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Procede Hybride Couplant Adsorption Et Photocatalyse Pour Le Traitement De Leau
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Book Synopsis Procédé hybride couplant adsorption et photocatalyse pour le traitement de l'eau by : Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).)
Download or read book Procédé hybride couplant adsorption et photocatalyse pour le traitement de l'eau written by Thibaut Triquet (docteur en génie des procédés).) and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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...).
Book Synopsis Couplage adsorption-procédés d'oxydation avancée pour l'élimination de polluants biorécalcitrants en milieu aqueux by : Affoue Loukou (docteur en génie des procédés).)
Download or read book Couplage adsorption-procédés d'oxydation avancée pour l'élimination de polluants biorécalcitrants en milieu aqueux written by Affoue Loukou (docteur en génie des procédés).) and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.
Book Synopsis Etude d’un procédé hybride couplant adsorption sur zéolithes et oxydation par l’ozone by :
Download or read book Etude d’un procédé hybride couplant adsorption sur zéolithes et oxydation par l’ozone written by and published by . This book was released on 2007 with total page 239 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude a pour objet un nouveau procédé de traitement des effluents aqueux industriels chargés en matière organique et difficilement traitables par voie biologique. Ce procédé hybride couple l’adsorption sur des zéolithes hydrophobes 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 : la molécule cible, les adsorbants et l’ozone. Cette étude permet d’améliorer la compréhension des mécanismes fondamentaux ; différentes méthodes de mise en œuvre du procédé hybride sont alors envisagées et étudiées dans une seconde partie. Les paramètres choisis pour évaluer les différentes configurations sont les vitesses d’élimination de la molécule cible et de ses sous-produits ainsi que la consommation d’ozone. Dans toutes les configurations, les vitesses d’élimination augmentent et la consommation d’ozone diminue par rapport à un procédé d’ozonation en absence de zéolithe. Le procédé hybride peut être configuré selon deux méthodes : une méthode séquentielle comportant une phase d’adsorption suivie d’une phase de régénération de l’adsorbant par l’ozone et une méthode dans laquelle l’effluent aqueux et l’ozone sont introduits simultanément et en continu à travers un lit fixe de zéolithe
Book Synopsis Elimination des acides humiques presents dans les eaux par adsorption et/ou photocatalyse by : Soumahoro Gueu
Download or read book Elimination des acides humiques presents dans les eaux par adsorption et/ou photocatalyse written by Soumahoro Gueu and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les ressources en eau sont menacées par diverses formes de pollution et les procédés de traitement proposés sont souvent complexes avec des résultats qui ne sont pas toujours satisfaisants. Cette étude vise à développer un traitement, simple et peu coûteux pour réduire au maximum la présence dans l'eau des acides humiques (AH), un polluant organique. L'approche adoptée est la mise en place d'un procédé hybride combinant l'adsorption et la photocatalyse hétérogène réalisée avec le dioxyde de titane. La méthode d'adsorption a été réalisée d'une part avec du charbon actif et d'autre part avec trois argiles provenant de la Côte d'Ivoire. Le charbon actif a été préparé à partir des coques de coco selon une procédure assez simplifiée, sans additifs chimiques, dans le souci d'obtenir un adsorbant économique et écologique. Les trois argiles brutes (Dabou, Yamoussoukro et Katiola) ont chacune subi des opérations de purification pour obtenir des fractions pures. Des tests de caractérisation réalisés par diverses techniques (analyse élémentaire, DRX, adsorption d'azote, IR, etc.) ont été effectués sur les adsorbants obtenus. Les essais d'adsorption réalisés avec le charbon ont montré qu'aucune élimination des AH n'a été observé. La raison principale serait le manque de groupements fonctionnels sur la surface du charbon préparé. Les tests d'adsorption conduit avec les argiles ont montré que ces matériaux sont capables d'éliminer les AH. Les résultats ont révélé que l'argile la plus riche en kaolinite (celle de Yamoussoukro) a une capacité d'adsorption maximale largement supérieure (115 mg/g) par rapport aux autres (20 et 15 mg/g pour Dabou et Katiola respectivement). Cette différence trouve son explication dans la composition minéralogique et structurale de chacune des argiles. Les tests de photocatalyse menés ont montré une dégradation des macromolécules d'AH en des composés de plus petites tailles. La minéralisation de la matière organique a été observée avec une réduction du carbone organique total de l'ordre de 72 et 82 % respectivement aux pH 7 et 3. En mettant en série à pH 3, les deux procédés à savoir l'adsorption suivie de la photocatalyse, une réduction de 95% du carbone organique total des AH est obtenue. Le procédé hybride ainsi réalisé montre un avantage certain car il permet d'éliminer la quasi-totalité de la pollution organique initiale.
