Elimination des micropolluants dans les eaux usées : deux traitements avancés...LIEGE CREATIVE
L’utilisation par l’homme de molécules de synthèse a permis depuis de nombreuses années d’améliorer ses conditions de vie, qu’il s’agisse des produits phytosanitaires, des produits d’hygiène corporelle ou de médicaments à destination humaine ou animale; la gamme de produits disponibles sur le marché et leur efficacité sont en augmentation constante. A côté de ces effets positifs, le rejet de ces substances dans le milieu environnant, sous forme native ou sous forme de métabolites pose question; en effet, les faibles concentrations relevées actuellement dans le milieu naturel causent déjà des dégâts à la flore et à la faune aquatique. On s’inquiète aujourd’hui des effets à long terme de cette pollution sur d’autres écosystèmes, sur la chaîne alimentaire, les ressources en eau potable et finalement sur l’homme.
Bien qu’aucune réglementation ne soit actuellement en vigueur pour limiter ces rejets, la communauté scientifique a alerté de longue date les autorités compétentes sur les dangers de la dissémination de ces substances dans l’environnement. L’Union Européenne s’est déjà emparée de cette problématique en proposant la surveillance des niveaux de concentration de certains xénobiotiques dans les eaux, dont plusieurs médicaments. A terme, des mesures législatives contraignantes verront certainement le jour.
Les deux procédés présentés lors de cette conférence ont pour objectif l’élimination poussée de ces substances dans les eaux usées avant rejet dans le milieu naturel. L’auditeur pourra y découvrir deux approches complémentaires qui feront demain partie de l’arsenal de lutte contre cette pollution diffuse.
Cette rencontre-conférence s'inscrit dans le sillage de la démarche "Des campus verts, une Université durable" qui traduit les engagements de l'Université de Liège en faveur des 17 ODD.
Elimination des micropolluants dans les eaux usées : deux traitements avancés...LIEGE CREATIVE
L’utilisation par l’homme de molécules de synthèse a permis depuis de nombreuses années d’améliorer ses conditions de vie, qu’il s’agisse des produits phytosanitaires, des produits d’hygiène corporelle ou de médicaments à destination humaine ou animale; la gamme de produits disponibles sur le marché et leur efficacité sont en augmentation constante. A côté de ces effets positifs, le rejet de ces substances dans le milieu environnant, sous forme native ou sous forme de métabolites pose question; en effet, les faibles concentrations relevées actuellement dans le milieu naturel causent déjà des dégâts à la flore et à la faune aquatique. On s’inquiète aujourd’hui des effets à long terme de cette pollution sur d’autres écosystèmes, sur la chaîne alimentaire, les ressources en eau potable et finalement sur l’homme.
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L’éco conception, levier de l'économie circulairePerrine Collin
L'éco-conception est en outil de réflexion et de mise en application de l'économie circulaire. Sur base du cycle de vie, il s'applique dans de nombreux domaine
M. Tchuifon Tchuifon Donald Raoul a soutenu sa thèse de Doctorat en Chimie Inorganique ce 19 mai 2016 à l'Université de Dschang. A l"issue de cette défense, il a obtenu la mention très honorable à l'unanimité des membres du jury. Voici la présentation powerpoint qu'il a effectuée à cet effet.
Présentation des "Nouvelles Orientations Stratégiques du Secteur de Gestion des Déchets" à l'occasion de la rencontre "Jeudi des Déchets" du 13 avril 2017
Diaporama : Conférence sur la composition des produits d'entretienprogramme-boreal
Présentation de la conférence débat « De quoi sont composés nos produits d’entretien ? Les effets des tensioactifs sur notre environnement et notre santé. » animée par le Programme Boréal et Jean-Louis DESMEDT, chargé de communication à Ecover Landacres.
Les Fondamentaux de la RSE Partie 2-4 Le pilier Environnement avec SkillfoolsMatthieu Bruckert
Remettons les choses au clair : ce n’est pas la planète qui est en danger, elle est là depuis des millions d’années et sera encore là dans des millions d’années. Mais sera-t-elle vivable ? C’est ce que la triple bottom line remet dans le bon ordre : pas d’activité économique sans humains et pas d’humains sans planète vivable.
Le respect de l’environnement est donc le premier enjeu de la RSE.
La majorité des études économiques s'accordent sur une amélioration d'au moins 10% des résultats financiers des entreprises qui mettent en place une véritable démarche de RSE (Responsabilité Sociétale des Entreprises et organisations) !
Oui, la RSE est un puissant levier de création de valeur que ce soit pour une entreprise ou une collectivité.
Eco-conception? Outil idéal pour initier un projet en économie circulairePerrine Collin
L'éco-conception est une méthodologie basée sur le cycle de vie d'un produit ou d'un service. Elle permet d'analyser et de prendre des décisions en connaissance de cause afin de réduire l'impact environnemental d'un bien selon plusieurs indicateurs environnementaux. L'UCM propose un accompagnement gratuit à toute entreprise qui souhaite intégrer l'éco-conception dans sa stratégie de développement.
