Procédé hybride couplant adsorption et photocatalyse pour le traitement de l'eau PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Procédé hybride couplant adsorption et photocatalyse pour le traitement de l'eau PDF full book. Access full book title Procédé hybride couplant adsorption et photocatalyse pour le traitement de l'eau by Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).). Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Aujourd'hui, la présence de molécules toxiques dans les cours d'eau et le sous-sol entraîne des conséquences néfastes pour l'environnement. En effet, même à faible concentration, les expositions à long terme et les effets de mélange impliquent des risques pour la santé humaine. La persistance de ces polluants peut s'expliquer par l'inefficacité des méthodes conventionnelles de traitement des eaux industrielles. Les traitements biologiques classiques n'éliminent pas ces molécules, un traitement tertiaire final est donc nécessaire. Actuellement, les procédés d'oxydation avancée (photocatalyse, ozonation, Fenton H2O2/Fe2+, O3/UV ou O3/H2O2...) suscitent un grand intérêt. Parmi ces techniques, la photocatalyse consiste à utiliser un photocatalyseur sous irradiation UV pour oxyder les polluants présents dans l'eau. La plupart des études ont été réalisées avec de la poudre de TiO2, mais son principal inconvénient est le coût élevé de la filtration finale. Pour éviter cette opération, le catalyseur peut être déposé sur un matériau tel que le verre, le métal, les adsorbants... Un adsorbant tel que le charbon actif (CA) semble être un bon candidat pour ce procédé. En effet, le polluant peut être éliminé de l'eau, concentré à proximité du catalyseur et dégradé par photocatalyse. Malheureusement, l'irradiation des CA granulaires n'est pas facile et les fibres de charbon actif (ACF) se présentent comme une solution alternative pertinente : les ACF ont une surface spécifique élevée qui convient à l'adsorption et une forme adéquate pour l'irradiation UV. Dans cette thèse, la molécule cible choisie est la Ciprofloxacine (antibiotique) et le catalyseur TiO2 a été déposé sur un support en utilisant la technique de dépôt chimique en phase vapeur à partir d'un précurseur organométallique (MOCVD). Dans un premier temps, une étude cinétique de l'oxydation photocatalytique utilisant le verre comme support a été conduite pour montrer l'activité photocatalytique du dépôt sous irradiation UV de LED (365 nm). Ensuite, plusieurs ACF ont été comparées en termes de propriétés physiques et de cinétiques d'adsorption afin de sélectionner la plus adéquate. Enfin, un processus séquentiel impliquant l'adsorption sans UV et la photocatalyse sous UV a été mis en oeuvre en utilisant ce matériau composite avec une analyse complète des phases liquide (HPLC-MS, COT...) et solide (BET, SAXS...).
Author: Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Aujourd'hui, la présence de molécules toxiques dans les cours d'eau et le sous-sol entraîne des conséquences néfastes pour l'environnement. En effet, même à faible concentration, les expositions à long terme et les effets de mélange impliquent des risques pour la santé humaine. La persistance de ces polluants peut s'expliquer par l'inefficacité des méthodes conventionnelles de traitement des eaux industrielles. Les traitements biologiques classiques n'éliminent pas ces molécules, un traitement tertiaire final est donc nécessaire. Actuellement, les procédés d'oxydation avancée (photocatalyse, ozonation, Fenton H2O2/Fe2+, O3/UV ou O3/H2O2...) suscitent un grand intérêt. Parmi ces techniques, la photocatalyse consiste à utiliser un photocatalyseur sous irradiation UV pour oxyder les polluants présents dans l'eau. La plupart des études ont été réalisées avec de la poudre de TiO2, mais son principal inconvénient est le coût élevé de la filtration finale. Pour éviter cette opération, le catalyseur peut être déposé sur un matériau tel que le verre, le métal, les adsorbants... Un adsorbant tel que le charbon actif (CA) semble être un bon candidat pour ce procédé. En effet, le polluant peut être éliminé de l'eau, concentré à proximité du catalyseur et dégradé par photocatalyse. Malheureusement, l'irradiation des CA granulaires n'est pas facile et les fibres de charbon actif (ACF) se présentent comme une solution alternative pertinente : les ACF ont une surface spécifique élevée qui convient à l'adsorption et une forme adéquate pour l'irradiation UV. Dans cette thèse, la molécule cible choisie est la Ciprofloxacine (antibiotique) et le catalyseur TiO2 a été déposé sur un support en utilisant la technique de dépôt chimique en phase vapeur à partir d'un précurseur organométallique (MOCVD). Dans un premier temps, une étude cinétique de l'oxydation photocatalytique utilisant le verre comme support a été conduite pour montrer l'activité photocatalytique du dépôt sous irradiation UV de LED (365 nm). Ensuite, plusieurs ACF ont été comparées en termes de propriétés physiques et de cinétiques d'adsorption afin de sélectionner la plus adéquate. Enfin, un processus séquentiel impliquant l'adsorption sans UV et la photocatalyse sous UV a été mis en oeuvre en utilisant ce matériau composite avec une analyse complète des phases liquide (HPLC-MS, COT...) et solide (BET, SAXS...).
