Mise en place d'un procédé de couplage Ozone PDF Download
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Author: Hakim Dehouli
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Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Cette étude a pour objet la mise en place d’un procédé de traitement des effluents aqueux industriels chargés en matières organiques et difficilement traitables par voie biologique. Ce procédé hybride couple l’adsorption sur des charbons actifs et l’oxydation par l’ozone au sein d’un unique réacteur. La première partie de cette étude concerne les interactions binaires entre les différents éléments du procédé : l’adsorbant et l’ozone. Cette étude permet d’améliorer la compréhension des mécanismes fondamentaux ; notamment le mécanisme (radicalaire ou moléculaire) de décomposition de l’ozone en présence de charbon actif mais également l’influence de l’ozone sur les propriétés chimiques et structurales du charbon actif et les modifications induites sur ses capacités d’adsorption. La présence de charbon actif permet une augmentation de la décomposition de l’ozone conduisant ainsi à la formation de radicaux libres HO●. L’ozonation ne modifie pas les propriétés structurales du charbon actif mais conduit à des modifications de ses propriétés chimiques notamment par une augmentation des fonctions oxygénées de surface. Les capacités d’adsorption du CA se voient également augmenter. Le procédé hybride O3 / CA permet une amélioration de l’abattement en COT et conduit à l’élimination totale des composés phénoliques présent en solution.
Author: Hakim Dehouli
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Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Cette étude a pour objet la mise en place d’un procédé de traitement des effluents aqueux industriels chargés en matières organiques et difficilement traitables par voie biologique. Ce procédé hybride couple l’adsorption sur des charbons actifs et l’oxydation par l’ozone au sein d’un unique réacteur. La première partie de cette étude concerne les interactions binaires entre les différents éléments du procédé : l’adsorbant et l’ozone. Cette étude permet d’améliorer la compréhension des mécanismes fondamentaux ; notamment le mécanisme (radicalaire ou moléculaire) de décomposition de l’ozone en présence de charbon actif mais également l’influence de l’ozone sur les propriétés chimiques et structurales du charbon actif et les modifications induites sur ses capacités d’adsorption. La présence de charbon actif permet une augmentation de la décomposition de l’ozone conduisant ainsi à la formation de radicaux libres HO●. L’ozonation ne modifie pas les propriétés structurales du charbon actif mais conduit à des modifications de ses propriétés chimiques notamment par une augmentation des fonctions oxygénées de surface. Les capacités d’adsorption du CA se voient également augmenter. Le procédé hybride O3 / CA permet une amélioration de l’abattement en COT et conduit à l’élimination totale des composés phénoliques présent en solution.
Author: Vincent Farines
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Languages : fr
Pages : 474
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Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la mise en oeuvre d'un réacteur triphasique d'ozonation catalytique pour le traitement des eaux résiduaires industrielles. L'ozonation constitue un des moyens les plus efficaces pour réduire la pollution organique contenue dans les effluents aqueux avec toutefois des rendements d'oxydation de la matière organique souvent limités par la formation de produits d'oxydation inertes. Afin d'éliminer la DCO résiduelle, des procédés d'oxydation avancés sont développés pour accroître les rendements de dégradation des polluants organiques. La réaction d'ozonation catalytique est préalablement étudiée en réacteur agité avec un catalyseur d'ozonation en poudre. L'effet du catalyseur sur le transfert et la décomposition de l'ozone, hors substrat, permet de déterminer le régime de fonctionnement du réacteur selon les conditions opératoires. En faisant varier les paramètres de fonctionnement du réacteur agité, le facteurs influants de la réaction d'ozonation catalytique sont étudiés avec un composé modèle réfractaire à l'ozonation seule, l'acide hexanoïque. Ensuite, la transposition au fonctionnement en réacteur lit fixe fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide est réalisée en suivant la même démarche qu'en réacteur agité. L'étude du transfert de l'ozone en absence de réaction chimique est suivie de l'étude du transfert et de la décomposition de l'ozone en présence de catalyseur sous forme extrudée. En utilisant l'acide hexanoïque comme substrat modèle, l'évaluation des divers paramètres de fonctionnement du réacteur conduit à la modélisation de la réaction d'ozonation catalytique en réacteur à lit fixe. Les performances du traitement sont ensuite éprouvées par des essais sur des composés organiques divers et représentatifs de la composition d'effluents réels. Enfin, divers essais d'applications sur des eaux résiduaires industrielles illustrent le bien fondé de la démarche adoptée et l'intérêt de l'ozonation catalytique.
