins une première résine non ionique ayant un volume Vrésine déterminé, ledit 20 procédé comprenant : A) une première étape de mesure de la concentration globale Cg de matière organique de l'effluent associée à la mesure d'au moins un paramètre caractéristique de la matière organique de l'effluent ; B) une deuxième étape de définition du volume d'échantillon d'effluent Veff à analyser par rapport au volume de résine Vrésiner à partir de la mesure de la concentration globale en matière organique de l'effluent et de la mesure dudit paramètre caractéristique de l'effluent déterminé à l'étape A, 25 30 5 10 15 20 25 30 7 2909769 - C) une troisième étape de fractionnement discontinu de la matière organique en trois fractions, comprenant : • Cl) la filtration de l'échantillon de volume Veff pour obtenir un premier filtrat comprenant des composés de type acide humique (AH), des composés de type hydrophobe (HPO), des composés de type transphilique (TPH), et des composés de type hydrophile (HPI), ledit premier filtrat ayant une concentration Cg en matière organique. • C2) l'acidification et la filtration du premier filtrat, pour obtenir : o une fraction Fl ayant une proportion fl en matière organique et comprenant des composés de type acide humique (AH), et o un second filtrat comprenant un mélange de composés de type hydrophobe (HPO), de composés de type transphilique (TPH) et de composés de type hydrophile (HPI), • C3) la mise en contact du second filtrat avec ladite première résine pour obtenir : o une fraction F2 ayant une proportion f2 en matière organique et comprenant des composés de type hydrophobe (HPO), et o un troisième filtrat comprenant un mélange de composés de type 8 2909769 transphilique (TPH) et de composés de type hydrophile (HPI). La première étape A du procédé de l'invention consiste à quantifier la concentration globale Cg de 5 matière organique de l'effluent par une analyse globale, afin d'accéder à l'ordre de grandeur de la quantité de matière organique dans l'effluent. Généralement, la concentration globale Cg de matière organique de l'échantillon d'effluent est une 10 concentration en Carbone Organique Dissous Cg(COD) en mg de carbone/l. La mesure de la concentration globale Cg de matière organique doit être associée à la mesure d'au moins un paramètre caractéristique de l'effluent (autre que le 15 COD), comme par exemple le pH, et/ou la DCO, la DBO5 (plus exactement le rapport DBO5/DCO), et/ou l'indice SUVA afin de caractériser le plus complètement l'échantillon à analyser. Par paramètre caractéristique de l'échantillon, on 20 entend au sens de la présente invention, un paramètre permettant de caractériser l'effluent en terme de charge organique, d'aromaticité, et de biodégradabilité. Par indice SUVA, on entend au sens de la présente invention le rapport de l'absorbante UV à 254 nm sur le 25 COD. Cet indice est caractéristique de l'aromaticité et de l'hydrophobicité des molécules. La deuxième étape B de l'invention consiste à définir le volume d'échantillon d'effluent Veff à analyser par rapport au volume de résine Vrésine, à partir de la 30 mesure de la concentration en matière organique de l'effluent et de la mesure du ou des paramètres caractéristiques de l'effluent déterminé à l'étape A.Quantitative evaluation of XAD 8 and XAD 4 resins used in tandem for removing organic solutes from water. About. Int., 18, 597-607; and CROUE J.P., MARTIN B., DEGUIN A. & B. LEGUBE (1993). Isolation and characterization of dissolved hydrophobic and hydrophilic organic substances 30 of a water reservoir. In proceeding of workshop on Natural Organic Matter in Drinking Water, Chamonix France, Sept. 19-22, 43-51) requires the successive use of two resins (DAX8 and XAD-4). This method makes it possible to distinguish the hydrophobic-type compounds (HPO) adsorbed on the DAX-8 resin at acidic pH and represented, essentially by the fulvic type acids, the transphilic-type compounds (TPH) adsorbed on the resin. XAD-4 and hydrophilic-type compounds (HPI) that include the unadsorbed MO on these resins. These two methods make it possible to evaluate the state of humification of the organic matter and to evaluate the capacity of the effluents to react and to be biodegraded. These fractionation methods provide relevant information that complements the more general data obtained by measuring global parameters. On the other hand, these techniques have the disadvantage of being long and cumbersome to implement because they require a column-type apparatus, in which the sample to be analyzed continuously percolates through a resin. The present invention therefore relates to a method 20 for fractionating the organic material of a liquid effluent to overcome these disadvantages. Applicants have found that it is possible to adapt a column determination method where the sample percolates through a resin, to transform it into a batch process (or batch) with conventional agitation, so that the technique to be implemented is considerably simplified. This column-batch transfer makes the measurement method usable in the field and thus makes it possible to systematize the analysis. By passing from a columnar system, where the sample percolates through the resin, to a system with conventional batch agitation, the technique is greatly simplified. Therefore: i) it requires only weak analytical skills and no longer requires a specialist to perform the analysis, ii) this invention allows faster access to the desired information, iii) it allows for multiple analyzes in parallel which is not the case when the analysis is carried out in column since a consequent installation is necessary for each analysis. This simplification of the method results