Devenir des floculants à base de POLyacrylamide dans les boues, les eaux industrielles et les eaux naturelles et impact potentiel sur les écosystèmes AQUAtiques – AquaPOL

Les floculants sont largement utilisés dans de nombreux domaines industriels (agro-alimentaire, industries minérales, industries chimiques, potabilisation de l’eau, traitement des eaux usées…) pour améliorer la séparation solide/liquide dans les eaux contenant des matières en suspension. En France, parmi les industriels utilisateurs de floculants, les industries du granulat occupent une place particulière. L’utilisation des floculants permet d’une part d’augmenter le taux de recyclage des eaux de procédés, et d’autre part de diminuer les volumes de boues et donc les surfaces des bassins de lagunage. En général, ces lagunes ne sont pas étanches, ce qui peut entraîner des échanges avec le milieu environnant (percolation de l’eau vers les aquifères, fuites d’eaux clarifiées dans les cours d’eau…). Une dissémination des floculants dans les eaux souterraines et de surface est alors possible. Compte-tenu de ces éléments, la question de l’innocuité des floculants émerge peu à peu comme une problématique environnementale. Les floculants incriminés sont composés essentiellement de polyacrylamide, un polymère synthétisé à partir d’acrylamide et d’acide acrylique. Le produit commercial contient en quantité résiduelle de l’acrylamide substance classée comme cancérigène de niveau 2, mutagène de niveau 2 et toxique pour la reproduction de niveau 3. La problématique environnementale n’est pas liée au polyacrylamide, considéré unanimement comme non-toxique, mais à l’acrylamide et aux produits de dégradation du polyacrylamide. Bien que l’usage des floculants soit aujourd’hui considéré comme un enjeu environnemental important par les autorités administratives en charge de la protection des espaces naturels (DREAL) et par les industriels utilisateurs de floculants, il n’existe aucune étude scientifique complète et multidisciplinaire qui puisse leur apporter des réponses quant aux risques liés à cet usage et leur permettre de prendre éventuellement les mesures appropriées. Dans ce cadre, le projet « AquaPol » a pour objectif global d’étudier le comportement du polyacrylamide et de l’acrylamide dans les boues, les eaux naturelles et de procédés et leur impact sur l'équilibre des écosystèmes aquatiques, afin de mieux appréhender les risques pour l’environnement et la santé, engendrés par l’utilisation de ces floculants. L’accent sera mis sur le contexte particulier de l’industrie du granulat dont les installations sont de plus en plus utilisatrices de floculants à base de polyacrylamide. Il s’agit d’un projet de recherche appliqué qui associe des disciplines scientifiques variées : métrologie, génie des procédés, géochimie, microbiologie, éco-toxicologie, hydrogéologie. Le cœur de ce projet est basé sur la caractérisation in situ de la dissémination de l’acrylamide, du polyacrylamide et de ses produits de dégradation en lien avec les caractéristiques physico-chimiques, microbiologiques, hydrologiques et hydrogéologiques des milieux étudiés. Autour de cette étude s’articuleront une évaluation environnementale de l'utilisation des floculants dans l'industrie des granulats, des développements analytiques, une étude éco-toxicologique des substances cibles, une caractérisation au laboratoire des mécanismes de transfert et de dégradation, une modélisation du transfert dans le milieu naturel à partir de l’introduction de ces produits dans le procédé de floculation. L’ensemble de ces activités sera mené en maintenant un lien fort entre les travaux de laboratoire, de modélisation et les observations sur les sites choisis pour les besoins de l’étude. La finalité de l’étude vise à apporter aux utilisateurs et producteurs ainsi qu’aux pouvoirs publics les éléments scientifiques nécessaires à la mise œuvre d’une réponse appropriée et concertée aux questions d’environnement, de santé publique et d’efficacité industrielle liées à l’emploi de floculants à base de polyacrylamide.