Fiche Résumé 13-AEP-09

Le Poly-acrylamide (PAM), polymère organique de synthèse, est largement utilisé comme floculant en production d'eau potable pour améliorer l'étape de clarification sur les filières non membranaires (il est à éviter en présence de membranes car il peut les colmater irréversiblement). Il est efficace même pour les eaux difficiles à décanter et son coût est très compétitif.

Le PAM n'est pas dangereux pour la santé et ne fait pas l'objet de norme. Par contre, son monomère, l'acrylamide (AM), pouvant être présent à l’état de trace dans le PAM commercialisé, est potentiellement dangereux pour la santé (effet cancérigène, neurotoxique et reprotoxique) et a une norme à 0,1 µg/L. Cette norme risque d'être dépassée si la pureté du PAM commercialisé est insuffisante (concentration en AM trop importante dans le produit commercial) ou en cas de surdosage du PAM lors du traitement (valeur maximale recommandée de 0,5 mg/L).
Actuellement, la tendance réglementaire va vers une limitation voire une interdiction du PAM. Il est donc important d'identifier une ou des solutions alternatives non polluantes.

Il existe des floculants naturels connus (polysaccharide, amidon, cellulose, pectines, alginates…) mais peu ou pas appliqués à l'échelle industrielle pour des raisons sanitaires (non agréés), techniques (peu efficaces) et/ou économiques (coût élevé). L'objectif du projet est de proposer une ou des solutions techniques, économiques et respectueuses de l'environnement pour remplacer le PAM.

La première phase de l'étude (2012-2013) a permis de collecter et synthétiser des données (recherche bibliographique et enquête auprès des fournisseurs : BASF-CIBA, SNF, KEMIRA, FERALCO, ROQUETTE, CARGILL, EMSLAND) pour sélectionner les réactifs les plus performants au niveau technique et économique parmi ceux qui sont agréés et disponibles sur le marché. Ainsi sept polymères ont été sélectionnés (quatre amidons, deux alginates et un xanthane) et testés en laboratoire sur l’eau de la Seine en comparaison avec le PAM. Le xanthane a aussi été choisi du fait de son utilisation déjà opérationnelle sur un site industriel (Vigneux).

Les tests ont montré que tous les réactifs se valent en matière de performance de traitement, y compris le PAM. En revanche, ils se distinguent par le comportement des boues qu’ils produisent (vitesse de décantation de la boue, cohésion) et par le pouvoir colmatant des eaux décantées qui en résultent. Sur cette base, quatre réactifs “verts”, parmi les plus performants de chaque famille testée, sont sélectionnés pour la suite de l’étude, soit :
- l’alginate S1300 (polysaccharide issu de la paroi cellulaire d’algues brunes),
- les amidons F9976 et 300 (polyosides originaires de la pomme de terre),
- le xanthane Rhodopol (polyoside obtenu à partir de l’action d’une bactérie).
En matière de coûts de traitement, les polymères sélectionnés sont proches les uns des autres mais moins compétitifs que le PAM.

Ces quatre produits seront testés à l'échelle pilote (décantation, flottation, filtration) lors de la deuxième phase de l'étude (2013-2014). En parallèle, les données issues du site industriel de production d'eau potable mettant en œuvre le Xanthane (Vigneux) seront aussi collectées. L’objectif final est d’éditer des recommandations de mise en oeuvre de ces réactifs pour des applications à l’échelle industrielle sur les filières de production d’eau potable.