Élimination du sélénium
Un projet financé par l'UE a montré que l'eau contaminée par le sélénium peut être assainie en perfectionnant une technologie déjà utilisée à cet effet. Une étude publiée dans la revue Journal of Environmental Quality par des chercheurs originaires de Suisse et des Pays-Bas a montré que la technologie normalement utilisée dans le traitement des eaux industrielles usées peut être adaptée en vue d'éliminer le sélénium contenu dans ces eaux. Cette technologie peut être transposée en vue de traiter les eaux usées domestiques. Le sélénium est un oligo-élément essentiel. Un régime alimentaire pauvre en sélénium peut en effet conduire à certains problèmes de santé. Par contre, il peut se révéler toxique lorsqu'il est consommé en excès et entraîner des troubles gastro-intestinaux, une fragilisation des ongles, une grande fatigue, des troubles neurologiques et dans certains cas extrêmes, il peut provoquer une cirrhose du foie et être fatal. On trouve le sélénium naturellement dans les sols et les engrais phosphatés, le plus souvent sous forme soluble appelée séléniate. Les formes solubles de sélénium sont problématiques car elles s'accumulent dans les tissus des petits organismes. On les trouve également dans les rivières sous forme de déchets agricoles, ce qui leur permet de remonter la chaîne alimentaire. À mesure que les concentrations augmentent, le risque d'empoisonnement au sélénium croît, ce qui cause des problèmes de reproduction et des anomalies congénitales chez les oiseaux et les animaux. La contamination au sélénium peut également provenir des activités anthropiques, notamment la combustion du charbon et les activités minières de sulfure. Des concentrations élevées de sélénium ont été enregistrées dans les nappes aquifères d'Irlande, de France et de certaines régions d'Europe. L'étude actuelle a évalué l'efficacité du réacteur UASB (pour Upflow Anaerobic Sludge Blanket) en vue d'éliminer le sélénium des eaux usées. Le réacteur UASB est un digesteur, ou une machine remplie de micro-organismes qui décomposent les déchets industriels ou agricoles. Dans ce réacteur, une couche de boue granulaire (ou lit de boue) est en suspension dans une cuve. Le flux ascendant des eaux usées permet de mettre le lit de boue en suspension et d'être ainsi dégradé par les micro-organismes anaérobiques. Les réacteurs produisent du méthane, qui est récupéré et utilisé comme source d'énergie, habituellement pour générer l'électricité nécessaire au chauffage des cuves de digestion. Ces réacteurs sont très efficaces et relativement peu onéreux. Ils ne sont toutefois pas adaptés à l'assainissement des eaux potables ou au traitement des eaux usées domestiques. Les micro-organismes qui digèrent le sélénium ne sont actuellement pas utilisés dans tous les réacteurs, car le cycle du sélénium n'est pas encore totalement compris. Sans avoir recours à ces micro-organismes, le sélénium peut être éliminé des eaux, mais une forme extrêmement toxique de sélénium peut être générée parallèlement. L'alkylat obtenu est soluble, et peut être aisément libéré dans l'environnement. La difficulté réside dans la mise au point d'un sélénium solide à partir de ces formes solubles que l'on trouve dans l'eau et le sol et de l'éliminer complètement. Si le sélénium soluble n'est pas totalement transformé, il restera dans l'eau et sera rejeté dans l'environnement. Dans cette étude, le réacteur a réussi à créer une forme solide de sélénium. Seulement dans le cas où l'on utilise des micro-organismes qui décomposent le sélénium, la température et les niveaux de pH restaient constants et la vitesse de l'élévation de l'eau vers le lit de boue était suivie de près. Lorsque la température ou le pH dans le réacteur fluctuait au cours de la digestion, ou lorsque le flux d'eau dans la cuve était trop important, le sélénium obtenu après digestion des micro-organismes se retrouvait sous forme de particules (ou granules) tellement petites qu'elles pouvaient être rejetées hors du système. Le sélénium se retrouve alors en pleine nature, ce qui représente une occasion manquée. Dans sa forme élémentaire, le sélénium est très précieux. Il est utilisé dans l'industrie du verre, dans la production chimique des pigments, et c'est un élément essentiel dans les tambours de photocopieurs et des imprimantes laser. On l'utilise également dans un matériau noir vitreux, vendu industriellement sous forme de billes. La récupération du sélénium à partir des eaux contaminées présenterait un avantage économique. Toutefois, les particules produites au cours de ce processus doivent être suffisamment grandes pour extirper la forme solide du réacteur. Si le réacteur UASB est utilisé pour assainir les eaux contaminées par le sélénium, il ne sera efficace que si les bactéries appropriées sont utilisées. Si le sélénium doit être récupéré pour être utilisé plus tard, l'environnement à l'intérieur du réacteur doit être contrôlé avec beaucoup de précaution. Les chercheurs ont découvert que les nanoparticules de sélénium obtenues dans des conditions moins contrôlées peuvent être récoltées suivant un processus distinct; la démarche reviendrait cependant plus cher que de simplement contrôler le fonctionnement du réacteur. Cette étude pourrait avoir des répercussions importantes sur le traitement de l'irrigation, l'exploitation minière et même sur l'eau potable. Ces travaux ont été financés dans le cadre de la bourse d'excellence TEAM du programme Marie Curie de l'UE, intitulé «Novel biogeological engineering processes for heavy metal removal and recovery».
Pays
Suisse, Pays-Bas