Axe PErSeVAL
Le cœur de l’activité repose sur la caractérisation, l’étude du transport de polluants et le traitement par voie physique, chimique, physico-chimique et/ou biologique des effluents gazeux et aérosols solides et liquides, des sols contaminés et des eaux usées. En couplant études expérimentales, modélisations et simulations numériques, il s’agit de répondre à des problématiques scientifiques et enjeux industriels liés à la protection de l’environnement. Afin de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu et d’évaluer les performances des procédés étudiés tout en analysant les risques associés, des expertises se sont développées autour d’un ensemble d’outils et d’équipements complémentaires pour caractériser les solides (e.g. granulomètre laser, BET, porosimètre à mercure, PIV, MEB-EDX, pycnomètre à hélium, analyseur élémentaire CHONS-Cl) et les composés organiques et inorganiques contenus dans les matrices liquides (e.g. chromatographie liquide (HPLC couplées à l’UV/DAD, fluorescence, conductivité, MS, MS/MS), chromatographie en phase gazeuse (e.g. GC couplés au FID, MS, …), ICP couplés à l’AES ou MS), dont les composés cibles ont pu être extraits d’une matrice solide et/ou concentrés auparavant (e.g. lyophilisateur, ASE, minéralisateurs acide & fusion alcaline, SPE, évaporateur rotatif).
Certains équipements sont plus spécifiques aux applications du traitement de l’air, des sols et des eaux :
air
Filtration des aérosols
Adsorption des gaz et vapeurs
Métrologie et traitement
Air : deux bancs instrumentés EOLE I et II pour l’étude de la filtration des aérosols liquides ou solides et un banc d’essai MEFIANCE (Mesure de l’Efficacité des Filtres vis-à-vis des Aérosols Nanométriques Chargés ou Electriquement Neutres) dédié à l’étude de la filtration de particules nanométriques.
collaborations étroites avec d’autres laboratoires du pôle EMPP (LEMTA, LERMAB) mais également avec d’autres pôles (M4)
Equipement de caractérisation texturale (porosité, surface spécifique) :
(ci-dessus) modèle « Tristar » de chez Micromeritics (pour réaliser des isothermes classiques d’azote à 77 K)
et (à droite) le modèle “3Flex » de chez Micromeritics (également pour réaliser des isothermes d’azote à 77 K mais aussi d’eau et d’autres gaz (e.g. CO2) et vapeurs corrosives (toluène) à T ≥ 0°C).
sols
Traitement physico-chimiques
Oxydation et réduction
Transport de polluants dans le sol
Caractérisation des sols
- Sols : un banc d’expérimentation en colonnes et un mini-lysimètre de laboratoire sont à disposition pour les études du transport de polluants. Le traitement par oxydation, réduction ou lavage peut s’effectuer en utilisant une boîte à gants, une table d’agitation en enceinte thermostatée et des réacteurs en verre. Un accès aux équipements de la station expérimentale située à Homécourt dans le cadre du GISFI, avec en particulier 24 lysimètres de 2 m3 instrumentés et enterrés, et des parcelles pour la mise en œuvre de traitements à l’échelle du terrain.
partenariat avec les laboratoires LSE, LIEC et Géoressources (pôle OTELo) dans le cadre du Groupement d’intérêt scientifique sur les friches industrielles, GISFI.
Lysimètres depuis l’échelle laboratoire jusqu’à l’échelle du terrain.
eaux
Zones de rejet végétalisées
Procédés biologiques, photocatalytiques et électrochimiques
Micropolluants
Benchmark
- Eaux : un banc instrumenté combinant (ou non) nanofiltration et électrolyseurs (avec mise en œuvre d’oxydation/réduction avancées ou non) connectés à un multi-potentiostat, un réacteur d’électrodialyse (procédé hybride échange d’ions-électrolyse), un réacteur de photocatalyse avec immobilisation du photocatalyseur. Un accès à des équipements du type drones aquatiques et aériens est rendu possible via le réseau de la ZAM, notamment dans le cadre des travaux effectués sur les zones de rejets végétalisées (ZRV).
partenariat avec les laboratoires LCPME (pôle CPM) et LIEC (pôle OTELo) dans le cadre de la ZAM (Zone Atelier Moselle)
Procédés physico-chimiques pour le traitement des eaux :
(ci-dessus) banc instrumenté nanofiltration/électrolyse connecté à un multi-potentiostat,
(à gauche) réacteur d’électrodialyse (Pilote IEX-EDMB),
(à droite) réacteur de photocatalyse avec photocatalyseur immobilisé.
