Etude des procédés electrochimiques et biologiques pour le traitement des eaux : application à l'élimination des nitrates et de la carbamazépine

Study of electrochemical and biological processes for the removal of water pollutants : application to nitrates and carbamazepine

• Auteur / Autrice : Tania Yehya
• Direction : Christophe Vial
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des Procédés
• Date : Soutenance le 18/12/2015
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme)
• Jury : Président / Présidente : Christian Larroche
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Vial, Fabrice Audonnet, Lidia Favier, François Lapicque
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Albasi, Samir Taha

Mots clés

Mots clés contrôlés

Carbamazépine

Eau -- Épuration -- Dénitrification

Mots clés libres

Electrocoagulation

Phycoremediation

Carbamazépine

Nitrates

Ankistrodesmus braunii

Electrocoagulation

Phycoremediation

Carbamazepine

Nitrates

Ankistrodesmus braunii

Résumé

L'eau est vitale pour l'existence de tous les organismes vivants, mais cette ressource précieuse est de plus en en plus menacée et polluée à cause de l’augmentation de la demande en eau potable qui résulte à la fois de l’accroissement de la population mondiale mais aussi de l’activité économique tant au niveau de l’agriculture que de l’industrie. La préservation de cette ressource est aujourd'hui l'une des premières préoccupations de la recherche dans le domaine du traitement des eaux. Dans ce travail, l’élimination de deux polluants typiques des activités humaines, les nitrates et la carbamazépine, est étudiée au moyen de méthodes de traitements électrochimiques et biologiques non-conventionnelles. Le travail se concentre d'une part sur l'électrocoagulation (EC) qui associe les avantages d'être non-spécifique et de combiner plusieurs mécanismes de dépollution simultanés (adsorption, électro-oxydation ...); d’autre part, un traitement biologique innovant de faible coût utilisant une algue verte, Ankistrodesmus braunii, a été développé. Enfin, les avantages, limitations et perspectives de ces deux procédés sont comparés à ce qui existe dans la littérature et sont discutés.

Water is vital to the existence of all living organisms, but this valued resource is increasingly being threatened and polluted as human populations and activities grow and demand more water of high quality for domestic purposes and economic activities. Wastewater treatment for resource preservation is nowadays one of the first concerns of research in this field of science. In this work, two typical pollutants from agriculture and domestic activity, Nitrates and Carbamazepine, are quantitatively addressed by non-conventional electrochemical and biological treatment methods. The study focuses, on the one side, on electrocoagulation (EC) that exhibits the advantages to be non-specific and to combine various depollution mechanisms (adsorption, electro-oxidation...) that act simultaneously; on the other side, innovative and low-cost biological treatments using green algae, Ankistrodesmus braunii, are developed. Finally, the respective advantages, limitations and perspectives of these processes are compared to the literature and discussed.