Oxydation hydrothermale en régime sous-critique de solvants et complexants potentiels du combustible nucléaire

par Souley Bachir

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Maurice Ambrosio.

Soutenue en 1999

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Ce memoire concerne la protection de l'environnement, plus particulierement la destruction de solvants et complexants organiques employes dans l'industrie nucleaire. L'utilisation du procede de l'oxydation hydrothermale parait bien adaptee en raison de son caractere confine, pour degrader la matiere organique et reduire le volume des dechets ultimes. Ce procede consiste a oxyder dans l'eau le carbone organique de maniere a le transformer en gaz carbonique. Il a ete decrit depuis les annees 1950, mais son application au traitement de dechets est tres limitee. Cependant, au cours de la presente decennie, les pressions fortes pour resoudre divers problemes lies aux dechets ont entraine un regain d'activite en recherche et developpement autour de ce procede. Notre travail aborde differents aspects du procede qui vont de l'optimisation des rendements de degradation en tenant compte des differents facteurs susceptibles influencer ces rendements, a la formation des sous-produits ainsi que la cinetique et la mecanisme de la reaction. Un autre aspect de ce travail porte la possibilite d'un couplage entre l'oxydation hydrothermale et la technique de biodegradation dans l'optique du traitement des boues des stations d'epuration. Il s'agit dans ce cas, de tester l'abattement de certains sous-produits formes lors de l'oxydation hydrothermale par une biodegradation par les bacteries. L'ensemble des resultats montre que les rendements de degradation sont tres variables en fonction des substrats et des conditions operatoires. La temperature de reaction et la pression partielle d'oxygene sont le principaux facteurs qui favorisent ces rendements. L'augmentation de la concentration en substrat contribue par contre a le diminuer. La destruction du cot se deroule exponentiellement en fonction du temps. Cette destruction evolue en deux etapes distinctes : une premiere rapide qui dure 20 minutes environs suivie d'une seconde etape beaucoup plus lente. La reaction est generalement partielle et aboutit a la formation sous-produits legers en solution. Cette reaction suit un mecanisme radicalaire. Les radicaux hydroxyl, hydroxycarbonyl et azote sont les principaux identifies. La biodegradation anaerobie par les methanosarcines permet une reduction sensible des teneurs en acetate et methanol dans les effluents mais le metabolisme mis en jeu n'est pas la methanisation compte tenu des conditions defavorables imposees a la microflore.

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