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Synthèse As F Pb BLARD

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ENGREFECOLENATIONALE DU GENIERURAL DES EAUX ET DES FORETS

Ministère de l’Agricultureet de la Pêche

SYNTHESE TECHNIQUE

LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES EAUX CHARGEESEN ARSENIC, FLUOR ET PLOMB

BLARD Sébastien

E-mail:[email protected]

Décembre 2005

ENGREF Centre de Montpellier Ministère de l’AgricultureB.P.44494 – et de la Pêche34093 MONTPELLIER CEDEX 5 ParisTél. (33) 4 67 04 71 00Fax (33) 4 67 04 71 01


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RESUME

Le renforcement des normes de qualité de l’eau destinée à la consommation humaine entraîne ledéveloppement de nouveaux procédés. L’arsenic, le fluor et plus rarement le plomb peuvent êtrenaturellement en concentration supérieure à la norme. Pour chacun de ces trois éléments, lesprocédés de traitements seront détaillés en insistant sur les avantages, les inconvénients, lescoûts et les dimensionnements. Les procédés peuvent être classiques, membranaires,biologiques ou encore basés sur l’échange ionique ou l’adsorption sélective. Des exemples depilotes et d’usines seront mentionnés.

MOTS CLES

ARSENIC, FLUOR, PLOMB, EAU POTABLE, TRAITEMENT

SUMMARY

Local and international guidelines have been reinforced for drinking water quality. Therefore, newmitigation technologies are under development. Arsenic, fluoride and more rarely lead can befound naturally in underground water in levels higher than the new guidelines. For each of thesecompounds mitigation techniques are presented, focusing on the advantages, disadvantages,costs and capacity. Methods presented can be basic, membranal, biological or based on ionexchange or selective adsorption. Examples of pilots and water treatment plants are provided.

KEY WORDS

ARSENIC, FLUORIDE, LEAD, DRINKING WATER, MITIGATION

SOMMAIRE

ORIGINE NATURELLE, EFFETS SUR LA SANTE ET ZONES CONCERNEES ...........................3o L’ARSENIC.............................................................................................................................3o LE FLUOR ..............................................................................................................................4o LE PLOMB..............................................................................................................................5

TRAITEMENTS D’ELIMINATION DE L’ARSENIC.........................................................................5o TRAITEMENTS CLASSIQUES...............................................................................................5o ADSORPTION SELECTIVE....................................................................................................7o RETENTION MEMBRANAIRE..............................................................................................10o PROCEDES BIOLOGIQUES ................................................................................................10

TRAITEMENT D’ELIMINATION DU FLUOR................................................................................11o PRECIPITATION ..................................................................................................................11o ADSORPTION......................................................................................................................11o ECHANGE IONIQUE............................................................................................................12o TECHNIQUES MEMBRANAIRES.........................................................................................12

TRAITEMENT D’ELIMINATION DU PLOMB...............................................................................13ELIMINATION COMBINEE DE L’ARSENIC, DU FLUOR ET DU PLOMB....................................13

o TRAITEMENTS COMPATIBLES ..........................................................................................13o TABLEAUX DE SYNTHESE POUR L’ARSENIC..................................................................14o TABLEAU DE SYNTHESE POUR LE FLUOR......................................................................16o EXEMPLES ..........................................................................................................................16

REFERENCES ............................................................................................................................17ANNEXES ...................................................................................................................................21


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INTRODUCTION

L’arsenic, le fluor et le plomb se trouvent naturellement rarement combinés. Dans la Nièvre, lanappe du Bazois est concernée par une pollution par ces trois éléments. La nappe du Bazoisconcerne 10 entités administratives, 80 communes et 6 captages regroupés en 3 grands pointsde prélèvements. Ces points de prélèvements desservent chacun entre 3000 et 5000 abonnés( Kayser, 2005 ). L’évolution des normes pour ces trois éléments pousse à la recherche detechniques de traitements utilisables par de petites structures. Après un tour d’horizon desorigines naturelles possibles de ces contaminants et des zones concernées, les techniques detraitements présentes dans la littérature seront présentées pour chacun des éléments prisséparément puis ensembles.

ORIGINE NATURELLE, EFFETS SUR LA SANTE ET ZONES CONCERNEES

o L’ARSENIC

Origine des teneurs élevées en arsenic et formes présentes

La présence d’arsenic dans les eaux souterraines est liée aux caractéristiques géologiques etgéochimiques ( Raihane, 1999 ). L’arsenic est présent dans les roches éruptives etmétamorphiques. Il est ensuite réparti lors de l’altération des roches( AFSSA, 2004 ). Il est levingtième constituant en terme d’abondance dans la croûte terrestre et se trouve souvent associéaux minéraux sulfurés : arsénopyrite (FeAsS), réalgar (As2S2) et l’orpinet (As2S3) ( Pedron,2004 ). L’arsenic a une forte affinité pour les hydroxydes de fer. De fortes teneurs en arsenicpeuvent être associées à la dissolution des hydroxydes de fer contenant de l’arsenic ( Welch, etal., 2000 ). 90 % de l’arsenic est sous forme inorganique ( Raihane, 1999 ). Les deux formesprincipales sont l’arséniate, As (V)présent sous forme H2AsO4

- ou HAsO3 et l’arsénite, As (III),présent sous forme H3AsO3. La forme non chargée de l’arsenic, As (III) est plus toxique et plusmobile.

Effets sur la santé des teneurs élevées en arsenic et législation

Les effets dus à l’arsenic sont nombreux: lésions de la peau, gangrène, maladies cardio-vasculaires ou pulmonaires, hypertension et cancers. De hautes concentrations peuventprovoquer l’arsenicose ( MAGC Technologies Limited). La norme française est de 10microgramme par litre (µg/l) pour la teneur dans l’eau potable ( Décret n°2001-1220, 2001 ). Ils’agit aussi de la norme retenue par l’Agence Américaine de Protection de l’environnement (USEPA) et l’Organisation Mondiale de la Santé ( WHO, 2004 ). La teneur limite en arsenic dansde l’eau brute destinée après traitement à la consommation humaine est fixée à 100 µg/l( Décret n°2001-1220, 2001 ). Entre 10 et 13 µg/l des dérogations sont possibles mais avec unedurée limitée et des restrictions d’utilisation ( Direction Générale de la Santé, 2005 ).

Zones concernées par des teneurs élevées en arsenic

En France, les zones concernées par des teneurs élevées en arsenic sont les régions bordant leszones géologiques dites de socle, comme les Hautes-Pyrénées, les Vosges, l’Allier, la bordureOuest du Morvan, le Puy de Dôme ( Pedron, 2004 ). Dans ce dernier département, plusieursconcentrations au-delà des normes ont été mesurées : 17 à 20 µg/l au Goulet de Volvic, 50 µg/l àCharbonnière les Varennes et 20 à 40 µg/l à Cunlhat. Dans les Vosges, la ville d’Ambacourt aenvisagé un pilote de déferrisation biologique pour réduire la concentration existante ( Pedron,2004 ). En Savoie, plusieurs villes sont touchées généralement en correspondance avec lesstructures géologiques ( Cadic, 2002 ). Le taux en arsenic atteint 32 µg/l pour le captage deDienne (commune de Châtillon-en-Bazois dans la Nièvre).


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La France n’est pas le seul pays européen concerné, la Grande-Bretagne ( MAGC TechnologiesLimited), l’Italie et la Grèce ( Robin, 2005 ) le sont aussi, en particulier dans les zonesmontagneuses. En Hongrie et en Roumanie, des cas d’arsenicose ont été signalés ( WHO,2004 ).

