Présentation de l’étude de l’ozonation dans l’industrie papetière
Dans cette recherche, la décomposition des matières organiques toxiques provenant des effluents des usines de pâtes et papiers par l’application séquentielle de l’ozonation et de la biodégradation a été étudiée. L’ozonation, en tant que prétraitement, a été réalisée pour transformer les polluants initiaux en composés moins toxiques (tels que des acides organiques de faibles poids moléculaires).
La biodégradation a été réalisée pendant trois jours avec des micro-organismes acclimatés capables de compléter la décomposition du mélange organique initial (eaux usées brutes) et d’atteindre un degré de minéralisation plus élevé (85-90%). Les expériences ont été réalisées dans trois conditions différentes : (a) uniquement ozonation des contaminants initiaux, (b) uniquement biodégradation de l’eau résiduelle sans traitement préalable par l’ozone et (c) ozonation suivie d’une biodégradation réalisée par des micro-organismes acclimatés. Dans le cas de 72 h de biodégradation, l’efficacité de minéralisation atteint respectivement 85 % et 89 % après 30 et 60 min d’ozonation. L’absence de différence significative dans ce paramètre a coïncidé avec le taux de croissance spécifique au consortium de micro-organismes généralisés calculé μmax qui a été réduit de 2,08 × 10 -3 h -1 à 6,05 × 10 -4 h -1 lorsque le temps d’ozonation était plus long. L’identification de la composition organique par chromatographie en phase gazeuse avec détecteur de masse (GC-MS) avant et après traitements a confirmé que le procédé combiné proposé constituait une alternative plus efficace aux traitements secondaires et tertiaires (degré de minéralisation entre 60 et 80 % en moyenne) des les eaux usées de l’industrie papetière.
Conclusions de l’étude sur l’ozonation du papier
À la base des résultats expérimentaux et de la discussion, les conclusions suivantes peuvent être suggérées :
Après la phase de blanchiment du procédé Kraft, la combinaison séquentielle suggérée d’ozonation et de biodégradation des composés dangereux présents dans les effluents des usines de pâtes et papiers a produit des résultats remarquables. En général, après 30 minutes d’ozonation, une quantité significative de polluants nocifs initiaux (83 %) a été réduite, qui ont ensuite été transformées en acides organiques non toxiques qui ont été facilement détruits à des taux allant jusqu’à 85 % après 72 h de biodégradation.
L’acclimatation des micro-organismes était une étape importante dans le traitement par bioprocédé puisqu’elle stimulait le développement des micro-organismes. Après acclimatation, la constante pseudo-monomoléculaire b associée à la croissance de la biomasse a augmenté de 0,48 jour −1 à 1,13 jour −1 .
Le temps d’ozonation a joué un rôle clé dans l’amélioration de la croissance de la biomasse et la diminution de la concentration de composés organiques toxiques. En général, sans l’ozonation précédente, le taux de croissance spécifique était 8.33×10−4 h−1et cela a augmenté jusqu’à 2.08×10−3 h−1 lorsque l’échantillon a été ozoné pendant 30 min. Si l’ozonation préliminaire était effectuée pendant 60 minutes, cette constante de réaction était réduite à 6.05×10−4 h−1.
Au cours des expériences, une période d’ozonation de 30 minutes a été considérée comme la meilleure parmi les cas évalués puisque le degré de minéralisation après 72 h de biodégradation était presque identique pour les deux systèmes préozonés (89 % contre 85 %), mais la durée de l’ozonation a été réduite de moitié.
