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Exposé en géochimie des hydrocarbures Thème : carbone organique total Présenté

Exposé en géochimie des hydrocarbures Thème : carbone organique total Présenté : Mohamed DIOP El Hadji birame SENE Serigne Fallou SALL Encadreur : Laurent P. M. NDOYE Plan d’étude Généralités Introduction Qu'est-ce que le COT ? Que mesure le COT ? Quels sont les composants de l'analyse du COT ? Effets/Nuisances Normes Traitements/Recommandations Importance de la mesure du COT Conclusion Généralités Quantité totale de matière organique exprimée en carbone (mg/L) contenue dans une solution Indique directement la charge organique d'une eau Fraction carbonée de la matière oxydable présente dans l'eau (exclut azote, fer, soufre...) Composée du carbone organique dissous (COD environ 90%) et du carbone organique particulaire (10%) COD représente la matière organique restante après filtration sur des membranes de 0,45 micromètre Généralités • Origine des matières organiques (MO) Naturelle : lessivage des sols, métabolisme des organismes vivants Anthropique (majoritaire) : rejets agricoles (lisiers, pesticides...), industriels et urbains • Teneur en MO liée à l'origine des eaux captées Nappes généralement peu chargées (ordre du mg/L) Eaux de surface à teneurs très variables selon les conditions météorologiques notamment (entre 5 et 12 mg/L) Etangs et retenues très chargées (pointes à 15 mg/L) • Permet de détecter ou suivre l'évolution d'une pollution Participe au contrôle de la qualité des eaux en association avec d'autres paramètres (oxydabilité au permanganate, examen bactériologique, pesticides...) Introduction • Le Carbone Organique Total (COT) est une mesure ou un indicateur des composés organiques (pollution organique) dans l'eau. Le carbone existe dans l'eau sous deux formes : le carbone inorganique IC et le carbone organique OC. Le carbone inorganique IC… n'est associé qu'à l'oxygène, par exemple, le dioxyde de carbone, le carbonate et le bicarbonate, tandis que le carbone organique OC… est associé à de nombreux éléments tels que l'hydrogène, l'azote, etc. et est de la matière organique. Introduction Relation des classes de teneur en carbone Qu'est-ce que le COT ? • Le COT est la mesure du niveau de molécules organiques ou de contaminants dans l'eau purifiée. Le COT est une technique analytique qui aide les organisations à comprendre si l'eau qu'elles utilisent est suffisamment pure pour leurs processus. Que mesure le COT ? • L'analyse du COT mesure les éléments suivants : • Carbone total (TC), • Carbone inorganique (CI), • Carbone organique total (COT), • Carbone organique purgeable (POC) et • Carbone organique non purgeable (NPOC). Quels sont les composants de l'analyse du COT ? • L'analyse du COT comporte trois parties : i- Échantillonnage ii- Oxydation iii- Détection Échantillonnage • Pour répondre aux réglementations requises, il est recommandé que le système d'échantillonnage dispose d'un échantillonnage, d'une acidification et d'un barbotage automatiques pour l'analyse du COT, d'une capacité de dilution automatique et d'un étalonnage automatique à l'aide d'un standard de stock unique afin d'améliorer la reproductibilité et d'augmenter le débit. Oxydation • Pour déterminer le niveau de COT, les carbones organiques doivent être oxydés. • Il existe plusieurs types de méthodes d'oxydation • Oxydation photocatalytique : les matières organiques se transforment en dioxyde de carbone en présence de lumière UV • Oxydation chimique : mélangez l'échantillon avec du persulfate dans une pour convertir les matières organiques en dioxyde de carbone • Combustion à haute température : mélangez l'échantillon avec le catalyseur d'oxydation dans une chambre chauffée à 95-100 degrés Celsius pour convertir les matières organiques en dioxyde de carbone. Détection • Les analyseurs de COT utilisent deux types de systèmes de détection, l'infrarouge non dispersif (NDIR) et les détecteurs de conductivité (direct et à membrane). • Les NDIR, qui se composent d'une source lumineuse, d'une cellule et d'une partie de détection, sont plus populaires en raison de problèmes de stabilité et