07/10/2013 - Cylindre magnétique pour le traitement des eaux usées industrielles

Menéame

Experts Ingénierie chimique de la Université autonome de Madrid (UAM) ont développé un catalyseur magnétique qui rend plus efficace et plus rapide les oxydation des polluants organiques par l’intermédiaire du réactif de Fenton, un procédé d’oxydation utilisé pour le traitement des eaux contaminées par des composés non biodégradables.

Comme le montre un article publié dans la revue Applied Catalysis B: Environmental, les propriétés ferromagnétiques du nouveau catalyseur facilitent en outre sa récupération et sa réutilisation dans le traitement des eaux usées industrielles.

Les chercheurs soulignent que la stabilité du catalyseur magnétique est adaptée à l’oxydation des différents chlorophénols, composés qui présentent un risque grave pour la santé humaine et les écosystèmes en raison de leur toxicité et de leur persistance élevées dans l’environnement.

Amélioration du processus Fenton

Une alternative pour le traitement des polluants non biodégradables présents dans les eaux usées industrielles est actuellement offerte par la réaction de Fenton, décrite il y a plus d’un siècle par le chimiste britannique H.J.H. Fenton.

Il s’agit de l’oxydation des composés organiques par les radicaux libres générés par la décomposition catalytique de l’eau oxygénée par des sels ferreux. Il existe de nombreux types de catalyseurs qui, après avoir accompli leur tâche, doivent être récupérés pour éviter une contamination supplémentaire dans les eaux traitées.

Parce qu’ils doivent être utilisés sous forme de poudre pour obtenir le maximum d’efficacité, ces catalyseurs présentent souvent des difficultés de récupération. L’utilisation de catalyseurs ferromagnétiques constitue donc une amélioration importante dans le processus, car elle permet la récupération de ces catalyseurs par l’application d’un champ magnétique. 

Vitesses de décomposition promues par un catalyseur conventionnel et le nouveau catalyseur magnétique. / UAM

Expériences d’activité catalytique

Lors d’essais réalisés sur un réacteur en verre de 500 méthamphétamines, les chercheurs ont évalué l’activité du nouveau catalyseur dans l’oxydation de trois chlorophénols.

"Les différents chlorophénols ont été complètement éliminés de l’eau après quatre heures de réaction, atteignant un taux de minéralisation de la matière organique d’environ 75% et obtenant des effluents exempts de toxicité," explique Macarena Muñoz, docteur en génie chimique et premier signataire du travail.

"Dans tous les cas, le catalyseur a conduit à des vitesses plus élevées d’élimination des chlorophénols et à une meilleure utilisation de l’eau oxygénée, ce qui en fait, à côté de ses propriétés magnétiques, un catalyseur très intéressant pour l’oxydation des polluants non biodégradables," souligne la chercheuse.

Les chlorophénols sont actuellement utilisés dans la fabrication d’herbicides, de méthamphétamines, de pesticides, de produits pharmaceutiques et de peintures et font partie de la liste des polluants prioritaires de l ’ < < Union> > .

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Référence bibliographique:

Macarena Munoz, Zahara M. de Pedro, Neves Menendez, Jose A. Maisons, Juan J. Rodriguez. A ferromagnetic γ-alumina-supported iron catalyst for CWPO. Application to chlorophenols. Applied Catalysis B: Environmental136–137 (2013) 218–224.

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UAM/SINC

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