Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Parmi la multitude d’activités industrielles, le traitement de surface est l’un des plus grands consommateurs et pollueurs d’eau. Dans la littérature, on trouve de multiples procédés de décontamination de l’eau polluée comme la précipitation, l’extraction, l’évaporation, l’électrolyse, la cémentation, l’échange d’ions, l’adsorption sur du charbon actif, l’ultrafiltration et l’osmose inverse. Cependant, pour des raisons économiques et technologiques, beaucoup des procédés proposés ne peuvent être réalisés à l’échelles industrielle, d’où la nécessité de développer de nouveaux traitements. Dans cette optique, un nouveau matériau à base de cyclodextrine contenant desgroupes ioniques pour un procédé d’adsorption seul ou combiné avec une oxydation a été développé.
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Amongst the multitude of industrial activities, surface treatment is one of the dreatest consummer and polluter of water. The scientific literature deals with a large number of decontamination processes for polluted water such as precipitation, extraction, evaporation, electrlyze, cementation, ion exchange, adsorption on active coal, ultrafiltration and reverse osmosis. However, for economic and technological reasons, a large number of these processes cannot be carried out at the industrial scale, hence the necessity to develop new treatments. For this purpose, a new cyclodextrine-based material has been developed which containins ionic groups for an adsorption process which can be simple or combined with an oxidation.
Auteur(s)
-
Bertrand SANCEY : Docteur en sciences de la vie et de l'environnement de l'Université de Franche-Comté à Besançon - ATER à la faculté des sciences et techniques - Laboratoire Chrono-environnement, UMR 6249 CNRS/UFC usc INRA
-
Grégorio CRINI : Docteur en chimie organique et macromoléculaire de l'Université de Lille 1 - Ingénieur d'études habilité à diriger des recherches à l'Université de Franche-Comté à Besançon - Laboratoire Chrono-environnement, UMR 6249 CNRS/UFC usc INRA
INTRODUCTION
of the multitude of industrial activities, surface treatment is one of the largest water consumers and polluters. The literature reports a multitude of processes for decontaminating polluted water from surface-treatment industries such as precipitation, extraction, evaporation, electrolysis, cementation, ion-exchange, adsorption onto activated carbons, ultrafiltration, and reverse osmosis. However, for technological and economic reasons, many of the processes proposed cannot be used on an industrial scale. Thus, there is a need to develop new treatments. In this sense, a new cyclodextrin-based material containing ionic groups for adsorption-oriented processes alone as well as in combination with oxidation has been developped.
cyclodextrine, bioadsorption, oxydation, effluents industriels, bio-essais
Cyclodextrin, Biosorption, Oxidation, Industrial effluents, Bioassays
Domaine : traitement de l'eau
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : adsorption, oxydation
Domaines d'application : décontamination des eaux usées
Principaux acteurs français : industriels du traitement de surface, Agence de l'Eau
Autres acteurs dans le monde : Institut Ronzoni de Milan et Institut PROTMED de Bucarest
Contact : [email protected]
Ce projet résulte d'un partenariat original entre le laboratoire Chrono-environnement de Besançon, deux instituts européens (les instituts PROTMED de Bucarest et Ronzoni de Milan), cinq industriels de la région de Franche-Comté et l'Agence de l'Eau Rhône Méditerranée & Corse. Ce projet a été primé à POLLUTEC HORIZONS en novembre 2011 à Paris.
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3. Protocoles expérimentaux
3.1 Synthèse et propriétés d'un bioadsorbant à base de cyclodextrine
Pour être utilisé en tant que solide adsorbant, les cyclodextrines doivent être réticulés. Cette étape de réticulation consiste à créer une structure en réseau grâce à l'utilisation d'agents de pontage qui permettent de relier les unités de CD entre elles (création de liaisons covalentes) et de créer ainsi un système macromoléculaire tridimensionnel de type gel plus ou moins réticulé. L'un des matériaux les plus étudiés est obtenu par réticulation de la bêta-CD par de l'épichlorhydrine (EPI) en milieu alcalin. La chimie de surface de ces cyclodextrines réticulés peut en outre être modifiée. En effet, le gel une fois réticulé peut être fonctionnalisé afin d'introduire des ligands ioniques (cationiques et/ou anioniques), qui vont jouer le rôle de sites actifs en participant au mécanisme de piégeage, comme dans le cas des résines organiques commerciales.
