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RÉSUMÉ
Les produits chimiques utilisés dans les procédés physico-chimiques et biologiques de traitement des eaux usées posent des problèmes environnementaux et de santé. Le chitosane, biopolymère qui apparaît comme une alternative efficace et écoresponsable, fait l’objet de cet article. Cette substance est devenue un acteur du traitement des eaux. Son utilisation dans les domaines de la coagulation/floculation, l’adsorption et de l’ultrafiltration assistée est abordée. Les mécanismes d’interaction contaminants-chitosane sont ensuite décrits, avant de conclure sur les questions pendantes et perspectives relatives à ce matériau.
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Grégorio CRINI : Ingénieur d’études, habilité à diriger des recherches - UMR 6249 Chrono-environnement, université Bourgogne Franche-Comté, Besançon, France
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Pierre-Marie BADOT : Professeur des universités - UMR 6249 Chrono-environnement, université Bourgogne Franche-Comté, Besançon, France
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Nadia MORIN-CRINI : Ingénieure de recherches, habilitée à diriger des recherches - UMR 6249 Chrono-environnement, université Bourgogne Franche-Comté, Besançon, France - : Cet article est la version actualisée de l’article [RE 126] intitulé « Traitement des eaux par du chitosane : intérêts, méthodes et perspectives » rédigé par Grégorio CRINI, Pierre-Marie BADOT, Nadia MORIN-CRINI et paru en 2009.
INTRODUCTION
Les procédés physico-chimiques et biologiques de traitement des eaux usées utilisant des produits chimiques conventionnels tels que les formulations métalliques à base d’aluminium ou de fer et les polymères organiques à base d’acrylamide sont certes efficaces et viables économiquement mais ils posent de sérieux problèmes environnementaux et de santé. À l’heure où la demande du public en matière de produits renouvelables, biodégradables et sans impact croît avec la sensibilisation à la protection de l’environnement, les matériaux d’origine biologique comme le chitosane apparaissent porteurs de solutions alternatives et innovantes. Cet aminopolysaccharide possède un fort potentiel dans le traitement des eaux en raison de sa nature biologique, de sa provenance (obtenu principalement à partir de déchets de l’industrie de la pêche), de sa non-toxicité, de son caractère polycationique qui le distingue des autres polysaccharides et polymères naturels, et de sa versatilité technologique. Ce biopolymère suscite en effet un intérêt croissant depuis les années 2000 pour récupérer et éliminer des contaminants présents dans les effluents industriels en raison de son large domaine d’applications. Cet article fait le point sur l’utilisation du chitosane dans des procédés d’adsorption, de coagulation/floculation et d’ultrafiltration membranaire.
Points clés
Domaine : Traitement et ingénierie des eaux usées
Degré de diffusion de la technologie : Émergence
Technologies impliquées : filtration, adsorption, échange d’ions
Domaines d’application : eaux industrielles, eaux papetières, eaux de station d’épuration
Principaux acteurs français :
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Pôles de compétitivité : écotechnologies, Aqua-valley, Dream, Hydreos
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Centres de compétence : Office international de l’eau
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Industriels : France chitine
Autres acteurs dans le monde :
European Chitin Society http://www.euchis.org
Neweaver https://lafabrique-france.aviva.com
SFly Greentech http://www.sflyproteins.fr
Chitosanlab Vegan https://chitosanlab.com
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- Version archivée 1 de juil. 2009 par Grégorio CRINI, Pierre-Marie BADOT, Nadia MORIN-CRINI
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Traitement des eaux par du chitosaneArticle inclus dans l'offre
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2. Préparation, propriétés et principales applications du chitosane
Dans un contexte mondial de réduction globale du volume de déchets, la réutilisation de coproduits de fabrication ou de déchets eux-mêmes fait partie aujourd’hui des priorités en matière de développement durable. Le marché mondial des produits de la mer, et en particulier celui des crustacés (crevettes, crabes, homards…), atteint une production de plusieurs millions de tonnes par an, dont la moitié représente des déchets potentiellement valorisables. Les carapaces contiennent essentiellement du carbonate de calcium (qui est également valorisable) et un polymère naturel nommé « chitine », lequel, après extraction, peut être modifié chimiquement pour produire le chitosane, son principal dérivé. La chitine est l’un des polymères naturels, avec la cellulose, les plus abondants au monde . Elle représente en effet une part importante de la biomasse produite annuellement, bien qu’elle n’ait pas l’importance commerciale présentée par la cellulose ou encore l’amidon.
La contribution des scientifiques français à la découverte et à la connaissance de la chitine et du chitosane a été considérable (tableau 1). La chitine a été découverte en 1811 par le chimiste Henri Braconnot et le chitosane par le physiologiste Charles Rouget en 1859. Bien que connus depuis 1811, ces polysaccharides n’ont pris véritablement leur essor qu’à partir des années 1970 avec leur mise sur le marché et surtout avec les premières applications industrielles. Actuellement, chitines et chitosanes,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOEGLIN (J.C.) - Lutte contre la pollution de l’eau – Inventaire des traitements. - [G 1 250]. Base documentaire Environnement (1999).
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(2) - BOEGLIN (J.C.) - Traitements physico-chimiques de la pollution insoluble. - [G 1 250]. Base documentaire Environnement (2002).
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(3) - BOEGLIN (J.C.) - Traitements physico-chimiques de la pollution soluble. - [G 1 271]. Base documentaire Environnement (2002).
-
(4) - SUN (L.M.), MEUNIER (F.) - Adsorption – Aspects théoriques. - [J 2 730]. Base documentaire Opérations unitaires Génie de la réaction chimique (2003).
-
(5) - ZOULALIAN (A.) - Particules poreuses interactives – Interactions physiques d’adsorption. - [J 1 092]. Base documentaire Opérations unitaires Génie de la réaction chimique (2006).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Salon Pollutec – Salon des acteurs de l’environnement et de l’énergie :
Colloque national Eau et changement climatique – Agence de l’eau, Lyon – 15-11-2018 :
HAUT DE PAGE
Directive 2000/60/CE établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau (JO des Communautés européennes, L. 327 du 22.12.2000, p. 1).
Directive 2006/118/CE sur la protection des eaux souterraines contre la pollution et la détérioration (JO des Communautés européennes, L. 372 du 12.12.2006, p. 19).
Article R. 1321-48 du code de la santé publique. Toute personne responsable de la mise sur le marché d’un matériau ou d’un objet doit donc : i) proposer des matériaux et objets respectant les dispositions spécifiques fixées par la réglementation pour le groupe de matériaux et objets auquel il appartient : ii) s’assurer, préalablement à la mise sur le marché, du respect des dispositions spécifiques le concernant ; iii) tenir à disposition, de...
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