Elimination d’un colorant azoïque en phase aqueuse par les procédés Fenton, électro-Fenton et sono-électro-Fenton
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Date
2017
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Abstract
La production des colorants et leur utilisation génère des effluents persistants,
bioréfractaires non biodégradables, fortement colorés, toxiques, carcinogènes et mutagènes.
Les techniques traditionnelles du traitement de ces effluents qu’elles soient physico-chimiques
ou biologiques sont inefficaces en raison de la grande part des noyaux aromatiques présents
dans les molécules des colorants et la stabilité des colorants modernes, elles demeurent non destructives et transfert la pollution aquatique à une autre phase provoquant une pollution
secondaire.
Dans ce contexte, les procédés d’oxydation avancés s’avèrent être une technologie de
choix. La particularité de ces procédés tient à la génération dans le milieu d’entités très réactives
et très oxydantes, les radicaux hydroxyles HO•
qui sont capables d’oxyder n’importe quelle
molécule organique jusqu’au stade ultime d'oxydation, c'est-à-dire la minéralisation
(transformation en CO2 et H2O). Ce travail est consacré donc à l’étude du traitement des eaux
contaminées par un colorant acide récalcitrant, l’Orange G, par l’application du procédé Fenton,
électro-Fenton et sono- électro-Fenton.
Dans ce travail, il a été montré que le taux de dégradation par le procédé Fenton
(Fe(II)/H2O2) augmente avec l’augmentation des doses des réactifs et du temps de réaction. La
vitesse de dégradation de l’OG peut être significativement augmentée par le couplage de
l’électrochimie et le réactif de Fenton. Ce couplage permet aussi de diminuer le temps de
traitement et la quantité des réactifs utilisée et par conséquent l’élimination de la production
des boues d’hydroxydes ferriques. La cinétique de dégradation par procédé électro-Fenton
dépend des paramètres expérimentaux tels que la concentration du catalyseur, l’intensité du
courant appliquée, le pH du milieu, etc.
La dégradation sonoélectrochimique de l’Orange G (OG) dans des solutions aqueuses
acides par irradiation ultrasonore à 22,5 kHz en utilisant une grille de platine comme anode et
une cathode en feutre de carbone a été étudiée. L’effet de divers paramètres expérimentaux sur
la dégradation de l’OG a été examiné. Il a été constaté que le procédé sono-électro-Fenton est
une technique efficace pour la dégradation des OG même dans des matrices complexes telles
que l'eau minérale naturelle et l'eau de mer. Sa haute performance résulte du couplage entre
l'irradiation d'ultrasons et l’électro génération in situ du réactif de Fenton. Un indice de synergie
significative de 4,5 a été observé pour le traitement sonoélectrochimique de l'eau contaminée
par l’OG.
L’ensemble de ces résultats a montré que le couplage électrochimie-procédé Fenton et
électro-Fenton-Ultrasons améliore les performances du procédé Fenton. De plus, ces procédés
sont prometteurs pour dépolluer les eaux contaminées par l’OG.