Book Synopsis Traitement et épuration des eaux industrielles polluées by :
Download or read book Traitement et épuration des eaux industrielles polluées written by and published by Presses Univ. Franche-Comté. This book was released on 2007 with total page 360 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Traitement des eaux par action combinée de la photocatalyse solaire et de l'adsorption sur charbon actif by : Grah Patrick Atheba
Download or read book Traitement des eaux par action combinée de la photocatalyse solaire et de l'adsorption sur charbon actif written by Grah Patrick Atheba and published by . This book was released on 2009 with total page 191 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nos études ont portés sur la mise au point d'un photoréacteur simple fabriqué à partir des chutes de polymères et de valoriser les déchets de coques de noix de coco en les transformant en charbons actif, pour le traitement des eaux usées. Dans première phase de notre étude, le photoréacteur a permis d'effectuer la photodégradation du Diuron (abondant dans les herbicides utilisés en agriculture), sous irradiation artificielle (lampe à UV) et naturelle (rayons solaires). Les tests ont été effectués sur deux catalyseurs commerciaux supportés (la Quartzel de Saint Gobain-quartz et le papier cellulosique d'Alsthom). La photodégradation du Diuron suit une cinétique de pseudo-ordre un. Dans le souci de valoriser les déchets agricoles de la Côte d'Ivoire (principalement les déchets ultimes de coco), des charbons actifs ont été préparés à partir de ceux-ci par activation physique. Nous avons développé une méthode qui tient compte du facteur coût et performance du produit. Des tests de caractérisations chimiques et physiques ont été effectués. Notre charbon "optimisé" a une surface spécifique de 750 m2 par gramme environ, est essentiellement microporeux et contient des fonctions acides et bases à sa surface. Les études cinétiques d'adsorption du Diuron ont montré que ce charbon optimisé a une bonne affinité avec cette molécule sonde. Nous avons dans la dernière partie de notre étude combinée les deux procédés (Photocatalyse et adsorption sur charbon actif). Des études préliminaires ont été effectuées Ces tests nous ont permis de mettre en place le protocole expérimental utilisé, qui consistait à faire de la photodégradation pendant 90 minutes environ et ensuite de faire passer la solution sur une cartouche de charbon actif préparé par nous même. Une étude comparative des trois procédés a été effectuée et nous avons observé des avantages liés au couplage TiO2/CA. Nous avons pu éliminer les derniers pourcentages de Diuron et des éventuels sous-produits de la photodégradation du Diuron. De plus techniquement nous pouvons réaliser un procédé de photocatalyse le jour et d’adsorption la nuit
Book Synopsis Couplage des procédés d’adsorption sur charbon actif et de photocatalyse TiO2 by : Nicolas Petit (docteur en chimie).)
