Etude de méthodes et moyens d'adsorption/désorption pour l'analyse en ligne de traces de dioxines/furannes à l'émission de sources fixes PDF Download
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Author: Maud Mercury (Chloé)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 211
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Book Description
La gestion des déchets est un problème majeur de notre société de consommation. En 2008, la France a produit 868 millions de tonnes de déchets. Aujourd'hui, un des principaux moyens de valoriser et d'éliminer nos déchets ultimes est l'incinération. Cependant, depuis la découverte des "dioxines" issues des procédés de combustion, cette technique est devenue un sujet d'inquiétude. L'application de la réglementation fixant des seuils limites à l'émission a engendré une forte diminution des émissions des sources fixes. Toutefois, il apparaît important de connaître et maîtriser en "temps réel" les taux de dioxines émis en sortie d'incinérateur. Ces travaux s'intègrent dans une étude globale d'un dispositif de mesure en ligne, "temps réel" et directe de dioxines/furannes à l'émission de sources industrielles fixes. Ils concernent plus spécifiquement l'étude de nouveaux moyens d'adsorption sélectifs de congénères toxiques vis-à-vis des autres congénères et des composés de la matrice gazeuse des rejets, matériaux qui seront implantés dans ce dispositif en ligne. Dans un premier temps, ces travaux se sont focalisés sur l'étude, la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux adsorbants sélectifs de type zéolithique. Ces matériaux ont été utilisés comme supports lors de l'adsorption de dioxines en solution (2,3-DCDD et 1,2,3,4-TCDD) et ont été comparés aux adsorbants utilisés dans la norme NF EN 1948 lors du prélèvement à l'émission. Cette étude de l'adsorption de dioxines en solution dans l'isooctane a permis d'identifier la zéolithe NaX comme la plus efficace pour le piégeage sélectif des dioxines. En parallèle, un appareillage polyvalent d'adsorption/désorption thermique en ligne de dioxines en phase, gazeuse a été conçu et mis au point. Ce dispositif est couplé à un chromatographe en phase gazeuse et à un spectromètre de masse. Il permet l'analyse en ligne de flux de gaz étalon de dioxines et l'analyse de dioxines piégées dans un tube d'adsorbants. L'ensemble de ces travaux ont permis de démontrer l'intérêt d'utiliser les zéolithes pour le piégeage sélectif des dioxines en phase gazeuse dans un pré-dispositif de terrain d'adsorption/désorption thermique en ligne de dioxines à l'émission de sources fixes.
Author: Maud Mercury (Chloé)
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Languages : fr
Pages : 211
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Book Description
La gestion des déchets est un problème majeur de notre société de consommation. En 2008, la France a produit 868 millions de tonnes de déchets. Aujourd'hui, un des principaux moyens de valoriser et d'éliminer nos déchets ultimes est l'incinération. Cependant, depuis la découverte des "dioxines" issues des procédés de combustion, cette technique est devenue un sujet d'inquiétude. L'application de la réglementation fixant des seuils limites à l'émission a engendré une forte diminution des émissions des sources fixes. Toutefois, il apparaît important de connaître et maîtriser en "temps réel" les taux de dioxines émis en sortie d'incinérateur. Ces travaux s'intègrent dans une étude globale d'un dispositif de mesure en ligne, "temps réel" et directe de dioxines/furannes à l'émission de sources industrielles fixes. Ils concernent plus spécifiquement l'étude de nouveaux moyens d'adsorption sélectifs de congénères toxiques vis-à-vis des autres congénères et des composés de la matrice gazeuse des rejets, matériaux qui seront implantés dans ce dispositif en ligne. Dans un premier temps, ces travaux se sont focalisés sur l'étude, la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux adsorbants sélectifs de type zéolithique. Ces matériaux ont été utilisés comme supports lors de l'adsorption de dioxines en solution (2,3-DCDD et 1,2,3,4-TCDD) et ont été comparés aux adsorbants utilisés dans la norme NF EN 1948 lors du prélèvement à l'émission. Cette étude de l'adsorption de dioxines en solution dans l'isooctane a permis d'identifier la zéolithe NaX comme la plus efficace pour le piégeage sélectif des dioxines. En parallèle, un appareillage polyvalent d'adsorption/désorption thermique en ligne de dioxines en phase, gazeuse a été conçu et mis au point. Ce dispositif est couplé à un chromatographe en phase gazeuse et à un spectromètre de masse. Il permet l'analyse en ligne de flux de gaz étalon de dioxines et l'analyse de dioxines piégées dans un tube d'adsorbants. L'ensemble de ces travaux ont permis de démontrer l'intérêt d'utiliser les zéolithes pour le piégeage sélectif des dioxines en phase gazeuse dans un pré-dispositif de terrain d'adsorption/désorption thermique en ligne de dioxines à l'émission de sources fixes.
