Thèse en cours

Intégration des procédés électrochimiques dans une filière de traitement des lixiviatis de décharge pour l'élimination de la charge organique difficilement biodégradable.
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Auteur / Autrice : Nabil Mostefaoui
Direction : Mehmet OturanSouad BouafiaBruno Tassin
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Sciences et Techniques de l'Environnement
Date : Inscription en doctorat le 10/12/2019
Etablissement(s) : Paris Est en cotutelle avec Université des sciences et de la technologie Houari-Boumediene
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LGE - Laboratoire Géomatériaux et Environnement

Mots clés

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Résumé

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Cette thèse explore l'utilisation des procédés électrochimiques pour le traitement d'un lixiviat de décharge réel prélevé au centre d'enfouissement technique d'Alger. Ce traitement présente un défi majeur pour les méthodes conventionnelles en raison de la forte charge en matière organique difficilement biodégradable. Trois procédés électrochimiques, dont l'oxydation anodique (OA), l'électro-Fenton (EF), et l'électrocoagulation, ont été étudiés. Les objectifs incluent la mise en évidence des avantages et des limites de chaque procédé, ainsi que la compréhension des mécanismes impliqués dans le traitement de cet effluent complexe. Dans le cadre d'un projet de recherche collaboratif soutenu par le PHC Tassili (Algérie / France), les procédés d'OA et d'EF ont été évalués à l'échelle du laboratoire. L'OA avec une électrode en diamant dopé au bore (DDB) s'est révélée la plus adaptée pour éliminer la charge organique, bien que des limites aient été identifiées, notamment la consommation énergétique élevée (116 kWh m-3), l'élimination partielle de la charge azotée, et l'oxydation des ions Cl- en espèces indésirables. L'intégration de l'OA dans une filière de traitement a été envisagée, notamment en combinant l'OA avec l'électrocoagulation (EC) et un traitement biologique pour réduire la densité de courant et le temps de traitement. Cette approche a montré une élimination partielle de la charge organique avec une faible consommation énergétique (2,8 kWh m-3), bien que la gestion des boues reste une problématique. L'application de l'OA à 200 mA pendant 4 heures a augmenté l'efficacité de minéralisation à 65% et a amélioré la biodégradabilité de la charge organique résiduelle. Cette étape a également ouvert la voie à un couplage potentiel avec le bioréacteur à membrane sur le site d'Alger. En réduisant la charge électrique, la formation d'ions chlorates et perchlorates au cours du procédé d'OA a été fortement réduite. Une étude comparative a souligné la pertinence de l'utilisation de l'OA en tant que prétraitement. Les résultats sur site ont confirmé l'adaptabilité du bioréacteur à membrane pour une élimination efficace de la charge en azote. Ainsi, l'intégration d'un procédé d'EC et d'OA en amont du bioréacteur à membrane semble prometteuse pour réduire significativement la charge organique résiduelle, avec une réduction notable des concentrats formés lors des étapes ultérieures impliquant des procédés membranaires (nanofiltration, osmose inverse).