Couplage entre un procédé électrochimique et un traitement biologique pour la dégradation de composés organiques persistants

par Jean-Marie Fontmorin

Thèse de doctorat en Sciences chimiques

Sous la direction de Abdeltif Amrane.


  • Résumé

    Ce travail porte sur le couplage entre un procédé électrochimique et un traitement biologique pour le traitement de composés organiques persistants. Le procédé électrochimique utilisé en tant que prétraitement est basé sur l’utilisation d’une cellule à percolation avec un feutre de graphite comme électrode de travail. Au cours du prétraitement, l’acide 2,4-dichlorophénoxyacétique (2,4-D), un herbicide chloré, a été dégradé à hauteur de 96% et minéralisé à 34%. Ce prétraitement a conduit à l’augmentation du rapport DBO5/DCO de 0,04 à 0,25, traduisant une amélioration de la biodégradabilité de la solution. Le traitement biologique avec boues activées a ensuite confirmé l’efficacité du procédé électrochimique grâce à une amélioration des cinétiques de minéralisation, malgré la persistance de certains sous-produits d’électrolyse. La dégradation d’une solution commerciale de pesticide à base de 2,4-D (l’U46D®) a également été étudiée. Si les résultats observés se sont révélés être reproductibles par rapport au traitement du 2,4-D pur, l’intérêt du couplage est à nuancer au vu de la plus grande biodégradabilité de la solution commerciale. La dernière partie de ces travaux a permis d’étudier la réduction électrocatalytique de composés organiques halogénés. Des analyses en voltammétrie cyclique ont mis en évidence les propriétés catalytiques de complexes à base de cobalt et de nickel, en milieu organique mais surtout dans l’eau ou en milieu hydro-alcoolique. Le complexe de nickel a notamment été utilisé en catalyse homogène, puis en catalyse hétérogène grâce à son encapsulation dans des films de Nafion® pour la déchloration de molécules cibles comme le dichloropropane.

  • Titre traduit

    Coupling of an electrochemical process with a biological treatment for the degradation of persistent organic pollutants : Complément du Titre


  • Résumé

    This PhD work deals with the coupling of an electrochemical process with a biological treatment for the degradation of persistent organic compounds. The electrochemical process used as a pretreatment is based on a home-made electrochemical flow cell with a graphite felt as a working electrode. During the pretreatment step, 96% of the chlorinated herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) was degraded, and a mineralization rate of 34% was obtained. The BOD5/COD was increased from 0,04 to 0,25 meaning that the biodegradability of the solution was significantly improved. The subsequent biological treatment carried out with activated sludge confirmed the efficiency of the electrochemical pretreatment. Indeed, kinetics of mineralization were increased, even though the persistence of some by-products was noticed. The elimination of a 2,4-D commercial solution (U46D®) was also studied. The first results were reproducible, but the relevance of the coupling system should be qualified because of the higher biodegradability of the commercial solution. The last part of this work was dedicated to the electrocatalytic reduction of halogenated organic compounds. Catalytic properties of several cobalt and nickel complexes were studied by cyclic voltammetry in organic solvents, but also in water or hydro-alcoholic media. The nickel-based complex was first used in homogeneous catalysis and then in heterogeneous catalysis after it was entrapped in Nafion® films for the dechlorination of dichloropropane, used as a target compound.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (230 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 203-220

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : École nationale supérieure de chimie de Rennes. Centre de documentation.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : THE FON [2013]
  • Bibliothèque : École nationale supérieure de chimie de Rennes. Centre de documentation.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : THE FON [2013]
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.