in a reduction in the cost of the analysis, all the more so since the users are no longer obliged to call on specialized laboratories. The subject of the present invention is therefore a process for determining the nature and quantity of organic matter of a liquid effluent by discontinuous and static fractionation of the organic material, which uses at least a first nonionic resin having a Vresin volume determined, said method comprising: A) a first step of measuring the overall concentration Cg of organic matter of the effluent associated with the measurement of at least one parameter characteristic of the organic matter of the effluent; B) a second step of defining the volume of effluent sample Veff to be analyzed with respect to the volume of Resin resin from the measurement of the overall organic matter concentration of the effluent and the measurement of said characteristic parameter of the effluent; effluent determined in step A, C) a third step of batchwise fractionation of the organic material into three fractions, comprising: • Cl) filtration of the sample of volume Veff to obtain a first filtrate comprising compounds of the humic acid (AH) type, hydrophobic type compounds (HPO), transphilic compounds (TPH), and hydrophilic type compounds (HPI), said first filtrate having a concentration Cg in organic matter. C2) acidification and filtration of the first filtrate, to obtain: a fraction F1 having a proportion of organic matter and comprising compounds of the humic acid (AH) type, and a second filtrate comprising a mixture of compounds of hydrophobic type (HPO), transphilic-type compounds (TPH) and hydrophilic-type compounds (HPI), • C3) contacting the second filtrate with said first resin to obtain: o a fraction F2 having a proportion f2 in organic material and comprising hydrophobic-type compounds (HPO), and a third filtrate comprising a mixture of transphilic-type compounds (TPH) and hydrophilic-type compounds (HPI). The first step A of the process of the invention consists in quantifying the overall Cg concentration of organic matter of the effluent by an overall analysis, in order to reach the order of magnitude of the quantity of organic matter in the effluent. . Generally, the overall organic Cg concentration of the effluent sample is a dissolved organic carbon (COD) concentration in mg of carbon / l. The measurement of the overall concentration Cg of organic matter must be associated with the measurement of at least one characteristic parameter of the effluent (other than the COD), such as for example the pH, and / or the COD, the BOD5 ( more precisely, the BOD5 / COD ratio), and / or the SUVA index in order to characterize the sample to be analyzed most completely. For the purposes of the present invention, the term "characteristic parameter of the sample" is intended to mean a parameter making it possible to characterize the effluent in terms of organic charge, aromaticity and biodegradability. By SUVA index is meant in the sense of the present invention the ratio of the UV absorbent at 254 nm on the COD. This index is characteristic of the aromaticity and hydrophobicity of the molecules. The second step B of the invention consists in defining the volume of effluent sample Veff to be analyzed with respect to the volume of resin Vresin, from the measurement of the organic matter concentration of the effluent and the measurement the characteristic parameter or parameters of the effluent determined in step A.
9 2909769 Cette évaluation peut se faire soit à partir de données bibliographiques issues de la littérature dans ce domaine, soit, le cas échéant, à partir d'une corrélation (1) entre le volume Veff de l'échantillon d'effluent à 5 analyser par rapport au volume de résine Vrésine et la concentration globale Cg de l'échantillon, qui est une concentration en Carbone Organique Dissous (COD) établie à l'étape A du procédé de l'invention : 10 (1) Veff/Vrésine = 6. ENT (Cg(COD)/l00) + 7,2 avec : ENT désignant la partie entière, et Cg(COD) désignant la concentration globale Cg de 15 l'échantillon en Carbone Organique Dissous (COD) ; Cette corrélation (1) a pu être établie suite à de nombreux essais expérimentaux, permettant de relier le 20 volume Veff de l'échantillon d'effluent à la concentration globale Cg de l'échantillon, en s'affranchissant du volume de résine Vrésine mis en oeuvre dans le procédé de l'invention. Ces essais sont récapitulés dans le tableau 1 ci-dessous, qui montre d'une manière générale que le 25 volume relatif Veff /Vrésine d'échantillon à utiliser dépend fortement de la nature et des caractéristiques de l'effluent.This evaluation can be done either on the basis of bibliographic data taken from the literature in this field, or, if necessary, on the basis of a correlation (1) between the volume Veff of the effluent sample to be analyzed. relative to the resin volume Vresin and the overall concentration Cg of the sample, which is a concentration of dissolved organic carbon (DOC) established in step A of the process of the invention: (1) Veff / Vresin = 6 ENT (Cg (COD) / 100) + 7.2 with: ENT denoting the integer part, and Cg (COD) denoting the overall Cg concentration of the dissolved organic carbon (COD) sample; This correlation (1) could be established after numerous experimental tests, making it possible to connect the volume Veff of the effluent sample to the overall concentration Cg of the sample, by dispensing with the volume of resin Vresin put in the process of the invention. These tests are summarized in Table 1 below, which generally shows that the relative volume of sample Veff / Vresin to be used depends strongly on the nature and characteristics of the effluent.
