Brevet FR3109094A1 — publié le 20211015

Processus de traitement et dégradation des micropolluants organiques par fermentation des plantes La présente invention concerne une technique de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales. Dans le cas présent, ces plantes qui sont plus précisément des roseaux et des orties absorbent les micropolluants organiques contenus dans les eaux polluées. Elles sont ensuite récoltées puis immergées dans de l’eau afin de déclencher une fermentation. Le processus de fermentation est piloté par une analyse ciblée des micropolluants et par des objectifs de réduction par rapport aux quantités initialement détectées. Le processus selon l’invention est particulièrement destiné à détruire les micropolluants organiques contenus dans les orties et dans les roseaux utilisés pour l’assainissement des eaux usées ou qui ont été cultivées par des eaux contenant des polluants. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1. Processus de traitement et dégradation des micropolluants organiques par fermentation des plantes DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION L’invention concerne le domaine des techniques de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales. ART ANTERIEUR A ce jour, les plantes issues des processus de traitement des eaux usées sont peu valorisées en raison des micropolluants organiques qu’elles contiennent. Aussi, les eaux traitées sortant des stations de traitement et les eaux pluviales issues des surfaces urbanisées et des routes sont, dans la majeure partie des cas, rejetées dans des masses d’eaux superficielles comme les cours d’eau et les mers. Elles contribuent à la dégradation des milieux naturels en partie due à la pollution qu’elles contiennent. La pollution contient en partie des micropolluants organiques. De nombreuses études ont démontré que ces micropolluants issus des médicaments, des produits ménagers, des cosmétiques, des dérivés du pétrole sont très impactant pour l’environnement notamment les masses d’eau. Ceux-ci intègrent par la suite la chaîne alimentaire via les poissons ou autres animaux qui interagissent avec cet écosystème. Les eaux traitées sont peu utilisées en agriculture en raison des micropolluants qu’elles contiennent et qui se retrouvent in fine dans les plantes et peuvent de ce fait intégrer la chaîne alimentaire. Il a également été constaté que les macropolluants tels que l’azote et le phosphore contribuent eux aussi fortement à la dégradation des masses d’eau. Ils modifient considérablement les écosystèmes voire à l’extrême les stérilisent par eutrophisation. Cependant, l’azote et le phosphore sont avant tout des nutriments utilisés en agriculture. Ces nutriments deviennent une ressource précieuse. A notre connaissance, il n’existe pas de technique de traitement des plantes cultivées à partir des eaux usées. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention concerne une technique de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales. Dans le cas présent, ces plantes sont plus précisément des roseaux et des orties. Ces plantes absorbent les micropolluants organiques contenus dans les eaux polluées. Elles sont ensuite récoltées puis immergées dans de l’eau afin de déclencher une fermentation. Ce processus de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales comporte en première étape l’introduction des plantes récoltées ayant un grand nombre de micropolluants organiques détectés et de l’eau dans un contenant. Le processus se poursuit par une étape de fermentation du contenu du contenant. De préférence pour piloter cette étape de fermentation, on analyse la présence de micropolluants organiques au sein du contenu du contenant. Cette analyse de la présence de micropolluants organiques est une analyse ciblée par chromatographie d’une sélection de micropolluants organiques. Cette sélection de micropolluants comporte au moins plusieurs centaines de micropolluants d’une liste de micropolluants potentiels qui contient pesticides, médicaments, produits d’hygiène corporelle, produits domestiques, dérivés du plastique et autres produits toxiques. De façon pratique, sont mis en place des seuils de réduction des quantités de micropolluants initialement détectés en abondance ou en forte présence. Il est avantageux que la processus comporte une analyse de la présence d’agents pathogènes tels que les bactéries et virus au sein du contenu du contenant. De même sont mis en place des seuils de réduction des quantités d’agents pathogènes tels que les bactéries et virus initialement détectés au sein du contenu du contenant. En termes de dispositif, le dispositif de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales comporte un contenant et un contenu. Le contenant est un contenant globalement clos pour être à l’abri de l’oxygène c'est-à-dire en conditions anaérobies, disposant de moyens pour introduire les plantes cultivées et de moyens pour évacuer les gaz issus de la fermentation. Le contenu comporte les plantes récoltées ayant un grand nombre de micropolluants organiques détectés et de l’eau. Il comporte probablement également des matières en suspension. En termes d’utilisation, ce dispositif est utilisé pour la fermentation du contenu du contenant en conditions anaérobies. