FR3067343A1 - Utilisation de coquilles broyees de crepidules dans un procede de traitement des eaux - Google Patents
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Abstract
L invention concerne l utilisation de coquilles broyées de crépidules en tant que base d un matériau particulaire pour reminéraliser et/ou désacidifier des eaux dans un procédé de traitement des eaux par contact avec ledit matériau particulaire.
Description
La présente invention se rapporte au domaine du traitement des eaux, et plus particulièrement de la reminéralisation et/ou désacidification des eaux.
On connaît des procédés de traitement des eaux utilisant du calcaire issu de carrières terrestres non renouvelables pour reminéraliser et/ou désacidifier une eau.
Un inconvénient d’un tel procédé est la raréfaction des sources naturelles d’approvisionnement. Un autre inconvénient est leur efficacité dépendante de leur origine géographique d'extraction.
L’invention propose une utilisation de coquilles broyées de crépidules (crepidula fornicata) en tant que matériau de base d’un matériau particulaire comprenant des métaux alcalino-terreux, dont des ions calcium sous forme de carbonate de calcium, pour reminéraliser et/ou désacidifier des eaux dans un procédé de traitement des eaux par contact avec ledit matériau particulaire.
On entend par «matériau de base d’un matériau particulaire » que ledit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules représente au moins 50 % du poids total dudit matériau particulaire.
Avantageusement dans l’utilisation selon l’invention, ledit matériau de base de coquilles broyées de crépidules présente une granulométrie hétérogène. Plus particulièrement la taille des grains de coquilles broyées est comprise entre 1,5 et 5 mm, et de préférence entre 1,9 et 4 mm. En effet alors que nombre de composés calcaires présentent une efficacité assez faible ou au contraire trop élevée selon la taille de leurs grains, la Demanderesse de façon surprenante a mis en évidence que selon l’invention, les coquilles broyées de crépidules (crepidula fornicata) dans une gamme de granulométrie relativement hétérogène ont une efficacité adéquate pour reminéraliser et/ou désacidifier une eau, et notamment pour fournir une eau traitée présentant un équilibre calco-carbonique la rendant potable. Ainsi il est possible d’utiliser ces coquilles broyées dans une granulométrie non homogène sans avoir à mener différentes opérations de broyage et de tamisage des particules pour calibrer les particules. Il suffit simplement après un unique broyage de faire un tamisage pour éliminer les plus fines particules qui pourraient colmater au passage de l’eau, et un tamisage pour éliminer les plus grosses. C’est donc un avantage en termes de temps et de coûts.
En particulier, dans l’utilisation des coquilles broyées de crépidules selon l’invention, le procédé de traitement des eaux par contact est un traitement suivant lequel l’eau à traiter percole à travers un lit dudit matériau particulaire.
Avantageusement l’utilisation selon l’invention, est faite dans un procédé de traitement des eaux par contact suivant lequel l’eau à traiter est en contact avec ledit matériau particulaire pendant un temps d’au plus 35 minutes. En particulier le temps de contact est de l’ordre de 30 minutes.
En particulier selon l’invention, ledit matériau particulaire comprend au moins 75 % en poids sec de carbonate de calcium, de préférence au moins 85 %.
De préférence selon l’invention, ledit matériau particulaire comprend entre 60 et 95% du matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules, et entre 5% et 40% d’un autre composé comprenant des métaux alcalino-terreux, dont des ions calcium sous forme de carbonate de calcium, la somme des pourcentages en ledit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules et en ledit autre composé étant égal à 100, et les proportions relatives en ledit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules et en ledit autre composé sont établies de sorte que le mélange dudit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules et dudit autre composé comprend au moins 85 % en poids sec de carbonate de calcium.
Cet autre composé peut être par exemple un calcaire d’origine naturelle issu de carrières terrestres ou autre.
En particulier dans l’utilisation des coquilles broyées de crépidules selon l’invention, le procédé de traitement des eaux est un traitement pour îo reminéraliser et désacidifier des eaux suivant lequel l’eau à traiter percole à travers un lit dudit matériau particulaire, de sorte que l’eau en fin de percolation présente un pH compris entre 6,5 et 9, et une conductivité électrique comprise entre 200 et 1100 pS/cm à 25°C.
L’utilisation des coquilles broyées de crépidules selon l’invention, 15 est faite de préférence dans un procédé de traitement des eaux pour reminéraliser et désacidifier des eaux acides et douces présentant initialement un pH inférieur à 6 et une dureté inférieure à 8 degrés français.
Les eaux douces sont des eaux peu minéralisées, qui se caractérisent par 20 une dureté inférieure à 8 °fH , soit inférieure à 80 mg/l de CaCO3. Les eaux acides présentent un pH le plus souvent inférieur à 6. Les eaux douces et acides sont des eaux dites agressives présentant un caractère corrosif pour les canalisations de distribution, et éventuellement néfaste à la santé. L’invention s’applique particulièrement au traitement de ces eaux pour améliorer leur équilibre calco-carbonique et remonter leur pH à au moins 6,5 , de préférence de l’ordre de 8, en augmentant notamment leur teneur en ions calcium et carbonates et hydrogénocarbonates sans toutefois trop augmenter cette teneur qui pourrait rendre les eaux traitées trop incrustantes au risque de dépôts de calcaire en particulier dans les canalisations de distribution.