10 2909769 Tableau 1 Caractéristiques effluents bruts COD (mg C/l) de l'effluent Veff /Vrésine pH < 7 DCO > 5 g/1 DBO5/DCO > 0,3 Indice SUVA <- 10 L/cm/g C COD entre 900 et 1000 mg C/1 COD entre 800 et 900 mg C/1 61,2 H 55,2 COD entre 49,2 700 et 800 mg C/1 pH = 7 DCO entre 1 et 5 g/1 DBO5/DCO entre 0,1 et 0,3 Indice SUVA entre 10 et 15 /cm/g C COD entre 600 et 700 mg C/1 COD entre 500 et 600 mg C/1 COD entre 400 et 500 mg C/1 43,2 H H 37,2 31,2 pH > 7 DCO < 1 g/1 DBO5/DCO <_ 0,1 Indice SUVA ? 15 L/cm/g C COD entre 25,2 300 et 400 mg C/1 COD entre 19,2 200 et 300 mg C/1 H H H COD entre 100 et 200 mg 13,2 11 2909769 C/1 COD < 100 7,2 mg C/1 Le tableau 1 montre également que trois différentes classes d'effluents ont ainsi été déterminées. Toutefois, un effluent peut présenter des caractéristiques répondant 5 à plusieurs classes. On peut, par exemple, avoir des effluents dont la DCO est comprise entre 1 et 5 g/L correspondant à la classe II alors que les autres principales caractéristiques l'identifient comme appartenant à la classe I. Dans ces cas là, on procède à 10 des dilutions de manière que tous les paramètres mesurés correspondent à la même classe. Pour éviter tout problème de saturation de la résine, l'effluent devra avoir une concentration en COD inférieure ou égale à 1000 mg C/l. Si tel n'est pas le cas, l'effluent devra être dilué.Table 1 Crude effluent characteristics COD (mg C / l) of the effluent Veff / Vresin pH <7 COD> 5 g / 1 BOD5 / COD> 0.3 SUVA index <- 10 L / cm / g C COD between 900 and 1000 mg C / 1 COD between 800 and 900 mg C / 1 61.2 H 55.2 COD between 49.2 700 and 800 mg C / 1 pH = 7 COD between 1 and 5 g / 1 BOD5 / COD between 0.1 and 0.3 SUVA index between 10 and 15 / cm / g C DOC between 600 and 700 mg C / 1 COD between 500 and 600 mg C / 1 COD between 400 and 500 mg C / 1 43.2 HH 37 , 31.2 pH> 7 COD <1 g / 1 BOD5 / COD <0.1 Index SUVA? 15 L / cm / g C COD between 25.2 300 and 400 mg C / 1 COD between 19.2 200 and 300 mg C / 1 HHH COD between 100 and 200 mg 13.2 11 2909769 C / 1 COD <100 7 , 2 mg C / 1 Table 1 also shows that three different classes of effluents were thus determined. However, an effluent may have characteristics meeting several classes. It is possible, for example, to have effluents whose COD is between 1 and 5 g / L corresponding to class II, whereas the other main characteristics identify it as belonging to class I. In these cases, it is possible to proceed with 10 dilutions so that all measured parameters correspond to the same class. To avoid any problem of saturation of the resin, the effluent must have a COD concentration less than or equal to 1000 mg C / l. If this is not the case, the effluent must be diluted.
15 La présente invention peut être également mise en oeuvre en fixant le volume de l'effluent et en faisant varier le volume de résine. La troisième étape C de l'invention commence par une filtration (étape Cl). Ce premier filtrat de volume Veff 20 comprenant un. mélange de composés de type acide humique, de composés de type hydrophobe (HPO), de composés de type transphilique (TPH) et de composés de type hydrophile (HPI), dont on détermine la concentration Cg en matière organique, est ensuite acidifié, puis filtré (étape C2), 25 ce qui permet d'obtenir une fraction Fl comprenant des composés de type acide humique (AH) et un second filtrat comprenant des composés de type hydrophobe (HPO), des composés de type transphilique (TPH) et des composés de type hydrophile.The present invention can also be implemented by setting the volume of the effluent and varying the volume of resin. The third step C of the invention begins with a filtration (step C1). This first volume filtrate Veff 20 comprising a. mixture of compounds of humic acid type, hydrophobic type compounds (HPO), transphilic compounds (TPH) and hydrophilic type compounds (HPI), whose concentration Cg is determined in organic matter, is then acidified, then filtered (step C2), which makes it possible to obtain a fraction F1 comprising compounds of the humic acid (AH) type and a second filtrate comprising hydrophobic type compounds (HPO), transphilic compounds (TPH) and compounds of hydrophilic type.
12 2909769 La proportion fl en matière organique de la fraction Fl est déterminée comme suit : on acidifie le premier filtrat jusqu'à une valeur de pH égale à 2, puis 5 on agite et on filtre pour obtenir un filtrat acidifié issu du premier filtrat, dit deuxième filtrat dont on détermine la concentration c1 en matière organique, et 10 on détermine la proportion fl de matière organique à partir de la relation (2) . (2) fl = (Cg - cl) / Cg 15 La troisième étape C du procédé de l'invention comprend, après l'acidification et la filtration de l'échantillon (étape C2), une étape C3. Le deuxième filtrat ayant une concentration et en matière organique 20 est mis en contact avec une première résine de type non ionique, qui est de préférence une résine échangeuse d'ions polaire. A titre de résine échangeuse d'ions polaire utilisable dans l'étape C3 du procédé de l'invention, on 25 peut notamment citer la résine commercialisée sous la dénomination commerciale SUPERLITE DAX-8 par la société SIGMA-ALDRICH (SUPELCO). On obtient alors : o une fraction F2 adsorbée comprenant des 30 composés de type hydrophobe (HPO), et o un troisième filtrat comprenant un mélange de composés de type 13 2909769 transphilique (TPH) et de composés de type hydrophile (HPI), dont on détermine la concentration c2 en matière organique.The organic matter content of the F1 fraction is determined as follows: the first filtrate is acidified to a pH value of 2, then stirred and filtered to obtain an acidified filtrate from the first filtrate, said second filtrate, the concentration of which is determined in organic matter, and the proportion of organic matter is determined from relation (2). (2) fl = (Cg-cl) / Cg The third stage C of the process of the invention comprises, after the acidification and the filtration of the sample (stage C2), a stage C3. The second filtrate having a concentration and organic material is contacted with a first nonionic type resin, which is preferably a polar ion exchange resin. As a polar ion exchange resin that may be used in step C3 of the process of the invention, mention may be made in particular of the resin sold under the trade name SUPERLITE DAX-8 by SIGMA-Aldrich (SUPELCO). An adsorbed F 2 fraction comprising hydrophobic type compounds (HPO) and a third filtrate comprising a mixture of transphilic (TPH) type compounds and hydrophilic type (HPI) compounds are then obtained. determines the concentration c2 of organic matter.