Author: Affoue Loukou (docteur en génie des procédés).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Cette étude s'inscrit dans la thématique du développement de méthodes économiquement viables de traitement de la pollution des eaux usées réfractaires aux procédés (biologiques) classiques. Les technologies d'oxydation avancée intégrant une phase hétérogène telles que l'ozonation catalytique ou la photocatalyse font partie des techniques les plus efficaces. L'ozonation a été couplée avec un matériau issu du recyclage et de la valorisation de déchets de Côte d'Ivoire. L'objectif de cette étude était d'élaborer des méthodes hybrides couplant l'adsorption et ces méthodes d'oxydation avancée pour éliminer des micropolluants organiques phénolés. La molécule de 2,4-diméthylphénol (2,4-DMP) a été choisie comme polluant modèle et les essais ont été réalisés sur une solution aqueuse synthétique de 2,4-DMP et sur une eau usée réelle contenant ce micropolluant. La première partie du travail a consisté en l'élaboration du matériau innovant, dans des conditions opératoires variables. Les charbons actifs ont été préparés à partir de branches de rônier et de tiges de bambou. La caractérisation texturale, structurale et physicochimique des adsorbants a été réalisée avec les techniques classiques, montrant d'excellentes propriétés, notamment des surfaces BET supérieures à 840 m2.g-1. Les matériaux élaborés ont été testés dans un procédé d'adsorption du 2,4-DMP, montrant de bonnes capacités d'élimination, autant avec la solution aqueuse synthétique qu'avec l'effluent réel. Ces essais ont permis de sélectionner un charbon actif à base de branches de rônier (CAR) pour les tests de procédés d'oxydation. L'efficacité de l'apport de ce charbon actif a été testée sur un pilote de traitement, couplant l'ozonation et l'adsorption. Deux modes de couplage ont été testés, un traitement simultané ozonation/adsorption et un traitement séquentiel ozonation suivie de l'adsorption et les comparaisons avec un procédé d'ozonation simple ont été analysées. Dans les deux cas, l'ajout de charbon actif a eu un effet positif sur la cinétique globale de dégradation de la molécule de 2,4- diméthylphénol avec cependant un résiduel de COT difficile à éliminer. Il a été démontré que ce charbon actif était promoteur de radicaux libres, agissant aussi bien en phase homogène qu'hétérogène. Quatre mécanismes ont ainsi pu être mis en évidence dans le phénomène d'élimination du micropolluant : l'adsorption, l'oxydation moléculaire et l'oxydation radicalaire homogène et hétérogène. Enfin, des essais de dégradation photocatalytique ont été menés avec un catalyseur composite, TiO2/charbon actif (fibres) et avec du TiO2 en poudre et déposé sur plaque de verre. L'irradiation a été effectuée avec une lampe UV dans un réacteur batch classique, donnant de bonnes efficacités puis avec un panneau de LEDs à 365 nm dans un réacteur plan fonctionnant en boucle fermée. Deux modes de fonctionnement ont été testés : un mode simultané adsorption/photocatalyse qui n'a pas permis de mettre en évidence l'apport de l'irradiation et un mode séquentiel. Ce second mode opératoire a permis de mettre en évidence l'effet photocatalytique du dépôt pour une durée d'irradiation suffisamment longue.
Author: Hakim Dehouli Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 176
Book Description
Cette étude a pour objet la mise en place d’un procédé de traitement des effluents aqueux industriels chargés en matières organiques et difficilement traitables par voie biologique. Ce procédé hybride couple l’adsorption sur des charbons actifs et l’oxydation par l’ozone au sein d’un unique réacteur. La première partie de cette étude concerne les interactions binaires entre les différents éléments du procédé : l’adsorbant et l’ozone. Cette étude permet d’améliorer la compréhension des mécanismes fondamentaux ; notamment le mécanisme (radicalaire ou moléculaire) de décomposition de l’ozone en présence de charbon actif mais également l’influence de l’ozone sur les propriétés chimiques et structurales du charbon actif et les modifications induites sur ses capacités d’adsorption. La présence de charbon actif permet une augmentation de la décomposition de l’ozone conduisant ainsi à la formation de radicaux libres HO●. L’ozonation ne modifie pas les propriétés structurales du charbon actif mais conduit à des modifications de ses propriétés chimiques notamment par une augmentation des fonctions oxygénées de surface. Les capacités d’adsorption du CA se voient également augmenter. Le procédé hybride O3 / CA permet une amélioration de l’abattement en COT et conduit à l’élimination totale des composés phénoliques présent en solution.
