Nos tutelles

CNRS

Nom tutelle 1

Nos partenaires

Nom tutelle 2 Nom tutelle 3

Rechercher





Accueil > Recrutements > Offres de thèses > Archives

Traitement d’effluents réels par procédés membranaires : Etude des performances de décontamination et influence du colmatage

Traitement d’effluents réels par procédés membranaires : Étude des performances de décontamination et influence du colmatage

Institut UTINAM (UMR CNRS 6213 – Equipe « Nanoparticules, Contaminants, Membranes » Université de Franche-Comté – Besançon

Direction de thèse  :

  • Sébastien Déon (sebastien.deon chez univ-fcomte.fr / 03 63 08 25 81)
  • Patrick Fievet (patrick.fievet chez univ-fcomte.fr / 03 81 66 20 32)

Collaboration  : Pr. Patrick Dutournié et Dr. Lionel Limousy de l’IS2M (UMR CNRS 7361)


Ces dernières années, les industries comme les stations d’épuration ont déployé des efforts importants pour tenter de réduire la pollution aquatique engendrée par leurs effluents.
Cette pollution peut être d’origine organique, notamment par les micro-polluants et résidus pharmaceutiques qui peuvent perturber le fonctionnement de l’organisme même en très faible quantité, mais aussi métallique, ce qui est fortement le cas pour les industries franc-comtoises
spécialisées dans le traitement de surface. Il existe de nombreux procédés de traitement d’effluents mais les procédés membranaires ont montré un réel potentiel pour la dépollution de solutions aqueuses. En effet, les technologies membranaires sont particulièrement intéressantes du fait de leur faible consommation énergétique et de leur respect de l’environnement et des solutions traitées, car elles ne nécessitent ni d’ajout d’adjuvants
chimiques ni d’élévation de température. Lors de ce projet, la possibilité de dépolluer des solutions multi-contaminées par des métaux lourds et éventuellement des molécules organiques sera étudiée sur des solutions synthétiques. Cette étape préliminaire nous permettra de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu dans les performances de séparation des différentes espèces, notamment à l’aide d’un modèle de connaissance
développé dans l’équipe depuis plusieurs années. Ces essais seront réalisés sur des membranes organiques commerciales de nanofiltration et d’ultrafiltration (en présence ou non d’agents complexant naturels) pour lesquelles l’équipe NCM possède une forte expérience.
Les connaissances en membranes zéolithes du laboratoire IS2M à Mulhouse permettront également d’étudier, dans un deuxième temps, la possibilité de réaliser le traitement par des membranes céramiques qui présentent l’avantage de pouvoir être utilisées dans des conditions extrêmes et d’apporter également leurs propriétés bactéricides qui pourraient s’avérer
intéressantes en vue d’une application en sortie de station d’épuration. Cette campagne menée sur des solutions synthétiques sera ensuite prolongée sur des solutions réelles issues de l’industrie franc-comtoise et de stations d’épuration en fonction des résultats obtenus lors de la première étape et de l’intérêt suscité par ce projet auprès de différents acteurs régionaux.

Malgré les performances des procédés membranaires pour la décontamination, ceux-ci restent confrontés à un problème majeur, celui du colmatage de la surface par la matière organique présente dans la solution à traiter. Ce phénomène d’encrassement entraine une chute inexorable des performances de la membrane et sa suppression semble essentielle en
vue d’une application à des effluents réels. Un autre volet important du projet comprendra donc la caractérisation et la compréhension du colmatage et surtout les différents moyens d’y remédier, notamment la modification des dépôts de filtration induite par l’ajout de particules synthétiques submicroniques à la solution colmatante. La formation des dépôts sera suivie insitu par mesure de potentiel (et/ou de courant) d’écoulement transversal et tangentiel ainsi que par mesure de flux de perméat. La présence de particules adsorbantes (de taille supérieure à celle des pores) au sein du fluide devrait conduire à la formation de dépôts facilement réversibles et de plus grande perméabilité. La vitesse de colmatage, les propriétés
électrostatiques des dépôts, leur compressibilité, leur résistance spécifique et la rétention des matières organiques seront analysées en vue de mieux comprendre la structuration des dépôts en relation avec leurs conditions de formation.

PDF - 15.5 ko
Proposition de thèse S. Déon P. Fievet