5 La proportion f2 de matière organique de la fraction F2 est donnée par la relation (3) . (3) f2 = (cl- c2) / Cg 10 Selon un mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention, la troisième étape C de fractionnement discontinu de la matière organique peut comprendre en outre une étape C4 de mise en contact du troisième filtrat avec une deuxième résine de type non ionique et 15 ayant un volume Vrésine identique à celui utilisé lors de l'étape C3, pour obtenir : o une fraction F3 adsorbée comprenant des composés de type transphilique (TPH), et 20 o un quatrième filtrat comprenant des composés de type hydrophile (HPI) dont on détermine la concentration c3 en matière organique. De préférence, la deuxième résine de type non 25 ionique est une résine de type non ionique apolaire. A titre de résine échangeuse d'ions apolaire utilisable dans l'étape C4 du procédé de l'invention, on peut notamment citer la résine commercialisée sous la dénomination commerciale AMBERLITE XAD-4 par la société 30 SIGMA-ALDRICH (SUPELCO). En pratique, la mise en contact du troisième filtrat avec la deuxième résine est réalisée sous agitation. La 14 2909769 proportion f3 de matière organique de la fraction F3 est donnée par la relation (3) : (3) f3 = (c2- c3) / Cg La proportion f4 de matière organique du quatrième filtrat est donnée par la relation (4) . (4) f4 = c3/ Cg 10 Les concentrations Cg, cl, c2 et c3 sont déterminées par une analyse globale. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention, la concentration 15 globale Cg de matière organique de l'effluent est une concentration en Carbone Organique Dissous Cg(COD) de l'échantillon, qui peut être déterminée, à titre d'exemple, à partir de la mesure de la valeur d'absorbance Abs UV à 254 nm de l'échantillon, à l'aide 20 de la relation (5) . (5) (Abs- 0,6605)/0,0154 Cg (COD) 25 avec un coefficient de corrélation : 0,9879 En effet, la mesure de certains paramètres tels que la concentration COD n'est pas aisément réalisable dans 30 certaines conditions, notamment sur le terrain, car cette mesure nécessite l'utilisation d'un COTmètre qui est un appareil de laboratoire lourd, au contraire de la mesure 5 15 2909769 de l'absorbance UV à 254 nm. De cette manière, avec la corrélation (5) entre la concentration globale en Carbone Organique Dissous Cg(COD) de l'échantillon et la valeur d'absorbance Abs UV à 254 nm, il suffit de mesurer 5 l'absorbance UV de l'effluent à 254 nm pour avoir un ordre de grandeur du COD de l'effluent. Par ailleurs, il peut également être très avantageux de déterminer les fractions fl, f2, f3 et f4 en utilisant cette corrélation (5). Dans ce cas, au lieu de déterminer 10 les concentrations Cg, cl, c2, et c3, on mesure les absorbances UV à 254 nm : o de l'échantillon d'effluent : UV o du filtrat acidifié issu du deuxième filtrat : UV1, o Du troisième filtrat F2 : UV2, et 15 o le cas échéant, du quatrième filtrat F3 : UV3. De cette manière, on calcule ensuite les proportions fl à f4 comme suit : (6) fl = (UV - UV1) /UV 20 (7) f2 = (UV1 - UV2) /UV (8) f3 = (UV2 - UV3) /UV 25 (9) f4 = UV3/UV L'invention est illustrée plus en détail dans les exemples suivants.The proportion f2 of organic matter of fraction F2 is given by relation (3). According to an advantageous embodiment of the process of the invention, the third step C of discontinuous fractionation of the organic matter may further comprise a step C4 of bringing the third substance into contact with one another. filtrate with a second nonionic type resin and having a Vresin volume identical to that used in step C3, to obtain: an adsorbed F3 fraction comprising transphilic compounds (TPH), and a fourth filtrate comprising compounds of hydrophilic type (HPI), the concentration of which is determined in organic matter. Preferably, the second nonionic type resin is an apolar nonionic type resin. As apolar ion exchange resin used in step C4 of the process of the invention, mention may be made in particular of the resin sold under the trade name AMBERLITE XAD-4 by the company SIGMA-ALDRICH (SUPELCO). In practice, the contacting of the third filtrate with the second resin is carried out with stirring. The proportion of organic matter of the F3 fraction is given by the relation (3): (3) f3 = (c2-c3) / Cg The proportion of organic matter of the fourth filtrate is given by the relation (4) . (4) f4 = c3 / Cg The Cg, cl, c2 and c3 concentrations are determined by an overall analysis. According to a particularly advantageous embodiment of the present invention, the overall Cg concentration of organic matter of the effluent is a concentration of Dissolved Organic Carbon Cg (COD) of the sample, which can be determined by way of example from the measurement of the absorbance value Abs UV at 254 nm of the sample, using relation (5). (5) (Abs-0.6605) / 0.0154 Cg (COD) 25 with a correlation coefficient: 0.9879 Indeed, the measurement of certain parameters such as the COD concentration is not easily achievable in some conditions, especially in the field, since this requires the use of a COTmeter which is a heavy laboratory apparatus, in contrast to the measurement of 254 nm UV absorbance. In this way, with the correlation (5) between the overall Dissolved Organic Carbon (COD) concentration of the sample and the UV Ab absorbance value at 254 nm, it is sufficient to measure the UV absorbance of the sample. effluent at 254 nm to have an order of magnitude of the DOC of the effluent. On the other hand, it can also be very advantageous to determine fractions f1, f2, f3 and f4 using this correlation (5). In this case, instead of determining the Cg, cl, c2, and c3 concentrations, the UV absorbances at 254 nm are measured: o of the effluent sample: UV o of the acidified filtrate from the second filtrate: UV1, o Third filtrate F2: UV2, and 15 o if necessary, the fourth filtrate F3: UV3. In this manner, the proportions f1 to f4 are then calculated as follows: (6) f1 = (UV-UV1) / UV (7) f2 = (UV1-UV2) / UV (8) f3 = (UV2-UV3) The invention is further illustrated in the following examples.