Download or read book Couplage des procédés d’adsorption sur charbon actif et de photocatalyse TiO2 written by Nicolas Petit (docteur en chimie).) and published by . This book was released on 2007 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La photocatalyse TiO2 / UV est un procédé émergent pour la dégradation des Composés Organiques Volatils. Cependant son passage à l’échelle industrielle est limité par le manque de connaissances en génie des procédés. Le couplage avec un adsorbant doit par ailleurs permettre de tirer parti des avantages respectifs des procédés. D’une manière générale, les différents résultats et l’outil de simulation développé permettent d’appréhender de manière nouvelle l’interaction entre l’adsorption et la photocatalyse. L’étude de deux modes d’écoulement, à flux tangentiel et traversant, nous a conduit à introduire, pour le second, un initiateur pour accélérer les cinétiques de réaction. Le fonctionnement séquencé du dispositif adsorption / photocatalyse nous a permis d’exploiter la désorption thermique pour une meilleure efficacité. Ainsi, le couplage des deux technologies offre des possibilités très intéressantes dans la perspective d’une utilisation pour un système de traitement d’air.
Book Synopsis Procédés hybrides associant la filtration membranaire et l'adsorption/échange ionique pour le traitement des eaux usées en vue de leur réutilisation by : Sarah Khirani
Download or read book Procédés hybrides associant la filtration membranaire et l'adsorption/échange ionique pour le traitement des eaux usées en vue de leur réutilisation written by Sarah Khirani and published by . This book was released on 2007 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette étude est de développer un procédé hybride combinant la séparation membranaire et l'adsorption/ échange ionique pour traiter les effluents secondaires en vue leur réutilisation. L'application de ce type de procédé aux eaux usées nécessite une recherche des coûts les plus faibles en tenant compte de la spécifité des matières organiques contenues dans ces effluents. Par ailleurs il parait souhaitable de développer un procédé durable c'est-à-dire de minimiser la consommation énergétique et de faire en sorte que les additifs utilisés soient régénérables. Ceci nous a conduit à privilégier un procédé ou membranes immergées et adsorbant régénérable sont associés dans le même réacteur. Nous nous sommes intéressés principalement au traitement des composés organiques des effluents secondaires, soit en étudiant la fraction hydrophobe composée de substances humiques (majoritairement acides fulviques dans notre étude), soit en en travaillant avec une solution synthétique de composition proche de celle d'un effluent secondaire. Pour ce faire, cette étude à comporté les étapes suivantes : 1 Recherche d'un matériau alternatif au charbon actif en poudre CAP avec une étude comparative des cinétiques et des isothermes d’adsorption; 2. Etude de la réponse du procédé hybride à deux échelles en utilisant le CAP et la résine substitut ; 3. Amélioration d’un protocole qui permette de prédire le potentiel de colmatage des eaux vis à vis des étapes de nanofiltration ou d'osmose inverses qui pourraient compléter le procédé étudié
Book Synopsis Etude de l'élimination de substances aromatiques dangereuses dans un procédé couplant adsorption et biodégradation by :
Download or read book Etude de l'élimination de substances aromatiques dangereuses dans un procédé couplant adsorption et biodégradation written by and published by . This book was released on 2009 with total page 253 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présence de micropolluants à l'entrée des opérations d'épuration d'effluents industriels induit des problèmes au cours du traitement par des procédés biologiques, certaines molécules n'étant pas nécessairement biodégradées. Les substances prioritaires les moins volatiles sont aussi les plus hydrophobes (ex : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) et ont tendance à s'adsorber majoritairement sur les matières organiques et les boues. A l'inverse, les molécules moins hydrophobes mais très volatiles comme les Benzène, Toluène, Ethylbenzène et p-Xylène ont une forte