Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
UTILISATION DE POLYSACCHARIDES POUR ELIMINER LES METAUX
LOURDS CONTENUS SOUS LA FORME D'ANIONS DANS LES EAUX.
L'invention se rapporte au domaine de traitement des eaux, en particulier à
l'élimination des métaux présents sous forme d'anions dans l'eau et plus
particulièrement à l'élimination de l'arsenic contenu dans les eaux
naturelles,
industrielles et usées.
Certains métaux présents dans l'eau peuvent causer notamment de nombreux
problèmes pour la santé en raison de leur toxicité. Les métaux présents dans
les
eaux naturelles sont principalement d'origine naturelle. Par exemple,
l'arsenic
provient de la dissolution d'arsenic As (III) ou As (V) présent dans les
roches qui
entourent les nappes phréatiques. Dans certaines régions du monde, la
concentration en arsenic présente dans les eaux naturelles peut atteindre des
valeurs de quelques centaines de Ng/I.
L'élimination des métaux toxiques tels que l'arsenic, l'antimoine, l'étain, le
vanadium, le germanium, le molybdène et le tungstène de l'eau est donc un
objectif essentiel pour assurer la qualité des eaux potables produites à
partir des
eaux naturelles. En Europe, la Directive Européenne 98/83 CE du 3 novembre
1998 impose ainsi pour l'eau potable un taux d'arsenic inférieur à 10 pg/l et
d'antimoine inférieur à 5pg/I, cette limitation étant également préconisée par
l'Organisation Mondiale de la Santé.
Jusqu'à présent, pour éliminer l'arsenic, il était connu d'utiliser de
l'alumine
seule. Il a été décrit également dans le brevet CA 1067627 la possibilité
d'utiliser
un oxyde et/ou hydroxyde de fer déposé préalablement sur un support incluant
de l'alumine. Cependant, l'un des inconvénients de ce système est la nécessité
de préparer au préalable un produit à base d'hydroxyde de fer sur l'alumine.
De
plus, si la quantité d'hydroxyde de fer déposée sur l'alumine n'est pas assez
importante et si il y a alors un défaut de présence d'hydroxyde de fer au
contact
de l'alumine, il n'est pas possible d'ajouter de l'hydroxyde de fer en cours
de
procédé.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
2
Le besoin existait de trouver un moyen d'éliminer les métaux tels que
l'arsenic
qui ne présente pas notamment les inconvénients mentionnés ci-dessus.
Un des buts de la présente invention est donc de trouver un moyen d'éliminer
les
métaux tels que l'arsenic qui puisse permettre en particulier d'obtenir une
rétention plus grande que les moyens connus jusque là.
Un autre but de la présente invention est de fournir un moyen d'éliminer les
métaux tels que l'arsenic de l'eau qui soit peu coûteux au niveau des
investissements et de l'exploitation.
La demanderesse a découvert un moyen de purifier l'eau suivant un procédé
simple répondant aux objectifs décrits ci haut et qui consiste à mettre en
contact
l'eau à purifier et un polysaccharide particulièrement bien adapté.
Le premier objet de l'invention est donc l'utilisation d'une composition
comprenant au moins un polysaccharide pour purifier une eau chargée en
métaux.
Selon l'utilisation de l'invention les métaux à éliminer, présents en général
sous
forme d'anions dans l'eau, sont choisis dans le groupe consistant en
l'arsenic,
l'antimoine, l'étain, le vanadium, le germanium, le molybdène et le tungstène.
De
manière plus préférentielle l'utilisation de l'invention est appliquée à
l'élimination
de l'arsenic.
La forme sous laquelle l'arsenic se trouve en solution aqueuse dépend
fortement
du pH. Pour l'As(V), il est sous forme neutre à pH<3, puis anionique au-delà.
L'As (III) est - quant à lui - sous forme cationique à pH < 2, neutre entre 2
< pH <
9 et anionique au-dela.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
3
Aucune limitation particulière n'est imposée aux polysaccharides à utiliser
selon
l'invention. On peut utiliser à titre indicatif tous ceux décrit par la revue
Progress in Polymer Science 30 (2005) 38-70.
Selon une forme particulière de l'invention le polysaccharide est choisi dans
le
groupe comprenant la cellulose, les amidons et les gommes végétales.