Author: Olivier Chedeville
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Languages : fr
Pages : 510
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Author: Manhal Abouzlam
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Languages : fr
Pages : 0
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Le principal objectif de la thèse est l'optimisation d'un procédé d'oxydation avancée par la mise en œuvre des outils de l'automatique moderne.Le procédé considéré concerne l'ozonation catalytique utilisé pour traiter les eaux résiduaires industrielles. L'optimisation de ce procédé consiste à contrôler l'abattement des polluants tout en minimisant le coût de fonctionnement du procédé. La mesure en ligne de la concentration en polluant est fournie par l'absorbance, grandeur corrélée à la DCO. Le procédé est alors considéré comme un système à une entrée, la puissance du générateur d'ozone, et deux sorties, l'ozone dans les évents et l'absorbance.L'identification du procédé a mené à l'estimation d'un modèle linéaire pour construire les lois de commande et d'un modèle non-linéaire, de type modèle de Wiener, pour tester les correcteurs en simulation avant les essais expérimentaux.Les trois commandes testées, la commande par modèle interne, la commande optimale et la commande H∞, permettent de rejeter des perturbations sur la concentration en polluant dans les effluents à traiter. Des analyses de stabilité du système bouclé, vis-à-vis de retards sur la commande, ont été menées.Les résultats expérimentaux obtenus ont permis de conclure sur les gains significatifs apportés par ces développements.La méthodologie développée pour cette application peut être étendue à d'autres procédés afin de faciliter le développement industriel des procédés d'oxydation avancée.
Author: Virginie Fontanier
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Languages : fr
Pages : 355
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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.
Author: Thierry Lebrun
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Languages : fr
Pages : 208
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Les procédés biologiques utilisés dans le traitement des effluents industriels n'éliminent pas la totalité de la pollution carbonée. Une fraction résiduelle, singulièrement appelée "DCO dure" persiste dans les effluents traités. L'oxydation chimique couplée à un traitement biologique représente une alternative attractive pour réduire et valoriser ces composés bioréfractaires. Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectifs de déterminer les mécanismes qui régissent les procédés couplant des stades biologique et d'ozonation et de définir les conditions optimales de fonctionnement. Réduire la fraction bioréfractaire nécessite avant tout de connaître sa nature et son origine. La première partie de ce travail a consisté à caractériser la fraction résiduelle d'origine anaérobie et en particulier de différencier la part de carbone provenant du subtrat de celle libérée par la biomasse. Dans une seconde partie, le traitement de molécules modèles bioréfractaires par un procédé combiné (ozonation/biologie) a permis de mettre en évidence la complémentarité des deux systèmes : l'ozone en oxydant les structures des composés chimiques et les microorganismes en assimilant les produits d'ozonation. Les efficacités d'un tel couplage sont étroitement liées aux conditions de fonctionnement et au degré d'acclimatation des boues du procédé biologique. Les concepts établis sur les molécules synthétiques ont été validés sur des effluents industriels de mélasses où la configuration du procédé a été étudiée. Les performances ont été largement améliorées avec un procédé intégré équipé d'une boucle de recirculation. Dans une dernière partie, la réduction des masses de boues d'origine anaérobie par un traitement à l'ozone et la valorisation du carbone solubilisé sont abordées.
