MECAFLOC – Floculation et sédimentation des matières en suspension transportées par les rivières le long des bassins versants : mécanismes, influence des propriétés physico-chimiques du milieu et recherche de nouveaux floculants

L’exploitation minières (ancienne ou récente) à un impact majeur sur l’amplification des processus d’érosion naturelle qui se caractérise par une augmentation du transport solide le long des rivières. Ces phénomènes de type « eaux rouges », particulièrement visibles lors des événements pluvieux, correspondent au transport de matières en suspensions minérales (MES) (oxyde de fer par exemple) et sont responsables de phénomènes d’engravement en aval des bassins versants. Lorsque ces MES, transportées par les cours d’eau, pénètrent à l’interface rivière/lagon (interface eau douce/eau salée), leurs mécanismes de sédimentation sont fortement impactés par la salinité du milieu. Ces modifications ont tendance à accélérer leur sédimentation ou leur agrégation et donc à impacter fortement les zones côtières.

Pour éviter cela, des bassins de décantation sont disposés le long des cours d’eau sur les massifs miniers pour permettre la séparation de ces MES. Des efforts ont été effectués pour améliorer l’efficacité de ces bassins, mais les MES associées à certains substrats ne sédimentent que très lentement. Il est alors nécessaire d’avoir recours à l’utilisation de floculants et de coagulants pour accélérer le processus de séparation de ces MES. Cependant, l’utilisation de ces produits n’est pas optimisée, et dans certains cas plusieurs semaines sont encore nécessaires pour obtenir une sédimentation complète des MES. L’efficacité de ces floculants ou coagulants est variable suivant la nature du substrat et les conditions physico-chimiques du milieu. Leurs coûts et leurs impacts sur l’environnement sont également des questions d’importance.

Un travail de recherche est donc nécessaire pour mieux appréhender les mécanismes de floculation et de sédimentation des MES en fonction de leur nature minérale et des propriétés physico-chimiques du milieu (salinité et pH, par exemple). Cet objectif sera atteint par la mise en place au laboratoire de dispositifs de suivi in situ des phénomènes de floculation à l’aide de mesures optiques et de l’enregistrement de films des fronts de sédimentation. À cette occasion, l’efficacité de différents produits floculant sera testée, notamment en mettant l’accent sur de nouvelles molécules naturelles (biofloculants) qui présentent l’avantage d’un impact plus faible sur l’environnement que les floculants chimiques conventionnels. Les résultats de ces expériences réalisées au laboratoire seront utilisés pour modéliser les mécanismes d’agrégation/floculation à l’aide des développements récents des méthodes de simulations des phénomènes non linéaires.

Financements : CRESICA, programme « Au fil de l’eau » (CDEI)

Partenaires du projet : IAC – UNC (ISEA)

Référent pour ISEA et responsable du projet : Michaël Meyer