La cellulose peut être d'origine quelconque, par exemple d'origine végétale,
bactérienne, animale, fongique ou amibienne, de préférence végétale,
bactérienne ou animale. Comme exemple de sources végétales de cellulose, on
peut citer le bois, le coton, le lin, la ramie, certaines algues, le jute, les
déchets
des industries agro-alimentaires ou analogue. Comme exemple de sources
animales de cellulose, on peut citer les animaux de la famille des tuniciers.
L'amidon peut être choisi parmi l'amidon de blé, l'amidon de pomme de terre,
l'amidon de maïs, l'amidon de patates douces, l'amidon de tapioca, l'amidon de
manioc, l'amidon de sagou, l'amidon de riz, l'amidon de maïs glutineux,
l'amidon
de maïs cireux, l'amidon de maïs à forte teneur en amylose ou leurs mélanges.
L'amidon peut être utilisé tel quel ou après avoir subi un prétraitement de
pré
gélatinisation comme par exemple une cuisson à l'eau chaude ou la vapeur. De
préférence on choisit l'amidon de maïs, de blé ou de pomme de terre.
Aucune limite particulière n'est imposée à la pureté de l'amidon. En ce sens,
des
farines naturelles riches en amidon peuvent aussi être utilisées, comme par
exemple de la farine de céréales telles que le blé, le maïs, ou encore de la
fécule
de pomme de terre.
Le terme amidon utilisé par la suite désigne aussi bien des amidons purifiés
que
des farines naturelles.
Aucune limite particulière n'est imposée à la gomme végétale utilisée dans
l'invention, et des exemples des gommes végétales que l'on peut utiliser
comprennent les glucomanannes comme le Konjac, les xyloglucannes comme la
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
4
gomme Tamarind, les galactomannanes comme le guar, la caroube, le tara, le
fenugreek ou la gomme mesquite , ou la gomme arabique, ou leurs mélanges.
De préférence on préfère les galactomannanes et en particulier les guars.
Aucune limite particulière n'est imposée à la pureté de la gomme végétale. En
ce
sens, des farines naturelles riches en gomme végétale peuvent aussi être
utilisées, comme par exemple de la poudre de guar native ou de la poudre de
caroube native sans aucun raffinage ou leurs mélanges.
Le terme gomme végétale utilisé par la suite désigne aussi bien des gommes
végétales purifiées que des farines naturelles.
Selon un mode de réalisation de l'invention le polysaccharide est
éventuellement
modifié pour améliorer son affinité pour les métaux à éliminer, et donc
améliorer
sa capacité à capter ces métaux d'une part et le rendre insoluble d'autre part
ce
qui permet de le séparer plus facilement de la solution de liquide à traiter.
Ces
modifications destinées à améliorer l'affinité du polysaccharide et à le
rendre
insoluble peuvent être effectuées séparément et dans l'ordre que l'on
souhaite. Il
peut être également possible d'effectuer ces modifications de façon
simultanée.
Parmi les modifications à opérer on peut citer l'introduction de groupements
cationiques ou cationisables. Par groupements cationisables, on entend des
groupements qui peuvent être rendus cationiques en fonction du pH du milieu.
(pH préférentiel : par exemple pH > 9 pour les fonctions amines tertiaires).
Parmi les groupements cationiques ou cationisables, on peut citer des
groupements comprenant des ammoniums quaternaires ou des amines
primaires, secondaires ou tertiaires, des pyridiniums, des guanidiniums, des
phosphoniums ou des sulfoniums.
Les polysaccharides modifiés cationiques que l'on utilise dans l'invention
peuvent être obtenus en faisant réagir de la manière accoutumée les matières
premières de polysaccharide mentionnées plus haut.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
L'introduction de groupements cationiques ou cationisables dans le
polysaccharide peut être réalisée par une réaction de substitution
nucléophile.
5 Dans le cas où on souhaite introduire un groupement ammonium le réactif
adapté utilisé peut être :
- le chlorure de 3-chloro-2-hydroxypropyltriméthylammonium, vendu notamment
sous le nom de QUAB 188 par la société DEGUSSA;
- un époxyde porteur d'un ammonium quaternaire tel que le chlorure de 2,3-
époxypropyltriméthylammonium, vendu notamment sous le nom de QUAB 151
par la société DEGUSSA, ou des composés analogues ;
- le chlorure de diéthylaminoéthyle ;
ou des accepteurs de Michaël comme par exemples des acrylates ou des
methacrylates porteurs d'ammonium quaternaires ou d'amines tertiaires.