Au Bangladesh et dans l’ouest du Bengale, 35 millions de personnes sont exposées à desconcentrations supérieures à 50 µg/l, pour des concentrations supérieures à 10 µg/l il faut rajouter20 à 25 millions de personnes. Dans ces pays, 90 % de l’eau potable vient des puits et 50 % deces puits sont contaminés par l’arsenic ( Raihane, 1999 ). Les pays touchés dans le monde sontl’Argentine, la Mongolie, la Chine, la Thaïlande, les Etats-Unis dans l’état californien ( MAGCTechnologies Limited).

o LE FLUOR

Origine de teneurs élevées en fluor et formes présentes

Le fluor d’origine naturelleprovient de la dissolution de certaines roches dans l’eau. Lesparamètres importants pour l’occurrence du fluor sont la géologie, les temps de contact avec desminéraux fluorés, la composition chimique de l’eau souterraine ou encore le climat ( BritishGeological Survey et Wateraid, 2002 ). Le fluor n’est pas très abondant dans la croûte terrestre(0.028 % de sa masse) mais se trouve largement distribué. On peut le trouver sous forme defluorure de calcium, CaF2, dans le fuorspar (ou spathfluor), dans la cryolite ou encore lafluorapatite Ca5[F Cl (PO4)3] (TierraToxic, Donald O’ Leary 2000).

Effets sur la santé de teneurs élevées en fluor et législation

Si la concentration en fluorure dans l’eau du robinet est inférieure à 0.5 mg/l, un apportnutritionnel complémentaire est nécessaire pour éviter les caries (20000 personnes dans laNièvre par exemple). Entre 0.5 et 1.5 mg/l, la bonne santé dentaire est favorisée. Entre 1.5 et 4mg/l, il y a un risque de fluorose dentaire. Entre 4 et 10 mg/l, la fluorose concerne le dents et lesos. Au delà de 10 mg/l, un stade avancé (crippling fluorisis) est atteint ( British Geological Surveyet Wateraid, 2002 ). L'Organisation Mondiale pour la Santé (WHO) a défini qu'en climat chaud, laconcentration optimale du fluor dans les eaux de consommation devait être inférieure à 1 mg/l età 1,2 mg/l en climat plus frais. La différence est due au fait qu'en climat chaud, respiration etsueur entraînent une plus forte consommation aqueuse. Au delà de 1,5 mg/l, la consommationtrop élevée en fluor est telle que son effet protecteur anti-carie est dominé par des effets toxiques,non négligeables, de fluorose dentaire ou osseuse. La norme pour la teneur en fluor des eauxdestinées à la consommation humaine est de 1.5 mg/l ( Décret n°2001-1220, 2001, WHO,2004 ). Entre 1.5 et 2 mg/l des dérogations sont possibles mais avec une durée limitée et desrestrictions d’utilisation ( Direction Générale de la Santé, 2005 ).

Zones concernées par des teneurs élevées en fluor

A titre local, l’Angleterre, la France et l’Italie sont concernés par des concentrations supérieures à1.5 mg/l. Les pays faisant face à des cas de fluorose en Europe sont l’Espagne, l’Allemagne et laNorvège ( WHO, 2004 ). Aux Etats-Unis on retrouve une pollution plus générale. En Inde, 66millions de personnes sont exposées dont 7 millions d’enfants. Le seul traitement contre lafluorose est prophylactique ( MAGC Technologies Limited).

Les teneurs les plus fortes sont observées dans les eaux présentant de faibles teneurs encalcium ( AFSSA, 2004, Mazet, 2002 ) comme dans l’est de l’Afrique, où des granites alcalinspauvres en calcium sont présents ( British Geological Survey et Wateraid, 2002 ).


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o LE PLOMB

La contamination est en général due à la dissolution des canalisations en plomb par une eaucorrosive. Elle est rare d’origine naturelle ( Robin, 2005 ) ; par exemple à Monceaux-le-Comtedans la Nièvre, des concentrations naturellement élevées en Plomb ont été relevées (valeurmoyenne de 26 µg/l). La norme française est de 25 µg/l depuis le 25/12/2003 et l’objectif est dedescendre à 10 µg/l au 26/12/2013. Le seuil est de 50 µg/l pour une eau brute qui va suivre untraitement normal d’eau de surface et 10 µg/l pour une eau ne faisant l’objet que d’une simpledésinfection.

Le plomb n’est présent qu’en quantité très négligeable dans les ressources en eau superficielle etsouterraine. En effet, le plomb présent dans le milieu naturel est retenu dans les sédiments oudans les roches. Seules 1,5 % des analyses réalisées au niveau des ressources en eau entre1999 et 2002 en France ont montré la présence de plomb à des teneurs supérieures ou égales à10 µg/L (0,4 % pour le seuil de 25 µg/L) ( Direction Générale de la Santé, 2003 ). Pour unecontamination d’origine naturelle, aucune dérogation n’est possible( Direction Générale dela Santé, 2005 ).

TRAITEMENTS D’ELIMINATION DE L’ARSENIC

Il y a au moins une cinquantaine de technologies d’élimination de l’arsenic ( Clayton, 2005 ). Lacirculaire du 28 Mars 2000 présente les différents traitements autorisés ( Direction Générale de laSanté, 2000 ). A cette liste, il faut ajouter à ce jour le traitement GEH® de Degrémont, ce dernierest agréé mais son efficacité dépend du pH. La liste n’est pas définitive car tous les traitements àbase d’oxyhydroxyde de fer pourraient être autorisés ( Robin, 2005 ). Plusieurs thèses ousynthèses reprennent les différents traitements envisageables pour éliminer l’arsenic des eauxdestinées à la consommation humaine ( CIRSEE, 2002, Dictor, et al., 2004, Lenoble, 2003,Simeonova, 2004 ).

Les alternatives en l’absence de traitement sont la recherche de nouvelles ressources ou ladilution par le mélange avec des ressources de meilleure qualité ( US EPA, 2002 ).

Plusieurs aspects des procédés ont été étudiés : description, coût, avantages/inconvénients,sous-produits, efficacité et exemples. Les principaux résultats sont résumés dans des tableaux enfin de synthèse. Les procédés ont été classés en 4 grandes catégories : traitements classiques,adsorption sélective ou échange ionique, rétention membranaire et procédés biologiques.L’oxydation et l’adsorption sont privilégiés pour les zones rurales (capacité inférieure à 10m3/h)( Lenoble, 2003 ).

Les ions phosphates ont une configuration similaire à celle des ions arsenic et peuvent jouer lerôle de compétiteur ( Meng, et al., 2001 ). Les ions sulfates ou carbonates ont peu d’effet( Laperche, et al., 2003 )

o TRAITEMENTS CLASSIQUES

Ces traitements peuvent être déjà présents dans l’usine de traitement, pour d’autres problèmesde qualité, par exemple les traitements de déferrisation ou de démanganisation.

Oxydation

L’oxydation permet de transformer As (III) en As (V) moins soluble. Plusieurs oxydants ont ététestés : le peroxyde d’hydrogène (H2O2), l’hypochlorite de sodium (NaOCl) et le permanganate depotassium (KMnO4) ( Meng, et al., 2001 ). D’autres réactifs peuvent être envisagés comme lechlorure de fer (FeCl3) ou le dioxyde de manganèse (MnO2) ( Lenoble, 2003 ). Le permanganatede potassium et le chlorure de fer se sont avérés être les plus facilement utilisables.


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H2O2 NaOCl FeCl3 KMnO4

Stabilité Non Non Oui OuiRisque Non Oui Non Non

Augmentation des déchets Non Non Oui OuiCoût fort faible faible faible

Réactifs pouvant oxyder l’arsénite As (III) ( Lenoble, 2003 )

Le peroxyde d’hydrogène nécessite un très fort excès. L’hypochlorite de sodium et le chlorure defer n’ont pas été retenus dans le cadre de la thèse de Lenoble car des études complémentairesétaient nécessaires. Le permanganate de potassium est intéressant car en pratique une quantitéinférieure à celle prévue par la stoechiométrie est nécessaire. Le dichlore (Cl2) peut aussi êtreutilisé ( US EPA, 2002 ).

