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Système d'extraction en ligne et analyse des phytosanitaires dans l'eau - laboratoires du BRGM (Orléans, 2009). © BRGM - Didier Depoorter

Nanoparticules : des procédés de dépollution des effluents industriels

01.09.2012
Extraire les nanoparticules potentiellement toxiques des effluents industriels et des eaux de surface : c'était l'ambition de Nanosep, projet mené à bien dans le cadre de l’Institut Carnot BRGM.

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Flottateur spécifique pour l’extraction des nanoparticules

L'extrême petitesse de leur taille leur conférant des propriétés physiques particulièrement intéressantes, de plus en plus de nanoparticules sont utilisées dans l'industrie. Mais ce qui fait leur atout fait aussi la dangerosité de ces matériaux, susceptibles de pénétrer en profondeur dans les organismes vivants.

Face à ce problème sanitaire potentiel, Nanosep, projet du BRGM validé par l'ANR, vise à extraire les nanoparticules des effluents industriels et des eaux de surface où elles peuvent aboutir en fin de process.

De 10 nanomètres à 400 microns

C'est en s'appuyant sur des techniques de séparation développées pour l'industrie minière que le BRGM et ses partenaires – dont Suez Environnement – ont mis au point un procédé qui vise à débarrasser les eaux des nanoparticules qu'elles contiennent, mais également à récupérer celles-ci en vue de leur recyclage.

Les matériaux ciblés sont le titane et la silice, largement utilisés et sur lesquels pèsent de fortes suspicions de toxicité, directe pour le premier, ou indirecte (fonction "vecteur" de métaux lourds) pour la seconde.

Des tests réalisés à échelle semi-industrielle par Suez Environnement

Après une caractérisation fine, et en développant une physico-chimie adaptée basée sur une sélection de réactifs d'agrégation, le BRGM est parvenu à agglomérer des particules dont la taille peut ne pas excéder 10 nanomètres, en particules de 400 microns, soit 400 000 fois plus !

A cette taille, leur extraction par des procédés éprouvés de séparation solide-liquide (floculation, filtration et flottation) peut être opérée. Après une phase de laboratoire aux résultats très positifs, des tests, réalisés à échelle semi-industrielle par Suez Environnement, ont démontré l'efficacité du procédé.

Une ouverture sur d’autres projets

Ces résultats font l'objet d'une thèse, de plusieurs articles et de communications internationales. A l’issue du projet Nanosep, le BRGM s’est attaqué aux nanoparticules issues, cette fois, de l'oxyde de cérium.

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34