jeudi 28 novembre 2013
DOSSIER : Produire de l'eau salubre par des méthodes simples (4- filtrations minéraux toxiques)
3) la
filtration chimique
Parmi les
polluants chimiques minéraux qui posent d'importants problèmes de santé
publique car présents dans certains grands aquifères à travers le monde, figure
trois métaux : l'arsenic, notamment au Bengladesh, le fluor et
le manganèse.
Le fer n'est pas pris en compte dans ce document en raison de sa relative non toxicité (voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9ferrisation.
La déferrisation la plus courante des eaux brutes se fait par oxydation-filtration.
Le fer n'est pas pris en compte dans ce document en raison de sa relative non toxicité (voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9ferrisation.
La déferrisation la plus courante des eaux brutes se fait par oxydation-filtration.
a) L'arsenic
(As)
Cet élément chimique augmente de manière
significative la mortalité liée à des cancers, aux attaques cardiaques et aux maladies cardio-pulmonaires. De plus, il est également reconnu que
l’arsenic peut affecter les fonctions intellectuelles des enfants.
http://www.actualites-news-environnement.com/23229-contamination-eau-arsenic-Bangladesh.htm
https://www.docbuzz.fr/2014/11/06/123-quand-leau-camoufle-un-facteur-de-risque-cardiaque-larsenic/
http://www.actualites-news-environnement.com/23229-contamination-eau-arsenic-Bangladesh.htm
https://www.docbuzz.fr/2014/11/06/123-quand-leau-camoufle-un-facteur-de-risque-cardiaque-larsenic/
Sa toxicité est liée à sa biodisponibilité et sa
bioaccumulation, deux facteurs qui dépendent du contexte pédologique, mais
aussi de la spéciation chimique de l'arsenic (Les formes
« inorganiques » sont les plus toxiques : As(O) > As(III)
> As(V))
http://fr.wikipedia.org/wiki/Arsenic
http://www.espace-sciences.org/sciences-ouest/302/ce-que-je-cherche/melanie-davranche
http://www.espace-sciences.org/sciences-ouest/302/ce-que-je-cherche/melanie-davranche
Pour en savoir plus sur la toxicité de l'arsenic :
http://www.atsdr.cdc.gov/csem/csem.asp?csem=1&po=1
http://water.epa.gov/lawsregs/rulesregs/sdwa/arsenic/Basic-Information.cfm#nine
http://water.epa.gov/lawsregs/rulesregs/sdwa/arsenic/Basic-Information.cfm#nine
Pour l’OMS (Organisation mondiale de la santé), la
contamination par cet élément en fait « le plus important empoisonnement
de masse d'une population dans l'histoire".
Les scientifiques ne savent pas quelle quantité
d’arsenic peut être sans conséquence sur l’organisme humain (les normes OMS
sont de 10 microgrammes par litre d’eau).
www.who.int/water_sanitation_health/diseases/arsenicosis/fr/
Bangladesh: l'eau contaminée par l’arsenic tue 43000 personnes / an
http://www.ouest-france.fr/monde/bangladesh/bangladesh-leau-contaminee-larsenic-tue-43-000-personnes-par-4151237
Au Pakistan, le fléau des eaux arsenicales
http://www.aqueduc.info/Au-Pakistan-le-fleau-de-l-arsenic-dans-les-eaux-est-plus-grave-qu-on-ne-l
Les effets cancérigènes (retards) provoqués par des eaux arsenicées
Une nouvelle étude publiée dans
le Journal of the National Cancer Institute démontre que l'eau potable
contaminée par l’arsenic pourrait provoquer le développement de plusieurs
cancers (poumon, vessie, rein), jusqu'à 40 ans après l’arrêt de l’exposition à la
substance chimique.
Bassin amazonien : de forts taux d’arsenic dans l’eau
des puits (10/04/2018)
L’eau potable
issue de puits creusés dans le Bassin amazonien pour faire face à la pollution
des rivières contient des taux d’arsenic allant parfois jusqu’à 70 fois la
limite recommandée, ont mis en garde des chercheurs mardi.
Les traitements
de l’arsenic
1) par sorption
Dans le cas de l’eau contaminée par arsenic, la
sorption consiste à mettre en contact l’eau contaminée avec un matériau solide.
Selon le matériau utilisé, l’arsenic sera soit adsorbé (adhésion à la surface
du matériau solide), soit absorbé (incorporation à l’intérieur du matériau
solide). Plusieurs technologies ont été développées pour mettre en œuvre ce
principe.
Le filtre KanchanTM. Ce filtre est
une adaptation du filtre à sable. L’arsenic contenu dans l’eau est piégé grâce
à une filtration lente à travers des couches de fer, de sable et de gravier.
L’arsenic est adsorbé par la couche de fer. Le fer oxydé et l’arsenic piégé
tombent ensuite dans les couches de sable où ils sont retenus.
