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Le bioréacteur à membrane pour le traitement des eaux usées contaminées par le bisphénol A.

Ouarda, Yassine (2014). Le bioréacteur à membrane pour le traitement des eaux usées contaminées par le bisphénol A. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 94 p.

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Résumé

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La composition des eaux usées a évolué de manière significative, avec l'apparition de composés organiques complexes et toxiques, appelés contaminants "émergents", connus pour avoir des effets néfastes sur les organismes aquatiques et la santé humaine. Le bisphénol A (BP A) est un exemple typique de contaminants émergents. Il est utilisé dans de nombreuses applications industrielles, notamment dans la production de plastiques polycarbonates, de résines époxydes, dans l'industrie du PVC, etc. Les procédés classiques de traitement des eaux usées (boue activée, lit bactérien, etc.) ne sont pas adaptés à l'élimination efficace du BPA. Il est ainsi primordial d'adopter des stratégies de traitement efficace afin d'atteindre de manière optimale les normes de rejets. La présente étude a pour objectif de proposer et d'évaluer un procédé hybride combinant à la fois une boue activée et une filtration membranaire (bioréacteur à membrane) pour le traitement d'un effluent synthétique contaminé par le BP A. Dans la première partie de l'étude, un effluent synthétique contaminé par de faibles concentrations de BPA (0.02 µg.L-l - 20 µg.L-1) a été traité dans un BRM opéré à l'échelle de laboratoire. L'objectif de cette partie a été d'évaluer les performances du BRM vis-à-vis des concentrations de BP A telles que celles rencontrées dans l'environnement (ng.L-1_ µg.L-1). Les performances d'abattement du BPA ont été relativement élevées et stables. En effet, pour des concentrations initiales de BPA de 20 µg.L-l un taux d'abattement de 89.5 ± 12% a été observé. Un taux d'abattement de 92 - 97% a été enregistré pour les concentrations de l'ordre de 0.4 µg.L-l. Le taux d'abattement de la DCO a été 98 ± 2% quelles que soient les concentrations initiales de BP A. L'abattement de l'azote ammoniacal (N -NH4) a été de 94 ± 4%, contrairement à celui du phosphore (P-P04, 31 ± 16%). Dans le but d'identifier et de quantifier les différentes voies d'élimination de l'azote dans le BRM, un bilan de masse a été réalisé. Les résultats obtenus ont montré que 5% de l'azote est volatilisé à cause de l'aération intensive dans le BRM. Environ 47% de l'azote N-NH4 a été éliminé par nitrification, tandis que 6% de l'azote N-NH4 initiale est resté dans l'eau traitée et 42% a été assimilé par la biomasse. La deuxième partie de l'étude a eu pour but de déterminer la charge maximale de BP A pouvant être traitée par le BRM. Pour se faire, la concentration de BP A dans l'effluent synthétique a été graduellement majorée de 0.4 - 40000 µg.L-l. L'augmentation de la concentration initiale de BPA (ou charge) met la biomasse dans un état de stress et le temps d'adaptation de plus en plus long. Le BRM a permis de traiter de façon efficace l'effluent synthétique avec des concentrations initiales de BPA allant jusqu'à 39000 - 40100 µg.L-l. Les performances d'abattement du BPA ont augmenté avec le temps pour atteindre 97% et plus. La concentration seuil (ou charge maximale) pouvant être supportée par le BRM serait autour de 35000 - 40 000 µg.L-l (soit 151 - 173 gBP A.m- 3.fl). Le taux d'abattement de la DCO a été 97% et plus, et celui de N-NH4 a été de 97 ± 3%. Cependant, tandis que le taux d'abattement de P04-P a été relativement faible.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Drogui, Patrick
Mots-clés libres: eaux usées; contamination; bisphénol-A; bioréacteur à membrane
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 06 avr. 2016 20:31
Dernière modification: 06 avr. 2016 20:31
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/3319

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