Les Nanoparticules et l Eau : les recherches menées dans un laboratoire toulousain

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Les Nanoparticules et l Eau : les recherches menées dans un laboratoire toulousain"

Henriette Picard
il y a 7 ans
Total affichages :

1 Les Nanoparticules et l Eau : les recherches menées dans un laboratoire toulousain Pascal Guiraud pascal.guiraud@insa-toulouse.fr LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 1 Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés DIRECTION: N D Lindley / P Monsan / P Guiraud UMR INRA/INSA N 792 Microbiologie et Chaîne Alimentaire Caractérisation et Elaboration des Produits Issus de l Agriculture UMR CNRS/INSA N 5504 Institut Sciences de l Ingénierie et des Systèmes Institut Sciences Biologiques Institut Ecologie et Environnement LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 2

2 240 persons structured in 5 interactive research groups Enzyme Catalysis and Molecular Engineering Transfer, Interfaces, Mixing Microbial Physiology and Metabolism Fermentation and Bioprocess Engineering Separation, Oxydation and Hybrid Processes LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 3 Environ 50 personnes sur l eau Enzyme Catalysis and Molecular Engineering Activités liées à l eau Transfer, Interfaces, Mixing Microbial Physiology and Metabolism Fermentation and Bioprocess Engineering Separation, Oxydation and Hybrid Processes LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 4

Systèmes Biologiques et des Procédés Page 5 Nanoparticules?

3 Une partie de l équipe un grand merci à eux Yanping Liu Mallorie Tourbin Fanny Springer Sébastien Lachaize LPCNO Louis Lopez Christophe Ellero + Zhujun Huang + Dominique Legendre IMFT LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 5 Nanoparticules? Nanoparticules SiO 2 Nanoparticules SiO 2 agglomerées Nanoparticule recouverte de tensio-actifs LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 6

4 Pourquoi s intéresser aux NPs? Elimination des NPs : un défi important dans un proche avenir ressources hydriques eaux usées industrielles nanoparticules développement rapide des nanotechnologies peu préoccupé par le traitement des pollutions LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 7 NPs et production d eau potable? Sommes nous certains que les procédés classiques retiennent les NPs? Coagulation Dégrillage Filtration Décantation Chloration UV Ozonation LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 8

5 NPs et traitement d effluents? Même question, principalement Wastewater pour les treatment rejets industriels à l heure actuelle Wastewater Pre- Biodegradation treatments Clarification Treated water River Recycling Excess sludge extraction Sludge treatment Sludge disposal LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 9 Comment commencer une étude? Question 1: quelles particules? (nano-sio 2 ) produits en grandes quantités ( ton/an) + produits commerciaux disponibles (Klebosol 30R50 et 30R25 ) Question 2: quel procédé? (flottation, coagulation, membranes) Ex. des effluents de polissage chimique et mécanique (CMP) par flottation à air dissous (FAD) (Lien and Liu, 2006). LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 10

6 Caractérisation (taille - MET) Microscopie électronique à transmission (MET) 200 nm 100 nm 30R50 d 1 90 nm, d 2 45 nm 30R25 d 37 nm LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 11 Caractérisation (turbidité) R R Turbidity (NTU) 10 1 Turbidity (NTU) Volume concentration (%) Volume concentration (%) Evolution expérimentale de la turbidité avec la concentration en nanoparticules LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 12

7 Filtration par membrane Cellule de filtration Air comprimé Réservoir sous pression P=0-2,5 bars 5 Litres perméat LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 13 Filtration par membrane : résultat TURBIDITE INITIALE NTU: [76-80] Lp/Lp h NTU=1.4 R=98.1% 0 1h NTU=2.2 R=97.1% 1h 2h NTU=0.3 R=99.6% Deposited mass / Membrane surface (g.m -2 ) 2 bar, 10 kda 2.0 bar, 100 kda 2h 3h NTU=0.1 1h 2hR=99.9% NTU=0.3 R=99.6% LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 14

turbidité éliminée par agrégation + sédimentation LISBP

8 Séparation par agrégation puis sédimentation temps t=0 agrégation + sédimentation AlCl3 ou CTAB 25 ml > 99% de la turbidité éliminée par agrégation + sédimentation LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 15

9 Séparation par flottation LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 17 Comment financer ces recherches? Au début INSA projet inter-laboratoire LISBP-LPCNO 20 k Université de Toulouse projet LISBP-LPCNO-IMFT 20 k Pour démarrer réellement Région Midi-Pyrénées 20 k CNRS Projet Exploratoire Pluridisciplinaire 40 k CNRS 2ans de salaire pour un chercheur ~70k Pour travailler 3 ans de bourse du China Scholarship Council 40 k 2 ans de postdoc ANR 70 k Projet ANR Nanosep 100k LISBP Laboratoire d Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Page 18

Documents pareils

Puissant et écologique à la fois

Puissant et écologique à la fois La technologie innovante de désinfection et d oxydation à l ozone économique et écologique www.prominent.com L ozone Un puissant désinfectant La plus-value à la clé : une