Author: Maher Ben Abda
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les dioxines/furanes sont des polluants organiques persistants générés principalement par l'activité anthropique et spécifiquement par l'industrie lors des procédés de combustion mettant en jeux des matières organochlorées. Etant donné leur transport à large échelle dans l'environnement et leur impact sur la santé de l'homme, il est nécessaire de contrôler en temps réel, les traces de dioxines à l'émission des sources fixes. Un tel contrôle est plus particulièrement requis lors de l'incinération de déchets hétérogènes non préalablement triés. Deux types de matériaux microporeux ont été sélectionnés pour l'adsorption des dioxines au vu de leurs propriétés physico-chimiques. Il s'agit des zéolithes et les Metal-Organic Frameworks (MOF). Deux types de test d'adsorption ont été conduits, d'une part, en laboratoire en phase liquide avec la dioxine dans de l'isooctane comme solvant, et d'autre part, en phase gazeuse lors des campagnes de prélèvement sur un site d'incinération de déchets avec une matrice réelle très complexe. L'adsorption en phase liquide nous a permis de conclure sur l'efficacité des matériaux étudiés pour l'adsorption de trois congénères de dioxine de différentes tailles. Elle a ensuite été caractérisée par des techniques d'analyses spécifiques afin de remonter aux mécanismes d'adsorption. L'efficacité d'adsorption a été testée en phase gaz sur un site d'incinération de déchets ménagers avec les mêmes matériaux testés en phase liquide au laboratoire. Finalement, en se basant sur les résultats d'adsorption en phases liquide et gaz, deux pistes ont été proposées pour la conception d'un dispositif de mesure de dioxines en ligne commercialisable.
Author: Lise Bonvalot
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Languages : fr
Pages : 251
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L’incinération des ordures ménagères entraîne la formation de dioxines. Ces composés sont reconnus comme toxiques voire cancérigènes. La connaissance des quantités émises en temps réel est donc nécessaire.Ces travaux de thèses s’inscrivent dans une étude globale d’un dispositif permettant l’analyse en ligne des dioxines grâce à un système pré-concentrateur utilisant l’adsorption sélective de congénères toxiques sur des zéolithes, supportant la thermo-désorption, et un analyseur en masse.Dans un premier temps, les enjeux sont exposés. Puis une étude des écoulements dans les milieux poreux a pour but de déterminer quelle est la meilleure mise en forme des zéolithes pour favoriser l’adsorption en phase gazeuse dynamique. Ensuite, la mise en place et la caractérisation d’un système de génération de dioxines en phase gazeuse sont détaillées. Cette source est ajustable en concentration et en débit, permettant des études d’adsorption en laboratoire.Les premiers essais d’adsorption en phase gazeuse montrent, en accord avec les prédictions de la première étude, l’importance d’un adsorbant régulier de faible granulométrie. L’analyse par thermodésorption des dioxines piégées sur des grains de FAU [NaX] est réalisée en quelques heures.La facilité d’utilisation de zéolithes dans un système de prélèvement comme adsorbants et leur analyse par les méthodes de la norme EN 1948 a été prouvée lors de deux campagnes sur une unité d’incinération d’ordures ménagères.Ces travaux ont montré que l’analyse quotidienne en ligne des dioxines est d’actualité et pertinente.
Author: Christina Knöfel
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Languages : fr
Pages : 212
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Dans ce travail, des oxydes mesoporeux, tels que silice, oxyde de titane et oxyde de zircone ont été synthétisés en utilisant un copolymère à triblock comme agent structurant. De plus, la silice et l’oxyde de titane ont été fonctionnalisés avec différentes molécules d'aminosilane. La caractérisation des matériaux préparés a été effectuée par diverses méthodes, telles que la sorption d'azote, la spectroscopie infrarouge (ATR) et la diffraction des rayons X. Les matériaux ont été examinés pour leurs propriétés d'adsorption du dioxyde de carbone utilisant principalement la microcalorimétrie. Dans certains cas, des mesures de spectroscopie IR in-situ et des calculs théoriques de DFT ont été effectués pour mieux comprendre les résultats obtenus par microcalorimétrie d’adsorption. En ce qui concerne les différentes propriétés d'adsorption nous avons mis en évidence que la functionalisation des emplacements d'amine sur les matériaux de silice a amélioré de manière significative les capacités d'adsorption. Une comparaison des différents oxydes a confirmé que les propriétés d'adsorption dépendent principalement de la force du lien du métal-oxygène dans les oxydes mais également des caractéristiques de texture, telles que la porosité.
