Ecole Doctorale

Sciences de l'Environnement

Spécialité

Sciences de l'environnement: Génie des procédés

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

intensification de procédés,procédés membranaires,oxydation en voie humide,effluents industriels,matrices excitation-émission de fluorescence,

Keywords

process intensification,membrane processes,wet air oxidation,industrial effluents,excitation-emission fluorescence matrix,

Titre de thèse

Filière intensifiée de traitement d’effluents industriels : étude du couplage de procédés membranaires et d’oxydation en voie humide
Intensified treatment path for the remediation of industrial effluents: case study of the coupling of membrane processes and wet air oxidation

Date

Lundi 30 Janvier 2023 à 10:00

Adresse

Technopôle de l’Environnement Arbois-Méditerranée Domaine du petit Arbois - Avenue Louis Philibert - 13545 Aix-en-Provence Cedex 4 Salle de projection

Jury

Directeur de these M. Philippe MOULIN Aix Marseille Université
CoDirecteur de these M. Mathias MONNOT Aix Marseille Université
Examinateur M. Sylvain DURéCU Séché Environnement
Examinateur Mme Catherine CHARCOSSET Université Lyon 1
Rapporteur M. Marc HéRAN Université de Montpellier
Rapporteur Mme Caroline ANDRIANTSIFERANA Université Toulouse III - Paul Sabatier

Résumé de la thèse

Les procédés membranaires sont reconnus dans l’industrie pour réduire les volumes d’effluents et générer un perméat de très bonne qualité. Les concentrats générés, hautement concentrés en polluants organiques, pourraient être traités par oxydation en voie humide (OVH). La filière de traitement couplant procédés membranaires à l’échelle industrielle et OVH à l’échelle laboratoire est développée et étudiée dans cette thèse pour traiter six effluents stratégiques et envisager un rejet vers l’environnement. Quatre conditions opératoires pour l’OVH issues d’une campagne préliminaire utilisant un plan d’expériences sur les concentrats de lixiviats ont été utilisées pour cribler les performances de l’OVH sur les autres effluents. Le suivi des performances par analyse du COT, de la DCO et de la fluorimétrie s’est montré complémentaire car différents comportements entre les effluents ont été mis en évidence. Les meilleurs abattements (jusqu’à 98 et 99 % pour le COT et la DCO respectivement) sont généralement obtenus à la plus grande température, indépendamment de la pression totale, avec de plus grandes quantités dégradées pour les effluents à forte DCO. De plus, la période de chauffe avant l’injection de l’oxydant impacte cet abattement de la matière organique en fonction des effluents. Des hypothèses sur la dégradation de la matière organique lors de l’OVH ont pu être proposées par fluorimétrie. La filière de traitement couplant les procédés membranaires et l’OVH présente un fort potentiel car il a été montré qu’un rejet vers l’environnement est possible pour la plupart des effluents étudiés.

Thesis resume

Membrane processes are well established in the industry to reduce the volume of effluents while generating a high quality permeate. Produced concentrates are highly polluted with organic pollutants and could be treated by wet air oxidation (WAO). A treatment path coupling industrial scale membrane processes and lab-scale WAO is developed and studied in this thesis to treat six strategic effluents to meet environmental discharge regulation. Four WAO operating conditions, arisen from a preliminary study using a design of experiments to treat landfill leachates concentrates, were used to screen WAO performance on the other effluents. TOC, COD and fluorescence analyses were used to monitor efficiency of the WAO process and revealed several behaviors depending on the effluent. Best removals (up to 98 and 99% for TOC and COD respectively) were generally obtained at the highest temperature with no dependence to total pressure and high initial COD leads to higher removed quantities. Also, an impact of the heating period before oxidant injection was noted on the removal of the organic pollution depending on the effluent. Assumptions were made on the degradation of the organic matter through fluorimetry. This treatment path coupling membrane processes and WAO shows a high potential as it was possible to discharge most of the effluents to the environment.