Traitement des nitrates

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1 Problématique
1.1.1 Nitrates et environnement
1.1.2 Nitrates et santé humaine
1.1.3 L’électrochimie – une technique propre
1.2 Sources de nitrates
1.2.1 Cycle de l’azote
1.2.2 Nitrates dans les aliments
1.2.3 Nitrates dans l’eau
1.3 Normes et critères applicables
1.3.1 Critères de l’OMS
1.3.2 Réglementation québécoise
1.3.3 Recommandation canadiennes
1.4 Traitement des nitrates
1.4.1 Traitements biologiques
1.4.1.1 Biodégradation par microorganisme (bactéries, champignon, levures)
1.4.1.2 Traitement par lagunage aéré
1.4.1.3 Inconvénients et limites des procédés biologiques
1.4.2 Traitements physico-chimiques
1.4.2.1 Filtration par membrane
1.4.2.2 Neutralisation et précipitation
1.4.2.3 Coagulation-floculation
1.4.2.4 Électrocoagulation
1.4.3 Électroréduction
1.4.3.1 Principe
1.4.3.2 Paramètres qui influent l’électroréduction
1.4.3.3 Potentiel (voltage) et matériel d’électrode
1.4.3.4 Conductivité du milieu
1.4.3.5 Mobilité ionique
1.5 Objectif
1.5.1 Optimisation du rendement
1.5.2 Optimisation des facteurs économiques
CHAPITRE 2 MATÉRIEL ET MÉTHODES
2.1 Expériences préliminaires
2.2 Conditions opératoires des expériences
2.2.1 Volume réactionnel
2.2.2 Solution initiale
2.2.3 Conditions opératoires de la réaction
2.2.4 Électrodes utilisés
2.3 Conception du plan expérimental
2.3.1 Introduction
2.3.2 Objectifs
2.3.3 Les paramètres et les fonctions-réponses
2.3.3.1 Rendement de la réduction des nitrates
2.3.3.2 L’énergie consommée
2.3.4 Domaines de variation
2.4 Validation du modèle
2.5 Instruments, dispositifs et composés chimiques utilisés
2.6 Dispositif expérimental
2.6.1 Description du dispositif
2.6.2 Fonctionnement du dispositif
2.7 Mesures
2.8 Analyses
CHAPITRE 3 RÉSULTATS
3.1 Résultats des expériences préliminaires
3.1.1 Électrode d’aluminium
3.1.2 Électrodes de graphite
3.1.3 Électrode en acier inoxydable
3.1.3.1 Le rendement en fonction de la concentration initiale
3.1.3.2 Rendement en fonction de la quantité d’ions d’hydroxydes produits
3.1.3.3 Énergie consommée dans la réaction
3.1.4 Détermination des paramètres et des intervalles de variation
3.2 Essais d’optimisation
3.2.1 Analyse des résultats des expériences
3.2.1.1 Rendement d’électroréduction des nitrates
3.2.1.2 Rendement par rapport à la formation d’hydroxyles
3.2.2 Construction du modèle mathématique
3.2.3 Validation du modèle de rendement
3.2.4 Validation du modèle de l’énergie consommée
3.2.5 Discussion des résultats
3.2.5.1 Analyse des effets sur le modèle de rendement
3.2.5.2 Analyse des effets sur le modèle de l’énergie consommée
3.2.6 Optimisation du rendement et de la consommation d’énergie
3.2.6.1 Optimisation du rendement
3.2.6.2 Optimisation de l’énergie consommée
3.2.6.3 Optimisation simultanée rendement-consommation d’énergie
3.3 Implication pratique des résultats obtenues
CONCLUSION
RECOMMANDATIONS
ANNEXE I A.I.1 MATRICE DES MESURES EPÉRIMENTALES
ANNEXE II A.II.1 CONDUCTIVITÉ IONIQUE DE QUELQUES CATIONS ET ANIONS
ANNEXE III RENDEMENT EN FONCTION DU pH ET DU TEMPS
ANNEXE IV ÉNERGIE CONSOMMÉE EN FONCTION DU pH ET DU TEMPS
RÉFÉRENCES