Plus
d’infos :
Le filtre Sono. Ce
filtre, conçu sur deux niveaux, a été développé au Bengladesh. Le seau
supérieur (premier niveau) est rempli de sable épais et d’un composé de fer. Le
sable filtre les grosses particules et permet de maîtriser le débit de l’eau,
tandis que le fer permet d’extraire l’arsenic. L’eau s’écoule ensuite dans le
deuxième seau, où elle est une nouvelle fois filtrée au sable épais, puis au
charbon de bois pour en retirer les autres contaminants, et enfin au sable fin
des rivières et aux fragments de briques humides, pour la débarrasser de ses
particules fines et stabiliser le débit d’eau.
Plus
d’infos :
Le filtre Magc-Alcan. Ce
dispositif est composé de deux seaux superposés et remplis d’un composé à base
d’alumine. La capacité d’adsorption de l’arsenic peut varier selon le pH de
l’eau traitée.
Il
existe un filtre indien similaire appelé "Filtre Nirmal" qui utilise de l'arsenic et de l’alumine
activée plus une filtration à travers une bougie en céramique
Le filtre Shapla.
Développé par une entreprise bengalie, ce filtre utilise le principe de
l’adsorption de l’arsenic par briques recouvertes de sulfates de fer.
Ces
constituants filtrent quelques 4000 litres d'eau contaminée à l'arsenic en en
réduisant les concentrations à des niveaux indétectables. Ce dispositif fournit
à une famille entre 25 et 32 litres d'eau potable par jour.
Le (BTU) Bucket Treatment Unit. Ce traitement permet d’abord l'oxydation de
l’arsenic (transformation d'As III en As V) par du permanganate de potassium.
Il y a ensuite coagulation (agglomération des particules puis sédimentation) de
l’arsenic oxydé par du sulfate d'aluminium. L'eau est ensuite filtrée à travers
le tissu dans un second godet qui contient un filtre à sable. Le BTU peut être
construit à partir de matériaux disponibles localement.
Le
filtre Kolshi est une méthode très utilisée d'élimination de
l'arsenic à l'aide de deux seaux. La première étape est un processus de
coagulation nécessitant une quantité déterminée de sulfate de fer et
d'hypochlorite de sodium suffisante pour créer une odeur distinctive de chlore
par agitation de l'eau, suivie d'une filtration par une céramique .
Il existe une variante
utilisant du sable et du charbon de bois
La
mousse aquatique Warnstorfia fluitans possède la capacité de purifier
rapidement et efficacement des eaux contaminées par des sels d’arsenic présents
naturellement dans les sols comme au Bangladesh.
Les plantes connues pour
décontaminer des métaux lourds présents dans les sols et l’eau
Emerging phytotechnologies for remediation of heavy
meal contaminated/ polluted soil and water
L’oxydation passive utilise
la capacité du fer à réduire la teneur en arsenic présent dans l’eau par
oxydation et précipitation. L’oxydation passive est une technologie très simple
à mettre en œuvre, mais dont les performances ne sont pas très
satisfaisantes.
La technique ECAR (Electrochemical arsenic remediation). La remédiation par
électrochimie de l’arsenic utilisant des sels de fer est proposée comme
méthode fiable, efficace et peu onéreuse pour les populations rurales du Bangladesh
L’oxydation solaire pour l’élimination de l’arsenic est similaire à la démarche "Sodis". Les rayons ultra-violets déclenchent des processus d’oxydation qui favorisent l’adsorption de l’arsenic et leur précipitation.
Le filtre à arsenic consiste
à aérer manuellement l’eau contaminée, pour favoriser l’oxydation du fer et sa
précipitation avec l’arsenic piégé par adsorption. Le filtre à arsenic
est une succession de trois réservoirs (ou seaux). Entre chaque réservoir l’eau
s’écoule à l’air libre pour permettre l’aération.
Plus
d’infos : http://akvopedia.org/wiki/Arsenic_filter
3) par oxydation et adsorption
Thèse "Élimination de l'Arsenic pour la production d'eau potable : oxydation chimique et adsorption sur des substrats solides innovants"
http://epublications.unilim.fr/theses/2003/lenoble-veronique/lenoble-veronique.pdf
3) par oxydation et adsorption
Thèse "Élimination de l'Arsenic pour la production d'eau potable : oxydation chimique et adsorption sur des substrats solides innovants"
http://epublications.unilim.fr/theses/2003/lenoble-veronique/lenoble-veronique.pdf
Procédés d'élimination de l'arsenic
http://tte.afpa.free.fr/Memotec%20-%20GLS/Memotec03-ArsenicEauPotable.pdf
http://tte.afpa.free.fr/Memotec%20-%20GLS/Memotec03-ArsenicEauPotable.pdf
* * *
b) Le manganèse
(Mn)
Maryse Bouchard, professeure au Département de santé environnementale et
de santé au travail de l'Université de Montréal a découvert que le manganèse
dans l'eau potable nuit au développement cognitif des enfants même à des
quantités inférieures aux seuils tolérés (OMS, USA…).