propension à être transférées dans l'atmosphère lors des phases d'aération. Dans le projet ANR HYBIOX "Procédés biologiques hybrides pour l'amélioration de la dégradation de xénobiotiques", il s'agit d'évaluer des bioréacteurs hybrides reposant sur l'addition de supports mobiles et adsorbants dans des procédés à boues activées de manière à mieux fixer ces polluants et à faire co-exister flocs et biofilms au sein du même réacteur. Le couplage entre les phénomènes physico-chimiques et biologiques a été étudié dans un réacteur séquencé. La modélisation de ces phénomènes permet de tester des hypothèses, de prévoir les conditions opératoires optimales pour appréhender un processus, et aide à l'interprétation de résultats. Un modèle d'adsorption sur support hétérogène, développé sous Matlab® et un modèle intégrant le couplage des phénomènes en dynamique, développé sous Aquasim® ont été étudiés. Les simulations réalisées concordent avec les résultats expérimentaux et permettent de conclure que les mécanismes d'élimination abiotiques jouent un rôle très important dans les "performances épuratoires" du procédé de traitement biologique aérobie. Les transferts de BTEX de la phase liquide vers le compartiment gazeux sont significatifs (>99% en 2 heures) et les quantités d'HAPs détectées dans la fraction solide sont importantes (élimination moyenne>65% lors de la décantation primaire). Le réacteur hybride présente de nombreux avantages. D'une part l'addition de charbon actif en grain dans des procédés à boues activées permet de fixer les polluants ciblés et d'augmenter leur temps de séjour dans le procédé. D'autre part, la réduction de leur concentration à un niveau non inhibiteur permet l'absorption des variations de charges qui sont fréquentes dans les effluents industriels. Pour les Composés Organiques Volatiles (ex : BTEX), l'ajout de particules adsorbantes et l'analyse des modes opérationnels minimisant le transfert dans la phase gaz sont les points prépondérants. Il s'agit alors d'évaluer avec quelle dynamique l'adsorbant peut se biorégénérer dans le système.
Book Synopsis Etude du couplage Adsorption-photocatalyse au sein d’une même opération unitaire pour la dégradation de composés volatils olfactifs by : Emmanuel Gauthier
Download or read book Etude du couplage Adsorption-photocatalyse au sein d’une même opération unitaire pour la dégradation de composés volatils olfactifs written by Emmanuel Gauthier and published by . This book was released on 2007 with total page 189 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés s'inscrivent dans le cadre d'une thèse Ademe cofinancée par deux entreprises: Tera Environnement et Naturamole. L'objectif du travail est de proposer une solution efficace basée sur les procédés photocatalytiques pour réaliser la dégradation de composés odorants, l'éthanol et l'hexanoate d'éthyle, issus de rejets gazeux industriels. Un réacteur a été conçu pour traiter en régime dynamique les polluants gazeux traversant un média filtrant, support de dioxyde de titane et éventuellement associé à un adsorbant (zéolite ou charbon actif). Des campagnes de mesures sur site industriel ont permis de déterminer les conditions industrielles (concentration et humidité) et de les adapter en vue de l'étude en laboratoire. L'adsorption dynamique des médias constitués de TiOz et de TiOz et zéolite précise le faible apport de la zéolite. Une meilleure adsorption de l'ester par rapport à l'alcool est aussi observée. La modélisation des courbes de perçage laisse supposer une adsorption limitée par le transfert de matière externe. La photocatalyse de l'éthanol suit une cinétique de type Langmuir-Hinshelwood. Des plans d'expériences sont employés pour décrire les vitesses de dégradation de l'ester. Un effet inhibiteur de l'eau est observé dans le cas de la dégradation de l'alcool alors que, pour l'ester, il existe un optimum en eau. Les courbes de perçage pour les médias constitués de TiOz et de charbon actif indiquent deux types de limitations différents pour les composés. La dégradation des polluants avec ces médias montre l'absence de synergie entre l'adsorption sur charbon actif et la photocatalyse sur TiOz confirmée par une modélisation des deux étapes en série.