Précipitation / Coprécipitation ( Meng, et al., 2001 )

Adoucissement à la chauxUne précipitation directe d’As (V) est possible en présence de calcium. Les conditions sontl’utilisation de la chaux et un pH de 10.5 ( Dictor, et al., 2004 ). La décarbonatation est efficacepour éliminer l’arsenic à la soude ou à la chaux. As (V) co-précipite avec CaCO3. L’élimination esttrès efficace en présence de magnésium ( AFSSA, 2004 ), le Baryum jouerait aussi un rôle. Ceprocédé nécessite un certain niveau technique et des boues ou « perles » de CaCO3 sontformées. Cette technique n’est pas intéressante si l’eau est très peu minéralisée et pauvre encalcium. C’est un choix intéressant en cas d’optimisation d’une filière d’adoucissement existante.

Utilisation de sels de fer (III) ou d’aluminium (III)L’arsenic réagit avec le fer ferrique (III) pour donner un arséniate de fer co-précipitable parl’hydroxyde ferrique. Seul As (V) est éliminé efficacement, il faut donc au préalable oxyder As (III).Les résultats sont meilleurs en milieu acide, le pH doit être inférieur à 7.5 ( AFSSA, 2004 ). Lessels de fer donnent de meilleurs résultats que les sels d’aluminium (abattement de 90 à 98 %contre 80 à 85 %). Les réactifs utilisables sont le chlorure ferrique, le chlorure d’aluminium (PAC),le sulfate ferrique ou encore le sulfate d’aluminium ( Dictor, et al., 2004 ). La chaux est parfoisutilisée pour contrôler le pH. Ce procédé requiert un certain niveau technique et le traitement desboues produites pose problème. L’élimination de l’arsenic est proportionnelle à la quantité de ferajouté. Des concentrations élevées de manganèse ([Mn] > 1500 mg/l) et un pH compris entre 5 et6 permettent d’augmenter le rendement ( Dictor, et al., 2004 ). La coagulation avecFeCl3 nécessite une concentration en réactifs de 1 à 3 g/m3.

Concentration finale As 6 µg/l < 4 µg/lConcentration Fe nécessaire 1 mg/l 2 mg/lConcentration PAC nécessaire 15 mg/l 25 mg/l

Exemple de concentrations nécessaires à l’élimination de l’arsenic ( US EPA, 2002 )Concentration initiale As 14.3 µg/l

Le chlorure ferrique est beaucoup plus efficace à faible concentration. Une combinaison de selsd’aluminium et de fer est possible, c’est le cas par exemple de la station de traitement de Billings (Billings Water Treatment Plant, Montana USA) avec 2 mg/l chlorure ferrique et du chlorured’aluminium pour passer de 15 µg/l As à 2 µg/l. Il s’agit d’un traitement classique pour l’arsenicutilisé à Baudricourt dans les Vosges (88), dans une station de traitement OTV créée en 1996pour 100 m3/h (20h/24h) ( Hydroland, 2005 ). L’eau brute a une concentration en arseniccomprise entre 50 -100 µg/l et 10 – 15 g/m3 de FeCl3 sont ajoutés après une pré-oxydation audioxyde de chlore. Les boues récupérées lors du lavage des 2 filtres à sable sont envoyées versun épaississeur puis déshydratées à l'aide d'un filtre-presse. La production moyenne de bouesétait de l'ordre de 15 - 20 kg/jour. La concentration finale en arsenic est comprise entre 2 et 4 µg/l.


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o ADSORPTION SELECTIVE

L’adsorption sélective peut avoir lieu sur des matériaux divers: argile activée, oxydes métalliques(fer hydraté, Al,Ti, Si), hydroxydes de fer, d’aluminium ou de manganèse ou encore un adsorbantorganique contenant de la cellulose ( Simeonova, 2004 ). Les matériaux les plus utilisés sont lesoxydes, le sable recouvert d’oxydes de fer ou de manganèse, des minéraux contenant du fer, dumanganèse ou de l’aluminium (bauxite, feldshpar…) et les argiles ( Simeonova, 2004 ). Dessystèmes non régénérables sont envisageables pour de petits débits et des teneurs inférieures à25 µg/l. L’absence de régénération peut engendrer des volumes importants de matériaux àexpédier en centres de stockage de classe I. Afin de limiter les dépôts en décharge etd’économiser du matériau, le meilleur rapport Volume d’eau traitée sur Volume de matériau (V/V)est recherché.

Alumine activée Al2O3 ( Sarvinder, et al., 2004 )

Seul As (V) est éliminé, une oxydation préalable est nécessaire. Les fluorines interfèrent, toutcomme les sulfates, les chlorures et les acides humiques ( Welté et Montiel, 2004 ). Cettetechnique modifie l’équilibre ionique et produit des régénérats et des boues.Il est possible de mettre en série plusieurs installations.L’ordre de grandeur des coûts engendrés est de 0.1 à 0.3 €/m3 avec un investissement de 5000€/ m3/h. Des modifications de l’alumine sont possibles. Il existe de l’alumine modifiée avec du fer,une variante à forte porosité ou encore des formats propriétaires ( US EPA, 2002 ).

Exemple 1 : Vieux Ferrette, Haut Rhin15 m3/h, 25000 m3/an, 10 à 20 µg/l AsEn 2001, la SAUR propose un prix de 45000 € HT dont 32000 € pour l’unité de traitement soit0.10€/m3. Le remplacement de l’alumine a lieu tous les 1.5 ans avec un coût moyen de 1200€/an. La destruction du matériau est évaluée à 1400 €/an. Au total, on a un coût en réactif voisinde 0.10 €/m3. Le coût total comprenant investissement et fonctionnement est donc de l’ordre de0.20€/m3.

Exemple 2 : Un pilote a été réalisé près de Boston (MA, USA) ( US EPA, 2002 )60 habitants ont une concentration en arsenic dans l’eau brute comprise entre 150 et 1100 µg/l.L’eau traitée est ramenée à 5 µg/l.

Exemple 3 : Au Bangladesh, Alcan enhanced activated alumina est le procédé le plus efficace( NGO Forum for Drinking Water Supply & Sanitation, 2002 ).

Unité collective Unité individuelleDébit > 300 l/h < 100 l/hPrix $170 $34Durée de vie 20 ansMatériau du filtre $220 $14Capacité de traitement 80 m3 11 m3

Fabricant ( MAGC Technologies Limited)( NGO Forum for Drinking Water Supply & Sanitation, 2002 )

GHF ( Moles, et al., 2004, Thirunavukkarasu, et al., 2003 )

Les oxyhydroxydes de fer ont une forte affinité avec l’arsenic. Ce composé se retrouve sousdifférents noms : GEH® ou GHF (Granulé d’Hydroxyde Ferrique).La co-précipitation avec leshydroxydes de fer est la méthode la plus utilisée ( Pedron, 2004 ). A un pH inférieur à 8, As (III) etAs (V) sont éliminés, As (III) deux fois moins que As (V).


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Ce procédé n’est pas très technique et est utilisable avec ou sans régénération. Les capacitésd’adsorption sont exceptionnelles, jusqu’à 100 000 volumes d’eau traitée par volume de matériaude filtration. L’adsorbant étant de très grande capacité, le cycle d’utilisation est d’un an ou plusavec un contre lavage à l’eau seule une fois tous les 15 jours ( Moles, et al., 2004 ). Le contre-lavage sert au décolmatage, l’arsenic restant adsorbé. Les matériaux saturés sont envoyés encentre de stockage de classe I.