L’invention concerne aussi un procédé de traitement des eaux par contact avec un matériau particulaire comprenant des métaux alcalino5 terreux, dont des ions calcium sous forme de carbonate de calcium, pour produire une eau présentant un pH compris entre 6,5 et 9, et une conductivité électrique comprise entre 200 et 1100 pS/cm à 25°C, comprenant une étape d’utilisation de coquilles broyées de crépidules en tant que matériau de base dudit matériau particulaire telle que décrite îo précédemment.
L’invention concerne tout particulièrement le traitement des eaux pour obtenir une eau potable, qui sera notamment acheminée par le réseau de distribution d’eau potable. Elle peut aussi concerner les eaux usées qui doivent être traitées avant d’être rejetées à l’égout.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture des exemples de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, décrits ci-après.
Exemples 1 à 7 :
Dans le tableau 1 ci-dessous sont présentés les exemples 2 à 7 suivant l’invention, et l’exemple témoin 1 relatif à l’eau brute à traiter. Dans ces exemples 2 à 7, l’eau testée est mise en contact en batch, pour un temps de contact de 30 minutes, avec un matériau particulaire constitué de coquilles broyées de crépidules, pour différentes plages de tailles de grains des coquilles broyées, et pour deux ratios solide/liquide (soit le ratio coquilles broyées /eau) de 250 g/l et 500 g/l.
Pour ces essais sont déterminés le TAC (titre alcalimétrique complet) qui est une caractéristique représentative de la reminéralisation des eaux, et le pH qui est une caractéristique représentative de la désacidification des eaux.
Tableau 1 :
| Exemple | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 1 (témoin) |
| Ratio solide/liquide (g/L) | 250 | 250 | 250 | 500 | 500 | 500 | 0 |
| Taille | 1,60 à | 1,91 à | 2,31 à | 1,60 à | 1,91 à | 2,31 à | / |
| moyenne des grains (mm) | 1,90 | 2,30 | 3,93 | 1,90 | 2,30 | 3,93 | |
| pH | 8,4 | 8,4 | 8,3 | 8,3 | 8,4 | 8,3 | 6,5 |
| TAC (°fH ) | 2,5 | 3,5 | 3,3 | 3,3 | 3,45 | 3,3 | 1 |
Les exemples présentés dans le tableau 1 ci-dessus montrent que la taille des grains de coquilles broyées de crépidules a peu d’influence sur la réactivité du matériau particulaire constitué desdites coquilles broyées, îo et quel que soit le ratio matériau particulaire/eau à traiter, tout en notant que la gamme de taille de grains comprise entre 1,6 et 1,9 est un peu moins réactive en terme de reminéralisation (TAC) pour le ratio 250 g/l. Le pH de l’eau traitée atteint les valeurs de 8,3 ou 8,4, il est donc quasiconstant quelle que soit la taille des particules de coquilles broyées et pour les deux ratios solide/liquide.
Exemples 8 à 11 :
Dans le tableau 2 ci-dessous sont présentés les exemples 8 à 10 suivant l’invention, et l’exemple témoin 11 de l’eau brute à traiter. L’eau testée est traitée en dynamique pour être au plus proche de la mise en œuvre des traitements des eaux. Cette eau à traiter est mise en contact par percolation, avec un matériau particulaire constitué de coquilles broyées de crépidules, ledit matériau remplissant la colonne de percolation en haut de laquelle l’eau à traiter est injectée, l’eau traitée étant recueillie en bas de colonne. Le temps de de passage de l’eau à travers ledit lit correspond à un temps contact de 30 minutes entre l’eau et le matériau particulaire. L’eau à traiter est injectée à un pH initial de l’ordre de 5,3, (pH représentatif des pH des eaux douces et acides dites agressives). Les tests sont conduits pour différentes plages de tailles de îo grains des coquilles broyées.
Tableau 2
| Exemple | 8 | 9 | 10 | 11 (témoin) |
| Taille moyenne des grains (mm) | 1,60 à 1,90 | 1,91 à 2,30 | 2,31 à 3,93 | / |
| Conductivité (pS/cm) | 230 | 320 | 320 | 35 |
| TAC (°fH ) | 11,8 | 17 | 17 | 1 |
Pour ces essais, ont été déterminés le TAC (titre alcalimétrique complet) et la conductivité qui sont des caractéristiques représentatives de la reminéralisation des eaux.
Les résultats présentés dans le tableau 2 ci-dessus montrent que la taille des grains de coquilles broyées de crépidules a peu d’influence sur la réactivité du matériau particulaire, notamment que les caractéristiques de l’eau traitée sont stables pour des tailles de grains comprises entre 1,9 et 4 mm. Le TAC est plus élevé que pour les essais en batch présentés en tableau 1 dans la mesure où les essais du tableau 2 sont en dynamique et que l’eau testée à un pH plus bas qui favorise la reminéralisation de l’eau.