L'introduction de groupements cationiques ou cationisables dans le
polysaccharide peut être réalisée par une estérification avec des acides
aminés
tels que par exemple la glycine, la lysine, l'arginine, l'acide 6-
aminocaproïque ou
avec des dérivés d'acides aminés quaternisés tel que par exemple le
chlorhydrate de bétaïne.
L'introduction de groupements cationiques ou cationisables dans le
polysaccharide peut être réalisée également par une polymérisation radicalaire
comprenant le greffage de monomères comprenant au moins un groupement
cationique ou cationisable sur le polysaccharide.
L'amorçage radicalaire peut être effectué à l'aide de cérium comme cela est
décrit dans la publication du European Polymer Journal vol 12 p535-541, 1976.
L'amorçage radicalaire peut également être effectué par un rayonnement
ionisant et en particulier un bombardement sous faisceau d'électrons.
Les monomères comprenant au moins un groupement cationique ou cationisable
mis en oeuvre pour réaliser cette polymérisation radicalaire peuvent être par
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
6
exemple des monomères comprenant au moins une insaturation éthylénique et
au moins un atome d'azote quaternaire ou quaternisable en ajustant le pH.
Parmi ces monomères comprenant au moins une insaturation éthylénique et au
moins un atome d'azote quaternaire ou quaternisable en ajustant le pH on peut
citer les composés de formules (I), (II), (III), (IV) ou (V) suivants
- le composé de formule générale (I)
R 4 ~ ÇH2
C
1
Rg N Rl An(O
R2 R5
n
(I)
dans laquelle :
- A"O représente un ion CI , Br , 1 , S0420, C03211 , CHs-OSOs , OH ou
CH3-CH2-OS03 ,
- R' à R5 identiques ou différents représentent, indépendamment les uns des
autres, un groupe alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, un radical
benzyle ou un atome de H, et
-n vaut 1 ou 2, ou
- le composé de formule générale (II)
R4
~
R _
==< B ~
H2 C-X-RS- I N- R2 n
p Rs
n
(II)
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
7
dans laquelle :
- X représente un groupe -NH ou un atome d'oxygène O,
- R4 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ayant de 1 à 20
atomes de carbone,
- R5 représente un groupe alcène ayant de 1 à 20 atomes de carbone,
- R', RZ, R3 identiques ou différents représentent, indépendamment les
uns des autres, un groupe alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone,
- BNO représente un ion CI , Br , 1 , S04 20, CO320 , CH3-OS03 , OH ou CH3-
CH2-OS03 , et
-n vaut 1 ou 2, ou
- le composé de formule générale (III)
4
R RS
Cn0
R2 I N R6
R1
n
(III)
dans laquelle :
- R' à R6 identiques ou différents représentent, indépendamment les uns des
autres, un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ayant de 1 à 20 atomes de
carbone, mais avec un des groupes R' à R6 représentant un groupe -CH =
CH2,
- CNOreprésente un ion CI , Br , 1 , S0420, C03 20 , CHs-OSOs , OH ou CH3-
CH2-OS030, et
- n vaut 1 ou 2, ou
- le composé de formule générale (IV)
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
8
CH \
CH
CH3\0+ ÇH2 Dn O
N
CHCH-CH2~CH3
~
2
n
(IV)
dans laquelle :
- Dn représente un ion CI , Br , I , SO42O, COs2O , CH3-OS03 , OH ou CH3-
CHZ-OSOs , et
- n vaut 1 ou 2.
De préférence les monomères comprenant au moins une insaturation
éthylénique et au moins un atome d'azote quaternaire ou quaternisable sont
choisis parmis :
- l'acrylate de 2-dimethylaminoethyle (ADAM),
- l'acrylate de 2-dimethylaminoethyle quaternisé (ADAM-Quat),
- le methacrylate de 2-dimethylaminoethyle (MADAM),
15- le méthacrylate de 2-dimethylaminoethyle quaternisé (MADAM-Quat),
- le méthacrylate de 2-diethylaminoethyle quaternisé forme chlorure,
notamment dénommé pleximon 735 ou TMAE MC 80 par la société Rôhm,
- le chlorure de diallyldimethylammonium (DADMAC),
- le triméthyl ammonium propyl méthacrylamide forme chlorure, notamment
dénommé MAPTAC, ou
- leurs mélanges.