Exemples :Le procédé GEH®, d’ONDEO DEGREMONT ( AFSSA, 2000 ) est le seul ayant actuellementl’agrément eau potable en France ( Direction Générale de la Santé, 2000 ).Dans les pays en développement, un sachet de thé de cendres lourdes de charbon recouvertesd’hydroxyde de Ferpermettrait de passer de 2400 µg/l à 10 µg/l ( Clayton, 2005 ). La Lyonnaisedes Eaux développe aussi son propre type de granulés ( Kayser, 2005 ).

Les hydroxydes de fer amorphe (HFO) peuvent être utilisés comme matériau recouvrant lagoethite par exemple ( Lenoble, 2003 ). Les résultats sont meilleurs sur HFO et avec un pH acideque sur des oxydes de fer du type Fe2O3. Il est aussi possible d’utiliser des polymères recouvertsd’hydroxydes de fer. Ce type de procédé est plus rentable et produit moins de boues( Katsoyiannis et Zouboulis, 2002 ). Il est possible de réduire la teneur en arsenic en dessous de10µg/l. Le polymère utilisé est du polyHIPE.

Oxyde de manganèse MnO2 ( Driehaus, et al., 1995 )

A un pH inférieur à 8, les deux valences de l’arsenic, As (III) et As (V), sont éliminées. Uneoxydation préalable n’est donc pas nécessaire. Le procédé nécessite un certain niveau technique.Le matériau utilisé peut être du minerai ou du sable recouvert. La filtration sur sablemanganifère est utilisée par exemple pour le traitement des eaux minérales naturelles contenantune teneur élevée en arsenic : « Clairvic » Volvic ( AFSSA, 2000 ), « Bonne source » et « Sourcedes Frères » Vittel ( AFSSA, 2000 ). J’ai eu confirmation par le service consommateur de Danonede l’utilisation de ce procédé pour l’élimination de traces d’arsenic dans l’eau minérale Vittel.

Le minerai de manganèse ferrugineux peut être utilisé ( Chakravarty, et al., 2002 ). Ce composé àl’avantage d’avoir un coût modéré : $50 – 56 par tonne de minerai.

Un procédé innovant a été proposé ( Lenoble, 2003 ) : une résine de polystyrène est recouvertede MnO2. Il y a alors aussi oxydation et adsorption simultanée. Les résines anioniques peuventretenir As (V). Au maximum, 53 mg As (III) (0.7 mmol) et 22 mg As (V) (0.3 mmol) ont été retenuspar gramme de résine ( Lenoble, 2003 ). Le précipité formé entre As (V) et Mn (II) est Mn3(AsO4)2.Il y a donc une forte capacité d’adsorption et aucun ion compétiteur n’a été mis en évidence. Lespossibilités de régénération sont faibles.

Oxyde de fer Fe2O3 ( Roberts, et al., 2004 )

Les minéraux de fer peuvent être utilisés pour éliminer l’arsenic de l’eau. Cette méthode simple àmettre en œuvre et peu coûteuse n’est pas toujours efficace pour être en dessous de 10 µg/l( Zhang, et al., 2004 ). Diverses combinaisons sont envisagées comme support pouvant êtrerecouverts de Fe2O3 :

Goethite, Haematite ou sable ( Welté et Montiel, 2004 ) Anthracite ou charbon actif en grains (CAG)

Les rendements rencontrés pour certains matériaux recouverts sont ( Simeonova, 2004 ) : 60 % pour une combinaison d’anthracite et de Fe2O3

50 % pour du sable recouvert de Fe2O3

Le charbon actif en granulé donne de meilleurs rendements avec des oxydes de fer (II)qu’avec des oxydes de fer (III)


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Autres minerais et oxydes

Deux composés, kutnahorite etchabazite, ont été étudiés à la fois pour leur propriété d’adsorptionde l’arsenic mais aussi leur capacité à créer un milieu favorable à un procédé biologique( Lievremont, et al., 2003 ). La kutnahorite est un carbonate de calcium et de manganèse(CaMn(CO3)2) et la chabazite est un aluminosilicate de zeolite poreuse (CaAl2Si4O12, 6H20). Ceprocédé n’a été utilisé qu’en laboratoire ( Dictor, et al., 2004 ).

Autres matériaux et supports innovants

Sulfure de ferCette réaction nécessite des conditions anoxiques ( Simeonova, 2004 ). L’arsenic peut êtreadsorbé sur de la triolite (FeS) ou de la pyrite (FeS2) ( Bostick et Fendorf, 2003 ). Il y a alorsformation d’arsénopyrite (FeAsS). La triolite (FeS) donne de meilleurs résultats que l’alumine(Al2O3). L’Agence de Protection Environnementale Américaine met en avant le sulfure de fermodifié (Sulfur modified Iron SMI) comme innovation possible ( US EPA, 2002 ).

Charbon actifLe charbon actif existe sous deux formes : en granulé et sous forme de matrice uniforme. Ce typede matériau peut retenir l’arsenic si sa conception est spécifique. Son utilisation est possible avecdes oxydes de fer.

Argiles pontées ( Lenoble, 2003 )Les argiles sont parmi les matériaux les plus utilisés ( Simeonova, 2004 ) : kaolinite, bentonite,argile bijoypur, zéolite, khabazite… Les argiles sont pontées par du fer, du titane ou encore del’aluminium. Les feuillets des argiles sont alors écartés par intercalation de piliers métalliques. Lenombre de sites favorables à l’adsorption est augmenté par réaction d’une solution pontante surde la bentonite purifiée (fraction montmorillonitique). Les oxyhydroxydes donnent de meilleursrésultats que les argiles, cependant, les argiles pontées avec du fer sont les seules régénérablesà 100 %. Les résultats sont meilleurs à pH acide.

Matériaux organiques contenant de la cellulose ( Simeonova, 2004 )Il est possible d’utiliser de la sciure ou de la pulpe de journaux pour éliminer l’arsenic.La chitine a une structure proche de la cellulose. Chitine et chitosan sont des polymères formésde saccharides, contenant respectivement plus de 5000 unités de glucosoamine oud’acétylglucosoamine ( Dambies, et al., 2000, Dambies, et al., 2002 ). Les auteurs de l’article onttesté l’élimination de l’arsenic par passage sur un lit de grains de chitosan imprégnés demolybdates ( Dictor, et al., 2004 ). Pour avoir une adsorption maximale d’arsenic et un relargageminimal de molybdates, le pH doit être entre 2 et 3.

Barrière perméable réactive

Il s’agit d’un traitement passif in situ ( Dictor, et al., 2004 ). Ce type de traitement n’est pasforcément le plus adapté ( Dictor, et al., 2004 ) : la pollution est rarement monoélémentaire et unemobilisation d’autres polluants est possible. Le problème de la réversibilité du processus n’est pasenvisagé. De plus, un colmatage peut intervenir, de nature mécanique, géochimique ou encorebiologique et aucune intervention n’est possible.

Les oxy-hydroxydes de fer ou d’aluminiumpeuvent être utilisés dans des conditions oxydantes.Le fer au degré (0) permet aussi une oxydo-réduction et une adsorption ( Dictor, et al., 2004 ).Cette méthode est adaptée pour As (III) et As (V). Tommy Ngai travaillant au MIT a proposé uneremédiation rustique pour les pays en développement. L’eau contaminée est transférée dans unseau en plastique contenant du sable, de la brique pilée, du gravier et des clous ( Clayton, 2005 ).Le fer fixe l’arsenic avec un coût de $16 par unité. L’inconvénient d’une telle technique est lalibération possible d’ions Fe (II) dans l’eau ( Simeonova, 2004 ). Ce procédé à l’avantage d’êtreen une seule étape.