16 2909769 EXEMPLES Des fractionnements en colonne et selon le procédé de l'invention ont été réalisés sur différents lixiviats, 5 seize au total. Par lixiviat, on entend au sens de la présente invention l'eau qui percole à travers les déchets en se chargeant bactériologiquement et chimiquement de substances minérales et organiques.EXAMPLES Column splits and according to the process of the invention were carried out on various leachates, a total of sixteen. By leachate is meant in the sense of the present invention water that percolates through the waste by charging bacteriologically and chemically mineral and organic substances.
10 Les lixiviats ont été choisis avec des âges et des origines différents dans le but d'établir des correspondances entre les deux méthodes pour des effluents très différents. Trois grandes catégories de lixiviats ont ainsi été testés : des lixiviats en phase 15 de méthanogénèse avancée, des lixiviats en phase de méthanogénèse et des lixiviats en phase d'acidogénèse sachant que les lixiviats ont été classés dans l'une de ces phases à partir de valeurs des paramètres globaux. Les fractionnements ont été appliqués sur chaque lixiviat 20 selon les conditions opératoires et protocoles suivants : Pour la réalisation d'un fractionnement en colonne, les échantillons ont été fractionnés sur une colonne en acier inoxydable selon les conditions opératoires suivantes . 25 • volume d'échantillon : 1900 ml ; • procédé continu mettant en œuvre deux colonnes ayant chacune un volume de résine de 60 ml, l'une des colonnes comprenant la résine polaire DAX-8, et 30 l'autre colonne comprenant la résine apolaire XAD-4 ; 17 2909769 • débit de percolation de l'échantillon dans les colonnes : 200 ml/h ; • temps de filtration: 10 heures. Pour la réalisation d'un fractionnement par le 5 procédé de l'invention, on utilise un kit 1 comprenant trois conteneurs, qui est représenté sur la figure 1 : o le premier conteneur 2 est une seringue 21, dont l'extrémité est pourvue d'un filtre seringue 22, la seringue 21 contenant de l'acide chlorhydrique à 0,1 10 mol/1 en une quantité telle que l'on ait un pH égal à 2 ; o le deuxième conteneur 3 comprend : • 5 ml de résine 30 DAX-8, ^ de l'acide chlorhydrique à 0,1 mol/1 en une quantité telle que la résine est conditionnée à un pH égal à 2, ^ un bouchon filtrant 31 destiné à contenir le filtrat, et ^ une grille 32 disposée juste au-dessous du bouchon filtrant 31 pour retenir la résine lors de l'agitation du flacon, o le troisième conteneur 4 identique au deuxième conteneur 3, à l'exception de la résine 40 qui est une résine apolaire XAD-4.Leachate has been chosen with different ages and origins in order to make connections between the two methods for very different effluents. Three major categories of leachates were thus tested: leachates in advanced methanogenesis phase 15, leachates in the methanogenesis phase and leachates in the acidogenesis phase knowing that the leachates were classified in one of these phases from global parameter values. The fractionations were applied to each leachate according to the following operating conditions and protocols: For carrying out column fractionation, the samples were fractionated on a stainless steel column according to the following operating conditions. Sample volume: 1900 ml; Continuous process employing two columns each having a resin volume of 60 ml, one of the columns comprising the polar resin DAX-8, and the other column comprising the apolar resin XAD-4; Percolation rate of the sample in the columns: 200 ml / h; • filtration time: 10 hours. For carrying out a fractionation by the process of the invention, a kit 1 comprising three containers is used, which is shown in FIG. 1: the first container 2 is a syringe 21, the end of which is provided with a syringe filter 22, the syringe 21 containing 0.1 mol / l hydrochloric acid in an amount such that a pH of 2 is obtained; the second container 3 comprises: 5 ml of DAX-8 resin, 0.1 mol / l hydrochloric acid in a quantity such that the resin is conditioned at a pH equal to 2, a filter cap 31 to contain the filtrate, and a grid 32 disposed just below the filter cap 31 to retain the resin during agitation of the bottle, o the third container 4 identical to the second container 3, except for the resin 40 which is an apolar resin XAD-4.
25 A l'aide de la serine 21, on procède à l'acidification et à la filtration de l'échantillon, dont le volume a été préalablement déterminé conformément aux étapes A et B du procédé de l'invention, notamment à l'aide de la relation (5).With the aid of serine 21, the sample is acidified and filtered, the volume of which has been determined in advance according to steps A and B of the process of the invention, in particular using of the relation (5).