Book Synopsis Procede hybride membranaire pour l'eau potable by : Laurent Oligny
Download or read book Procede hybride membranaire pour l'eau potable written by Laurent Oligny and published by . This book was released on 2014 with total page 89 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Contribution au génie de la dégradation photocatalytique de polluants organiques de l'eau sur TiO2 en lit fixe by : Sidi Mohamed Ould-Mame
Download or read book Contribution au génie de la dégradation photocatalytique de polluants organiques de l'eau sur TiO2 en lit fixe written by Sidi Mohamed Ould-Mame and published by . This book was released on 1998 with total page 223 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de ce travail est de contribuer au génie photocatalytique par l'étude de dépôts de TiO2 à mettre en oeuvre dans un réacteur à lit fixe pour le traitement des eaux usées. Une technique de dépôt directe du TiO2 a été adoptée. Deux échantillons de TiO2 (P25 et Hombikat) ont été testés en utilisant l'acide salicylique (AS) comme polluant modèle. Les dépôts catalytiques ont été analysés par profilométrie et microscopie optique. Ces analyses montrent que les dépôts ont un aspect globalement homogène et une surface accidentée dominée par la présence de microfissures, particulièrement dans le cas de Hombikat. Les propriétés optiques des dépôts ont été étudiées à l'aide d'une sphère intégratrice. L’absorption et la transmission suivent une loi apparente de Beer-Lambert et un modèle satisfaisant a été développé. L’adsorption de AS a été étudiée sur P25 supporte calcine ou non et en suspension et sur Hombikat supporté. Cette étude montre que l'accessibilité des dépôts n'est pas limitée par l'épaisseur des dépôts, et que l'équilibre d'adsorption suit le modèle de Langmuir. La cinétique de dégradation photocatalytique de AS a été étudiée sur P25 et Hombikat et montre un accord assez satisfaisant avec le modèle de Langmuir-Hinshelwood. La corrélation entre l'adsorption et la cinétique de dégradation a suggéré l'existence de plusieurs types de sites d'adsorption de P25 mais un seul type de site pour Hombikat. Nous avons mis en évidence l'influence de divers facteurs sur la vitesse de la réaction de dégradation photocatalytique, que nous avons rassemblés dans une formulation générale. La densité superficielle du dépôt et l'intensité du flux lumineux ont beaucoup d'influence sur la cinétique, et ont été particulièrement étudiées. Il est montré que le transfert interne a peu d'influence sur la vitesse de dégradation sur P25 et qu'en particulier il ne prend pas d'importance dans le domaine de grande densité superficielle du dépôt, ce que l'on observe également pour Hombikat.
Book Synopsis Etude du couplage Adsorption-photocatalyse au sein d'une même opération unitaire pour la dégradation de composés volatils olfactifs by : Emmanuel Gauthier
Download or read book Etude du couplage Adsorption-photocatalyse au sein d'une même opération unitaire pour la dégradation de composés volatils olfactifs written by Emmanuel Gauthier and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés s'inscrivent dans le cadre d'une thèse Ademe cofinancée par deux entreprises: Tera Environnement et Naturamole. L'objectif du travail est de proposer une solution efficace basée sur les procédés photocatalytiques pour réaliser la dégradation de composés odorants, l'éthanol et l'hexanoate d'éthyle, issus de rejets gazeux industriels. Un réacteur a été conçu pour traiter en régime dynamique les polluants gazeux traversant un média filtrant, support de dioxyde de titane et éventuellement associé à un adsorbant (zéolite ou charbon actif). Des campagnes de mesures sur site industriel ont permis de déterminer les conditions industrielles (concentration et humidité) et de les adapter en vue de l'étude en laboratoire. L'adsorption dynamique des médias constitués de TiOz et de TiOz et zéolite précise le faible apport de la zéolite. Une meilleure adsorption de l'ester par rapport à l'alcool est aussi observée. La modélisation des courbes de perçage laisse supposer une adsorption limitée par le transfert de matière externe. La photocatalyse de l'éthanol suit une cinétique de type Langmuir-Hinshelwood. Des plans d'expériences sont employés pour décrire les vitesses de dégradation de l'ester. Un effet inhibiteur de l'eau est observé dans le cas de la dégradation de l'alcool alors que, pour l'ester, il existe un optimum en eau. Les courbes de perçage pour les médias constitués de TiOz et de charbon actif indiquent deux types de limitations différents pour les composés. La dégradation des polluants avec ces médias montre l'absence de synergie entre l'adsorption sur charbon actif et la photocatalyse sur TiOz confirmée par une modélisation des deux étapes en série.