Author: Claire Crousier
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Languages : fr
Pages : 320
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Les travaux menés au cours de cette thèse ont pour objectif d'étudier l'applicabilité du procédé d'ozonation catalytique TOCCATA® au traitement avancé d'eaux résiduaires urbaines pour le contrôle des émissions en micropolluants. Ce travail couvre la détermination des propriétés physico-chimiques, structurelles et de réactivité de deux catalyseurs et l'optimisation de leur conditionnement pour le procédé d'ozonation catalytique. La caractérisation hydrodynamique du réacteur à co-courant ascendant triphasique en lit fixe utilisé pour la mise en œuvre du procédé a été également réalisée. Les processus élémentaires impliqués dans le procédé ont ensuite été étudiés séparément : transfert gaz-liquide, adsorption, ozonation simple et interaction ozone/matériau. Enfin l'ozonation catalytique a été étudiée vis-à-vis de l'élimination de la matière organique des eaux usées réelles. L'ozonation catalytique se montre moins sélective que l'ozonation simple et améliore le procédé en termes de transfert d'ozone et d'élimination du carbone organique. Des mécanismes et des lois cinétiques pour chacun des processus élémentaires ont été déterminés et une loi de vitesse globale de premier ordre pour le procédé d'ozonation catalytique est proposée. L'étude de l'influence de différentes variables opératoires a été effectuée en vue de l'optimisation du procédé. L'investigation a ensuite été élargie à l'élimination de micropolluants spécifiques (carbamazépine, diuron, kétoprofène, diclofénac, naphtalène) appliquée à des eaux synthétiques, ainsi qu'à des eaux résiduaires urbaines réelles. La plupart des composés sont dégradés après application d'une faible dose d'ozone par le procédé. L'étude de leurs propriétés et de leur affinité avec le système d'ozonation catalytique a permis d'expliquer leurs comportements.
Author: Béatrice Blanc
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Languages : fr
Pages : 227
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LA TENDANCE GENERALE DE L'INDUSTRIE PAPETIERE EST DE MODIFIER EN PROFONDEUR SES PROCEDES DE BLANCHIMENT, EN SUBSTITUANT AUX COMPOSES CHLORES CLASSIQUEMENT EMPLOYES, DES OXYDANTS OXYGENES RECONNUS COMME MOINS NOCIFS POUR L'ENVIRONNEMENT. DANS CE CONTEXTE, CETTE ETUDE S'INTERESSE A LA MISE EN UVRE DE L'OZONE DANS LES PROCEDES DE BLANCHIMENT DE PATES A PAPIER CHIMIQUES A HAUTE CONSISTANCE. L'OBJECTIF EST D'APPORTER UNE MEILLEURE COMPREHENSION DE LA DEGRADATION ET DE LA REACTIVITE DE L'OZONE SUR LA PATE. LA VIABILITE ECONOMIQUE D'UN TEL PROCEDE EST EGALEMENT ABORDEE. L'APPROCHE