Etude du transfert et de la réactivité de l'ozone appliqués au traitement des eaux résiduaires de l'industrie textile

par Alberto Lopez Lopez

Thèse de doctorat en Génie des procédés de l'environnement

Sous la direction de Hubert Debellefontaine.

Soutenue en 2004

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    Cette étude vise à développer de nouvelles méthodes de traitement des eaux résiduaires industrielles ; plus particulièrement, il s'agit d'évaluer la capacité de l'ozone à éliminer la couleur et la charge organique des eaux résiduaires de l'industrie textile et donc d'évaluer les paramètres caractéristiques de ce procédé de traitement. La première partie du travail vise à estimer les paramètres hydrodynamiques et de transfert en colonne à bulles ; la détermination s'appuie pour partie sur une analyse d'images de bulles et pour partie sur un bilan matière pour l'ozone. L'influence d'un composé tensioactif - t?butanol - et l'influence du pH sur ces paramètres sont analysés. La deuxième partie porte sur l'ozonation de colorants azoi͏̈ques dans un réacteur semi-batch - colonne à bulles. Tout d'abord, une analyse de la stœchiométrie d'oxydation des colorants par l'ozone est présentée, ainsi qu'une comparaison des résultats de l'oxydation par les voies moléculaire et radicalaire. Ensuite, les paramètres cinétiques de la réaction entre l'ozone et les colorants sont déterminés ; la méthode de détermination prend en compte les résultats de la mesure du transfert de l'ozone, exprimés par le facteur d'accélération et le nombre de Hatta dans le cadre du modèle du film. Cette méthode permet d'accéder à la constante de vitesse de réaction entre l'ozone et le colorant. En complément, divers facteurs influençant la vitesse et le mécanisme d'oxydation des colorants sont aussi analysés, tels que l'ajout de t?butanol - piège à radicaux - et de peroxyde d'hydrogène - promoteur de radicaux. En conclusion, cette option de traitement par ozonation semble fournir une réponse technique au problème environnemental que constitue le rejet au milieu ambiant des eaux résiduaires de l'industrie textile.

  • Titre traduit

    Study of ozone transfer and reactivity applied to the treatment of wastewater from the textile industry


  • Résumé

    This study intends to develop new industrial wastewater treatment methods; more particularly, it deals with the evaluation of ozone ability to eliminate the colour and the organic load of textile industry wastewater, and thus to evaluate the characteristic parameters of this treatment process. The first part of this work aims at estimating the hydrodynamic and mass transfer parameters in a bubble column; the determination is partly supported by a bubbles image analysis and partly supported by a mass balance for ozone. The influence of a tensioactive compound - t-butanol - and the influence of pH on these parameters are analysed. The second part deals with azoic dyes ozonation in a semi-batch reactor - bubble column. First, an analysis of the stoichiometry of the dyes oxidation by ozone is presented, as well as a comparison of the results regarding oxidation by the molecular and radical pathways. Then, the kinetic parameters for the reaction between ozone and the dyes are determined; the determination method takes into account the results from ozone transfer measurement, expressed as the enhancement factor and the Hatta number, within the frame of the film theory. This method gives access to the rate constant for the reaction between ozone and the dye. As a complement, several factors influencing the rate and the dyes oxidation mechanism are also analysed, such as the addition of t-butanol - radicals scavenger - and hydrogen peroxide - radicals promoter. As a conclusion, this ozone treatment option seems to provide a technical response to the environmental problem raised from the disposal of textile industry wastewater to the ambient medium.

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Informations

  • Détails : XVII-175 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-175

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004/726/LOP

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  • Bibliothèque : Sorbonne Université. Bibliothèque de Sorbonne Université. Section Géosciences et environnement.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 04 ISAT 0002
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