Author: Abir Elnemr
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Languages : en
Pages : 180
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Les activités agricoles génèrent des effluents riches entre autres en composés phosphorés dont le contrôle constitue un enjeu important du fait de leur implication directe dans le phénomène d'eutrophisation des milieux aquatiques. L'élimina'tion des composés phosphorés se trouvant dans les effluents d'origine agricole et agroalimentaire est conventionnellement effectuée au moyen de traitements biologiques ou de traitements physicochimiques. Les premiers sont souvent complexes, longs à opérer et délicats car ils dépendent de plusieurs facteurs tels que la température, le pH, la concentration en oxygène dissous et la balance des nutriments dans l'eau en plus de générer des boues volumineuses dont il faut disposer. Les traitements physicochimiques les plus employés impliquent la précipitation des espèces phosphorés qui nécessite un contrôle rigoureux du pH et l'ajout de réactifs chimiques souvent coûteux. De plus, ces traitements produisent un précipité insoluble de phosphore métallique qui est non recyclable. Le procédé d'adsorption peut constituer une alternative intéressante et prometteuse du fait qu'il ne produit pratiquement pas de boues en plus de permettre la récupération et la réutilisation des phosphates. Divers adsorbants ont été développés et utilisés pour l'enlèvement des ions phosphate mais leur capacité d'adsorption reste toujours faible et le temps pour atteindre l'équilibre est élevé ce qui nécessite impérativement le développement de nouveaux matériaux adsorbants. Dans cette étude, la silice mésoporeuse SBA -15 possédant une grande surface spécifique, une structure bien définie et une porosité élevée a été utilisée comme adsorbant pour les ions phosphate dissous. En effet, une fois synthétisée, cette silice a été fonctionnalisée en surface avec des groupements amines via la technique de greffage postsynthétique. L'acidification du matériau obtenu a permis de transformer les groupements amines en ammonium responsables du processus d'adsorption par attraction électrostatique. Les tests d'adsorption ont été effectués en batch et les solutions filtrées ont été analysées par HPLC ionique équipé d'une colonne Ionpac AS18 et d'un détecteur de conductivité. L'effet des paramètres opératoires tels que la température, le pH, le temps, la charge en adsorbant, la concentration initiale en ions phosphate, la charge en groupements amine ainsi que le type d'amine de la SBA -15 fonctionnalisée, la présence d'autre anions et cations ainsi que la régénération de l'adsorbent ont été investigués. Les résultats montrent qu'une capacité maximale de 27 mg P/g a été obtenue à SoC. L'adsorption atteint un maximum à pH 4 avec 2 une capacité d'adsorption de 31.5 P mg! g. L'équilibre d'adsorption a été atteint au bout de 10 min. L'augmentation de la charge en adsorbant avait un effet positif sur les pourcentages d'adsorption. La quantité adsorbée de P augmente avec l'augmentation de la concentration de mono- di- ét tri-ammonium jusqu à 40% avec un maximum de --70 mg P/g d'adsorbant. La capacité d'adsorption n'a pas changé après cinq cycles d'adsorption-désorption.
Author: Marcin Marzec
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Languages : en
Pages : 92
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Book Description
Le sujet général de la thèse est l'étude numérique et, dans une plus faible mesure, expérimentale de la physisorption dans des matériaux nanoporeux. Les chapitres 1 à 5 font le point des recherches dans ce domaine scientifique et permettent d'introduire les méthodes numériques et expérimentales utilisées. Les résultats scientifiques sont rassemblés dans les chapitres 6 à 9, qui constituent la seconde partie du mémoire. Le travail est concentré sur l'étude du mécanisme d'adsorption de molécules tétraédriques, CCI4 et CH4, dans les matériaux poreux de géométrie et rugosité de murs différentes. Quatre problèmes distincts, mais formant néanmoins un ensemble cohérent, sont abordés : i) quelle est le rôle du choix de modèle de la molécule sur les propriétés thermodynamiques du liquide adsorbé sur la surface ouverte de l'adsorbent? ii) que devient ce rôle lorsque l'adsorbat est confiné dans les pores en forme de fentes? iii) quel est l'influence de la rugosité de la surface adsorbante sur le processus de fusion de l'adsorbat? iv) peut-on reproduire, en utilisant des considérations énergétiques et géométriques simples, l'isotherme d'adsorption des gazes dans les pores présentant une forte hétérogénéité de surface? Les réponses apportées par l'auteur et faisant objet de ce mémoire.
