Brevet FR2781702A1 — publié le 20000204

-1- La présente invention est relative à l'utilisation de produits naturels à base d'algues marines du type algues brunes, fucales,goémon, laminairs, alginates, pour le traitement, la restauration des sols et des boues pollués par micropolluants métalliques, minéraux et organiques, en particulier: Les métaux lourds: Chrome, cobalt, nickel, cuivre, zinc, arsenic, molybdène, cadmium, baryum, mercure, plomb Les polluants minéraux: Cyanures, thiocyanates, composés ammoniums chlorures Les micropolluants organiques Les composés aromatiques, les hydrocarbures polycycliques, les hydrocarbures chlorés. Les besoins actuels en réhabilitation, restauration des sols pollués, ainsi qu'en protection de l'environnement se résume par le thème: Le sol, un patrimoine menacé. L'impact des pollutions du sous-sol sur les populations et les écosystèmes est a priori complexe à déterminer, ceci réside dans la méconnaissance du comportement des polluants dans le sol ou l'aquifère et de leur évolution dans le temps. Les techniques actuelles de stabilisation, de confinement et d'extraction des différents micropolluants imposent la mise en oeuvre d'importants moyens, généralement coûteux, avec utilisation de produits chimiques tels que les acides, les alcalins, chaux et soude caustique, solvants, surfactants, les oxydants et réducteurs dont les effets sont à prendre en compte vis à vis de la protection de l'environnement en fonction de leurs doses d'utilisation. L'utilisation du produit naturel d'algues marines du type algues brunes à savoir, Ascopyllum nodosum,Fucus serratus,Fucus vésiculosus, Laminaria digitata,Lumcindia hyperborea est une nouvelle solution technique pour le traitement et le confinement des micropolluants métalliques (métaux lourds), polluants minéraux et micropolluants organiques. Ces polysaccharides, polymères naturels, à base d'algues brunes, en provenance des mers froides, après traitement spécifique par hydrolyse, libèrent les éléments actifs, à savoir: - 2- Polymères des acides mannuroniques et guluroniques Alginate de sodium et de calcium Minéraux: magnésium,potassium, chlore,soufre phosphore Colloides organiques. Oligo- éléments:iode, fer, zinc, cuivre sélénium, molybdène,fluor manganèse,bore nickel, cobalt Protéines Vitamines Lipides Fibres solubres et insolubres L'idée nouvelle est d'utiliser la richesse des potentialités de ces éléments naturels provenant des algues brunes pour le traitement et le confinement des micropolluants métalliques, minéraux et organiques, ceci en fonction des propriétés exceptionnelles de ces polysaccharides; 1) Le fort pouvoir de rétention en eau dont le minimum est de 200 fois son poids. Cette propriété permet de fixer de l'eau, d'améliorer l'humidité du sol, de favoriser les échanges ioniques, de préserver et d'accélérer le développement des micro-organismes présents dans le sol ou additionnés selon le process de décontamination biologique mis en place. 2) Le pouvoir texturant, les fibres contenues dans les algues brunes sont généralement associées à des comportements d' hydratation (absorption,rétention, gonflement), lesquelles modifient la structure du sol ou du sédiment traité par les algues brunes.On peut citer l'expérience obtenu sur un pilote d'une vase de bord de Seine traité avec 500 g d' algues brunes par m3 de vase,de l'obtention après 1 mois de contact d'une perméabilité de 3 10 puissance moins 5, mesuré par induction ( appareil de Penda), suivi d'une fertilisation accélérée. 3) La capacité d'échange cationique CEC, est initialement d'un minimum de 80 à 120 meq / 100 mg selon la teneur en matières actives,en matières séches de 1' hydrolysat d'algues brunes - 3- En intégrant un facteur temps, ce CEC évolue positivement dans le sol par humidification biologique et peptisation,la capacité d'échange ionique augmente proportionnellement dans un facteur de 10, 100, voire plus, à 1' apparition des groupements hydroxydes et carboxyliques, selon un processus comparable à celui de la formation de 1' humine. Le rendement et 1' efficacité du CEC vis à vis des micropolluants métalliques est fonction: - de la forme ionique et de la biodisponibité des cations - de leur valence et leur hydratation - de l'état de saturation du complexe et du sol La figure lA illustre le mode de confinement de l'ion métal cadmium dans les polymères polysaccharides. Cette capacité totale d'échange CEC est la quantité maximale de cations que peut fixer le sol que l'on exprime en milliéquivalents pour 100 grammes. L'apport d'hydrolisat d'algues brunes améliore le CEC du sol ou du sédiment traité en fonction du taux de traitement 4) Le pouvoir tampon En présence de micropolluants minéraux,l' addition de polysaccharides apportés par les algues brunes améliore le pouvoir tampon du sol ou l'aptitude à s'opposer aux variations de pH,ce pouvoir est lié à la présence de colloZdes dans l'hydrolysat d'algues ) L' effet surfactant par modification du potentiel capillaire de l'eau interstitielle libre dans le sol. 6) La formation de membranes semi-perméables par les polyuronides (contenus dans l'algue marine) sur les particules du sol et sur les racines, qui assurent une pression osmotique permettant un passage rapide des éléments nutritifs et de l'eau du sol dans les racines, ainsi qu'une correction de l'érosion du sol. 7) L'apport de polysaccharides constitue une niche écologique pour le développement des micro-organismes avec l'amélioration du substrat et constitue un lieu priviliégé de biodégradation des micropolluants organiques - 4 - REVEND ICATIONS 1) Procédé de réhabilitation des sols, boues et sédiments pollués par des micropolluants organiques, minéraux et métalliques caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le milieu pollué des hydrolysats d'algues marines qui confinent ou dégradent les polluants. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les algues marines sont du type algues brunes en particulier les espèces laminaires suivantes: Ascopyllum nodosum, Fucus serratus, Macrocystis, Fucus vesiculosus, Laminaria digitata, Laminaria hyperboréa, Sargassum diaphanum. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les polluants métalliques confinés sont des métaux lourds en particulier le cadmium. 4) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les hydrolysats renferment des polysaccharides, en particulier des acides polyuronides.