Un procédé de traitement des déchets et de réintroduction des matériaux qui en sont issus dans le cycle de production d’autres produits équivalents ou différents
Intégrer l'environnement dans votre activité, comment? La Cellule éco-conception de l'UCM retrace les enjeux environnementaux et la démarche à suivre pour votre entreprise. Pas à pas, le respect de l'environnement fera partie intégrante de votre stratégie et vous en arriverez peut-être à transformer votre business model.
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Oui, la RSE est un puissant levier de création de valeur que ce soit pour une entreprise ou une collectivité.
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Exercice n°1
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Les lipides sont des substances organiques, huileuses ou graisseuses, insolubles dans l’eau, mais extractibles des cellules et des tissus par des solvants non pôlaires (chloroforme…)
2. Usine AZF, Toulouse 2001, France
Naufrage Erika, France
Chimie Rouge,
ACCIDENTS
2
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
7. Industrie chimique versus environnement/pollution
Traitement de la pollution (avant 1990):
Dilution des déchets (rejet dans les eaux, les airs, les
sols de manière non contrôlée)
-Persistance
-Bioaccumulation
-Effet cancérigène
Prise de conscience: réflexion sur une « réforme de
la chimie »
7
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
10. La chimie verte a pour but de concevoir des produits et
des procédés chimiques permettant de réduire ou
d’éliminer l’utilisation et la synthèse de substances
dangereuses.
Anastas (1991)
10
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
11. 1. La prévention des déchets
2. L’économie atomique
3. Des synthèses chimiques moins nocives ou
dangereuses
4. La création de produits chimiques moins nocifs
5. Des solvants/agents de séparation plus sécuritaires
6. L’efficacité énergétique
11
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
12. 7. L’utilisation de matières premières renouvelables
8. La diminution de produits de dégradation toxiques
9. L’utilisation de la catalyse
10. La conception de produits dégradables ou à utiliser
totalement
11. L’analyse en temps réel pour la prévention de la
pollution
12. Une chimie plus sécuritaire pour la prévention des
accidents
12
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
13. Objectif:
Maximiser le nombre d’atomes de réactifs transformés
en produit au cours de la synthèse
Réduire la quantité de résidus de réaction voir les
supprimer
13
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
14. En chimie conventionnelle:
En chimie verte:
Concept d’économie d’atome ou utilisation atomique
14
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Développement Durable, La Chimie verte
15. Exemple: Réaction de déhydrohalogénation du 2-bromo-2-méthylpropane par
l'éthanolate de sodium qui conduit au méthylpropène :
Utilisation atomique:
Un procédé sera d'autant plus efficace, que son utilisation atomique sera proche de 100%.
15
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
21. Le facteur E est relié à l'utilisation atomique (UA) par la relation :
Un procédé sera donc d'autant plus efficace, que son facteur E sera proche de 0.
Secteur Tonnage annuel Facteur E
Chimie lourde < 104-106 < 1 → 5
Chimie fine 102-104 5 → > 50
Industrie pharmaceutique 102-103 25 → > 100
21
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
22. Classement des réactions en fonction de l’économie d’atomes:
22
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
23. Réactions stœchiométriques moins efficaces que les réactions catalytiques:
les sels de chrome, sous-produits très toxiques de la réaction stœchiométrique
Facteur environnemental Q : tient compte de la toxicité des sous-produits, de
la facilité de séparation, de leur caractère recyclable, etc. C'est alors le produit
E.Q qui est le plus pertinent pour quantifier l'impact environnemental du
procédé.
Q = 1 pour l'eau
Q >>1 pour les sels de chrome.
