Optimisation et performance d’un procédé d’élimination des micropolluants

16 cellules pendant la phase exponentielle de croissance. Des abattements de 69% à plus de 99% sont obtenus par coagulation- floculation pour l’élimination des cellules. Les doses d’aluminium ou de chlorure ferrique ainsi que l’agitation mécanique couramment appliquées en traitement de l’eau ne provoquent pas la lyse des cellules et n’augmentent donc pas la quantité de cyanotoxines dissoute dans l’eau. La coagulation- floculation n'a aucun effet sur l'élimination des cyanotoxines extracellulaires . Au cours des procédés de traitement, s’il y a lyse cellulaire, les cyanotoxines sont libérées dans le milieu et il faut alors reconsidérer la problématique en recherchant d’autres solutions de traitement comme l’adsorption sur charbon actif. Il est à noter que les proliférations d'algues ne produisent pas de toxines et leur élimination revient de fait à considérer l’élimination des cellules et de la MOA. Le charbon actif est largement utilisé pour éliminer la matière organique. L’ajout d’un charbon actif en poudre (CAP) avant ou pendant la coagulation - floculation d’une eau riche en MON n’améliore pas de manière significative l’élimination du COD, car les molécules organiques naturelles de grosses tailles obstruent les pores du CAP. En revanche, l’élimination augmente fortement lorsqu’un traitement au CAP est ajouté après la coagulation - floculation, car il permet d’éliminer la fraction hydrophile difficileme nt coagulable. L’élimination dépend de la dose de CAP et du temps de contact, mais surtout des caractéristiques de la MO. Les études ont montré une diminution du caractère aromatique supérieure à la diminution du COD à l’équilibre (diminution de 50 % du SUVA contre seulement 30 % du COD). En corrélation avec cette diminution du caractère aromatique, des études plus approfondies des fractions de la MO ont montré une adsorption préférentielle de la fraction hydrophobe. Quelle que soit l’origine de la MO, les fractions présentent une réactivité différente au CAP. L’efficacité du procédé d’adsorption sur CAP diminue en fonction de la proportion de composés hydrophiles et la matière réfractaire au procédé contient une proportion de composés hydrophiles supérieure et une aromaticité inférieure à la matière initiale . Ces données sont en accord avec les études qui montrent que les molécules organiques peu polaires et les plus hydrophobes (logKow >3) sont les mieux adsorbées à la surface d’un charbon actif (cas de pesticides). Les CAP sont largement utilisés pour éliminer de l’eau les pesticides mais aussi les toxines extracellulaires ou issues de la lyse cellulaire. Même si l’augmentation de la dose de CAP et du temps de contact augmentent l’efficacité d’adsorption, l es gestionnaires doivent optimiser le couple efficacité/coût et le CAP présentant les meilleurs abattements et les conditions optimales de traitement est recherché. L’adsorption de molécules hydrophobes dont le diamètre est estimé à quelques nm, est positi vement corrélée au volume de mésopores du CAP. Avec un grand volume de mésopores (en moyenne 0,38 cm 3 .g -1 ), les CAP provenant du bois sont les plus efficaces dans l’élimination de ces composés, suivi des CAP provenant de la houille (volume mésopores = 0,11 cm 3 .g -1 ). Les CAP fabriqués à partir de la noix de coco et de mousse de tourbe présentent un faible volume de mésopores (en moyenne respectivement 0,025 cm 3 .g -1 et 0,06 cm 3 .g -1 ) et les plus mauvaises adsorptions des micropolluants organiques. Les caractéristiques du micropolluant impactent également l’efficacité de l’adsorption, tout comme le pH et la force ionique. En effet, le pH affecte la charge de surface du charbon et de la molécule. L’augmentation du pH vers des valeurs plus basiques imp actent négativement l’adsorption des micropolluants sur le CAP, alors qu’une diminution du pH augmente l’adsorption par la formation de liaisons hydrogènes et la modification de la forme moléculaire du micropolluant. Même si l’adsorption sur CAP est un pro cédé adapté à l’élimination des toxines