La synthèse d'un bioadsorbant à base de cyclodextrine a fait l'objet d'un dépôt du brevet FR 050 549 détenu par l'Université de Franche-Comté. Les réseaux macromoléculaires obtenus suite à la réaction de réticulation se présentent sous la forme de particules dont les propriétés dépendent essentiellement de la densité de la réticulation. Ces hydrogels sont insolubles dans l'eau et dans de nombreux solvants. Ils possèdent des propriétés mécaniques et thermiques intéressantes, ce qui permet leur utilisation dans des réacteurs à colonnes. Malgré la réaction de réticulation (qui entraîne en particulier une diminution de la mobilité des molécules), les CD conservent leurs propriétés de complexation. Les matériaux possèdent des surfaces spécifiques de l'ordre de 0,1 à 10 m2 · g–1.
Pour élargir leurs propriétés de complexation, les matériaux ont été fonctionnalisés par deux ligands couramment utilisés, à savoir le chlorure de glycidyle triméthylammonium et l'acide chloro-acétique. Ces systèmes sont alors utilisés comme matériaux solides insolubles capables d'interagir avec des polluants présents dans des rejets industriels. Les résultats obtenus sont comparés à des systèmes conventionnels (tableau ...
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Protocoles expérimentaux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CRINI (G.) - Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal : a review. - Bioresource Technology, 97, p. 1061 à 1085 (2006).
-
(2) - CRINI (G.) - Recents developments in polysaccharide-based materials used as adsorbents in wastewater treatment. - Progress in Polymer Science, 30, p. 38 à 70 (2005).
-
(3) - CRINI (G.), DE CARVALHO (M.), GAVOILLE (S.), SANCEY (B.) - Traitements conventionnels et émergents des eaux usées de la filière traitement de surface. - Traitements & Matériaux, 408, p. 14 à 18 (2011).
-
(4) - CHARLES (J.), SANCEY (B.), MORIN-CRINI (N.), BADOT (P.M.), DEGIORGI (G.), TRUNFIO (G.), CRINI (G.) - Evaluation of the phytotoxicity of polycontaminated industrial effluents using the lettuce plant (Lactuca sativa) as a bioindicator. - Ecotoxicology and Environmental Safety, 74, p. 2057 à 2064 (2011).
-
(5) - SANCEY (B.), CHARLES (J.), TRUNFIO (G.), BADOT (P.M.), JACQUOT (M.), HUTINET (X.), GAVOILLE (S.), CRINI (G.) - * - Industrial & Engineering Chemistry Research, 50, p. 1749 à 1756 (2011).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Qualité des sols. Essai d'inhibition de germination de semences par une substance - AFNOR NF X31-201 - 1982
-
Qualité des sols. Essai d'inhibition de la croissance des végétaux par une substance - AFNOR NF X31-202 - 1986
ANNEXES
CRINI (G.). – Procédé de fabrication d'un composé de type gel pour le traitement d'effluent. Brevet Français PCT/FR2006/050549 ; WO 2006/134299.
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Roquettes Frères Lestrem (fournisseur de cyclodextrine)
LanXess, France (producteur de résines)
Rhom and Haas, Chauny, France (producteur de résines)
Dow Chemical Company, Dow Europe, Edegem, Belgique (producteur de résines)
PROSERPOL, Saint Quentin en Yvelines, France (concepteur de station)
Afig-Foessel, Habsheim, France (concepteur de station)
DESOTEC, Roeselare, Belgique (producteur de charbon)
CHEMVIRON, France (producteur de charbon)
HAUT DE PAGE2.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Agence de l'Eau Rhône Méditerranée & Corse
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