Etude de couplage de procédés pour l’élimination des COV en atmosphère confinée

par Anne Reguer

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Vincent Platel.

Soutenue en 2010

à Pau .


  • Résumé

    L’air confiné dans nos lieux de vie contient de nombreux polluants très faiblement concentrés. L’amélioration de la qualité de l’air intérieur passe donc par son traitement à l’aide d’un couplage de procédés. Cette thèse porte sur l’étude du couplage de la biofiltration par un compost de déchets verts et de l’adsorption sur charbon actif. L’efficacité du procédé comportant une étape de biofiltration puis une étape d’adsorption, pour traiter un effluent micropollué en toluène et présentant des pics de concentration pendant quelques heures par jour, a été évaluée expérimentalement. A ces niveaux de concentration, l’efficacité du biofiltre est très forte, mais sensible aux variations brutales de charge massique en polluant. L’étape d’adsorption qui suit permet de maintenir l’efficacité globale de traitement. Une expérience complémentaire sur le traitement d’un effluent micropollué par biofiltration a montré le développement de microorganismes sur le milieu. La quantité d’ammonium et la teneur en eau sont deux paramètres susceptibles d’affecter les performances et la durée de vie du milieu, et doivent donc être contrôlés. L’étude expérimentale de l’adsorption du toluène sur le charbon actif, dans des conditions de très faibles concentrations, comme rencontrées dans l’air intérieur, a conduit à la détermination du coefficient de Henry et des paramètres cinétiques d’adsorption et de désorption du modèle de Thomas. La modélisation a mis en évidence que, pour ces faibles concentrations, le phénomène de désorption semble beaucoup plus lent et qu’un modèle d’équilibre pour la courbe de percée n’est pas adapté : la cinétique globale d’adsorption doit être prise en compte.

  • Titre traduit

    Study of coupling of processes to eliminate VOC in confined atmosphere.


  • Résumé

    The confined air in work and living places contains many pollutants at very low concentrations. So, the improvement of indoor air quality requires its treatment. This thesis deals with the study of a process coupling biofiltration by a green waste compost and adsorption onto activated carbon. The effectiveness of a process implementing a biofiltration stage followed by an adsorption stage, fed with a toluene micropolluted effluent, exhibiting peaks of concentration during a few hours every day, has been experimentally evaluated. At those levels of concentration, it appears that the removal efficiency of the biofilter is very high, but sensitive to brutal changes in pollutant mass loading. But the following adsorption stage contributes to maintain a high global treatment efficiency. An additional experiment implementing the treatment of a micropolluted effluent by several biofiltration columns has shown the development of microorganisms on compost. The amount of ammonium and the moisture content are two parameters liable to reduce the performances and the lifetime of the medium, and so have to be controlled. The experimental study of the adsorption of toluene onto activated carbon, at very low concentrations, as encountered indoor, leads to the determination of the Henry coefficient and the adsorption and desorption kinetic parameters of Thomas’ model. The modelling underlines that at those low concentrations, the desorption phenomenon seems to be slower than at high concentrations, and that an equilibrium model cannot fit the experimental breakthrough curve data : the global kinetic has to be taken into account.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ([20]-146 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.139-146

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  • Bibliothèque : Université de Pau et des Pays de l'Adour. Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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