HORIZONTALE PROPOSEE, EST BASEE SUR LE GENIE DES REACTEURS. UNE PREMIERE ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE PORTE SUR LES PROCESSUS DE FORMATION DE L'OZONE DANS LES GENERATEURS INDUSTRIELS A DECHARGE COURONNE ET SUR LES DIFFERENTS MECANISMES INDUISANT SA DECOMPOSITION EN PHASE GAZEUSE. LA DECOMPOSITION PARASITE DE L'OZONE AFFECTE L'EFFICACITE D'OZONATION. AFIN DE CONNAITRE LES PERTES ENCOURUES, LA DEGRADATION DE L'OZONE DANS UN REACTEUR EST MESUREE EN PRESENCE DE DIFFERENTS GARNISSAGES FAITS DE SOLIDES DIVISES (VERRE, SILICE, SABLE, LAINE DE VERRE). UNE CINETIQUE DE PREMIER ORDRE EST CONFIRMEE POUR LA REACTION DE DECOMPOSITION DE L'OZONE. LES PARAMETRES INFLUENTS SONT A TEMPERATURE AMBIANTE, LES CONDITIONS D'ECOULEMENT, L'HUMIDITE ET LES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DU GARNISSAGE. DES MODELES SONT PROPOSES, ILS PRENNENT EN COMPTE L'ECOULEMENT PISTON DANS LE REACTEUR ET LES PHENOMENES DE TRANSFERT ENTRE GAZ ET SOLIDE. L'OZONATION DE FIBRES CELLULOSIQUES (COTON, PATE KRAFT DE RESINEUX ECRUE ET OXYGENEE) EST ANALYSEE EN TERME DE REACTIVITE ET DE SELECTIVITE. EN FOURNISSANT UNE MEILLEURE CONNAISSANCE DES INTERACTIONS ENTRE OZONE ET SOLIDES, L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS PERMET D'ENVISAGER, DANS LE CADRE DU DEVELOPPEMENT DE PROCEDES TCF, LA CONCEPTION DE REACTEURS D'OZONATION MIEUX ADAPTES AU BLANCHIMENT DE PATE A PAPIER A HAUTE CONSISTANCE. IL PEUT EGALEMENT S'APPLIQUER A D'AUTRES PROCEDES D'OZONATION COMME CEUX DEVELOPPES DANS L'INDUSTRIE AGRO-ALIMENTAIRE (TRAITEMENT DE CEREALES, PRESERVATION DES ALIMENTS).
Author: SUPRAPTO.
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Languages : fr
Pages : 214
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Book Description
DANS LE BUT D'EPURER UN EFFLUENT GAZEUX CONTENANT DES TENEURS FAIBLES EN ORTHOXYLENE, NOUS ETUDIONS UN PROCEDE CHIMIQUE DE TRAITEMENT PAR L'OZONE A TEMPERATURE AMBIANTE ET SOUS LA PRESSION ATMOSPHERIQUE. L'AIR CHARGE EN ORTHOXYLENE ET L'OXYGENE OZONE SONT INTRODUITS SEPAREMENT EN CONTINU DANS UN REACTEUR GAZ-LIQUIDE MECANIQUEMENT AGITE. LE TRANSFERT DE MATIERE GAZ-LIQUIDE SPECIFIQUE DU REACTEUR EST ETUDIE EN DETERMINANT D'UNE PART LE COEFFICIENT DE TRANSFERT VOLUMIQUE PARTIEL K#LA PAR OXYGENATION DYNAMIQUE DE LA PHASE LIQUIDE ET D'AUTRE PART LE COEFFICIENT DE TRANSFERT VOLUMIQUE GLOBAL K#LA PAR TRACAGE DU GAZ LORS DE L'ABSORPTION PHYSIQUE DE L'ORTHOXYLENE DANS L'EAU. A PARTIR DE CES MESURES, ON PEUT ESTIMER LES COEFFICIENTS DE TRANSFERT VOLUMIQUES K#GA ET K#GA. LA TRANSFORMATION CHIMIQUE CONDUIT A L'OBTENTION DE PLUSIEURS PRODUITS NON TOXIQUES SUSCEPTIBLES D'ETRE A LEUR TOUR OXYDES EN DEUX PRODUITS ULTIMES: L'ANHYDRIDE CARBONIQUE ET