30 Le volume de résine est fixe et égal à 5 ml et le volume d'échantillon varie entre 306 et 36 ml. L'échantillon filtré et acidifié dans la seringue 21 et 15 20 18 2909769 ensuite introduit dans le deuxième conteneur 3 pour être mis en contact avec la résine DAX-8. Ce deuxième conteneur est alors agité avec un secoueur pendant 3 heures, puis on récupère, on filtre et on analyse le 5 filtrat, qui est ensuite introduit dans le troisième conteneur 4 pour être mis en contact avec la résine XAD-4, avec un temps d'agitation qui est également de 3 heures. Puis on récupère, on filtre et on analyse le filtrat.The resin volume is fixed and equal to 5 ml and the sample volume varies between 306 and 36 ml. The filtered and acidified sample in the syringe 21 and then introduced into the second container 3 to be contacted with the DAX-8 resin. This second container is then stirred with a shaker for 3 hours, then recovered, filtered and analyzed the filtrate, which is then introduced into the third container 4 to be brought into contact with the resin XAD-4, with a time stirring which is also 3 hours. Then we recover, filter and analyze the filtrate.
10 EXEMPLE 1 : lixiviats en fin de méthanogénèse Lixiviat n 1 Les principales caractéristiques du lixiviat n 1 15 sont les suivantes : pH=7,8 ; DC0=436 mg 02/L ; DBO5/DC0=0,08 ; COD=81 mg C/L ; SUVA=21 L/cm/g C.EXAMPLE 1 Leachate at the end of methanogenesis Leachate # 1 The main characteristics of leachate # 1 are as follows: pH = 7.8; DC0 = 436 mg O2 / L; BOD5 / DC0 = 0.08; DOC = 81 mg C / L; SUVA = 21 L / cm / g C.
20 Les résultats des fractionnements selon le procédé de l'invention et le procédé en colonne sont donnés sur les figures 2 et 3. Le pourcentage en substances de type hydrophobe obtenu en colonne pour le lixiviat n 1 est de 50% alors 25 que le pourcentage en substances de type hydrophile est de 16%. Ces valeurs sont donc en accord avec les caractéristiques générales du lixiviat. La correspondance entre les résultats obtenus en colonne et selon le procédé de l'invention est observée pour un volume 30 d'échantillon de 36 ml.The results of the fractionations according to the process of the invention and the column process are given in FIGS. 2 and 3. The percentage of hydrophobic substances obtained in column for leachate No. 1 is 50% whereas the percentage in hydrophilic substances is 16%. These values are therefore consistent with the general characteristics of leachate. The correspondence between the results obtained in column and according to the method of the invention is observed for a sample volume of 36 ml.
19 2909769 Lixiviat n 2 Les principales caractéristiques du lixiviat n 2 sont les suivantes pH=8, 3 ; 5 DC0=1044 mg 02/L ; DBO5 /DCO= 0 , 11 COD=248 mg C/L ; SUVA=22,6 L/cm/g C. Les résultats des fractionnements selon le procédé 10 de l'invention et en colonne sont donnés sur les figures 4 et 5. Le pourcentage en substances de type hydrophobes dans le lixiviat n 2 est sensiblement identique à celui du lixiviat n 1 mais le pourcentage en substances de type 15 hydrophile est de 26% contre 16% pour le lixiviat n 1 impliquant que le lixiviat n 1 est dans un état de dégradation plus avancé. Ceci est donc en accord avec les différences observées en termes de caractéristiques générales des deux lixiviats avec une charge organique 20 plus forte pour le lixiviat n 2. La correspondance entre les deux méthodes de fractionnement, dans le cas du lixiviat n 2, est observée pour un volume d'échantillon de 96 ml.The main characteristics of leachate No. 2 are as follows: pH = 8.3; DC0 = 1044 mg O2 / L; BOD5 / COD = 0.11 COD = 248 mg C / L; SUVA = 22.6 L / cm / g C. The results of the fractionations according to the process 10 of the invention and in column are given in FIGS. 4 and 5. The percentage of substances of hydrophobic type in the leachate n 2 is substantially identical to that of leachate No. 1 but the percentage of hydrophilic type substances is 26% against 16% for leachate No. 1 implying that the leachate No. 1 is in a state of further degradation. This is therefore in agreement with the differences observed in terms of the general characteristics of the two leachates with a higher organic load for leachate No. 2. The correspondence between the two fractionation methods, in the case of leachate No. 2, is observed for a sample volume of 96 ml.
25 EXEMPLE 2 : lixiviats en phase de méthanogénèse Lixiviat n 3 Les principales caractéristiques du lixiviat n 3 sont les suivantes 30 pH=7,9 ; DC0=2444 mg 02/L ; DBO5 /DCO= 0 , 12 ; COD=678 mg C/L ; SUVA=16 L/cm/g C.EXAMPLE 2: Leachate Leaching Methanogenesis Stage 3 The main characteristics of leachate # 3 are as follows: pH = 7.9; DC0 = 2444 mg O2 / L; BOD5 / COD = 0, 12; DOC = 678 mg C / L; SUVA = 16 L / cm / g C.
