Mise au point d'un procédé d'ozonation catalytique pour le traitement des effluents aqueux : application à l'industrie papetière

par Virginie Fontanier

Thèse de doctorat en Sciences des agroressources

Sous la direction de Jacques Molinier.

Soutenue en 2003

à Toulouse, INPT .

mots clés

• Eau -- Épuration -- Ozonation -- Thèses et écrits académiques
• Papier -- Industrie et commerce
• Catalyse hétérogène

Résumé

Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la mise en oeuvre d'un procédé d'ozonation catalytique pour le traitement des eaux résiduaires industrielles. La réaction d'ozonation catalytique est péalablement étudiée en réacteur agité, avec un catalyseur en poudre. L'étude porte sur la destruction d'un composé modèle réfractaire à l'ozonation, l'acide hexanoïque. Cette réaction est alors mise en oeuvre en réacteur colonne à lit fixe, fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide. L'étude du transfert et de la décomposition de l'ozone en phase aqueuse est suivie de la détermination des paramètres hydrodynamiques essentiels à l'obtention de résultats optimaux lors de la réaction de minéralisation de l'acide hexanoïque. Le vieillissement et la voie de synthèse du catalyseur sont également considérés. L'ozonation catalytique est finalement utilisée pour le traitement d'effluents papetiers.

Titre traduit

Catalytic ozonation for the treatment of aqueous effluents : application to pulp and paper mill wastewaters

Résumé

This work relates to the setting of a catalytic ozonation process for industrial wastewater treatment. The catalytic ozonation reaction is studied beforehand out of stirred reactor, with a powder catalyst. It concerns the destruction of a model compound refractory to ozone, hexanoïc acid. The catalytic process is then conducted in a continuous mode, in a column reactor using fixed bed catalyst, with ascending co-current of gas and liquid. The study of the mass transfer and the decomposition of ozone in aqueous phase is followed by the determination of the hydrodynamic parameters essential with obtaining optimal results during the reaction of hexanoïc acid mineralization. The results of the ageing and the best way of synthesis of the catalyst are given. Catalytic ozonation is finally used to treat various pulp and paper mill effluents.