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Traitement des eaux usées par photocatalyse solaire

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by

Ségolène Vinçot

on 1 December 2013

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Transcript of Traitement des eaux usées par photocatalyse solaire

Traitement des eaux usées par photocatalyse solaire
Introduction
La photocatalyse solaire hétérogène
Les différents types de polluants
Applications industrielles de la photocatalyse solaire au traitement des eaux usées
Conclusion
Eau terrestre ~ 1 400 000 000 km3
Eau potable ~ 9 000 km3
Photocatalyse = technique d'oxydation
Découverte :
Plan
I) La photocatalyse solaire hétérogène

II) Les différents types de polluants

III) Applications industrielles de la photocatalyse solaire au traitement des eaux usées

IV) Conclusion
1929
Domaine en plein développement
Photocatalyse =

- Phôtos --> lumière
- Kata --> vers le bas ou vers l’arrière
- Lysis --> dissolution ou décomposition

Photocatalyseur + lumière = accélération de la vitesse de la réaction chimique

Photocatalyse solaire = méthode de décomposition et de dégradation de la matière sous l’action des rayons lumineux solaires.


La photocatalyse solaire hétérogène
Photo catalyseur + Lumière + eau + CO2 --> Radicaux --> Dépollution
La photocatalyse solaire hétérogène
Réaction d'Oxydation ou Réaction de Réduction
La photocatalyse solaire hétérogène
Réaction 1 :
Réaction 2 : Transfert de charge
Légende :
SC = semi-conducteur
h+ = "trous"
A = Accepteur d'e-
D = Donneur d'e-
BC = Bande de conduction
BV = Bande de Valence
Schéma de la photocatalyse solaire
Exemple de réaction de minéralisation :
Polluants inorganiques :
Polluants organiques :
Photocatalyseur = TiO2
Molécules hydrosolubles (ex: acides, sels...)
Mort de la vie aquatique
Nitrates (Engrais)
Hétéroatome oxydé à son degré d’oxydation le plus haut --> Non toxique
Les différents types de polluants
Composés à base de carbone
Principaux polluants des milieux aquatiques
Déchets domestiques, agricoles, industriels
POP --> photocatalyse
Allemagne
RayWOx inaugurée en février 2010
Récepteur solaire --> énergie --> fission substances toxiques
Tubes de verre
Vitesse d’écoulement en fonction de la puissance solaire captée
Degré de pureté souhaité --> ok --> photocatalyse stopé
Capteurs solaires = 240 m² --> dépollue ~ 4.500 litres d'eaux
Applications industrielles de la photocatalyse solaire au traitement des eaux usées
Canada
Traitement de l’eau domestique et d’effluents liquides industriels
Purifics
Réacteurs de grandes tailles et puissants (10 à 50kW)
Eaux de décapage d’avions --> 25 kW & 4.5L/min
Procédé autonome v.s. charbon actif.
Applications industrielles de la photocatalyse solaire au traitement des eaux usées
Allemagne
Applications industrielles de la photocatalyse solaire au traitement des eaux usées
Canada
Technique de plus en plus utilisée
Opère --> faibles concentrations, température ambiante & pression atmosphérique
Source d’énergie économique, non polluante & renouvelable

Désinfection de l’air
Surfaces autonettoyantes --> plein développement

→ Mur anti-pollution à la hauteur de la porte des Lilas à Paris
→ Le béton dépolluant

Conclusion
Schéma de conclusion sur la photocatalyse hétérogène solaire
Conclusion
Sources :
http://www.iwra.org/congress/2008/resource/authors/abs221_article.pdf
http://www.aerilia-environnement.com/
http://www.actu-environnement.com/ae/news/depollution_photocatalyse_6819.php4
http://fr.ekopedia.org/Photocatalyse

La photocatalyse : Dépollution de l’eau ou de l’air et matériaux autonettoyants (Techniques de l’Ingénieur)
Quand le soleil épure les eaux usées (Techniques de l’Ingénieur)

TECHNOSUP Génie Chimique « Cinétique et catalyses hétérogènes »
Bernard GILOT et Roland GUIRAUD Edition Ellispes
Merci !
Questions ?
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