Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université des Sciences et de la Technologie d’Alger,Houari Boumediène
Affiliation
Département de Probabilités et Statiqtiques
Auteur
BELKHEIRI, Daouia
Directeur de thèse
Ait-Amar, Hamid (Professeur)
Filière
Génie des procèdes
Diplôme
Doctorat
Titre
Couplage d’un procédé électrochimique -traitement biologique pour la dégradation de la pollution par les antibiotiques application à la tétracycline et à la tylosine
Mots clés
Eau : Pollution ; Polluants organiques ; Biodégradation ; Eau : Epuration : Traitement biologique ; Antibiotiques
Résumé
L’objectif de ce travail est d’étudier l’amélioration de la biodégradabilité de deux molécules d’antibiotiques : la tétracycline et la tylosine par un prétraitement électrochimique. Ces antibiotiques sont retrouvés dans les eaux usées car une grande proportion, environ 70 % des doses administrées utilisées, ne sont pas métabolisées. Une étude préliminaire a été mise en œuvre, par voltammétrie cyclique, afin de vérifier l’électroactivité des deux antibiotiques sur électrodes de carbone vitreux et de nickel, en oxydation et/ou en réduction. Cette étude a révélé une activité électrochimique importante des deux molécules sur les deux matériaux d’électrode. Le traitement électrochimique a été réalisé dans une cellule électrochimique à percolation construite au laboratoire. L’effet de quelques paramètres opératoires tels que la concentration des molécules cibles, le débit de percolation et les potentiels d’oxydation et de réduction appliqués a été étudié. Des conditions optimales ont permis d’obtenir des taux de conversion de 99 %, aussi bien en oxydation qu’en réduction, en utilisant comme électrolytes supports des milieux neutres ou basiques, respectivement pour les électrodes de carbone et de nickel. Des analyses de COT (carbone organique total) des solutions électrolysées ont montré que le niveau de la minéralisation est resté faible, indiquant l’intérêt de combiner traitements électrochimique et biologique. La biodégradabilité, basée sur le rapport DBO5 à la DCO, augmente avec le potentiel d’oxydation. Pour la tétracycline, ce rapport augmente de 0,13 à 0,39, pour les potentiels 1,0 et 1,6 V/ECS, respectivement. Aucune des solutions électrolysées en réduction n’est, biodégradable, même si ces solutions n’étaient pas toxiques pour les boues activées. Une étape de réduction, précédant l’oxydation, a permis d’améliorer la biodégradabilité de la tétracycline. En effet, la réduction à - 1.3 V/ECS, suivie de l’oxydation à 1 V/ECS, conduit à une valeur du rapport DBO5/DCO de 0.39 alors qu’il n’était que de 0.13, avec l’oxydation seule à 1 V/SCE. Comme pour la tétracycline, des taux d’élimination importants ont été obtenus pour la tylosine, suite à son électrolyse sur feutre de carbone, à 1.4 V/ECS. Le ratio DBO5/DCO est passé de 0,03 à 0,32 après oxydation. Pour les deux antibiotiques, la biodégradabilité a été améliorée quand une électrode de nickel est utilisée. Le couplage des deux procédés, électrochimique et biologique, a été ensuite étudié, en considérant un traitement biologique par boues activées.
Date de soutenance
13/06/2013
Cote
660.297
Pagination
167 p.
Illusatration
ill.
Format
30 cm.
Notes
Support papier accompagné d’un CD-Rom ; Bibliogr. p. 151-167
Statut
Traitée