Département de Génie des Procédés

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Browsing Département de Génie des Procédés by Author "BOUTAMINE Zineb"

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    Dégradation de polluants émergents dans l’eau par sonochimie et procédés d’oxydation avancés
    (2018) BOUTAMINE Zineb
    Dans cette thèse, la dégradation et la minéralisation du Basic Red 29 (BR29), un colorant azoïque cationique, par ultrasons (US) à 300 kHz et 80 W et du 2-phénoxyéthanol (PhE), un perturbateur endocrinien, par ultrasons (US) à 600 kHz et 120 W en solutions aqueuses sont examinées. Des tests de piégeage du radical HO• avec de l'alcool tert-butylique, le glucose, le 2-propanol et le Triton X-100 révèlent que le radical HO• est le responsable de la dégradation de BR29 et que la région interfaciale des bulles de cavitation est la principale zone de réaction pour une large gamme de concentrations initiales de PhE. La vitesse de dégradation augmente avec l'augmentation de la concentration initiale de BR29 et de PhE. La dégradation la plus rapide s'est produite à un pH initial de 3,0 pour le BR29 alors que pour le PhE la variation du pH n’a aucun effet sur la cinétique de destruction. La dégradation sonochimique est plus efficace aux puissances les plus élevées. La vitesse de dégradation est plus rapide dans les matrices réelles comparativement à l'eau désionisée pour le colorant testé. La meilleure élimination est obtenue dans l'eau naturelle, suivie par l'eau de rivière et ensuite l'eau de mer. Bien que de faibles degrés de minéralisation et d'oxydation sont obtenus avec les ultrasons seuls (~ 7% de COT et ~ 20% de DCO), une méthode améliorée basée sur l'ajout de faible quantité de fer dans la solution de sonication permet de résoudre ce problème. Le procédé sono-Fenton améliore l'élimination du COT à 50% et l'enlèvement de la DCO à 83% en seulement 1 h de traitement. La minéralisation augmente de 5% avec les ultrasons seuls à 35% avec US/Fe2+ et 64% avec US/Fe2+/TiO2 après 30 min de traitement, et de 10% avec US seuls à 51% et 81% avec respectivement US/Fe2+ et US/Fe2+/TiO2 après 60 min de dégradation pour le BR29. Pour le PhE, 70% de la DCO sont éliminés en utilisant le système US/UV, alors que 65% sont éliminés avec les UV seuls et seulement 38% avec les US seuls. Après 120 min de traitement, les degrés d'oxydation sont de 94% pour le système US/UV, 76% pour les UV et 65% pour les US seuls.
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    Elimination d’un polluant organique modèle par sonochimie et procédés d’oxydation avancés
    (2014) BOUTAMINE Zineb
    Le présent travail est focalisé sur l’élimination d’un colorant azoïque, le Basic Red 29 (BR29), en milieu aqueux par irradiation ultrasonore de haute fréquence (300 kHz). L’ensemble des résultats obtenus montre l’efficacité du traitement ultrasonore des eaux contaminées par ce colorant modèle. La caractérisation du sonoréacteur utilisé pour la dégradation du Basic Red 29 a été faite par la méthode calorimétrique et trois dosimétries (KI, Fricke et dosage du H2O2). Les dosimétries prouvent la production des espèces oxydantes telles que les radicaux hydroxyles et le peroxyde d’hydrogène. La présente étude montre que la dégradation sonolytique du BR29 est due à la réaction du colorant avec les radicaux hydroxyles. La vitesse initiale de dégradation augmente graduellement avec la concentration initiale du colorant et elle ne suit pas une cinétique du premier ordre. Les rendements d’élimination sont plus importants pour les puissances électriques les plus élevées. A pH 3, la dégradation du BR29 est maximale. Il existe un optimum de concentration en Fe2+ pour améliorer l’efficacité d’élimination du colorant. Les expériences menées dans les eaux naturelles montrent une légère amélioration de la dégradation dans l’eau de mer, l’eau de rivière et l’eau minérale naturelle par rapport à celle obtenue dans de l’eau distillée. La saturation du milieu réactionnel avec de l’air fait augmenter l’efficacité du traitement ultrasonore, par contre, la saturation en azote a un effet inhibiteur sur la cinétique d’élimination. La dégradation sonolytique du BR29 est améliorée en présence des mélanges Fe2+/TiO2 et Fe3+/TiO2. La DCO de la solution aqueuse de BR29 n’est pas complètement éliminée sous l’action des ultrasons seuls même après une longue durée de traitement (240 minutes), alors qu’en présence de divers additifs tels que le TiO2, le Fe2+ et le mélange Fe2+/TiO2, des efficacités d’abattement de l’ordre de 90 % sont atteintes.