Efficient and rapid multiscale approach of polymer membrane degradation and stability: Application to formulation of harmless non-oxidative biocide for polyamide and PES/PVP membranes

International audienceMembrane cleaning and disinfection is a bottleneck in the filtration processes of the food industry. Disinfection by oxidative agents, such as NaOCl, have been clearly identified as the main responsible of the accelerated ageing of polymer membranes. The development of new formulated biocide detergents allowing to respect the integrity of polymer membranes is our objective. A major difficulty to overcome is to have a method making it possible to rapidly demonstrate whether the membrane will age after a long-time contact with the biocide in industrial conditions of use. However, nowadays the estimation of membrane ageing is mainly achieved by long-time consuming methods, limiting biocide and detergent developments. This paper proposes an original approach allowing a time-efficient discrimination of biocide detergent prototypes with respect to the membrane long-term ageing. The methodology is firstly based on the use of microwaves activation to accelerate the membrane degradation (if any) in the biocide solution set at a concentration selected to avoid too severe degradations never reached at industrial scale. Secondly, the combination of MW results and short time filtration gives rapidly relevant information about the suitability (or not) of a tested prototype with respect to the membrane flux behaviour. ATR-FTIR characterisation is shown to be relevant as the single analytical tool to follow the entire approach. Finally, only the promising prototype enter in long-term filtration validation tests, with a real opportunity to avoid unnecessary experiments. For the sake of the demonstration, the methodology is applied aiming at the formulation of a non-oxidative formulated biocide detergent that can be used either for RO or UF. The results evidence a non-intuitive conclusion: the new biocide validated for RO polyamide membrane (fragile toward NaOCl biocide oxidant and hydrophilic) has to be avoided for the more chemically resistant but also more hydrophobic UF PES/PVP membrane

Mission Caucase. Arménie : La Préhistoire du Petit Caucase

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Mission Caucase. Arménie : La Préhistoire du Petit Caucase

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Integrated Modelling of pesticide fate in agricultural landscapes

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Modélisation Intégrée du devenir des Pesticides dans les Paysages agricoles (projet MIPP)

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Modélisation intégrée du devenir des pesticides dans les paysages agricoles

L'utilisation des pesticides en agriculture entraîne une contamination de la plupart des compartiments des écosystèmes (sol, eau, air) comme en témoignent les différents monitoring mis en place. Pour estimer le risque de contamination de ces compartiments et identifier les moyens de limiter cette contamination, il est nécessaire de développer une approche de modélisation qui décrive complètement les dynamiques et les voies de transfert des pesticides depuis l'échelle de la parcelle jusqu'à l'échelle du paysage, intégrant l'ensemble des compartiments. Jusque-là, le plus souvent, les approches de modélisation sont partielles car se focalisant chacune sur des dynamiques et compartiments spécifiques comme la dispersion atmosphérique d'une part, le transport par ruissellement de surface d'autre part ou encore la percolation vers les nappes souterraines. Cette communication présente un projet collaboratif pour la modélisation du devenir des pesticides qui rassemble six unités de recherche, soit une vingtaine de chercheurs et ingénieurs, pour développer un modèle intégré du devenir des pesticides à l'échelle du paysage. Ce modèle intégré permettra de prédire les concentrations en pesticides dans le sol, l'eau et l'air ainsi que les échanges dans et entre les différents compartiments sous l'influence conjointe de l'organisation spatio-temporelle des paysages et des pratiques agricoles à l'échelle d'un bassin versant. Le principe fondamental de cette démarche collaborative n'est pas de développer un nouveau modèle mais de réutiliser les approches de modélisation déjà développées dans chaque groupe de recherche et de les coupler via des plateformes de modélisation et simulation conçues pour faciliter la modélisation des agroenvironnements (plateformes OpenFLUID, SolVirtuel et RECORD). Cette communication présente alors les principes de la modélisation intégrée des pesticides à l'échelle du paysage qui est actuellement en cours de développement, et plus particulièrement les choix retenus pour i) la représentation spatiale des paysages agricoles (objets spatiaux, propriétés et connectivité spatiale), ii) les principaux processus considérés (distribution entre sol, culture et atmosphère ; transferts dans le sol et à la surface ; équilibres physico-chimiques ; émission vers l'atmosphère par volatilisation et dérive ; dispersion atmosphérique de la fraction volatile ; déposition gazeuse ; …) et iii) leur couplage spatio-temporel. Un des enjeux clés est de réussir le couplage à l'échelle du paysage de la modélisation de la dispersion atmosphérique avec la modélisation mise en oeuvre pour la modélisation des processus hydrologiques, et de représenter les échanges à l'interface surface/atmosphère à cette échelle. Les premiers résultats obtenus sur un bassin-versant viticole seront présentés

Modélisation intégrée du devenir des pesticides dans le paysage

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