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Echange ionique

Ce procédé est parfois classé dans la catégorie rétention membranaire. L’échange ionique neretient que les anions, une oxydation préalable de As (III) en As (V) est donc nécessaire. Larétention est difficile car on est en présence de traces. Il y a de plus des problèmes avec leséluats produits. Ce procédé est particulièrement adapté pour les grandes échelles ( Simeonova,2004 ). Les résines adaptées pour les sulfates conviennent aussi pour l’arsenic en raison de leurstructure proche. L’échange ionique magnétique (MIEX) est une innovation possible ( US EPA,2002 ).

o RETENTION MEMBRANAIRE

Ces procédés sont efficaces mais onéreux ( Lenoble, 2003, Simeonova, 2004, Zhang, et al.,2004 ). La méthode est cependant parfois retenue pour l’arsenic, car il est difficile à enlever pard’autres moyens ( Simeonova, 2004 ). Les membranes sont utilisées en phase finaled’abaissement, il est alors possible de descendre jusqu’à 2 ng/l en arsenic ( Dictor, et al., 2004 ).Le principal inconvénient des techniques membranaires est le coût. Le rapport entre le volumesortant et entrant peut être faible, ce qui peut être un handicap si il y a un manque d’eau ( Dictor,et al., 2004 ). La forte technicité de certains de ces procédés peut poser problème pour de petitesstructures ( Pedron, 2004 ). Des précautions doivent être prises pour éviter la confusion entre eaubrute, eau traitée et concentrat. Dans d’autres procédés plus classiques, il y a des phasesdifférentes comme des boues ou des solides, ce qui empêche la mauvaise utilisation.

Filtration membranaire après coagulation

Après l’étape de coagulation/floculation, la microfiltration est plus efficace que la décantation.L’utilisation d’ultrafiltration est possible après une étape d’oxydation et de floculation.

Nanofiltration ( Sato, et al., 2002 )

Ce procédé fonctionne avec un point de coupure inférieur à 200 Daltons. L’efficacité dépend del’état d’oxydation de l’Arsenic (III ou V) et du rendement de la récupération ( Welté et Montiel,2004 ). Il faut en général avoir autre chose à éliminer pour utiliser cette technique.

Osmose inverse ( Ning, 2002 )

Ce procédé retient As (III) et As (V) mais sans spécificité. Une reminéralisation est en généralnécessaire après traitement. Ce procédé est très onéreux et technique. Il y a de plus dessolutions à trouver pour les concentrats ( Welté et Montiel, 2004 ). Le prix de revient est de 10 à15€/m3 pour un appareil individuel fournissant 100 l/jour ( Cadic, 2002 ).

Electrodialyse ( Welté et Montiel, 2004 )

Ce procédé ne retient que les formes ioniques. Il est onéreux et nécessite une compétenceparticulière du personnel. Il y a un risque de déminéralisation de l’eau et il y a production deconcentrats.

o PROCEDES BIOLOGIQUES

Plusieurs pistes existent. L’arsenic peut être oxydé biologiquement, être biométhylé, être retenupar biosorption, ou encore être modifié par un procédé réduisant le sulfate ( Simeonova, 2004 ).Plusieurs procédés sont envisageables comme par exemple la filtration sur sable (ou tout autresupport) sur lequel un biofilm de bactéries oxydant l’arsenic peut se développer ( Simeonova,2004 ). C’est le procédé utilisé par la déferrisation biologique ( Pedron, 2004 ). Ce procédéélimine en même temps l’arsenic.


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Les bactéries utilisées sont celles présentes dans les boues du filtre. Elles ont une capacitéarsénite oxydante et oxydent As (III) en As (V). Un projet pilote a été réalisé à Ambacourt dansles Vosges par IRH Environnement dans le cadre d’un projet RITEAU ( Dictor, et al., 2004 ). Leseaux sont chargées en fer et arsenic. Un ajout de Fe (II) peut être nécessaire ( Grapin, et al.,2002 ). Ce procédé a été testé sur des concentrations initiales en arsenic comprises entre 50 et200 µg/l. Ses avantages sont nombreux. Les boues sont facilement déshydratables et la vitessede filtration étant plus élevée, cela permet un débit plus important. Il y a de plus une économied’énergie sur le lavage du filtre ( Katsoyiannis et Zouboulis, 2004 ).

Exemple 1: As (III) est oxydé par Thiobacillus ferroxidans ( AFSSA, 2004 )

Exemple 2: Quelques données sur le pilote de déferrisation biologique ( Pedron, 2004 )50 m3/h et 600 m3/j (120 à 150 l/j/hab, 4000 à 5000 habitants)Après une oxygénation de l’eau brute, l’eau circule dans une colonne de sable (100 cm). Lavitesse est de 10 m/h soit un temps de 6 minutes. Un lavage a lieu toutes les 3 semaines. Desmodifications ont été envisagées comme l’ajout de Fe (II) et le passage dans une deuxièmecolonne. Seuls les 50 premiers centimètres de la colonne sont actifs, un ajout de Fe (II) au milieude la colonne est envisageable.Fe (II) s’oxyde dans ces conditions 20 fois plus vite que As (III).

Exemple 3 : Elimination biologique du fer et de l’arsenic à Wattwiller dans le Haut-Rhin. Cetraitement a reçu un avis favorable de l’AFSSA et n’affecte pas la concentration en fluor ( AFSSA,2002 ).

TRAITEMENT D’ELIMINATION DU FLUOR

La plupart des techniques classiques reposent sur les principes de précipitation, ouadsorption/échange ionique ( British Geological Survey et Wateraid, 2002 ). Certains auteurspensent qu’il n’y a pas d’élimination du fluor des eaux à coût raisonnable ( Fourcade et Sobole,2003 ), si les eaux sont trop chargées, il convient de changer de ressource ou d’assurer unedilution.

o PRECIPITATION

Les sels d’aluminium ou de calcium sont efficaces pour précipiter le fluor ( Kayser, 2005 ). Lesréactifs pouvant être utilisés sont la chaux Ca(OH)2, le sulfate de calcium CaSO4 ou le chlorure decalcium CaCl2. Par exemple, une unité de traitement utilise l’hydrolyse du sulfate d’aluminiumpour créer des hydroxydes. Les flocs ainsi formés fixent les ions fluor et sont éliminés parfiltration. Ce procédé est utilisé en Inde ( Balaji). La décarbonatation fonctionne aussi.

La technique la plus reconnue est la technique Nalgonda, utilisée couramment en Inde : del’aluminium et de la chaux sont ajoutés avec de l’hypochlorite de calcium pour désinfecter. Il y aensuite floculation, sédimentation et filtration. Il est possible d’utiliser cette méthode à domicile(dans des seaux) ou à une échelle plus importante en unité de traitement pouvant traiterquelques m3 ( British Geological Survey et Wateraid, 2002, Nawlakhe et Bulusu, 1989 ). Le coûtde cette technique est modéré.

o ADSORPTION

Les traitements par adsorption les plus efficaces sont l’alumine activée ou encore les matériaux àbase d’os (charbon activé créé par incinération d’ossement). Ce dernier traitement aussi efficacepour le plomb et l’arsenic n’est pas forcément localement accepté. Il y a possibilité d’utiliser dugypse, de la dolomie ou du chlorure de calcium. Ces méthodes ont été testées (à part le gypse) etpermettent d’obtenir de l’eau respectant le seuil fixé par la norme. En Afrique du Sud, unprétraitement par le gypse a permis de passer de 160 à 40 mg/l pour de l’eau destinée àl’irrigation ( Mazet, 2002 ).