Le polysaccharide modifié cationique peut contenir des motifs cationiques ou
cationisables issus d'une transformation chimique après polymérisation de
monomères précurseurs de fonctions cationiques ou cationisables. On peut citer
à titre d'exemple du polyp-chloromethylstyrène qui après réaction avec une
amine tertiaire telle qu'une triméthyl amine forme du
polyparatrimethylaminomethylstyrène quaternisé.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
9
Les motifs cationiques ou cationisables sont associés avec des contre-ions
chargés négativement. Ces contre-ions peuvent être choisis parmi les ions
chlorures, bromures, iodures, fluorures, sulfates, méthylsulfates, phosphates,
hydrogénophosphates, phosphonates, carbonates, hydrogenocarbonates, ou
hydroxydes. De préférence on utilise des contre-ions choisis parmi les
hydrogenophosphates, les methylsulfates, les hydroxydes et les chlorures.
Le degré de substitution des polysaccharides modifiés cationiques utilisés
dans
l'invention est d'au moins 0,01 et de préférence d'au moins 0,1. Si le degré
de
substitution est inférieur à 0,01, l'efficacité de la mise en oeuvre de
l'élimination
est réduite. Si le degré de substitution dépasse 0,1, le polysaccharide gonfle
inévitablement dans le liquide. Pour pouvoir utiliser un polysaccharide
modifié
substitué à un taux supérieur à 0,1, il est préférable de lui faire subir une
modification pour le rendre insoluble. Ces modifications sont décrites plus
loin.
Le degré de substitution du polysaccharide modifié cationique correspond au
nombre moyen de charges cationiques par motif sucre.
Parmi les modifications du polysaccharide destinées à améliorer son affinité
on
peut citer également l'introduction de groupements non chargés hydrophiles ou
hydrophobes.
Parmi les groupement hydrophiles que l'on peut introduire on peut citer
notamment un ou plusieurs résidus saccharides ou oligosaccharides, un ou
plusieurs groupements éthoxy, un ou plusieurs groupements hydroxyethyle ou
un oligoethylene oxyde.
Parmi les groupements hydrophobes que l'on peut introduire on peut citer
notamment un groupement alkyle, aryle, phényle, benzyle, acétyle,
hydroxybutyle, hydroxypropyle ou leur mélange.
Par radical alkyle ou aryle ou acétyle, on entend préférentiellement des
radicaux
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
alkyles ou aryles ou acétyle ayant de 1 à 22 atomes de carbone.
Le degré de substitution des gommes végétales modifiées par des groupements
non chargés hydrophiles ou hydrophobes que l'on utilise dans l'invention est
d'au
5 moins 0,01 et de préférence d'au moins 0,1.
Le degré de substitution du polysaccharide modifié par des groupements non
chargés hydrophiles ou hydrophobes correspond au nombre moyen de par des
groupements non chargés hydrophiles ou hydrophobes par motif sucre.
Il est possible d'effectuer plusieurs des modifications proposées ci-dessus
destinées à augmenter l'affinité du polysaccharide vis-à-vis des métaux à
éliminer sur un même polysaccharide.
Parmi les modifications du polysaccharide destinées à la rendre insoluble, on
peut citer notamment la possibilité d'effectuer une réticulation chimique du
polysaccharide, ou bien en l'adsorbant chimiquement ou physiquement sur un
support minéral ou organique insoluble dans l'eau.
De préférence on utilise une réticulation chimique du polysaccharide pour le
rendre insoluble. La réticulation chimique du polysaccharide peut être obtenue
par l'action d'un agent de réticulation choisi parmi le formaidéhyde, le
glyoxal, les
halohydrines telles que l'épichlorhydrine ou l'épibromhydrine, l'oxychlorure
de
phosphore, les polyphosphates, les diisocyanates, la biséthylène urée, les
polyacides tel que l'acide adipique, l'acide citrique, l'acrolëine et
similaires. La
réticulation chimique du polysaccharide peut également être obtenue par
l'action
d'un complexant métallique tel que par exemple du Zirconium (IV) ou du
tetraborate de sodium. La réticulation chimique du polysaccharide peut
également être obtenue sous l'effet d'un rayonnement ionisant.
Le taux d'insolubilisation du polysaccharide est satisfaisant lorsque la
fraction
massique en organiques solubles dans le polysaccharide est inférieure à 10%.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
11
Comme indiqué précédemment, les modifications destinées à améliorer l'affinité
du polysaccharide pour les métaux, et les modifications destinées à le rendre
insoluble peuvent être effectuées séparément et dans l'ordre que l'on
souhaite. Il
peut être également possible d'effectuer ces modifications de façon
simultanée.
