Devenir du Di-(2-éthylhexyl)-phtalate dans un bioréacteur membranaire et un procédé d'électro-oxydation adaptés au traitement des lixiviats des lieux d’enfouissement sanitaire.

Zolfaghari, Mehdi (2017). Devenir du Di-(2-éthylhexyl)-phtalate dans un bioréacteur membranaire et un procédé d'électro-oxydation adaptés au traitement des lixiviats des lieux d’enfouissement sanitaire. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 211 p.

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Résumé

Cette étude porte le comportement du Di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) dans des eaux de traitement de décharge grâce à l’utilisation d’un réacteur à membrane et de procédés d’électro-oxydation. Le DEHP est le plastifiant le plus utilisé au Canada, par conséquent il est présent en hautes concentrations dans les eaux usées municipales et de décharges avec des concentrations pouvant atteindre 460 μg.L⁻¹. Le DEHP est un composé hydrophobe qui s’attache fortement à la matière organique dissoute. Les caractéristiques du lixiviat de décharge indiquent que près de 50% du DEHP a été adsorbé par des substances humiques dans les solutions. Les réacteurs à membranes (BRM) ont une forte efficacité d’abattement des particules organiques biodégradables qui ont une taille inférieure à 500 Da. De plus, la forte concentration de bactéries nitrifiantes et ce malgré la forte concentration en ammoniac (600 mg.L⁻¹), conduisent à une nitrification complète de l’ammoniac en solution. Dans le MBR, 67% des molécules d’acide humique avec une taille plus grande que 1 kDa ont été éliminées par adsorption (70 mg.g⁻¹). D’un autre côté, l’acide fulvique a une capacité d’adsorption plus faible avec un abattement de 30%. Globalement, le carbone organique dissous avec une taille de particule entre 1 et 100 kDa n’est pas affecté dans le MBR. Cette fraction contient environ 49% du DEHP, son élimination atteint 61% dans les conditions optimales (perte de charge organique de 1.13 g.L⁻¹.jour⁻¹ et une rétention des boues de 70 jours). Une anode Nb/BDD et une cathode Ti ont été sélectionnées pour la réalisation du procédé d’éléctro-oxydation. Les conditions d’opération ont été optimisées en utilisant un plan central composite (densité de courant de 23 mA.cm² et un temps de traitement de 120 min). Le traitement des eaux de décharges diluées pendant l’été a permis un xx abattement par électro-oxydation de 84.2% de la demande chimique en oxygène, 70.1% du carbone organique total et 99.9% des DEHP.

This study focused on the fate of Di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) in landfill leachate treatment using membrane bioreactor and electro-oxidation processes. DEHP is the most used plasticizer in Canada; therefore, it highly detected in municipal wastewater and landfill leachate with the concentration up to 460 μg.L⁻¹. As a hydrophobic compound with log Kow of 7.5, it highly attached by the sludge and dissolved organic matter with adsorption capacity of 0.64 and 4.28 mg.g⁻¹, respectively. The characteristic of landfill leachate showed more than 50% of DEHP was adsorbed by humic substances. Membrane Bioreactor (MBR) showed very high removal efficieny for biodegradable organic carbon with the size less than 500 Da. Besides, high concentration of nitrifier bacteria led to complete nitrification, despite of high ammonia concentration (600 mg.L⁻¹). In MBR, 67% of humic acid with the size larger than 1 kDa, were removed by adsorption (70 mg.g⁻¹). Fulvic acid, on the other hand, had lower adsorption capacity, resulted in 30% of removal efficieny. Generally, the fraction of carbon with the size between 1-100 kDa remained unchanged in MBR. As that fraction contain 49% of DEHP, average DEHP removal efficeiny in optimum operating condition (organic load rate of 1.13 g.L⁻¹.day⁻¹ and sludge retention time of 70 days) was around 61%. Nb/BDD and Ti/Pt was selected as the anode and cathod in electro-oxidation process. The operating condition was optimized using the central composite desgin (current density of 23 mA.cm⁻², and treatment time of 120 min). Treatment of the dilluted landfill leachate during summer season by electro-oxidation resulted in 84.2, 70.1 and 99.9% of chemical oxygen demand, total organic carbon and DEHP removal efficeinies, respectively.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Drogui, Patrick
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Brar, Satinder Kauret Buelna, Gerardo
Mots-clés libres:	plastifiant; phthalate; DEHP; bioréacteur membranaire; électrooxydation; lixiviats; sites d'enfouissement sanitaire; contaminants émergents hydrophobes
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	29 août 2017 19:30
Dernière modification:	26 nov. 2021 14:04
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/5253

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