20 2909769 Les résultats des fractionnements batch et colonne sont donnés sur les figures 6 et 7. Le pourcentage en substances de type hydrophobe est, dans le cas du lixiviat n 3, de l'ordre de 54% soit un 5 pourcentage proche de ceux retrouvés pour les lixiviats considérés comme étant en fin de méthanogénèse. En revanche le pourcentage en substances de type hydrophile représente encore 32% du COD dans le lixiviat n 3. La correspondance est dans ce cas observée pour un volume 10 d'échantillon de 156 ml. Lixiviat n 4 Le lixiviat n 4 est un lixiviat provenant d'une lagune aérobie dont les caractéristiques sont les 15 suivantes : pH=8,1 ; DCO=5455 mg 02/L ; DBO5/DCO=O, 14 ; COD=1493 mg C/L ; 20 SUVA=16 L/cm/g C. Le lixiviat a préalablement été dilué par deux avant le fractionnement de manière à avoir une concentration en COD de l'ordre de 1000 mg C/L. Les résultats des fractionnements batch et colonne sont donnés sur les 25 figures 8 et 9. La répartition de la MO du lixiviat n 4 indique que ce dernier est dans un état de dégradation moins avancé que le lixiviat n 3 avec notamment un pourcentage en substances de type hydrophobe de l'ordre de 30% soit un 30 pourcentage presque deux fois plus faible que le lixiviat n 3. Le lixiviat n 4 semble donc correspondre à un lixiviat en début de méthanogénèse. Le volume d'échantillon permettant d'obtenir une bonne 21 2909769 correspondance entre les résultats obtenus en colonne et en batch est de 246 ml.The results of the batch and column fractionations are given in FIGS. 6 and 7. The percentage of substances of the hydrophobic type is, in the case of leachate No. 3, of the order of 54%, ie a percentage close to those found. for leachates considered to be at the end of methanogenesis. On the other hand, the percentage of hydrophilic substances still represents 32% of the DOC in leachate 3. The correspondence is observed in this case for a sample volume of 156 ml. Leachate # 4 Leachate # 4 is a leachate from an aerobic lagoon with the following characteristics: pH = 8.1; COD = 5455 mg O 2 / L; BOD5 / COD = 0.14; DOC = 1493 mg C / L; SUVA = 16 L / cm / g C. The leachate was previously diluted by two before fractionation so as to have a DOC concentration of the order of 1000 mg C / L. The results of the batch and column fractionations are given in FIGS. 8 and 9. The distribution of the MO of the leachate No. 4 indicates that the latter is in a state of less advanced degradation than the leachate No. 3 with in particular a percentage of hydrophobic type of the order of 30% is a percentage almost twice as low as the leachate No. 3. Leachate No. 4 therefore seems to be a leachate at the beginning of methanogenesis. The sample volume for obtaining a good match between the results obtained in column and in batch is 246 ml.
5 EXEMPLE 3 : lixiviats en phase d'acidogénèse Lixiviat Bioréacteur Les principales caractéristiques du lixiviat n 1 sont les suivantes : 10 pH=6 ; DCO=98 160 mg 02/L ; DBO5/DCO=0, 25 ; COD=27 900 mg C/L ; SUVA=0,9 L/cm/g C.EXAMPLE 3: leachate in acidogenesis phase Leachate Bioreactor The main characteristics of leachate No. 1 are as follows: pH = 6; COD = 98,160 mg O 2 / L; BOD5 / COD = 0.25; DOC = 27,900 mg C / L; SUVA = 0.9 L / cm / g C.
15 Le lixiviat, très fortement chargé, a donc été dilué au 1/25eme de manière à avoir un COD de l'ordre de 1000 mg C/L. Les résultats des fractionnements selon le procédé de l'invention et en colonne sont donnés sur les figures 10 et 11. La répartition de la MO dans le 20 lixiviat Bioréacteur est, là encore, en accord avec les caractéristiques générales de l'effluent. En effet les composés de type non humique et les composés simples prédominent dans les lixiviats acidogènes (Blakey et al., 1992) où ils représentent plus de 90% du COD, sous la 25 forme d'acides gras volatils, d'amines volatiles et d'alcools. La correspondance entre les deux méthodes de fractionnement est observée pour un volume de lixiviat de 276 ml. La répartition de la MO dans le lixiviat Bioréacteur 30 est, là encore, en accord avec les caractéristiques générales de l'effluent. En effet les composés de type non humique et les composés simples prédominent dans les lixiviatsacidogènes (Blakey et al., 1992) où ils 22 2909769 représentent plus de 90% du COD, sous la forme d'acides gras volatils, d'amines volatiles et d'alcools (Harmsen, 1983).La correspondance entre les deux méthodes de fractionnement est observée pour un volume de lixiviat de 5 276 ml.The leachate, very heavily charged, was therefore diluted 1 / 25th so as to have a DOC of the order of 1000 mg C / L. The results of the fractionations according to the process of the invention and in column are given in FIGS. 10 and 11. The distribution of the MO in the leachate Bioreactor is, again, in agreement with the general characteristics of the effluent. Indeed, the compounds of the non-humic type and the simple compounds predominate in the acid-generating leachates (Blakey et al., 1992) where they represent more than 90% of the DOC, in the form of volatile fatty acids, volatile amines and alcohols. The correspondence between the two fractionation methods is observed for a leachate volume of 276 ml. The distribution of OM in leachate Bioreactor 30 is, again, consistent with the general characteristics of the effluent. Indeed, the compounds of the non-humic type and the simple compounds predominate in the leachates (Blakey et al., 1992) where they represent more than 90% of the DOC, in the form of volatile fatty acids, volatile amines and of alcohols (Harmsen, 1983). The correspondence between the two fractionation methods is observed for a volume of leachate of 5 276 ml.
