Etude de la minéralisation de la matière organique dissoute en milieu aqueux dilué par ozonation, oxydation avancée O3/H2O2 et ozonation catalytique hétérogène

par Hervé Paillard

Thèse de doctorat en Chimie et microbiologie de l'eau

Sous la direction de Doré.

Soutenue en 1994

à Poitiers , en partenariat avec École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers) (autre partenaire) .


  • Résumé

    On assiste, depuis plusieurs annees, a une augmentation sensible de la concentration en carbone organique dans les eaux a potabiliser. Cette matrice organique presente une fraction soluble importante, mal retenue par les filieres de traitement classiques. Pour combattre les problemes de qualite d'eau lies a un exces de composes organiques dissous (micropollants, thm, tox, codb), nous avons cherche a mettre au point, dans cette etude, un procede d'oxydation totale du carbone organique utilisant l'ozone. Il est montre, avec plusieurs types d'eaux (eau pure avec molecules modeles, eau reconstituee avec substances humiques et eaux naturelles), qu'un degre d'oxydation pousse peut etre atteint sur des molecules organiques refractaires a une ozonation simple par la mise en uvre d'une oxydation radicalaire avec le systeme o#3/h#2o#2. Le mecanisme d'oxydation radicalaire de l'atrazine est particulierement etudie, aussi bien en eau pure qu'en eau naturelle. Les sous produits d'oxydation sont assez differents mais on retrouve, dans les deux cas, la desethyl-atrazine et la deisopropyl-atrazine comme sous-produits majoritaires. Les conditions optimales d'application du systeme o#3/h#2o#2 sont les memes quelles que soient la nature des molecules organiques a oxyder, c'est a dire: un ph voisin de 7,5 (entre 7,5 et 8,0). Un ratio h#2o#2 injecte/o#3 injecte de 0,5 mole par mole. Les pieges a radicaux, l'alcalinite en particulier, ainsi que la nature de la matrice organique n'influent pas sur ces conditions optimales d'application mais entrainent une reduction importante de la vitesse et du rendement d'oxydation. Un modele predictif d'oxydation des micropolluants en eau naturelle, etabli a partir des donnees de la bibliographie et des resultats experimentaux, a permis de simuler avec une bonne precision l'effet des parametres les plus importants (doses d'o#3 et d'h#2o#2, ph, alcalinite, cot, temperature, type de micropolluant et sa concentration) du traitement d'oxydation par l'ozone seul ou par le systeme o#3/h#2o#2. En eau naturelle, l'oxydation du cot et de la plupart des micropolluants reste incomplete. Il est possible d'accroitre le pouvoir d'oxydation de l'ozone et de l'oxydation avancee o#3/h#2o#2 par la mise en uvre, dans le milieu reactionnel, d'un catalyseur solide a base d'un oxyde mixte de ti-cu (appele gat) depose sur support alumine. Ce catalyseur semble limiter l'effet de piege a radicaux de l'alcalinite et du cot. L'ozonation catalytique o#3/gat est un systeme oxydant presentant une selectivite importante vis a vis du codb et des molecules organiques a fonctions carboxyliques et aldehydes-cetones dans une moindre mesure. L'injection de h#2o#2 pendant l'ozonation catalytique rend ce systeme moins selectif. Ainsi, la combinaison o#3/h#2o#2/gat permet d'oxyder des pesticides organo-chlores du type lindane, hch et endosulfan en eau naturelle a un degre beaucoup plus eleve que celui obtenu avec le systeme o#3/h#2o#2

  • Titre traduit

    Study of the mineralization of dissolved organic matter in water by ozonation, advanced oxidation o#3/h#2o#2 and heterogeneous catalytic ozonation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (224 p.)
  • Annexes : 202 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 94/POIT/2357
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