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés. montre en coupe l’étape de départ du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans des orties. montre en coupe l’étape finale du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans les orties. montre en coupe l’étape de départ du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans des roseaux. montre en coupe l’étape finale du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans les roseaux. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La présente invention concerne une technique de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes (2) cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales issues des surfaces urbanisées et des routes. La technique selon l’invention permet d’utiliser des eaux de diverses origines pouvant contenir des macropolluants et/ou des micropolluants organiques afin de cultiver des plantes. Ces plantes (2), qui sont dans notre cas présent les orties (2A) et les roseaux (2B), sont récoltées puis subissent un traitement permettant la dégradation des micropolluants organiques. En revanche, ce processus permet la conservation des éléments nutritifs et des oligoéléments contenus dans les plantes. Ainsi le produit final permet d’être valorisé. L’invention permet donc de transformer un grand nombre d’inconvénients en avantages. Elle permet de tirer profit de l’eau et des nutriments tout en traitant une grande majorité des micropolluants organiques. Elle est composée de plusieurs étapes de réalisation. Tout d’abord, au préalable les étapes d’un processus classique de culture de plantes à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales sont les suivantes. Les eaux usées / traitées / pluviales sont utilisées pour cultiver, via des systèmes d’irrigation, des plantes (2) telles que des orties (2A), des roseaux (2B) et des arbres. Alors ces plantes (2) absorbent l’eau pour assurer leurs besoins hydriques. Egalement ces plantes (2) absorbent les nutriments pour assurer leurs besoins nutritifs. En même temps, ces plantes (2) absorbent les micropolluants organiques et inorganiques. En partie les plantes (2) dégradent une partie des micropolluants organiques durant leur croissance et leur développement. Par contre une autre fraction des micropolluants est stockée au sein des plantes (2). Enfin les plantes (2) sont récoltées. Les étapes du processus de traitement selon l’invention des plantes (2) ainsi récoltées sont les suivantes. Dans une première étape, ces plantes (2) sont introduites dans un contenant (1) puis sont ensuite immergés dans de l’eau (4) dans ce même contenant (1). Un des objets de l’invention est que ce mélange d’eau (4) et de plantes (2) provoque une fermentation afin de dégrader les micropolluants organiques. A cette fin, on évitera d’utiliser de l’eau chlorée. De préférence, cette fermentation se fera en l’absence d’oxygène. Une ou plusieurs substances actives jouant le rôle de catalyseur peuvent être ajoutées. En ordre de grandeur, la masse d’eau (4) ajoutée est dans un facteur 10 par rapport à la masse des plantes (2) introduites. La figure 1 représente en coupe l’étape de départ du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans les orties (2A). En référence à ce dessin, le dispositif (D) comporte un contenant (1) avec un orifice contenant des orties (2, 2A), des matières en suspension (3), de l’eau (4), un tube (5), un bouchon (6) d’obstruction de l’orifice, un support (7). Cette disposition permet de réaliser la fermentation dans un contenant (1) quasiment clos, avec un orifice suffisamment grand pour pouvoir introduire les plantes (2), et une fois les plantes (2) introduites de refermer le contenant (1) par un bouchon (6), bouchon (6) muni d’un tube (5) de mise à l’air. Le tube (5) de mise à l’air libre permet d’évacuer les gaz produits par la fermentation. Ces gaz issus de la fermentation peuvent être simplement rejetés à l’air libre. Ils peuvent également être traités et potentiellement exploités. Dans ce mode de réalisation pour illustrer l’invention, le contenant (1) ne fait que quelques litres. Selon d’autres modes de réalisation, le contenant (1) peut avoir une forme, un orifice, un support et un volume différent de celui représenté du moment qu’il permette le processus de fermentation tel que décrit avec des fonctionnalités équivalentes. En particulier, le contenant (1) pourra dans un processus industriel prendre la dimension d’une cuve, d’une citerne disposant d’une large ouverture. La figure 2 représente en coupe l’étape finale du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans les orties (2A). En référence à ce dessin, le dispositif (D) comporte un contenant (1) avec un orifice contenant des résidus d’orties (2A), des matières en suspension (3), l’eau (4), un tube (5), un bouchon (6) permettant l’obstruction de l’orifice, un support (7). A noter que le contenu du contenant (1) est sous forme de soluté. La figure 3 représente en coupe l’étape de départ du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans les roseaux. En référence à ce dessin, le dispositif (D) comporte un contenant (1) avec un orifice contenant des roseaux (2, 2B), des matières en suspension (3), de l’eau (4), un tube (5), un bouchon (6) d’obstruction de l’orifice, un support (7). La figure 4 représente en coupe l’étape finale du processus de traitement des micropolluants organiques contenus dans les roseaux. En référence à ce dessin, le dispositif (D) comporte un contenant (1) avec un orifice contenant des résidus de roseaux (2B), des matières en suspension (3), l’eau (4), un tube (5), un bouchon (6) permettant l’obstruction de l’orifice, un support (7). A noter que le contenu du contenant (1) est sous