A titre d'exemple où les modifications du polysaccharide sont effectuées de
façon simultanée on peut citer une gomme végétale cationique insoluble
obtenue en mettant en présence le polysaccharide avec de l'épichlorhydrine en
excès et une triméthylamine. L'épichlorhydrine génère in-situ un réactif
porteur
d'un ammonium quaternaire ce qui va permettre de rendre le polysaccharide
cationique d'une part. L'épichlorhydrine en excès permet d'autre part de
réticuler
le polysaccharide.
Le polysaccharide éventuellement modifié et éventuellement insoluble de
l'invention peut être utilisé sous forme d'une poudre ou bien être mise en
forme
sous forme de granulés.
On peut mettre à profit la réaction chimique de réticulation pour obtenir des
granulés insolubles.
Les amidons éventuellement modifiés peuvent être mis en forme par granulation
au cours de la réaction de réticulation afin d'obtenir des particules
insolubles de
l'ordre du millimètre (par exemple entre 200 pm et 5 mm), ce qui permet de les
retirer facilement du milieu à traiter.
Dans une installation industrielle, ces produits granulés ont l'avantage de
pouvoir
être utilisés en colonne, de la même façon que les résines échangeuses,
offrant
ainsi une grande surface d'échange tout en limitant la perte de charge.
Il est possible d'utiliser le polysaccharide éventuellement modifié et
éventuellement insoluble de l'invention seul, ou bien en mélange avec d'autres
piégeurs tels que par exemple les résines échangeuses.
Il est possible de mélanger le polysaccharide éventuellement modifié et
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
12
éventuellement insoluble de l'invention avec des charges inertes telles que de
la
poudre de polymère ou du sable pour le lester.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée.
Exemples :
Exemple de préparation d'un amidon selon l'invention : synthèse d'un
amidon cationiaue insolubilisé (Amidon A).
Dans un réacteur de 1 litre cylindrique double - enveloppé, équipé d'une
agitation mécanique de type ancre, d'une ampoule de coulée et d'un
réfrigérant,
on introduit 75 ml d'eau déminéralisée, puis 750 mg de chlorure de sodium et
50
grammes d'amidon de maïs cireux. L'ensemble est placé sous atmosphère
d'azote et sous agitation à 100 tours par minute. On introduit 5,2 ml
d'épibromohydrine, maintient 3 minutes sous agitation puis ajoute 3 grammes de
soude en pastille dissoute dans 20 mi d'eau déminéralisée. Le milieu
réactionnel
prend un aspect pâteux, très visqueux. On stoppe alors l'agitation et laisse
réagir
au repos à température ambiante (25 C) pendant 16 heures. Au bout de ce
temps, la masse réactionnelle est devenue friable. On ajoute une solution de
23
grammes de soude en pastille dans 60 ml d'eau déminéralisée et remet
l'agitation en marche à 100 tours par minute. La pâte se désagrège et se
disperse dans le liquide. Après 30 minutes, on chauffe le milieu réactionnel à
65 C. Une fois à cette température, on ajoute 90 ml de Quab 188
(chlorohydroxypropyl triméthylammonium chlorure à 69% dans l'eau
commercialisé par Degussa AG) en goutte à goutte sur 30 minutes. L'addition
terminée, le réacteur est maintenu à la température de 60 C sous agitation
pendant 2 heures. On stoppe alors l'agitation et laisse refroidir jusqu'à
température ambiante. On maintient au repos pendant 2 heures pour faire
décanter le solide. On élimine le surnageant par succion à l'aide d'une canne
à
embout filtre, puis réintroduit 600 ml d'eau déminéralisée dans le réacteur.
Le
milieu réactionnel est ramené à pH = 6 par ajout d'acide chlorhydrique 1 N. On
le
place ensuite sous agitation pendant 2 heures. Le mélange solide + liquide est
alors filtré sur fritté n 3. Le gâteau est repris dans un litre d'eau
déminéralisée
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
13
chauffée à 70 C sous vive agitation pendant 2 heures, au bout desquelles on
stoppe l'agitation et laisse décanter. On élimine le surnageant par succion à
l'aide d'une canne à embout filtre. L'opération de lavage par redispersion
dans 1
litre d'eau déminéralisée, décantation et élimination du surnageant est
répétée 4
fois à l'eau froide. A l'issue du dernier lavage, le solide qui décante est
séparé
puis congelé et séché par lyophilisation.