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Comme le charbon activé et l’alumine activée, les phosphates tricalciques sont susceptibles deretenir les ions fluorures ( Mazet, 2002 ). La décarbonatation en présence de phosphates peutformer de lafluoroapatite permettant d’éliminer le fluor. Le pH joue alors un rôle important.

o ECHANGE IONIQUE

Il s’agit d’un procédé cyclique pouvant ramener le fluor à l’état de traces ( Simonnot). Cela n’estpossible que si un autre anion largement majoritaire est présent. L’élimination est sélective avec100 % de rendement pour l’élimination et la restitution de 90 % des autres ions majeurs. Ceprocédé a été testé à l’échelle du laboratoire et du pilote.

o TECHNIQUES MEMBRANAIRES

En présence de calcium, il y a formation de CaF2 qui peut être retenu par nanofiltration. Lananofiltration peut être considérée comme une osmose inverse à faible pression.

L’osmose inverse est utilisée pour traiter les eaux saumâtres et retient les fluorures. Une pressionhydrostatique supérieure à 30 bar est appliquée du côté de la membrane où se situe leconcentrat. Cette pression dépasse la pression osmotique de l’eau, et l’eau va se déplacer dumilieu concentré vers le milieu dilué.

L’électrodialyse est un procédé de séparation mettant en jeu un champ électrique et desmembranes sélectives. Il est possible par ce procédé de diminuer la concentration en fluor.

o AUTRES TECHNIQUES

Une dépollution biologique des eaux est possible ( Latha, et al., 1999 ). Le tableau ci-dessousdonne quelques exemples de procédés de traitements disponible pour le traitement direct aurobinet ( Mariappan et Vasudevan, 2002 ).

Adsorption Echange ionique Précipitation AutresMatières carbonéesBois, LignineCharbon, OsRésidus du pétroleCoquilles de noixRésidus de café ou de théCoque de noix de cocoCarbion, Defluoron-1Defluoron-2Alumine activéeBauxiteMinéraux argileuxCalciteBiomasse

Résine anionique NCLTulsion A27Lewatit-MIH-59Amberlite IRA-400Deacedodite FF-IPRésine Waso-14Polystyrene hydroxysulfate (PAHS)

ChauxAluminiumChaux et Aluminium(Technique Nalgonda)Polyaluminium chloride(PAC)

Electrochimique(électrode enaluminium)ElectrodialyseOsmose Inverse


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TRAITEMENT D’ELIMINATION DU PLOMB

Il existe peu de solutions pour le plomb car il est rarement d’origine naturelle. En général, destraitements sont proposés pour réduire l’agressivité de l’eau ou protéger les canalisations. Leremplacement des canalisations en plomb est aussi envisagé.

Des procédés existent pour le traitement direct au robinet. Le principeest l’adsortion / filtration. La Générale des Eaux et le Laboratoired’Hygiène et de Recherche en Santé Publique du Pôle de l’eau à Nancyont développé un filtre ( Simonnot). Le matériau est du charbon actif surde la zéolithe synthétique. Le procédé a été testé en laboratoire et àl’échelle du pilote. 20 foyers de la région Lorraine l’ont testé.

(Photo Générale des Eaux)

De nombreux filtres individuels existent dans le commerce et ne se sontpas forcément spécifiques au plomb. Les filtres à cartouche Doulton par

exemple éliminent le plomb et autres métaux lourds à plus de 98 %(http://www.ideesmaison.com/eco/vel/eautraite.htm). La cartouche de remplacement coûte 55€ etpermet de traiter 2500 litres soit environ 20 €/m3 pour le traitement de l’eau à domicile. A titre decomparaison, le prix moyen de l’eau en France est de 2,8 €/m3et le prix moyen de l’eau minéraleou de source en bouteille est de 300€/m3.

Le charbon actif existe sous deux formes : en granulé et sous forme de matrice uniforme. Parexemple, une cartouche pour traiter 120 à 150 litres coûte entre 4 et 8 euros soit 40 €/m3

( Johnson). Le débit est de 1 à 2 litres par minute ( IANR, 1997 ).

L’osmose inverse individuelle peut éliminer jusqu’à 85 % du plomb et la distillation 99 % ( IANR,1997 ). Le coût de l’osmose inverse est de 10 à 15 €/m3.

ELIMINATION COMBINEE DE L’ARSENIC, DU FLUOR ET DU PLOMB

o TRAITEMENTS COMPATIBLES

Combinaison de traitements pour l’élimination de l’arsenic, du fluor et du plomb

Le tableau ci-dessus a été réalisé en comparant les différents traitements pour chaque élémentconsidéré séparément. Pour l’arsenic et le fluor, trois techniques ressortent: la coagulation,l’adsorption sur l’alumine activée et l’osmose inverse. Pour le plomb des filtres existent sur lemarché. Ces filtres peuvent parfois éliminer aussi le fluor ou l’arsenic. Les différentes techniquespeuvent être envisagées en parallèle ou en série, des essais pilotes devront au préalable validerces possibilités.


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o TABLEAUX DE SYNTHESE POUR L’ARSENIC

Les techniques d’élimination de l’arsenic sont résumées dans les deux tableaux ci-dessous( CIRSEE, 2002, US EPA, 2000, US EPA, 2002 ). Des informations proviennent aussi d’unrapport d’étude de SOGEST (Vieux Ferrette (68)).

Tableau de synthèse des techniques d’élimination de l’arsenic (1/2)


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Méthodes Coût relatifConditions

particulièresInterférences BAT EPA

Laboratoire Pilote IndustriePrécipitationClarification As (V) >= 95 % >= 95 % 90 - 95 %

Adoucissement à la chaux

As (V)Préoxydationnécessaire

Ajout de Mg pourmeilleure efficacité

>= 95 % >= 95 % < 90 % X

Coagulation sur filtre95 %

< 5 ug/lX

Coagulation et microfiltration

Elimination du fer et du manganèseOxydation physico-chimique dufer/manganèse

+ < 90 à 95 %

Oxydation / filtration 80% XGénération électrochimique de fer >= 95 %

Adsorption / échange ionique pour adsorption 300l/min/m²

Charbon Actif (Poudre/grain) + + +

Résine échangeuse d'ionsAs (V)

résine anionique baseforte

Sulfate > 50 mg/l90 % pendant

500 V/V90 % pendant 500 à

1000 V/VX

Alumine activée 5 min temps contact

PO4 > 1 mg/lF > 2 mg/l

Mn > 0.05 mg/lSO4 > 720 mg/l

Fe > 0.5 mg/l

90 % pendant 500 à1000 V/V

95 %X

Granulés d'Hydroxydes de Fer3 fois plus cher que

Al. Activée

Pas de préoxydation ?5 min temps contact

200 l/min/m²PO4 > 100 000 V/V

Oxyde de manganèse (MnO2)- sable vert (glauconite et MnO2)- minerai : pyrolucite

Pas de préoxydationTrès bonne

80 % pour sable vert

Techniques membranaires

Coagulation et microfiltration 5 min flocSilicates à pH

élevéNanofiltration ? 95 %Electrodialyse Très elevé Turbidité

Osmose inverse Très elevé

Préoxydation pasobligatoire

Membranes à faiblepression

Turbidité ? 95 % X

BAT = Best Available Technique

Efficacité

Tableau de synthèse des techniques d’élimination de l’arsenic (2/2)


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o TABLEAU DE SYNTHESE POUR LE FLUOR

Tableau de synthèse des techniques d’élimination du Fluor( British Geological Survey et Wateraid, 2002 )

o EXEMPLES

Les caractéristiques de l’eau peuvent influencer l’efficacité des traitements, en particulier le pH oula turbidité. Le pilote envisagé dans la Nièvre prévoit un suivi turbidimétrique avec un bypass. Lesprocédés testés sont l’alumine activée et des granulés d’hydroxyde de fer (GHF). L’ordre depassage dans les unités n’est pas encore déterminé. L’arsenic a une cinétique plus lente que lefluor. Il y a aura un essai pilote de longue durée, de 3 à 6 mois, pour pouvoir observer l’impactd’un cycle de renouvellement de GHF ou de régénération de l’alumine activée. Il peut y avoir undélai pour que le système redevienne efficace après intervention. La lutte contre le plomb estconsidérée comme un traitement marginal. Une seule des ressources sur les 6 posant problèmedans la Nièvre est concernée par le plomb ( Kayser, 2005 ). Le marché d’étude a été signé avecla société IRH et les résultats sont attendus pour septembre 2006.