Book Synopsis Etude d'un procédé hybride Adsorption by : Nicolas Lesage
Download or read book Etude d'un procédé hybride Adsorption written by Nicolas Lesage and published by . This book was released on 2005 with total page 302 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présence de composés toxiques à l'entrée des opérations d'épuration induit des problèmes en terme de traitement par des procédés biologiques. Ces phénomènes sont accentués par une variation temporelle de la composition en toxique (sorte de toxique et concentration) et donc de la toxicité des effluents industriels. L'objectif de ce travail est de concevoir un procédé hybride basé sur un couplage bioréaction/adsorption/séparation membranaire. Une étude des phénomènes découplés, puis des différentes interactions a permis de caractériser les différentes synergies au sein du bioréacteur à membrane hybride (BAM-H). Ainsi, l'étude de l'adsorption d'un composé toxique dans un milieu biologique a montré la possibilité de bio-régénérer le charbon actif et de limiter l'inhibition de la biomasse. L'ajout de charbon actif lors de la filtration d'un milieu biologique permet de limiter le colmatage des membranes. L'étude du BAM-H a alors montré qu'il était possible de traiter un effluent industriel par voie biologique sans période d'acclimatation de la biomasse et sans engendrer de colmatage de la membrane, contrairement à un bioréacteur à membranes conventionnel. Les mécanismes de dégradation du composé toxique testé ont été précisés et comparés par rapport à un réacteur à boue activée. Ce travail a permis de caractériser et de dégager les avantages du BAM-H par rapport aux différents procédés de traitement des effluents industriels, notamment le bioréacteur à membrane.
Book Synopsis Etude de la dégradation photocatalytique de polluants organiques en présence de dioxyde de titane, en suspension aqueuse et en lit fixe by : Nadjet Hadj Salah
Download or read book Etude de la dégradation photocatalytique de polluants organiques en présence de dioxyde de titane, en suspension aqueuse et en lit fixe written by Nadjet Hadj Salah and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La première partie de ce travail est consacrée à l'évaluation de l'efficacité photocatalytique de plusieurs semiconducteurs commerciaux. La comparaison est basée sur la détermination de leurs propriétés physiques : diamètre des particules, taille des cristallites, structure cristallographique, propriétés électroniques, composition chimique ainsi que capacité d'adsorption. L'efficacité photocatalytique est testée sur le phénol, un polluant modèle. Alors que ZnO présente une activité photocatalytique légèrement supérieure à celle des différents TiO2 étudiés, c'est pour le TiO2 P25 que la plus faible résistivité a été observée. C'est donc au sein de ce dernier que la circulation électronique est la meilleure. L'existence de différentes formes cristallographiques pour le TiO2 est démontrée être également un autre paramètre fondamental gouvernant la réactivité. Si la partition anatase/rutile (80/20%) est donc importante, le fait que le TiO2-P25 soit formé d'un seul cristallite le semble tout autant, car c'est tout le grain qui peut être considéré comme actif.Une seconde partie est dédiée à l'étude de la dégradation photocatalytique d'un colorant, le Vert Cibacron (RG12) utilisé dans l'industrie textile. Le travail est réalisé en suspension aqueuse en présence de dioxyde de titane TiO2-P25. La décoloration de la suspension est effective après 90min de traitement et s'accompagne d'une minéralisation partielle de 60% pour une gamme de concentration initiale en RG12 entre 10-40 mgL-1. Pour déterminer le mécanisme général de la photocatalyse, des investigations thermodynamiques et cinétiques ont été menées sur l'adsorption du colorant sur TiO2-P25. La chimisorption s'est avérée être le processus spontané endothermique majoritaire se déroulant à la surface du photocatalyseur. La cinétique d'adsorption suit globalement une loi de pseudo-ordre deux accompagnée d'un mécanisme de diffusion intraparticulaire observé aux fortes concentrations (80-120 mgL-1) mettant en avant les mésopores du matériau. Un modèle faisant intervenir une adsorption compétitive des espèces à la