forme de soluté. Pour piloter le processus de dégradation des micropolluants pendant la fermentation, il est avantageux de procéder à l’analyse de la présence de micropolluants dans le soluté. De façon préférentielle pour cette analyse, il est privilégié de détecter les micropolluants organiques par une analyse ciblée par chromatographie d’une liste de micropolluants organiques potentiels. Parmi les micropolluants recherchés, la majeure partie d’entre eux figurent dans la liste des polluants émergents réalisée par les agences nationales et européennes. A titre d’exemple en France, cette liste doit intégrer notamment les micropolluants émergents classés comme substances dangereuses par la directive cadre européenne sur l'eau et le plan national micropolluants 2016-2021. Aussi, cette recherche doit également intégrer la liste des micropolluants figurant dans la note technique du 29/01/18 relative à la recherche de micropolluants dans les eaux brutes et dans les eaux usées traitées de station de traitement des eaux usées et à leur réductions concernant les Départements et Régions d'outre mer. Cette liste contient pesticides, médicaments, produits d’hygiène corporelle, produits domestiques, dérivés du plastique et autres produits toxiques. Il est préconisé de faire des analyses à spectre large de micropolluants. La méthodologie préconisée est suffisamment sensible pour détecter des traces de micropolluants ( Ainsi piloté, le processus de fermentation va prendre plusieurs jours, voire semaines jusqu’à ce que soit observé la réduction jusqu’à une présence très faible des micropolluants organiques dans le soluté. En termes de seuil, il est recommandé de fixer des seuils à titre d’exemple où sur environ un millier de micropolluants organiques potentiels, que le processus de fermentation ait divisé en moyenne les micropolluants initialement détectés en abondance par un facteur d’au moins 5 et ceux en forte présence dans un facteur d’au moins 2. Il est avantageux que la processus comporte une analyse de la présence d’agents pathogènes tels que les bactéries et virus au sein du contenu du contenant (1). De même sont mis en place des seuils de réduction des quantités d’agents pathogènes tels que les bactéries et virus initialement détectés au sein du contenu du contenant (1). A titre d’exemple en France, un objectif serait d’atteindre le niveau de qualité sanitaire des eaux usées traitées de qualité A par analogie à l'arrêté du 2 août 2010 relatif aux eaux résiduaires urbaines. Enfin après fermentation, il est mesuré la présence des nutriments tels que l’azote et le phosphore. En termes d’application industrielle, le processus de traitement selon l’invention est particulièrement destiné au traitement des micropolluants organiques contenus dans les plantes issues d’une culture irriguée par diverses eaux polluées. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de processus à différentes échelles de production. Processus de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes (2) cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales caractérisé en que qu’il comporte l’introduction des plantes (2) récoltées ayant un grand nombre de micropolluants organiques détectés et de l’eau (4) dans un contenant (1). Processus selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu’il comporte une étape de fermentation du contenu du contenant (1). Processus selon la revendication 2 caractérisé par le fait le processus comporte une analyse de la présence de micropolluants organiques au sein du contenu du contenant (1). Processus selon la revendication 3 caractérisé par le fait que l’analyse de la présence de micropolluants est une analyse ciblée par chromatographie d’une sélection de micropolluants organiques. Processus selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la sélection de micropolluants comporte au moins plusieurs centaines de micropolluants dont des pesticides, des médicaments, des produits d’hygiène corporelle, des produits domestiques et des dérivés du plastique. Processus selon la revendication 4 caractérisé par le fait qu’est mis en place des seuils de réduction des quantités de micropolluants initialement détectés en abondance ou en forte présence. Processus selon la revendication 2 caractérisé par le fait le processus comporte une analyse de la présence d’agents pathogènes tels que les bactéries et virus au sein du contenu du contenant (1). Processus selon la revendication 7 caractérisé par le fait qu’est mis en place des seuils de réduction des quantités d’agents pathogènes tels que les bactéries et virus initialement détectés au sein du contenu du contenant (1). Processus selon l’une quelconques des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que les plantes (2) cultivées sont des orties (2A). Processus selon l’une quelconques des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les plantes (2) cultivées sont des roseaux (2B). Dispositif (D) de traitement et de dégradation des micropolluants organiques contenus dans les plantes cultivées à partir des eaux usées, des eaux traitées sortant des stations de traitement et des eaux pluviales caractérisé en que qu’il comporte un contenant (1) dont le contenu comporte des plantes (2) récoltées ayant un grand nombre de micropolluants organiques détectés et de l’eau (4). Utilisation du dispositif (D) selon la revendication 11 caractérisée en ce que ce dispositif est utilisé pour la fermentation du contenu du contenant (1) en conditions anaérobies.