L'ACIDE ACETIQUE. L'ETUDE EXPERIMENTALE PORTANT SUR L'INFLUENCE DE DIVERS PARAMETRES OPERATOIRES (CONCENTRATIONS DES REACTIFS, VITESSE D'AGITATION, DEBIT D'AIR SUPPLEMENTAIRE, TEMPERATURE, PH DU MILIEU REACTIONNEL) MONTRE QUE LES REACTIONS PRIMAIRES ONT LIEU ESSENTIELLEMENT DANS LE FILM LIQUIDE AU CONTACT DES BULLES D'OXYGENE OZONE. PAR SUITE, LES ETAPES PRIMAIRES SONT LIMITEES PAR LE TRANSFERT GAZ-LIQUIDE DE L'OZONE. DES AMELIORATIONS DU PROCEDE ONT ETE ENVISAGEES: EN UTILISANT UN SYSTEME BIPHASIQUE EAU SOLVANT FLUOROCARBONE, EN OPERANT EN MILIEU AQUEUX EN PRESENCE D'UN CATALYSEUR SOLIDE (CHARBON ACTIF), ENFIN EN STIMULANT LA REACTION PAR DES RAYONNEMENTS UV EN PRESENCE OU NON D'UN PHOTOCATALYSEUR (TIO#2). LES AMELIORATIONS OBSERVEES SONT FAIBLES ET LES RESULTATS CONFIRMENT LE ROLE PREPONDERANT DE LA LIMITATION DU TRANSFERT DE L'OZONE SUR LA TRANSFORMATION DE L'ORTHOXYLENE
Author: FADELA.. BENOUFELLA BOUAYAD-AGHA
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Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
LE DEVELOPPEMENT ET LA PREDOMINANCE DES CYANOBACTERIES DITES ALGUES BLEUES DANS CERTAINES RETENUES D'EAUX DESTINEES A L'ALIMENTATION POSENT NON SEULEMENT DES PROBLEMES DE DYSFONCTIONNEMENTS AU NIVEAU DES STATIONS DE TRAITEMENT MAIS PRESENTENT AUSSI DES RISQUES VIS-A-VIS DE LA CONSOMMATION DE L'EAU DISTRIBUEE. EN EFFET, CERTAINES ESPECES DE CYANOBACTERIES SYNTHETISENT DES TOXINES POUVANT ETRE LIBEREES DANS L'EAU LORS DE LA LYSE DES CELLULES A LA SUITE DE CERTAINS TRAITEMENTS COMME PAR EXEMPLE L'OZONATION. NOTRE RECHERCHE S'INTERESSE A L'ELIMINATION DE CES MICRO-ORGANISMES PAR LE PROCEDE D'OZOFLOTTATION COMBINANT L'ACTION CHIMIQUE DE L'OZONE ET L'ACTION PHYSIQUE DE LA FLOTTATION. LE TRAVAIL COMPORTE TROIS PARTIES PRINCIPALES: UNE ETUDE DE L'ACTION DE L'OZONE SUR LE COMPORTEMENT DES TROIS ESPECES MICROCYSTIS AERUGINOSA, APHANIZOMENON FLOS-AQUAE ET ANABAENA CIRCINALIS EN REACTEUR DISCONTINU ; LA RECHERCHE DES CONDITIONS OPTIMALES DE FONCTIONNEMENT DE L'OZOFLOTTATION EN INTEGRANT LE PROCEDE DANS UNE FILIERE DE TRAITEMENT MISE EN PLACE A L'ECHELLE PILOTE AU LABORATOIRE ET COMPRENANT UNE COAGULATION, UNE FLOCULATION, UNE OZONATION, UNE FLOTTATION ET UNE FILTRATION ; L'EVALUATION DES PERFORMANCES DU PROCEDE VIS-A-VIS DE L'ELIMINATION DES TROIS ESPECES DE CYANOBACTERIES. DIVERS ESSAIS SONT REALISES EN CONTINU SUR UNE EAU BRUTE DOPEE EN ALGUES, EN FAISANT VARIER LES CONDITIONS DE TRAVAIL COMME LES TAUX DE TRAITEMENT A L'OZONE, LA NATURE DU COAGULANT ET LES TEMPS DE CONTACT. SUR LE LONG DE LA FILIERE, UNE APPROCHE DE LA TOXICITE EST REALISEE PAR LA TECHNIQUE DU MICROTOX POUR EVALUER L'IMPACT DE L'OZONE AU NIVEAU D'UN EVENTUEL RELARGAGE DE TOXINES DANS L'EAU TRAITEE