surface du photocatalyseur a été élaboré. Les molécules de colorant, de sous-produits de dégradation, les molécules d'eau et ions hydroxydes, ainsi que le dioxygène présent en solution et à la surface du TiO2 sont supposés entrer en compétition vis à vis des mêmes sites d'adsorption. Il est alors observé que l'inverse de la constante de dégradation photocatalytique du colorant dépend d'un polynôme du second degré de la concentration initiale du colorant de départ.Afin de contrecarrer le problème récurrent de la filtration des suspensions aqueuses de TiO2, la fixation de TiO2 par la méthode PMTP sur des plaques de verre a été étudiée. La caractérisation des dépôts par MEB et DRX a permis de montrer que ceux-ci étaient homogènes. Les performances du TiO2 supporté ont été comparées au procédé photocatalytique classique en suspension aqueuse sur le colorant Vert Cibacron dans un réacteur à recirculation de 500 mL dont les conditions optimales de fonctionnement ont été déterminées. Le modèle précédent de compétition d'adsorption des espèces à la surface du photocatalyseur, s'est montré adapté à décrire les résultats expérimentaux comparativement au modèle de Langmuir-Hinshelwood.Enfin, le couplage photocatalyse/sonolyse a été examiné pour la dégradation du vert Cibacron. Le dosage des espèces actives générées par chaque technique a été réalisé. Une synergie est apparue lors du couplage de la photocatalyse sous irradiation solaire en présence d'ultrasons 500 kHz.
Book Synopsis Procédés hybrides adsorption/oxydation en phase gazeuse by :
Download or read book Procédés hybrides adsorption/oxydation en phase gazeuse written by and published by . This book was released on 2003 with total page 322 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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
Book Synopsis Développement d'un matériau photocatalytique pour l'oxydation de méthanol dans l'eau by : Mathieu St-Jean (Chimiste)
Download or read book Développement d'un matériau photocatalytique pour l'oxydation de méthanol dans l'eau written by Mathieu St-Jean (Chimiste) and published by . This book was released on 2016 with total page 69 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La photocatalyse est un procédé d'oxydation avancé très intéressant puisqu'il ne nécessite l'ajout d'aucun réactif chimique. Beaucoup de compagnies souhaitent utiliser ce procédé pour le traitement des gaz et des eaux. Les services Exp inc. est une compagnie qui s'intéresse à la dégradation des composés organiques volatils en milieu aqueux. Ils ont comme objectif d'améliorer leurs technologies et d'en développer de nouvelles comme la photocatalyse. L'objectif ce de projet de maîtrise est de développer un matériau capable d'oxyder le méthanol en phase aqueuse. Le développement d'un tel photocatalyseur permet d'évaluer systématiquement l'impact de toutes les modifications apportées à un matériau de base et d'en comprendre les bénéfices. Le matériau préparé est basé sur des nanotiges de WO3 synthétisées par voie hydrothermale où l'on ajoute des nanoparticules de TiO2 pour former un composé mixte. Un co-catalyseur de réduction, le platine, est ajouté par photodéposition sur le composé TiO2/WO3. Le produit est finalement traité à l'hydrogène pour en augmenter l'activité catalytique. Pour tester les matériaux, un réacteur photocatalytique a été conçu. Le réacteur possède deux configurations, soit une avec une lampe ultraviolette plongée dans l'eau et une avec une bande de diodes électroluminescentes bleues autour du réacteur. Les modifications, telles que le traitement sous hydrogène et l'ajout de platine, augmentent considérablement l'activité des photocatalyseurs. Les nanotiges de WO3 possèdent une faible surface spécifique offrant donc une activité inférieure à un autre composé avec plus de surface. L'activité des photocatalyseurs est plus faible que celles desprocédés utilisant du peroxyde. Cependant, plusieurs avantages sont remarqués. La photocatalyse se fait à pH neutre et il est possible d'utiliser de la lumière visible. Un matériau photocatalytique basé sur des nanoparticules de WO3 à haute surface spécifique avec du TiO2, du platine et traité à l'hydrogène pourrait offrir une avenue intéressante pour Exp inc.
