Etude de l'applicabilité d'un procédé hybride électrochimique et biologique dans la dépollution des eaux usées

Abstract

La présence de molécules toxiques dans les rejets aqueux constitue un problème majeur pour l'environnement et la santé. Les méthodes conventionnelles de traitement des effluents présentent des limitations pour éliminer ces polluants persistants. Actuellement, les recherches s'orientent vers l'utilisation et le développement des procédés combinés. Dans ce contexte, le présent travail a pour objectif l'élimination des polluants tels que l'antibiotique, Chlortétracycline Chlorhydrate (CTC) et un colorant industriel, le Rouge Bemacid (RB E-TL) par un procédé couplant le traitement biologique (biosorption) et le procédé électrochimique (électrocoagulation). La première partie menée dans cette thèse vise l'utilisation d'une biomasse microbienne provenant des eaux usées urbaines de la ville d'Ain Defla pour l'élimination de ces polluants. La biomasse est immobilisée sur un support à base de pouzzolane, un matériau local. Cette étude est réalisée selon deux modes de fonctionnement : batch (discontinu) et dynamique (en continu). L'influence des différents paramètres liés aux conditions opératoires tels que la granulométrie du support, la vitesse d'agitation, la masse du support, le temps de contact, le pH initial de la solution, la concentration initiale du CTC et la température du milieu a été examinée. En mode dynamique, les paramètres : débit d'alimentation, hauteur du lit, concentration initiale de RB E-TL ont été traités. Les études cinétiques, isothermes et thermodynamiques sont aussi abordées. En second lieu, l'électrocoagulation a été appliquée pour éliminer les polluants. Divers facteurs qui peuvent influencer le procédé sont étudiés tels que: la nature des électrodes, le pH de la solution, l'intensité du courant, le temps de contact, la concentration initiale du polluant, la distance inter électrodes, la vitesse d'agitation et la température, des résultats très satisfaisantes ont été obtenus. Enfin, un couplage est réalisé entre les deux techniques de traitement. Des rendements de 98,09 % et 95,15 % sont obtenus respectivement pour la CTC et le RB E-TL après 10 minutes d'électrolyse, contre 79,85 % et 81,47 % pour l'électrocoagulation seule. Ce couplage permet une réduction du temps de traitement biologique et la réduction de la quantité d'électricité consommée lors de l'électrocoagulation, en conséquent, le traitement combiné est une méthode prometteuse pour l'épuration des eaux usées.