Des filtres pour robinet pouvant retenir le fluor et le plomb ont été développés ( Johnson). Cesfiltres KDF sont constitués d’une matrice contenant un alliage de zinc et de cuivre. Ces filtres sontmême utilisables avec de l’eau chaude.Le CNRS et la société Européenne de Traitement des Eaux (ETE www.etefrance.com) ontdéveloppés un filtre permettant d’éliminer l’arsenic et le plomb de l’eau destinée à laconsommation humaine ( CNRS, 2000 ). Le matériau utilisé est le feldspath activéthermiquement. Le plomb a été ramené de 50 µg/l à quelques µg/l. Deux charges de 1 kg defeldspath permettent de traiter 300 m3, la consommation moyenne d’un foyer. La société ETEcentralise laregénération ou la vitrification du matériau. Le procédé fait l’objet d’un brevet françaiset européen.


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Des pilotes traitant l’arsenic et le fluor ont été testés à Three Forks (Montana, USA). Lescaractéristiques de l’eau étaient moins de 0.03 mg/l de fer, 2.5 mg/l de fluorures et 72 µg/ld’arsenic. 4 colonnes ont été testées et ils ont finalement choisi un autre procédé: unecoagulation suivie d’une filtration membranaire. GHF donnait les meilleurs résultats parmi les 4testés.

Volume traité par volume de matériauAquabind XP 2 : composé contenant desoxydes métalliques (Apyran technologies) 1760 V/V

Alcan CPN (granulé d’alumine activée) 2230 V/VAlcan AA FS 50(alumine activée recouverte de fer) 2480 V/V

GHF 6370 V/VCapacité de traitement de 4 matériaux ( US EPA, 2002 )

REFERENCES

AFSSA, 2000. Avis de l'AFSSA relatif au procédé de traitement d'élimination de l'arsenic dansl'eau minérale naturelle "Bonne Source" (usine de Vittel - Vosges) déposé par la société PerrierVittel France. Paris, AFSSA. 2 p.

AFSSA, 2000. Avis de l'AFSSA relatif au procédé de traitement d'élimination de l'arsenic dansl'eau minérale naturelle plate de la source "Clairvic" (usine de Volvic) ne contenant pas de fer,déposé par le groupe Danone (Société des Eaux de Volvic). Paris, AFSSA. 2 p.

AFSSA, 2002. Avis de l'AFSSA sur le principe du procédé de traitement du fer et de l'arsenic del'eau de la source "Lithinée" située sur la commune de Wattwiller (Haut-Rhin). Paris, AFSSA. 2 p.

AFSSA, 2004. Evaluation des risques sanitaires liés aux situations de dépassement des limites etréférences de qualité des eaux destinées à la consommation humaine. Paris, AFSSA. 96 p.

Balaji. [mis à jour: 2003]. Defluoridation plants [en ligne]. Disponible sur Internet,<http://www.balajicastings.com/defluridation-en.shtml>, [consulté le 10/11/05].

Bostick B. C. et Fendorf S., 2003. Arsenite sorption on troilite (FeS) and pyrite (FeS2).Geochimica et Cosmochimica Acta, 67, 909-921.

British Geological Survey et Wateraid, 2002. [mis à jour: en 2002]. Water Quality Fact Sheet :Fluoride [en ligne]. Disponible sur Internet,<http://www.wateraid.org.uk/other/startdownload.asp?openType=forced&documentID=167>,[consulté le 22/10/05].

Cadic G., 2002. Problème de l'arsenic dans l'eau potable en savoie - Phase 1 : pré-diagnostic.Montpellier, ENGREF; Chambéry, Conseil Général de Savoie. 45 p.

Chakravarty S., Dureja V., Bhattacharyya G., Maity S. et Bhattacharjee S., 2002. Removal ofarsenic from groundwater using low cost ferruginous manganese ore. Water Research, 36, 625-632.

CIRSEE, 2002. Etude bibliographique sur les traitement de l'Arsenic.

Clayton M., 2005. Premières solutions contre l'eau empoisonnée à l'arsenic. Courrier International(The Christian science monitor - Boston), 10 au 16 mars 2005, p. 47.

CNRS, 2000. Communiqué de presse du 7 février 2000. Disponible sur Internet,<http://www.cnrs.fr/cw/fr/pres/compress/dist07092000.htm>, [consulté le 16/12/05].


Page 18 sur 21

Dambies L., Guidal E. et Roze A., 2000. Arsenic (V) sorption on molybdate-impregnated chitosanbeds. Colloids and surface A : physicochemical and enginneering aspects, 170, 19-31.

Dambies L., Vincent T. et Guidal E., 2002. Treatment of arsenic-containing solutions usingchitosan derivatives : uptake mechanism and sorption performances. Water Research, 36, 3699 -3710.

Décret n°2001-1220, 2001. du 20 décembre 2001 relatif aux eaux destinées à la consommationhumaine, à l’exclusion des eaux minérales naturelles. JO du 22 décembre 2001.

Dictor M. C., Baranger P., Chéry L., Michel K., Barbier J., Clozel B., Touzé S., Le Gall A. C. etBrosselin P., 2004. RP-53252-FR / Synthèse des travaux R&D en France (1999 - 2004) sur lathématique Arsenic. Orléans, BRGM. 147 p.

Direction Générale de la Santé, 2000. Circulaire DG 5/VS 4 n° 2000-166 du 28 mars 2000 relativeaux produits de procédés de traitement des eaux destinées à la consommation humaine.

Direction Générale de la Santé, 2003.Réduire le plomb dans l’eau du robinet : enjeux,réglementation, actions. Disponible sur Internet,<http://www.sante.gouv.fr/htm/actu/plomb/sommaire.htm>, [consulté le 02/12/05].

Direction Générale de la Santé, 2005. Circulaire NDGS/SD7A no 2004-602 du 15 décembre 2004relative à la gestion du risque sanitaire en cas de dépassement des limites de qualité des eauxdestinées à la consommation humaine pour les paramètres antimoine, arsenic, fluor, plomb etsélénium en application des articles R. 1321-26 à R. 1321-36 du code de la santé publique.Disponible sur Internet, <http://www.sante.gouv.fr/adm/dagpb/bo/2005/05-01/a0010030.htm>,[consulté le 21/12/2005].

Driehaus W., Seith R. et Jekel M., 1995. Oxidation of arsenate (III) with manganese oxides inwater treatment. Water Research, 29 (1), 297-305.

Fourcade A. et Sobole J.-C., 2003. [mis à jour: en 2003]. L'eau potable en Bourgogne [en ligne].Disponible sur Internet,<http://www.regionbourgogne.org/documents/cesr/031215eaupotable.pdf>, [consulté le 22/10/05].

Grapin G., Soyer H. et Cayrou M., 2002. Norme arsenic : Un traitement alternatif pour les petitesunités de production d'eau potable. Techniques Sciences Méthodes, 10, 49-54.

Hydroland, 2005. [mis à jour: 11/12/05]. Traitements spécifiques pour l'arsenic et le plomb [enligne]. Disponible sur Internet, <http://pravarini.free.fr/TraitEPspecif3.htm>, [consulté le 15/12/05].

