Effluents des industries de la pâte et du papier - Utilisation de l'électrocoagulation

9 mars 2021 admin.

Élimination des halogénures organiques adsorbables (AOX) des effluents des industries de la pâte et du papier par électrocoagulation (EC)

De nos jours, l'humanité se préoccupe surtout des effets négatifs des effluents industriels sur l'environnement. Dans les industries de la pâte et du papier, les contaminants de type halogénures organiques adsorbables sont très préoccupants et font l'objet d'une surveillance continue, car ils font partie des contaminants les plus toxiques et les plus nocifs présents dans les eaux usées. Défiant les limites des méthodes conventionnelles, le projet P2020 PROTEUS - Produtos e Tecnologias para o sector do Eucalipto1 vise à évaluer les technologies basées sur les processus d'oxydation avancés (AOP) en raison de leur efficacité significative dans l'élimination des AO de ces eaux usées. L'objectif principal des applications d'électrocoagulation est d'éliminer les halogénures organiques adsorbables, ainsi que d'autres contaminants, en optimisant les opérations et les coûts énergétiques pour atteindre la durabilité environnementale et garantir les normes de l'Ecolabel.

La principale caractéristique de l'électrocoagulation est qu'il s'agit d'un processus électrochimique qui s'effectue en appliquant un courant électrique entre des électrodes à l'intérieur d'un réacteur. Cette étude s'est concentrée sur le flux intermédiaire D0, la source la plus concentrée d'halogénures organiques adsorbables disponible. Tout d'abord, l'effluent entre dans le réacteur d'électrocoagulation après avoir traversé un débitmètre et un pH-mètre. Un redresseur de courant est introduit pour fournir une tension et un courant prédéfinis aux électrodes. Le débit, la surface, la distance entre les électrodes et le temps de séjour sont également des paramètres de fonctionnement définis dans plusieurs conditions différentes afin d'optimiser l'efficacité et le coût du rapport. Après électrocoagulation, l'échantillon est recueilli, la quantité d'halogénures organiques adsorbables et d'autres paramètres pertinents sont évalués. Tous les matériaux utilisés ont été préparés pour des conditions et des opérations industrielles, telles que des températures élevées (>65ºC) et une faible gamme de pH. Les essais ont été réalisés avec un réacteur modulaire pouvant recevoir des électrodes avec un écart variable entre elles. Pour les essais de cette étude, les électrodes utilisées étaient des électrodes à base de fer (Fe) pour éliminer les halogénures organiques adsorbables, ainsi que le phosphore. En raison de leur bonne conductivité électrique, il est possible d'optimiser le taux de consommation d'énergie et, du fait de leur disponibilité, leur utilisation permet d'ajouter de la valeur aux déchets de ferraille dans le processus, ce qui favorise une stratégie d'économie circulaire. Le pilote a une capacité de débit de 1,5 LPM et a été installé dans le secteur du blanchiment du parc industriel d'Aveiro.

Le processus d'électrocoagulation a donné des résultats impressionnants sur l'élimination des halogénures organiques adsorbables avec une efficacité de 93%. Dans des conditions optimisées, dans un environnement industriel, une installation pilote a fonctionné à 0,5-1,0 LPM dans une plage de 10-35 mA/cm2 (j) avec une consommation d'énergie spécifique moyenne très faible de 75 W/g d'halogénures organiques adsorbables éliminés. Dans ces conditions, le pilote d'électrocoagulation a atteint les objectifs de réduction de 45%. L'électrocoagulation a présenté un bon taux de stabilité sur la réduction de masse des halogénures organiques adsorbables indépendamment des conditions de fonctionnement et les résultats suggèrent que l'élimination des halogénures organiques adsorbables par le procédé d'électrocoagulation pourrait se produire avec un temps de séjour réduit.

En ce qui concerne l'objectif principal, on peut conclure que l'électrocoagulation est une technique viable à cette fin ; en comparaison, les processus d'oxydation avancés basés sur Fenton, les nanomatériaux et les nanoparticules présentent également de bonnes efficacités d'élimination mais, en termes de techniques rentables, l'électrocoagulation est une véritable percée, en particulier dans les effluents des industries de la pâte et du papier.

Mots-clés : Processus d'oxydation avancée (POA), halogénures organiques adsorbables (AOX), électrocoagulation, électro-oxydation, eaux usées.

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