On obtient 60 grammes de poudre blanche très aérée, qui s'imprègne facilement
à l'eau mais ne se solubilise pas.
L'analyse élémentaire sur l'azote montre que ce produit a un DS cationique de
0,12.
Exemples d'évaluation d'un amidon de l'invention
Dans les deux exemples donnés ci-après, les dosages en arsenic sont effectués
par ICP/MS (Inductively Coupled Plasma/Mass Spectrometer) avec une
incertitude de 10%. Les échantillons à analyser sont acidifiés immédiatement
avec de l'acide nitrique après leur prélèvement, puis stockés au réfrigérateur
dans des flacons en polyéthylène.
Exemple 1
Dans cet essai, nous déterminons la capacité d'adsorption en As(V) de l'amidon
cationique réticulé Amidon A, à pH neutre et à une température de 7 C.
Une solution mère en arsenic (V) de concentration 500 mg/1 est préparée à
partir
de l'oxyde d'arsenic As205. Des solutions filles, de concentration variant de
1 à
50 mg d'As/I, sont préparées juste avant emploi par dilution de la solution
mère.
Pour chacune des solutions filles, dans un bécher en pyrex de 150 ml, on
introduit sous agitation 42,5 mg de l'amidon A à 100 mL de la solution à
traiter.
Le pH des suspensions est ajusté à pH 7 avec des solutions de NaOH et HCI
concentrées.
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
14
Après 15 heures de temps de contact ( temps d'équilibre) à 7 C, les
surnageants des suspensions sont récupérés par filtration pour dosage de leur
teneur résiduelle en arsenic. Pour la filtration, nous utilisons des filtres à
seringue
Millex en PVDF, de porosité 0,45 pm.
Les résultats sont récapitulés dans le tableau ci-après.
Concentration initiale Concentration en As(V) Capacité d'adsorption
après 15 heures de
en As(V) (en mg/l) As(V) (en mg/l)
contact (en mg/l)
6 0,37 13
4 0,026 10
9 1,1 17
16 6,5 23
25 8,9 38
32 18 33
41 24 39
Cet essai met en évidence l'efficacité de l'amidon cationique réticulé pour
éliminer l'As(V) à pH neutre et à une température de 7 C. Par ailleurs, on
peut
noter que le produit présente une capacité d'adsorption maximale de l'ordre de
40 mg d'As/gramme de solide.
Exemple 2
Cet essai est réalisé sur une eau naturelle de la région de Rennes, qui a été
clarifiée par un traitement de coagulation/floculation, et que nous avons
ensuite
dopée avec de l'arsenic (V) à la hauteur de 100 pg d'As(V)/Iitre en utilisant
une
solution d'oxyde d'arsenic As205.
Pour cet essai, nous introduisons sous agitation et à une température de 7 C,
42,5 mg d'amidon cationique réticulé Amidon A à tester dans 100 ml d'eau
clarifiée dopée et après un temps de contact de 15 heures, on filtre la
suspension à l'aide d'un filtre seringue Millex en PVDF de porosité 0,45pm,
pour
CA 02607452 2007-10-22
WO 2006/114501 PCT/FR2006/000889
en récupérer son surnageant et doser les concentrations résiduelles en
matières
organiques naturelles et en arsenic.
Le dosage des matières organiques naturelles est effectué par
5 spectrophotométrie u.v. à 254 nm avec un appareil Shimadzu UV-160 modèle
204-04550.
Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Absorbance UV à 254 nm Concentration en As(V)
T=0 Après 15 h de T=O Après 15 h de
temps de contact temps de contact
Eau clarifiée non 0,190
dopée +/- 0,120 +/- 0,002 <5
0,005
Eau clarifiée dopéen 0,190
en As(V) à la +/- 0,104 +/- 0,002 93 44
hauteur de 100 pg/l 0,005
Cet exemple met en évidence que lorsqu'il est utilisé pour traiter une eau
naturelle, l'amidon cationique réticulé permet d'éliminer une fraction de la
matière organique naturelle mais aussi une partie de l'arsenic présent dans
cette
eau.
Dans les conditions de l'essai (7 C, pH neutre, [amidon] = 425 mg/I, temps de
contact = 15h, [As(V)]- 100pg/1), le traitement avec l'amidon A permet
d'éliminer
environ 45% de la matière organique naturelle absorbant en uv à 254 nm et 45%
de l'arsenic (V).
