Etude comparative à différentes fréquences de la dégradation induite par ultrasons du tétrachlorure de carbone et du phénol : Couplage du procédé avec l'ozonation

par Anne Francony

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Christian Pétrier.

Soutenue en 1995

à Chambéry .

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Résumé

L’utilisation d'ondes ultrasonores constitue une nouvelle voie pour le traitement des eaux chargées en composes toxiques et peu biodégradables. Les cinétiques et mécanismes de dégradation de deux polluants modèles ont été étudiés : le tétrachlorure de carbone et le phénol. La minéralisation totale du tétrachlorure de carbone en ions chlorures et en dioxyde de carbone a été obtenue. Il serait décomposé rapidement à l'intérieur de la bulle de cavitation. La cinétique de disparition du phénol est plus lente et la formation de composés d'hydroxylation du cycle aromatique sont formés. Le mécanisme met en jeu les radicaux hydroxyles provenant de la coupure de la molécule d'eau sous l'effet des ultrasons. L’étude sur l'effet de la variation de la fréquence ultrasonore a permis de mettre en évidence une fréquence optimale de production radicalaire et de dégradation du phénol : 200 kHz. Par contre, pour le tétrachlorure de carbone, la vitesse de disparition du polluant augmente avec la fréquence. La fréquence est donc le paramètre essentiel à optimiser pour le développement des procèdes de traitement des eaux par les ultrasons. Dans une étude fondamentale sur le couplage ozone/ultrasons, il a été montré que l'ozone est décompose en radicaux hydroxyles sous l'effet des ultrasons. Ils sont alors disponibles pour oxyder les substrats en solution. Alors que le traitement par ozone ou ultrasons seuls ne permet pas un abaissement complet du carbone organique total, le couplage ozone/ultrasons permet une entière minéralisation des intermédiaires d'ozonation du phénol. Par contre, l'ozone modifie peu la vitesse de dégradation sonochimique du tétrachlorure de carbone

Titre traduit

Comparative study at different frequencies of carbon tetrachloride and phenol degradation induced by ultrasound. Coupling with ozonation

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