Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Béjaia - Abderrahmane Mira
Affiliation
Département de Génie des Procédés
Auteur
YAHIA CHERIF, Lamia
Directeur de thèse
AISSANI Farida (Professeur)
Co-directeur
AMRANE Abdeltif (Professeur)
Filière
Génie Chimique
Diplôme
Doctorat
Titre
Couplage photocatalyse - traitement biologique pour la dégradation de composés biorécalcitrants.
Mots clés
photocatalyse, TiO2 , composés biorécalcitrants, biodégradation
Résumé
Les traitements biologiques des effluents contenant des polluants biodégradables sont actuellement les plus compatibles avec l’environnement et les moins coûteux. Pour des effluents chargés en polluants bio-récalcitrants, un prétraitement physico-chimique permet de dégrader et de détoxifier les eaux avant leur acheminement vers des systèmes biologiques conventionnels. Ce projet de thèse aura pour but d’étudier un couplage photocatalyse-traitement biologique dans le traitement des eaux chargées en polluants modèles toxiques et bio-récalcitrants. Dans le système couplé proposé, la photocatalyse est appliquée comme pré-traitement dans le but de modifier la structure chimique des contaminants pour les transformer en substances intermédiaires biodégradables. Au cours de cette étape, la minéralisation partielle du polluant a lieu et le traitement biologique est appliqué pour compléter la minéralisation. Le choix de la photocatalyse apparue dans les années 1970, représente de nos jours une solution émergente aux problèmes de pollution de l’eau, car pouvant oxyder la matière organique en produits élémentaires et moins toxiques. Le principe repose sur l’absorption, par un semi-conducteur, d’une radiation lumineuse d’énergie supérieure à la bande interdite du semi-conducteur. Cette absorption d’énergie engendre l’excitation d’un électron de la bande de valence vers la bande de conduction et crée ainsi un déficit électronique ou “ trou ” dans la bande de valence, conférant au solide des propriétés oxydo -réductrices vis à vis des polluants adsorbés. Ces propriétés sont à l’origine d’une attaque directe des polluants et de la formation de radicaux hydroxyles, permettant d’initier une dégradation photocatalytique en présence d’oxygène. Il s’agit d’un procédé à large spectre d’applications. Différents matériaux semi-conducteurs peuvent être utilisés comme catalyseurs. Cependant, le matériau le plus fréquemment utilisé est le dioxyde de titane qui possède des propriétés physico-chimiques qui permettent de catalyser la dégradation de polluants organiques sous l’action de la lumière UV ou solaire. Ce catalyseur peut être utilisé en suspension dans l’effluent à traiter ou sous forme de film immobilisé sur un support. L’immobilisation du catalyseur permet d’éviter l’étape de séparation inhérente au travail en suspension et c’est donc cette méthode qui a été choisie.
Statut
Validé