Modelised elimination of a persistent organic molecule using the electro-photocatalysis technique: industrial application

Abstract

La présence de colorants dans les rejets industriels constitue un danger pour l’environnement en raison de leurs effets néfastes sur la faune et la flore. Pour répondre à cette problématique, de nombreuses recherches se concentrent sur le procédé d’oxydation anodique, une technique faisant partie des Procédés d’Oxydation Avancée (POA). Ce procédé repose sur la formation d'entités chimiques très réactives, qui dégradent les molécules persistantes en composés biologiquement dégradables. Pour évaluer l’efficacité de ce procédé, nous avons étudié l'effet de divers paramètres, notamment les nouveaux matériaux constituant les électrodes, l’intensité du courant, la distance inter- électrodes, la nature et la concentration des électrolytes, la concentration du polluant méthylorange, le pH du milieu, et l’oxygénation par barbotage. Après optimisation des conditions, nous avons appliqué un plan d’expérience « Box-Behnken » à trois facteurs, aboutissant à une modélisation représentative. Pour tester l’efficacité du procédé, un rejet réel d’une industrie textile algérienne a été caractérisé et traité par cette méthode, ce qui a permis d’obtenir une élimination de 93% de la turbidité, 34,5% de la DBO5, 61% des MES, et 44% de la DCO, toutes ces valeurs étant inférieures aux normes de rejet en vigueur. La vérification de notre procédé par le test microbien a été une preuve supplémentaire de l'efficacité du procédé, puisque la croissance des trois types de bactéries utilisées (Escherichia coli, Pseudomonas et Staphylococcus aureus) n'a pas été inhibée après le traitement par électrophotocatalyse. Le processus d'électro-photocatalyse peut donc être appliqué à l'échelle industrielle pour le traitement des polluants organiques persistants. Notre étude nous permet de déduire que 24 kwh est l'énergie nécessaire pour produire 1 m3 d'eau ultra-pure à usage pharmaceutique ou électronique