d'interférence avec les détecteurs de conductivité. « Les deux types de détecteurs de conductivité sont sensibles aux interférences dues aux changements de pH et de température. De plus, toutes les techniques de conductivité souffrent d'interférences causées par des gaz tels que le dioxyde de chlore, le dioxyde de soufre ou d'autres gaz nocifs. Effets/Nuisances Présence de MO n'expose pas à un risque sanitaire propre Augmentation du COT peut révéler Contamination bactériologique (lisiers) ou pollution chimique (pesticides)) Conduit à une investigation (tests bactériologiques, identification de la MO) MO à l'origine de : Couleur et goût/odeur désagréables (reviviscence des algues, champignons, bactéries, sous-produits de la désinfection) Dépôts dans les conduits et zones de stockage Sous-produits indésirables voire toxiques de la désinfection de l'eau par réaction avec les composés halogénés ou l'ozone (trihalométhanes) Instabilité biologique de l'eau dans le réseau de distribution Normes Norme française Norme européenne Valeur indicative OMS 2 mg/L * Aucun changement anormal * - * Pour les unités de production desservant au moins 5 000 habitants Norme française Norme européenne Valeur indicative OMS 2 mg/L * Aucun changement anormal * - Traitements/Recommandations Deux types d'actions Curatives Objectif : élimination des MO par : i- Oxydation chimique ou coagulation partielle sur filtres (10 à 30% d'élimination) ii- Filtration sur charbon actif (complément) iii- Ozonation/filtration sur charbon actif ou ozonation/coagulation-floculation vi- Traitement classique coagulation-floculation-décantation-filtration et oxydation permet un rendement d'élimination de 50 à 80% Changement de point de captage Modernisation et amélioration de l'efficacité des filières de traitement (automatisation des contrôles, asservissements des pompes doseuses) Entretien des réseaux de distribution (purge, chloration, nettoyage...) Traitements/Recommandations Préventives • Objectif : contrôle des rejets, protection des ressources et maintenance du circuit d'alimentation en eau potable i- Respect des périmètres de protection ii- Développement de pratiques agricoles raisonnées iii- Abandon des ressources vulnérables • Entretien régulier des ouvrages et de leurs abords Typologie des eaux • Les types d'eau qui nécessitent généralement des tests de cette manière sont : • Approvisionnement public en eau potable • Eaux usées industrielles • L'eau dans les centrales électriques • Eau utilisée par les fabricants de produits pharmaceutiques • Utilisation de l'eau dans la fabrication de produits électroniques Importance de la mesure du COT • Le carbone organique total est l'un des paramètres les plus importants pour évaluer la charge organique de l'eau. L'analyseur TOC fonctionne selon le principe de base de l'oxydation du carbone organique et de l'analyse quantitative du dioxyde de carbone (CO2) formé dans un photomètre NDIR. Le processus d'oxydation peut se dérouler soit thermiquement (dans un réacteur à haute température), soit par voie chimique humide (à l'aide de rayons UV, un agent oxydant chimique comme le persulfate). Les usages • Le COT n'est pas une substance, mais un moyen de mesurer la matière organique et n'a donc aucune application. • Le carbone organique total est la première analyse chimique réalisée sur des roches pétrolières potentielles dans le forage pétrolier. Il est très important pour détecter les contaminants dans l'eau potable, l'eau de refroidissement, l'eau utilisée dans la fabrication de semi-conducteurs et l'eau à usage pharmaceutique. Conclusion • Le carbone organique total est la quantité de carbone lié dans un composant organique (qu'elles soient dissoutes ou en suspension). Il est souvent utilisé comme indicateur non spécifique de la qualité de l'eau. • Le carbone organique total (COT) est la différence entre le total du carbone (CT) et le carbone inorganique total (CIT). COT = CT - CIT. • CT : carbone organique et inorganique dans l’eau incluant le carbone élémentaire. • CIT : carbone inorganique contenu dans l’eau, carbone élémentaire, carbone total dioxyde. uploads/Industriel/ presentation-2.pdf