Évaluation d’un Contacteur Gaz / Liquide pour le Traitement des Margines par Ozonation : l’éjecteur
Résumé
Les margines sont des effluents aqueux industriels provenant de l’industrie de l’huile d’olive. Produites en quantité importantes et possédant une concentration élevée en composés phénoliques, les margines posent un problème environnemental majeur au niveau du bassin méditerranéen où se concentre ce type d’industrie. De fait, les composés phénoliques présentent des propriétés bactéricides empêchant le traitement de ces effluents par voie classique. L’oxydation semble alors un moyen intéressant pour traiter ce type d’effluent, en améliorant notamment sa biodégradabilité.
L’objectif de cette étude est d’utiliser un oxydant puissant, l’ozone, pour réaliser ce traitement. Le recours à ce composé pose le problème de son transfert en phase liquide. Dans de nombreux cas, la forte réactivité de l’ozone permet d’accélérer significativement le transfert de matière. Il est alors nécessaire de choisir le contacteur gaz/liquide adapté.
Dans un premier temps, la cinétique d’ozonation de différents acides phénoliques a été déterminée en fonction du pH. Pour cela une méthode basée sur l’utilisation de réactions compétitives a été utilisée. Il est apparu que la constante cinétique d’ozonation est une fonction croissante du pH. Par exemple, pour l’acide vanillique, cette constante est comprise entre 3.10^4 L mol-1 s-1 à pH = 3 et 3.10^9 L mol-1 s-1 à pH = 10. Il est alors possible de déterminer la valeur du nombre de Hatta et ainsi de connaître le phénomène limitant le transfert de matière. Ici, dans les conditions industrielles, le régime réactionnel est de type diffusionnel (Ha > 3), et le choix du contacteur gaz / liquide s’est porté sur un éjecteur tubulaire, présentant notamment un fort coefficient de transfert kLa.
L’étude de la dégradation des acides phénoliques a ensuite permis de montrer que le procédé de traitement utilisant ce type de contacteur permet d’éliminer rapidement ces polluants (temps de traitement de l’ordre de la seconde), avec un transfert d’ozone très efficace (taux de transfert supérieur à 90 %). De plus, les sous-produits observés présentent un caractère moins toxique que leurs précurseurs.
Ces résultats ont permis d’envisager le traitement de l’effluent réel (margines provenant de Tunisie). Il est apparu que ce procédé permet d’avoir une action rapide et ciblée sur les composés posant un problème environnemental, tout en garantissant un transfert très efficace de l’ozone en phase aqueuse.