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Soutenance de thèse - 17/12/2015

Antonin AZAIS

 
a soutenu sa thèse le 17 décembre 2015.

Ozonation des concentrats de nanofiltration dans le cadre de la réutilisation des eaux usées urbaines

 
Préparée au sein de l’école doctorale Science des Procédés, Science des Aliments et de l’Institut Européen des Membranes de Montpellier.
Spécialité : Génie des procédés
 
devant le jury composé de :

  • M. Stephan BROSILLON, PR Institut Européen des Membranes - Directeur de thèse
  • Mme Julie Mendret, MC Institut Européen des Membranes - Invitée
  • M. Dominique WOLBERT, PR Institut des Sciences Chimiques de Rennes - Rapporteur
  • M. Michel ROUSTAN, PR Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés- INSA Toulouse - Examinateur
  • Mme Christel CAUSSERAND, PR Laboratoire de Génie Chimique - Université Paul Sabatier Toulouse - Rapporteur
  • Mme Cécile MIEGE, IR Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture - IRSTEA - Villeurbanne - Examinateur
  • Mme Sylvie BAIG, Responsable Innovation DEGREMONT - Examinateur

Résumé :
La croissance démographique mondiale induit une pression accrue sur les ressources en eau potable. Une des solutions pour répondre à cette problématique environnementale est de réutiliser les eaux en sortie de station d’épuration (STEP). Cependant, la présence de microorganismes pathogènes et de micropolluants bio-récalcitrants et potentiellement toxiques ne permet pas une réutilisation directe des effluents urbains. Les procédés membranaires peuvent alors être envisagés afin d’éliminer efficacement ces polluants à l’état de trace. Cependant, la mise en œuvre des procédés membranaires implique la production de retentâts concentrés en micropolluants dont le traitement n’est, à ce jour, pas envisagé. Cette thèse propose alors d’étudier l’ozonation pour le traitement de retentâts de nanofiltration (NF) dans le cadre de la réutilisation des eaux usées, l’ozone étant un puissant oxydant et précurseur de radicaux hydroxyles. Pour cela, quatre micropolluants pharmaceutiques ont été sélectionnés comme molécules cibles. Par la suite, l’étude de la NF a mis en évidence qu’elle peut constituer une alternative viable au standard industriel qu’est l’osmose inverse en assurant des rétentions élevées pour des coûts opératoires moindres. L’ozonation s’avère efficace comme prétraitement des concentrâts en éliminant totalement les polluants les plus réactifs à l’ozone moléculaire. Toutefois, ce procédé reste limité quant à l’abattement des polluants réfractaire à l’ozone du fait de l’inhibition de la voie radicalaire par la forte teneur en matière organique des retentâts. Finalement, bien que cette association de procédés soit prometteuse, un traitement supplémentaire en aval de l’ozonation serait nécessaire afin de permettre la réutilisation des retentâts traités et aboutir à l’avènement d’une filière épuratoire à zéro rejet liquide
 
Mots clés : Réutilisation des eaux usées usées, Nanofiltration, Ozonation et polluants émergents