IANR, 1997. [mis à jour: en 1997]. Institute of Agriculture and Natural Resources, University ofNebraska [en ligne]. Disponible sur Internet, <http://ianrpubs.unl.edu/water/g1333.htm>, [consultéle 10/11/05].

Johnson R. [mis à jour: en 2005]. Drinking water treatment methods [en ligne]. Disponible surInternet, <http://www.cyber-nook.com/water/Solutions.html>, [consulté le 25/10/05].

Katsoyiannis I. A. et Zouboulis A. I., 2002. Removal of arsenic from contaminated water sourcesby sorption onto iron-oxide-coated polymeric materials. Water Research, 36, 5141–5155.

Katsoyiannis I. A. et Zouboulis A. I., 2004. Application of biological processes for the removal ofarsenic from groundwaters. Water Research, 38 (1), 17-26(10).

Kayser C., 2005. entretien avec l'ingénieur de travaux ruraux de la DDAF de la Nièvre.


Page 19 sur 21

Laperche V., Bodénan F., Dictor M. C. et Baranger P., 2003. Guide méthodologique de l'arsenic,appliqué à la gestion des sites et sols pollués. Orléans, BRGM. 90 p.

Latha S. S., Ambika S. R. et Prasad S. J., 1999. Fluoride contamination status of groundwater inKarnataka. Current Science, 76 (6), 730-734.

Lenoble V., 2003. Elimination de l'arsenic pour la production d'eau potable : oxydation chimique etadsorption sur des substrats innovant. Thèse en chimie et microbiologie de l'eau, Université deLimoges, Limoges, 150 p. Disponible sur Internet,<http://www.unilim.fr/theses/2003/sciences/2003limo0011/lenoble.pdf>, [consulté le 16/12/05].

Lievremont D., N'negue M.-A., Behra P. et Lett M.-C., 2003. Biological oxidation of arsenite: batchreactor experiments in presence of kutnahorite and chabazite. Chemosphere, 51 (5), 419-428(10).

MAGC Technologies Limited. [mis à jour: en 2005]. [en ligne]. Organisation créée par Alcan.Disponible sur Internet, <http://www.magctech.com/product.html,http://www.magctech.com/problem.html>, [consulté le 15/12/05].

Mariappan P. et Vasudevan T., 2002. [mis à jour: en 2002]. Domestic defluoridation techniquesand sector approach for fluorisis mitigation [en ligne]. Disponible sur Internet,<www.twadboard.com/photos/nletjune02_01.pdf>, [consulté le 05/12/05].

Mazet P., 2002. Les eaux souterraines riches en fluor dans le monde. Montpellier, IRD. 45 p.Disponible sur Internet, <http://www.mpl.ird.fr/hydrologie/mevhysa/DEA%20P.%20Mazet.pdf>,[consulté le 16/12/05].

Meng X., Korfiatis G. P., Christodoulatos C. et Bang S., 2001. Treatment of arsenic in Bangladeshwell water using a household co-precipitation and filtration system. Water Research, 35 (12),2805-2810.

Moles J., Dupont F. et Koenig M., 2004. Le procédé G.E.H. : un procédé innovant et sûr pourl'élimination de l'arsenic en production d'eau potable. In, 83ème congrès ASTEE, Aix-les-bains,24-28 mai 2004. p. 17.

Nawlakhe W. G. et Bulusu K. R., 1989.Nalgonda technique–a process for removal of fluoridefrom drinking water. Water Quality Bull (14), 218-220.

NGO Forum for Drinking Water Supply & Sanitation, 2002. An overview of Arsenic Issues andMitigation Initiatives in Bangladesh. NGOs Arsenic Information & Support Unit (NAISU), WaterAidBangladesh,. 125 p. Disponible sur Internet,<http://www.wateraid.org.uk/other/startdownload.asp?openType=unforced&documentID=621>,[consulté le 16/12/05].

Ning R. Y., 2002. Arsenic removal by reverse osmosis. Desalinisation, 143, 237-241.

Pedron V., 2004. Etude des processus physico-chimiques et microbiologiques d'élimination del'arsenic dans un procédé de déferrisation biologique. Rapport de DEA. Université Montpellier II -Hydrosciences Montpellier.

Raihane K., 1999. La contamination des ressources en eau par l'arsenic, le nickel et le chrome:situation en France et quelques exemples à l'étranger. Synthèse technique. Montpellier,ENGREF. 13 p.


Page 20 sur 21

Roberts L. C., Hug S. J., Ruettiman T., Billah M. M., Khan A. W. et Rahman M. T., 2004. Arsenicremoval with iron II and iron III in waters with high silicate and phosphate concentrations.Environmental Science and Technology, 38, 307-315.

Robin A., 2005. Direction Générale de la Santé, Entretien le 26/10/05.

Sarvinder T., Singh T. S. et Pant K. K., 2004. Equilibrium, kinetics and thermodynamic studies foradsorption of As III on activated alumina. Separation and Purification Technology, 36 (2), 139-147.

Sato Y., Kang M., Kamei T. et Magara Y., 2002. Performance of nanofiltration for arsenic removal.Water Reasearch, 36, 3371-3377.

Simeonova D. D., 2004. Arsenic oxidation of Cenibacterium arsenoxidans : Potential applicationin bioremediation of arsenic contaminated water. Thèse de Doctorat, Laboratoire de Microbiologieet de Génétique Dynamique-Evolution-Expression des Génomes de Microorganismes, UniversitéLouis Pasteur, Strasbourg, 155 p. Disponible sur Internet, <http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/archive/00000153/>, [consulté le 01/12/05].

Simonnot M. O. [mis à jour: en 2005]. [en ligne]. Disponible sur Internet, <http://www.ensic.inpl-nancy.fr/LSGC/pagesweb/simonnot/Page_mosimonnot.htm>, [consulté le 10/11/05].

Thirunavukkarasu O. S., Viraraghavan T. et Subramanian K. S., 2003. Arsenic removal fromdrinking water using granular ferric hydroxide. Water SA, 29 (2), 161-170. Disponible sur Internet,<http://www.wrc.org.za/archives/watersa%20archive/2003/april/7.pdf>, [consulté le 16/12/05].

US EPA, 2000. Technologies and Costs for Removal of Arsenic from Drinking Water. UnitedStates, Environmental Protection Agency. Disponible sur Internet,<http://www.epa.gov/OGWDW/ars/techcosts.pdf>, [consulté le 16/12/05].

US EPA, 2002. Arsenic mitigation strategies. Disponible sur Internet,<http://www.epa.gov/OGWDW/ars/presentations/train5-mitigation.ppt>, [consulté le 16/12/05].

Welch A. H., Westjohn D. B., Helsel D. R. et Wanty R. B., 2000. Arsenic in ground water of theUnited States - occurrence and geochemistry. Ground Water, 38 (4), 589-604.

Welté B. etMontiel A., 2004. Traitements d’élimination de l’arsenic, du sélénium et de l’antimoine.In: SAGEP (Ed.), Journéed’échanges, 23 novembre 2004, BRGM Orléans.

WHO, 2004. Fluoride and arsenic in drinking water. Inheriting the World: The Atlas of Children'sHealth andthe Environment. Disponible sur Internet,<http://www.who.int/water_sanitation_health/en/poster8.pdf>, [consulté le 10/12/05].

Zhang W., Singh P., Paling E. et Delides S., 2004. Arsenic removal from contaminated water bynatural iron ores. Minerals Engineering, 17 (4), 517-524.

ANNEXES

Documents

LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES EAUX … · Synthèse As F Pb BLARD Page 1 sur 21 ENGREF ECOLENATIONALE DUGENIERURAL DES EAUX ETDES FORETS Ministère de l’Agriculture et de …