23
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
24. Autre exemple: L'allylation du phénol par la synthèse de Williamson
24
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
25. Définition:
Les « réactifs verts » sont des réactifs faiblement ou non toxiques pour les
humains et sans conséquences sur l'environnement
Exemple: La synthèse de l'isocyanate (composé de base de l'industrie des
polymères)
25
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
26. Rôles des solvants
Mise en contact de réactifs
Contrôle de la vitesse des réactions
Extraction des composés organiques
Inconvénients
Beaucoup de solvants toxiques, inflammables (benzène,
hexane, dichlorométhane…)
Ne prennent pas part à la réaction et pas toujours recyclables
Solutions
Les remplacer ou les éliminer…
26
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
27. Qu’est ce qu’un solvant vert :
Faible toxicité
Facilement recyclable (pas besoin de stockage)
Facile à éliminer du produit final
Faible réactivité
27
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
28. •Substitut aux solvants organiques
apolaires
•Point critique pour T>31°C et P> 73
atm: développement de procédés à
basse température pour des produits
thermosensibles
•Propriétés comprises entre les
propriétés d’un fluide à l’état gazeux
et celles à l’état liquide: pouvoir
solvant « à géométrie variable »
-> dissolution sélective des composés
28
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
29. Un solvant de choix:
Pas de solvant résiduel à la fin du traitement (évacuation sous
pression atmosphérique)
Non toxique
Chimiquement inerte, pas de problèmes d’oxydation du
produit
Inodore
Non inflammable
Basse température critique
29
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
30. Applications industrielles:
L'agro-alimentaire : extraction/fractionnement de diverses
matrices (animales ou végétales) (remplace par exemple le
tétrachlorométhane CCl4, très toxique, dans le procédé de
décaféination), extraction d’arômes…
La pharmacie: extraits de plantes médicinales…
Les matériaux: purification de polymères, teintures…
La chimie: élimination de produits de réaction
La biochimie: purification d’antibiotiques…
30
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
31. • Substitut aux solvants organiques
polaires
• Point critique pour T>374°C et
P> 221 atm
- Non toxique, non inflammable,
recyclable
-Pouvoir solvant ajustable,
fonction de T° et de P
- Miscibilité totale avec solvants
organiques
- Faible solubilité de sels minéraux
31
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
32. Applications industrielles:
Extraction d’huiles essentielles
Traitement de solvants organiques toxiques
Transformation plus rapide de la biomasse en méthane et
utilisation comme carburant
Valorisation des sels minéraux issus de la biomasse sous
forme d’engrais…
32
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
33. •Etat liquide à Température
Ambiante
•Constitués d’ions et non pas de
molécules neutres
Avantages
•Propriétés de miscibilité propres
en fonction de la composition
chimique du sel
•Recyclage aisé (lavage,
séchage…)
• Non inflammable, non volatil,
non toxique
33
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
34. Peinture = Pigments + Polymère + Solvant + additifs
Remplacement des solvants organiques par l’eau
Peintures en phase aqueuse : phase liquide composée d’eau
(80%) et de solvants (alcools, éthers)
Hydrodiluables : émulsion du polymère dans l’eau (<0,5%
solvant)
Hydrosolubles : polymères dissous dans le mélange
eau/solvant
Mais également…
Peintures en poudre (sans solvant)
Peintures réticulables sous ultra-violets (polymérisation à la
lumière)
34
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
37. Les limites des biocarburants:
Besoins en carburant trop important
les dérivés pétroliers encore utilisés dans la fabrication de ces
biocarburants
le biodiesel "de seconde génération" obtenu par gazéification
de la biomasse lignocellulosique des plantes (ie à partir des
tiges
et des troncs) pour produire un hydrocarbure type GPL.
37
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
38. Polyéthylène, polypropylène, polyuréthane, polystyrène… Presque tous
les plastiques peuvent aujourd'hui être fabriqués à partir d'amidon.
Plastique ordinaire: temps dégradation 4 siècles
Bioplastique: 6 mois pour se transformer en
compost
38
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Développement Durable, La Chimie verte
40. Avantages:
-68% de gaz à effet de serre en moins par rapport aux matières plastiques
à base de combustibles fossiles.
-Dépendance moindre au pétrole étranger
-Bioplastiques 100% végétaux non-toxiques pour l’environnement.
-Recyclage possible
Inconvénients:
-Faible point de fusion
-la fabrication de matériaux Bioplastiques est encore souvent dépendante
du pétrole comme source d’énergie et de matériaux (machines agricoles,
transport, transformations matières premières)
-Le coût (le double des résines polymères traditionnelles)
-Opposition culture vivrière/culture industrielle
-Compostables sous certaines conditions
40
Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
41. Tensioactifs dans produits détergents
Partie hydrophile: dérivé de l'oxyde d'éthylène, issu du
raffinement du pétrole remplacé par un sucre extrait de la
paille de blé ou de la betterave.
Le groupement lipophile: est généralement un alcool de
colza, de tournesol, de l'huile de palme, etc.
Tensioactifs végétaux introduits dans les produits
phytosanitaires: optimise la sélectivité du traitement,
diminue les doses, et retient le produit sur la plante en cas de
ruissellement.
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Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
42. Végétal ne veut pas toujours dire biodégradable
L’énergie dépensée pour fabriquer ou recycler le
produit:
50% du coût du bioéthanol est ainsi lié aux levures
qui dégradent la cellulose en sucre.
Impact sur l’agriculture
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Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
43. «Le développement durable est le développement qui
satisfait les besoins des générations actuelles sans priver les
générations futures de la possibilité de satisfaire leurs propres
besoins » Go Harlem Brundtland « Our common future » 1987
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Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte
45. Le développement durable est le fils des médias.
3 dates clés:
1992 sommet de la Terre à RIO : Biodiversité (programme d’actions
décliné en agenda 21)
1997 conférence de KYOTO : Réchauffement climatique (réduction
des émissions de GES)
2002 sommet mondial du DD à JOHANNESBURG : Démographie
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Journée de formation Chime et
Développement Durable, La Chimie verte