Dégradation des polluants organiques en phase aqueuse par des procédés d’oxydation avancés. Modélisation par des plans d’expériences
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2022-06-16
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L'industrie du textile consomme 80 % de tous les colorants synthétiques appliqués pour
teindre 40 millions de tonnes annuellement. Après la consommation, 15 % des colorants
synthétiques sont perdus pendant la fabrication et les transformations. En raison de leur
structure complexe et leur origine synthétique, les effluents chargés en colorants sont difficiles
à décolorer et donc il devient nécessaire de trouver des méthodes alternatives pour traiter les
polluants récalcitrants aux traitements classiques.
Les procédés d'oxydation avancés (POA) sont en plein essor. Il s’agit des technologies
basées sur la production des radicaux réactifs oxydants (OH•
) possédant un pouvoir oxydant
supérieur à celui des oxydants classiques (Cl2, CLO2 ou O3). Parmi les POA, le procédé Fenton,
où les radicaux hydroxyles sont produits à partir de la décomposition de H2O2 catalysée par des
sels ferreux ou ferriques.
Dans ce travail, la dégradation du Naphtol Blue Black (NBB), qui est un colorant
azoïque, par le procédé Fenton a été étudiée, où l’effet des paramètres opératoires tels que les
concentrations du peroxyde d’hydrogène et du fer, du colorant, le pH ont été examinés. Dans
les meilleures conditions opératoires une excellente dégradation du colorant NBN avec une
efficacité de 98 % est obtenue. L’étude de l’influence des sels et des métaux ainsi que
l’application sur des matrices réelles a été évoquée dans ce travail.
Un schéma de Plackett-Burman a été utilisé pour identifier les facteurs les plus influents
sur les performances d'élimination du NBB par le procédé fenton. Les effets de ces facteurs ont
été déduits à partir des résultats expérimentaux. Ces résultats ont étés optimisés à l’aide d’autres
conceptions telle que composite centrée et les plans de surface de réponse, afin d'obtenir les
meilleures performances de l’élimination du NBB par le procédé fenton.
La dégradation du NBB par d’autres procédés d’oxydation avancée tels que la
sonochimie, les UV, l’électrofenton et l’influence des paramètres opératoires a été étudiée. Le
couplage de différents procédés conduit à une élimination totale du colorant en moins de 10
minutes. L’effet d’addition des inhibiteurs et des persulfates au procédé a été également étudié.