Résume du projet :

Un des problèmes majeurs   auquel l'humanité doit faire face ces dernières années est la détérioration   de la qualité des ressources en eaux. En effet, les effluents d’origine   industrielle, agricole et domestique sont souvent chargés de polluants peu ou   non biodégradables. Leur impact sur la faune et la flore est très néfaste.

  Parmi les industries consommatrices d’eau en grande quantité, on trouve celle   du textile avec celle de la tannerie en tête de liste. Les secteurs de   teintures, de l’impression ou du finissage du textile y occupent une place de   choix. Ces activités génèrent une pollution importante en eaux résiduaires.   Ces effluents sont très chargés en colorants acides ou basiques, des sels et   des adjuvants. La dépollution de l’eau est devenue de nos jours un enjeu   important. Parmi les nombreuses techniques de traitement d’eau existante, une   technique innovante peut être utilisée : la photocatalyse.

Cette technique   apparaît comme une méthode de choix pour ce type d’application. Elle permet   en effet de parvenir à l’oxydation complète de la plupart des polluants   organiques à l’exception des composés triaziniques ou les Chlorofluocarbures.   Cette technique présente l’avantage de s’effectuer dans des conditions   douces, à température ambiante et sous pression atmosphérique. Lors de cette   étude, nous nous sommes intéressés de vérifier l’efficacité de la   photocatalyse hétérogène dans le traitement des eaux contenant soit un   colorant ou un mélange de colorants. L’orange de méthyle et l’indigo Carmine,   colorants anioniques, sont pris comme molécules modèles dans ce travail.

Mots de clés : Pollution, Eau,   Colorant, Dégradation, Photocatalyse ; Traitement ;TiO₂

3. 2. Problématique du   projet :

Les rejets industriels   dans les domaines énergétiques, de la production, la transformation des métaux,   de l’industrie de la pâte à papier, du prétraitement ou la teinture de   textile et la tannerie, portent un préjudice à notre environnement dans   toutes ses composantes, air, eau et sol. Les effluents de ces activités sont   chargés en produits chimiques très toxiques qui sont dans leur grande partie   non biodégradables. Des directives de l’Agence Européenne de l’Environnement   (AEE), obligent tous les industriels à réduire fortement aussi bien les   émissions atmosphériques que les effluents trop chargés. Ainsi chaque   industriel est tenu d’appliquer les meilleures techniques disponibles. Les   colorants synthétiques représentent un groupe relativement large de composés   chimiques organiques rencontrés dans pratiquement toutes les sphères de notre   vie quotidienne. La production mondiale est estimée à 700 000 tonnes/ an,   dont 140 000 sont rejetées dans les effluents au cours des différentes étapes   d’application et de confection .Ces rejets, composés de surfactants, composés   biocides, suspensions solides, agents de dispersion et de mouillage,   colorants et métaux traces, sont toxiques pour la plupart des organismes   vivants. Les colorants organiques synthétiques sont des composés impossibles   à épurer par dégradations biologiques naturelles. Cette persistance est en étroite   relation avec leur réactivité chimique:

• Les composés insaturés   sont moins persistants que les saturés,
• Les alcanes sont moins   persistants que les aromatiques,
• La persistance des   aromatiques augmente avec le nombre de substituant,
• Les substituant   halogènes augmentent plus la persistance des colorants que les groupements   alkyles.

L'hétérogénéité de   leur composition rend difficile voire quasiment impossible l'obtention de   seuils de pollution inférieurs ou égaux à ceux imposés par les normes   environnementales, après traitement par les techniques traditionnelles.

3.3. Objectifs du   projet

La dépollution des   eaux usées et l’assainissement des réserves d’eau potable sont aujourd’hui une   préoccupation majeure. Les effluents industriels issus des activités de   textile de la tannerie ou de l’imprimerie présentent souvent une charge   polluante colorante importante difficilement biodégradable. Leur   décontamination par les techniques conventionnelles s’avère dans certains cas   inefficace. Les traitements classiques appliqués sont basés sur des méthodes   physiques de transfert de masse (décantation, filtration, adsorption des   polluants sur du charbon actif), l’oxydation chimique à l’ozone, au chlore,   ou par voie biologique. L’expérience montre que tous ces procédés dés sont   inefficaces devant l’ampleur de cette pollution, soit d’un coût rédhibitoire.   En effet, les traitements physico-chimiques requirent des quantités   considérables d’agents oxydants (coûteux) et conduisent parfois à la   formation de produit intermédiaires indésirables et mêmes toxiques.de plus   certains produits résistent à ce type de traitement. Bien que les traitements   biologiques soient massivement employés, ils restent impuissants devant   certains composés toxiques d’où la nécessité de rechercher de meilleurs   alternatives. Parmi les progrès les plus récents dans le traitement de l'eau,   les procédés d’oxydation avancée AOP (Advanced Oxidation Process) apportent   une solution en prouvant leur efficacité, permettent la minéralisation en   milieu aqueux des molécules organiques toxiques pour l’homme et pour   l’environnement. Plusieurs études rapportent que les composés non   biodégradables sont souvent chimiquement très stables et difficiles à minéraliser   de manière complète. C’est dans ce type de cas qu’il convient d’utiliser des   techniques plus performantes que les procédés de purification classiques.   Cette étude décrit un nouveau procédé de traitement de rejet non   biodégradable qui est la photocatalyse hétérogène: c’est une combinaison d’un   catalyseur semi-conducteur, le dioxyde de titane, TiO₂ avec une   source de lumière ultraviolette. Une étude systématique a permis dégradation   des colorants synthétiques (L’orange de méthyle et l’indigo Carmine) par   photocatalyse hétérogène en utilisant le système O2/UV/ TiO2supporté.