Catalyse ozonation + fer zéro-valent : une solution prometteuse pour éliminer arsenic et nitrate de l’eau potable
Contexte et objectifs
L’article « Simultaneous removal of arsenic and nitrate from actual water by catalytic ozonation process with nanoparticles of zero-valent iron/optimization via Taguchi model », publié le 28 novembre 2025 dans la revue Applied Water Science, décrit une étude visant à évaluer l’efficacité d’un procédé de traitement de l’eau combinant ozonation catalytique et nanoparticules de fer zéro-valent (nZVI). (SpringerLink)
Ce procédé cherche à éliminer simultanément deux contaminants problématiques dans l’eau potable : l’arsenic (As) — un élément toxique — et le nitrate (NO₃⁻) — dont la présence est surveillée pour des raisons sanitaires. (SpringerLink)
Méthodologie
Les chercheurs ont travaillé sur de l’eau réelle provenant d’une source d’eau potable dans la province de Hamedan (ouest de l’Iran). (SpringerLink)
Les paramètres testés ont inclus notamment :
- le temps de contact (5 à 30 minutes),
- le pH (entre 6,8 et 7,8),
- la concentration initiale en arsenic (20 à 100 µg/L),
- la concentration initiale en nitrate (50 à 150 mg/L),
- la dose d’adsorbant (nanoparticules de nZVI) (0 à 1,25 g/L). (SpringerLink)
La caractérisation des nanoparticules de fer a été effectuée via des techniques comme la diffraction des rayons X (XRD), la microscopie électronique à balayage à émission de champ (FESEM) et l’analyse BET. (SpringerLink)
Les conditions optimales identifiées sont :
- concentration initiale en As de 60 µg/L,
- concentration initiale en NO₃⁻ de 100 mg/L,
- dosage de nZVI de 0,75 g/L,
- pH de 7,4. (SpringerLink)
Résultats
Dans ces conditions optimales, le procédé a permis une élimination simultanée d’arsenic et de nitrate avec une efficacité de 81,9 %. (SpringerLink)
Un premier calcul de coût estime que l’eau traitée via ce procédé pourrait coûter environ 0,05 USD par litre d’eau potable — ce qui suggère un potentiel économique intéressant, sous réserve d’une analyse plus approfondie. (SpringerLink)
Limites et perspectives
- Les résultats sont issus d’une étude en laboratoire, sur des échantillons d’eau « réelle » mais non sur un système à grande échelle. Une montée en échelle (pilotage, démonstration industrielle ou municipale) reste à réaliser pour évaluer la robustesse du procédé dans des conditions opérationnelles (variabilité de l’eau, volumes, coûts, gestion des sous-produits, etc.).
- Le coût de 0,05 USD/L reste à confirmer dans des conditions réelles — il faudra intégrer les coûts de maintenance, consommation énergétique, management des nanoparticules, retraitement des résidus, etc.
- La toxicité éventuelle, la stabilité ou la récupération des nanoparticules de nZVI après traitement — notamment pour éviter tout impact secondaire — devront être étudiées.
Intérêt pour les acteurs de l’eau & recommandations
Pour les acteurs publics ou privés impliqués dans le traitement d’eau potable — où la présence d’arsenic ou de nitrates est problématique — ce procédé représente une option prometteuse :
- une solution combinée, capable d’éliminer deux contaminants à la fois, ce qui peut simplifier la chaîne de traitement,
- des conditions opératoires (pH neutre, temps de contact court, dose modérée de nanoparticules) compatibles avec des installations de traitement — sous réserve d’évaluation à grande échelle,
- un coût prévisionnel attractif, potentiellement compétitif, si confirmé en pratique.
Nous recommandons, dans le cadre d’une stratégie R&D / innovation :
- de financer ou développer un pilote de traitement (échelle laboratoire → pilote → démonstrateur), afin d’évaluer l’efficacité, la reproductibilité, la gestion des nanoparticules, et les coûts réels.
- de procéder à une évaluation environnementale et sanitaire du procédé — notamment la récupération ou immobilisation des nanoparticules après traitement.
- d’analyser la faisabilité économique à long terme : coût global (investissement, exploitation, maintenance), comparatif avec les technologies existantes, économies potentielles, retour sur investissement.
Références & droits d’auteur
Cet article se base sur :
A. Abdipour, G. Asgari, A. Seid-Mohammadi, A. Rahmani & R. Shokoohi, « Simultaneous removal of arsenic and nitrate from actual water by catalytic ozonation process with nanoparticles of zero-valent iron/optimization via Taguchi model », Applied Water Science, publié en ligne le 28 novembre 2025. (SpringerLink)
Le texte original est en accès libre (open access). (SpringerLink)
Signature : Veille scientifique / R&D