Les conductivités des eaux traitées se situent dans la gamme habituellement requise pour les eaux dites potables, soit entre 200 et
1100pS/cm à 25°C.
Pour les divers exemples présentés en tableaux 1 et 2 ci-dessus, la détermination des paramètres est réalisée comme suit.
La taille des grains est déterminée par tamisage, et est exprimée en îo millimètre.
La conductivité est déterminée selon la norme NF EN ISO 27888, et est exprimée en pS/cm.
Le TAC (titre alcalimétrique complet) est la grandeur utilisée pour mesurer le taux d’ions hydroxydes, carbonates et bicarbonates dans l’eau par un dosage acido-basique avec une solution titrée d’acide chlorhydrique selon la norme NF-EN ISO 9963-1, et il est exprimé en degré français (°fH).
Le pH est mesuré avec un pHmètre selon la norme NF T 90-008.
Les crépidules, nommés scientifiquement crepidula fomicata, sont des mollusques marins à coquille. Après extraction de la partie chair, notamment selon des procédés connus en soi pour récupérer les chairs pour l’alimentation animale ou humaine, les coquilles vides sont récupérées pour être broyées et utilisées dans le cadre de l’invention. Les coquilles vides récupérées directement dans la nature peuvent être aussi employées dans le cadre de l’invention. Ces mollusques prolifèrent au détriment d’autres mollusques marins, tels que huîtres, moules ou coquilles Saint-Jacques, ainsi l’invention permet de limiter leur invasion tout en les valorisant par l’utilisation de leurs coquilles selon l’invention comme matériau calcaire biosourcé dans le traitement de reminéralisation et/ou de désacidification des eaux, notamment des eaux dites agressives.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Utilisation de coquilles broyées de crépidules en tant que matériau de base d’un matériau particulaire comprenant des métaux5 alcalino-terreux, dont des ions calcium sous forme de carbonate de calcium, pour reminéraliser et/ou désacidifier des eaux dans un procédé de traitement des eaux par contact avec ledit matériau particulaire.
- 2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle ledit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules présente une îo granulométrie hétérogène.
- 3. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 2, dans laquelle la taille de grains desdites coquilles broyées est comprise entre 1,5 et 5 millimètres, et de préférence entre 1,9 et 4 millimètres.
- 4. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 3, dans un procédé 15 de traitement des eaux par contact suivant lequel l’eau à traiter percole à travers un lit dudit matériau particulaire.
- 5. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 4, dans un procédé de traitement des eaux par contact suivant lequel l’eau à traiter est en contact avec ledit matériau particulaire pendant un temps d’au plus 3520 minutes.
- 6. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit matériau particulaire comprend au moins 75 % en poids sec de carbonate de calcium, de préférence au moins 85 %.
- 7. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, ledit matériau particulaire comprend entre 60 et 95 % en poids sec du matériau de base constitué des coquilles broyées de crépidules, et entre 5 et 40 % en poids sec d’un autre composé comprenant des métaux5 alcalino-terreux dont des ions calcium sous forme de carbonate de calcium, la somme des pourcentages en ledit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules et en ledit autre composé étant égal à 100, et les proportions relatives en ledit matériau de base constitué de coquilles broyées de crépidules et en ledit autre composé sont établies de îo sorte que le mélange dudit matériau de base constitué desdites coquilles broyées de crépidules et dudit autre composé comprend au moins 85 % en poids sec de carbonate de calcium.
- 8. Utilisation selon l’une des revendications 4 à 7, dans un procédé de traitement des eaux pour reminéraliser et désacidifier des eaux suivant15 lequel l’eau à traiter percole à travers un lit dudit matériau particulaire, de sorte que l’eau en fin de percolation présente un pH compris entre 6,5 et 9, et une conductivité électrique comprise entre 200 et 1100 pS/cm à 25°C.
- 9. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 8, dans un procédé20 de traitement des eaux pour reminéraliser et désacidifier des eaux acides et douces présentant initialement un pH inférieur à 6 et une dureté inférieure à 8 degrés français.
- 10. Procédé de traitement des eaux par contact avec un matériau particulaire comprenant des métaux alcalino-terreux, dont des ions25 calcium sous forme de carbonate de calcium, pour produire une eau présentant un pH compris entre 6,5 et 9, et une conductivité électrique comprise entre 200 et 1100 pS/cm à 25°C, ledit procédé comprenant une étape d’utilisation de coquilles broyées de crépidules en tant que matériau de base dudit matériau particulaire telle que définie à l’une30 quelconque des revendications 1 à 9.
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| JP2006142283A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-06-08 | Hokuei Kensetsu Kk | 浄水システム |
| JP2007237060A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Hokuei Kensetsu Kk | 貝殻送給方法 |
| US20070262019A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-11-15 | Sukalyan Sengupta | Process for autotrophic denitrification using elemental sulfur and mollusk shells |
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2017
- 2017-06-07 FR FR1755045A patent/FR3067343B1/fr active Active
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