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0610690A FR2909769B1 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | PROCESS FOR CHARACTERIZING THE MATERIAL OF A LIQUID EFFLUENT |
| PCT/FR2007/052446 WO2008078023A2 (en) | 2006-12-07 | 2007-12-05 | Method for characterising the organic material of a liquid effluent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0610690A FR2909769B1 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | PROCESS FOR CHARACTERIZING THE MATERIAL OF A LIQUID EFFLUENT |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2909769A1 true FR2909769A1 (en) | 2008-06-13 |
| FR2909769B1 FR2909769B1 (en) | 2013-07-05 |
Family
ID=38055601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0610690A Expired - Fee Related FR2909769B1 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | PROCESS FOR CHARACTERIZING THE MATERIAL OF A LIQUID EFFLUENT |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2909769B1 (en) |
| WO (1) | WO2008078023A2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4154675A (en) * | 1972-06-02 | 1979-05-15 | Viscose Group Limited | Ion exchange processes using cellulosic materials |
| WO1996007615A1 (en) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | South Australian Water Corporation | Water treatment process |
-
2006
- 2006-12-07 FR FR0610690A patent/FR2909769B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-12-05 WO PCT/FR2007/052446 patent/WO2008078023A2/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4154675A (en) * | 1972-06-02 | 1979-05-15 | Viscose Group Limited | Ion exchange processes using cellulosic materials |
| WO1996007615A1 (en) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | South Australian Water Corporation | Water treatment process |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| CROUE J.P. ET AL: "Les matières hydrophobes et hydrophiles des eaux de retenue-extraction, caractérisation et quantification", WATER SUPPLY, vol. 11, 1993, pages 79 - 90, XP009086405 * |
| CROUE J.P. ET AL: "Removal of dissolved hydrophobic and hydrophilic organic substances during coagulation/flocculation of surface waters", WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 27, no. 11, 1993, pages 143 - 152, XP009086283 * |
| DATABASE WPI Week 200637, Derwent World Patents Index; AN 2006-360312, XP002442521 * |
| MALCOLM R. & MACCARTHY P.: "Quantitative evaluation of XAD-8 and XAD-4 resins used in tandem for removing organic solutes from water", ENVIRONMENT INTERNATIONAL, vol. 18, 1992, pages 597 - 607, XP002441832 * |
| MARTIN-MOUSSET B ET AL: "Distribution and characterization of dissolved organic matter of surface waters", WATER RESEARCH, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 31, no. 3, March 1997 (1997-03-01), pages 541 - 553, XP004055034, ISSN: 0043-1354 * |
| PEURAVUORI J. ET AL: "Sorption of aquatic humic matter by DAX-8 and XAD-8 resins Comparative study using pyrolysis gas chromatography", ANALYTICA CHIMICA ACTA, vol. 471, 2002, pages 219 - 226, XP002441833 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008078023A3 (en) | 2008-10-23 |
| WO2008078023A2 (en) | 2008-07-03 |
| FR2909769B1 (en) | 2013-07-05 |
| WO2008078023A9 (en) | 2009-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yeh et al. | Use of fluorescence quenching method to measure sorption constants of phenolic xenoestrogens onto humic fractions from sediment | |
| Yin et al. | Pseudo-template molecularly imprinted polymer for selective screening of trace β-lactam antibiotics in river and tap water | |
| Ramesh et al. | Membrane biofouling by extracellular polymeric substances or soluble microbial products from membrane bioreactor sludge | |
| EP2719667B1 (en) | Method for treating water in order to reduce its endocrine disrupting effect by means of a living organism | |
| Dignac et al. | Determination of structure and origin of refractory organic matter in bio-epurated wastewater via spectroscopic methods. Comparison of conventional and ozonation treatments | |
| FR2847572A1 (en) | Treatment purifying waste or potable water, adds activated carbon powder prior to membrane filtration | |
| Rozman et al. | Monitoring of biofilm development and physico-chemical changes of floating microplastics at the air-water interface | |
| EP2597461A2 (en) | Process for directly measuring multiple biodegradabilities | |
| Frindt et al. | Multidimensional monitoring of anaerobic/aerobic azo dye based wastewater treatments by hyphenated UPLC-ICP-MS/ESI-Q-TOF-MS techniques | |
| EP2529216A1 (en) | Kit for detecting functional carboxyl groupings | |
| EP2307877B1 (en) | Method for detecting carboxylic functional groups | |
| FR2909769A1 (en) | PROCESS FOR CHARACTERIZING THE MATERIAL OF A LIQUID EFFLUENT | |
| Delatolla et al. | Rapid and reliable quantification of biofilm weight and nitrogen content of biofilm attached to polystyrene beads | |
| EP1339468B1 (en) | Method and device for continuously treating waste water of industrial origin by water vapour stripping | |
| FR3019170B1 (en) | PROCESS FOR TREATING CHROME PRESENT IN EFFLUENTS AND CORRESPONDING INSTALLATION | |
| EP3156792B1 (en) | Method for estimating the concentration of compounds of interest in a digester substrate or digestate | |
| Duarte et al. | Development of Electrochemical HRP-MWCNT-Based Screen-Printed Biosensor for the Determination of Phenolic Compounds in Effluent from Washing Coffee Beans | |
| WO2002042228A1 (en) | Bioadsoprtion process for the removal of colour from textile effluent | |
| EP1844330B1 (en) | Method for determining the biogeochemical reactivity of an organic aqueous sample | |
| Vojtiskova et al. | Simple improvement of digested sludge quality: is postaeration the key? | |
| Hatinoglu et al. | COD as a Dynamic Tool for Pretreatment of Sludge Samples in Microplastic Analysis | |
| Ethiraj et al. | Dye Effluent Treatment using Activated Charcoal of Coconut Shell | |
| Akhma et al. | Biological Organic Removals of Monoethanolamine (MEA) in an Activated Sludge System | |
| Khac et al. | Speciation of trace metals in an urban tropical lake, Lake Pampulha, Brazil | |
| JP5119202B2 (en) | Hemoglobin A1c measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20160831 |