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Post-traitement des lixiviats de compostage et de site d’enfouissement sanitaire par voie électrolytique.

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Benguit, Alae (2019). Post-traitement des lixiviats de compostage et de site d’enfouissement sanitaire par voie électrolytique. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 112 p.

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Résumé

Ce travail porte sur le traitement d’un mélange de lixiviats de compostage et de site d’enfouissement sanitaire par les procédés électrochimiques, en substitution aux procédés physico-chimiques. Deux types d’effluents ont fait l’objet de cette étude notamment des lixiviats prétraités uniquement par lagunage (Effluent 1) et d’autres types de lixiviats successivement prétraités par lagunage et par coagulation chimique (Effluent 2). Dans l’optique de se conformer aux objectifs environnementaux de rejets (OER), des traitements complémentaires (par voie électrolytique) ont été respectivement appliqué : i) électrocoagulation seule (EC) ; ii) électrooxydation seule (EO) ; iii) électrocoagulation et électrooxydation (EC/EO) simultanément appliquées dans un même réacteur et ; iv) électrocoagulation et électrooxydation successivement appliquées (EC-EO) dans des réacteurs séparés. Le dispositif utilisé pour le procédé EC comprenait une électrode anodique en fer (Fe) et une électrode cathodique en graphite (Gr). Le procédé EC/EO était constitué d’une anode en Ti/Pt, une cathode en graphite et une électrode bipolaire en fer, toutes installées dans un même réacteur. En comparaison, Le dispositif employé pour l’application du procédé d’EC-EO est constitué de deux réacteurs successifs, le premier réacteur comprenant une anode en fer et une cathode en graphite et le deuxième réacteur comprenant une anode en Ti/Pt et une cathode en graphite. L’application du procédé d’EC pour le traitement de l’effluent 1 a permis d’enregistrer des abattements moyens de DCO, de phosphore total et de coliformes respectivement de 64%, 95% et 97 % en imposant une quantité d’électricité de 0,16 Ah/L (2 A d’intensité pendant 2,5 min) et une densité de courant de 18,1 mA/cm². Ce type de traitement a permis de se conformer aux OER en une seule étape de traitement. Ces résultats d’abattement étaient relativement proches de ceux obtenus en appliquant respectivement les procédés EC/EO et EC-EO dans les mêmes conditions opératoires. En revanche, lors de l’application du procédé EC/EO, la formation de sous-produits tels que les chlorates, perchlorates et le chloroforme (600, 230 et 5,6 μg/L) ont été décelés. Ceci est principalement lié aux réactions secondaires d’oxydation des ions chlorures présents dans les lixiviats et à leurs réactions avec les matières organiques et ammoniacales. Aussi, les concentrations d’azote ammoniacal ont augmenté d’un facteur de 1,6 et de 2,9 lorsque les procédés EC et EC/EO sont respectivement appliqués. La siccité des boues métalliques enregistrées lors de l’application du procédé EC et d’EC/EO était d’une moyenne de 5,6 %. Les coûts énergétiques des procédés EC et EC/EO étaient respectivement estimés à 0,11 et 0,25 $/m³. L’application du procédé d’EO (anode en Ti/Pt et cathode en graphite) pour le traitement de l’effluent Effluent 2 a permis d’enregistrer un abattement de 95,5 % des coliformes (1,3 unité d’abattement logarithmique) et ce, en imposant une quantité d’électricité de 0,4 Ah/L (3 min d’EO à 4 A d’intensité) et une densité de courant de 61,5 mA/cm². Le procédé EO, a permis de répondre aux exigences de désinfection des lixiviats. Quant à la production des sous-produits, des concentrations de 1,7 mg/L de chlorate, 0,7 mg/L de perchlorate et une somme de 6,4 μg/L de trihalométhanes ont été formés suite à l’application du traitement par EO. Les coûts énergétiques pour ce procédé étaient estimés à 0,45 $/m³.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Drogui, Patrick
Co-directeurs de mémoire/thèse: Tyagi, Rajeshwar Dayal
Mots-clés libres: traitement des lixiviats; compostage; sites d’enfouissement sanitaire; dépotoirs; électrochimie;
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 17 sept. 2020 13:43
Dernière modification: 17 sept. 2020 13:43
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/9065

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