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Book Description
Le travail de thèse se focalise sur des procédés de traitement d'air chargé en composés organiques volatils (COV). Il se situe à la fois dans une optique de génération de connaissances mais se place aussi dans le secteur économique et plus spécifiquement dans le développement de nouveaux procédés de protection de l'environnement. Dans un premier temps, les équilibres d'adsorption sur zéolithes hydrophobes sont déterminés pour différents solvants industriels en corps purs et en mélange. La modélisation de mélanges binaires par l'approche des solutions adsorbées idéales et réelles est abordée. Dans un second temps, un procédé d'oxydation de COV est mis en œuvre et utilisé. Il utilise à la fois les caractéristiques adsorbantes d'une zéolithe et les propriétés photocatalytique du dioxyde de titane. Le matériau est tout d'abord préparé par imprégnation sol-gel, puis caractérisé par analyse chimique, diffraction X, détermination de la micro et mésoporosité, et des propriétés d'adsorption. Différentes conditions opératoires sont étudiées et leur influence sur les performances du systèmes sont discutées. Dans un dernier temps, une comparaison est effectuée avec la régénération des zéolithes chargées en COV par photolyse V-UV. La grande efficacité de ce procédé est prouvée. Les limites et les perspectives de développement des procédés sont indiquées
Author: Tony Merle Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 172
Book Description
Les molécules organiques bio-récalcitrantes ou toxiques issues des eaux résiduaires industrielles ne peuvent être traitées par des procédés conventionnels tels que la dégradation biologique. Pour cela, des techniques plus poussées et coûteuses doivent être utilisées comme par exemple l’incinération, l’oxydation ou l’adsorption. Ici, un procédé d’oxydation avancé original a été étudié : un couplage utilisant à la fois l’adsorption et l’oxydation de la matière organique. En effet il a été montré que la présence de charbon actif ou de zéolithes hydrophobes, comme la faujasite, favorise la décomposition de l’ozone en radicaux hydroxyles. Ces radicaux hydroxyles (HO° : E°=2,8 V) ont un pouvoir oxydant plus important que la molécule d’ozone elle-même (O3 : E°=2,07 V) et présentent une faible sélectivité. Ils permettent donc d’augmenter l’efficacité de l’oxydation. La première partie de ce travail est consacrée à la compréhension des interactions entre l’ozone et les adsorbants. La décomposition de l’ozone est favorisée en présence de charbon actif mésoporeux mais au prix de la dégradation de la structure poreuse. En revanche, la structure de la faujasite n’est pas modifiée sous l’action de l’ozone mais l’effet sur la formation de radicaux hydroxyles est très faible. Le nitrobenzène et le 2,4-dichlorophénol ont ensuite été utilisés comme molécules modèles pour tester le procédé. Les essais d’adsorption ont mis en évidence que les charbons actifs sont de meilleurs adsorbants que la faujasite. Le couplage ozone/adsorbant s’avère être efficace avec les charbons actifs pour traiter les molécules difficilement ozonables comme le nitrobenzène. En revanche, il est peu efficace pour éliminer des molécules facilement ozonable comme le 2,4 dichlorophénol ou lorsque la faujasite est utilisée comme matériau. Enfin, une utilisation en mode séquentiel, adsorption puis régénération à l’ozone, permet d’augmenter la durée de vie des charbons actifs d’un facteur 2,1 à 2,7 selon le charbon actif utilisé. Dans une dernière partie, une application avec un effluent industriel a été réalisée. L’adsorption des matières organiques contenues dans cet effluent est compromise car la taille des espèces est trop importante par rapport à celle des pores des charbons actifs : l’adsorption n’a donc lieu que sur la surface externe. De plus, le couplage simultané ozone/charbon actif n’améliore pas les rendements d’élimination. Par contre, l’utilisation du procédé en mode séquentiel permet d’augmenter la durée de vie du charbon actif par rapport à une simple adsorption
Author: Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).)
Author: Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).)
Author: Affoue Loukou (docteur en génie des procédés).)
Author: Hakim Dehouli
Author: Ahmed Belasri
Author: 
Author: Tony Merle
Author: Yunny Meas
Author: Universidade de Coimbra