Par ailleurs, à fortes doses ce métal est neurotoxique et est impliqué
dans divers troubles neurologiques (maladies neurodégénératives, notamment la
maladie de Parkinson, dépressions…). Sa toxicité est cependant encore mal
renseignée
Les différentes options de
traitement du manganèse sont similaires à celles utilisées pour le fer :
aération en vue de faciliter la précipitation, sédimentation, puis filtration.
Comme pour le fer, les filtres à sable et en céramique offrent d’excellentes
performances en matière de traitement, mais avec des limites d’obturation
rapide des pores en cas de concentration élevée en manganèse.
http://www.dynavive.eu/Boutique/PDF/DYNAVIVE_Principe-Deferrisation-eau.pdf
https://www.suezwaterhandbook.fr/procedes-et-technologies/traitement-des-eaux-potables/traitements-specifiques/elimination-du-manganese
https://www.revue-ein.com/download-pdf/9288/9288
http://www.dynavive.eu/Boutique/PDF/DYNAVIVE_Principe-Deferrisation-eau.pdf
https://www.suezwaterhandbook.fr/procedes-et-technologies/traitement-des-eaux-potables/traitements-specifiques/elimination-du-manganese
https://www.revue-ein.com/download-pdf/9288/9288
* * *
c) Le fluor (F)
Cet
élément n'a
aucun rôle métabolique connu chez l’homme. En
quantités excessives, le fluor génère
des fluoroses dentaire ou osseuse, perturbe le fonctionnement cérébral et
affecte les systèmes cardio-vasculaire, gastro intestinal, reproductif, rénal … L’OMS
suggère que la concentration de fluor dans l’eau potable ne dépasse pas 1,5
mg/L.
Sources :
http://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2014/12/06/why-water-fluoridation-continues.aspx?e_cid=20141206Z2_DNL_art_1&utm_source=dnl&utm_medium=email&utm_content=art1&utm_campaign=20141206Z2&et_cid=DM61490&et_rid=753608412
http://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2014/07/01/water-supply-fluoridation.aspx
Les traitements
du fluor
Le
filtre à alumine activée consiste à faire passer l’eau à travers un
lit de grains d’alumine activée. Le fluor est fixé par adsorption sur le lit
d’alumine. Ce procédé peut également être utilisé pour le traitement de
l’arsenic.
Le
filtre à charbon d’os utilise un granulé poreux (le charbon d’os) en
raison de sa capacité à absorber un large spectre de contaminants, dont le
fluor. Le charbon d’os est disposé dans un contenant (seau…) et est traversé
par l’eau à traiter.
Le
filtre à argile. Cette roche sédimentaire à la texture très
fine est composée de très petites particules, faites notamment d’aluminium, de
silicates, etc. Utilisée sous forme de poudre dans un seau ou sous forme de
briques préalablement cuites dans un four, l’argile est un très bon floculant
et permet l’absorption du fluor. Les argiles utilisées spécifiquement pour le
traitement du fluor ont de hautes teneurs en oxyde de fer et en aluminium.
Le
filtre à calcium et phosphate. Ce traitement par
précipitation consiste à retirer le fluor de l’eau par l’ajout de ces sels qui
favorisent la précipitation du fluor. Ce type de traitement nécessite des
seaux, des filtres à colonne ou une combinaison des deux.
La
technique Nalgonda a initialement été développée en Inde. Elle
consiste à ajouter dans l’eau de l’alun (ou sulfate d’aluminium) et du carbonate
de calcium, permettant de précipiter le fluor.
Plus d’infos :
http://www.pseau.org/outils/ouvrages/ps_eau_conservation_et_traitement_de_l_eau_a_domicile_2013.pdf
http://akvopedia.org/wiki/De-fluoridation
* * *
A noter dans la gamme des célèbres marques DOULTON
Ou BERKEY,
http://www.berkeyfilters.com/
http://www.berkeywater.eu/filtres.html
http://www.bigberkey.com/
des filtres gravitaires efficaces et de grande capacité filtrante, à base de charbon actif, permettant notamment d’éliminer le Fluor et l’Arsenic
* * *
L'argile permet de réguler les effets délétères des radiations
https://www.facebook.com/notes/marie-line-dupuy/cure-dargile-pour-absorber-les-radiations-en-exces-dans-notre-organisme-clay-cur/10150113809638172
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* * *
Les techniques de traitement des eaux chargées en arsenic, fluor et plomb
https://www.agroparistech.fr/IMG/pdf/blard.pdf
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* * *
Les pollutions
des eaux souterraines par l’arsenic et le fluor
Les techniques de traitement des eaux chargées en arsenic, fluor et plomb
https://www.agroparistech.fr/IMG/pdf/blard.pdf
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