De l’ozone pour dépolluer les eaux

Le Monde-sciences

Un polluant – l’ozone – peut se transformer en très efficace agent de dépollution. C’est la voie explorée par l’Institut polytechnique LaSalle-Beauvais (Oise) et l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). Elle pourrait déboucher sur un procédé innovant de décontamination de nappes phréatiques et de sols.

Le pouvoir désinfectant de l’ozone est connu et exploité de longue date, notamment dans le traitement des eaux usées. Ce gaz est en effet un très puissant oxydant. C’est du reste ce qui – à la différence de l’ozone de la stratosphère qui protège la Terre des rayons ultraviolets du Soleil – en fait, dans les basses couches de l’atmosphère, un élément très toxique, à l’origine des alertes estivales aux « pics d’ozone ». En conditions contrôlées, ce potentiel d’oxydation peut au contraire devenir salutaire, en servant à dégrader et à rendre inertes de multiples substances nocives pour l’environnement.

COCKTAILS DE POLLUANTS

Mené pendant trois ans par les deux partenaires, qui en ont financé à égalité le coût (600 000 euros), le programme de recherche OPOPOP (optimisations des paramètres d’ozonation en phase liquide pour des polluants multiples de sites pollués) s’achèvera mi-septembre. Avec des résultats « très prometteurs », assure Olivier Pourret, enseignant-chercheur en géochimie à LaSalle-Beauvais et responsable du projet. La technique mise au point, indique-t-il, permet de dégrader en quelques minutes des polluants habituellement difficiles à traiter ». Mais aussi d’éliminer simultanément des cocktails de polluants, comme on en trouve dans les milieux naturels où les contaminations sont souvent multiples.

Les chercheurs ont construit, à Beauvais, un prototype expérimental d’ozonation, en forme de colonne de sept mètres de haut, permettant de traiter 400 litres d’effluents en une dizaine de minutes, par réaction chimique avec de l’ozone injecté en circuit fermé. Le gaz, de formule chimique O3, est produit sur place à partir de l’oxygène (O2) de l’air. Des essais ont d’abord été réalisés sur différents polluants, seuls ou mélangés, tels que le benzène, le phénol, le cyanure ou le trichloréthylène. « Le système a été optimisé pour traiter simulaténement jusqu’à 25 molécules différentes », précise Olivier Pourret.

15 000 M3 DE DÉCHETS INDUSTRIELS

La méthode a ensuite été appliquée à des effluents réels, provenant des dépôts liquides (les lixiviats) d’une décharge de l’Oise : une ancienne carrière de calcaire de 4 hectares, abandonnée après la seconde guerre mondiale et devenue dans les années 1960 un  gigantesque dépotoir. Plus de 15 000 m3 de déchets industriels divers y ont été déversés, qui ont durablement souillé le sol et la nappe phréatique, gorgés de plus d’une centaine de substances polluantes.

Le terrain fait partie des quelque 180 sites « orphelins », ou « à responsables défaillants » – leur exploitant ou propriétaire n’étant pas identifié, étant insolvable ou refusant de faire face à ses obligations – dont l’Ademe a la responsabilité en France. Le plus souvent, il s’agit de sites industriels ou miniers désaffectés, chargés en produits toxiques. Dans le cas présent, l’établissement public a engagé 8 millions d’euros pour sécuriser et drainer la décharge, sur laquelle il exerce toujours une surveillance. Un champ d’expérimentation idéal, donc, pour tester l’ozonation. Ce que les chercheurs ont fait en prélevant des échantillons d’eau polluée et en les traitant dans l’installation pilote de l’Institut polytechnique.

UNE UNITÉ MOBILE

« Nous avons réussi, en trois ans, à maitriser le procédé industriel », indique Roland Marion, qui dirige les recherches sur la dépollution des eaux souterraines à l’Ademe. « La dépollution par l’ozone devient possible en termes techniques et économiques », ajoute Olivier Pourret.

La prochaine étape devrait être la mise au point d’une unité d’ozonation mobile, transportable sur un site pollué. Ce qui nécessitera de disposer, sur place, d’une capacité de production et de stockage d’ozone. Dans la foulée, les chercheurs envisagent ensuite d’élargir la technique au traitement non plus seulement des eaux, mais des sols contaminés.

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