7 - 2005

Traitementindustriel ppar un procozonationpar Marie-Hélène MANÉRO et Pie

Contrairement aux engtrielles de COV n’ont qrejets peu concentréproblématique, un prodeux techniques – l’adsseul et même réacteur,

1. Contextes réglemtechnologique et obj

1.1 Les composés organique

La réduction de la pollution atmosdevenue une problématique internatiplus d’une dizaine d’années et a ainsi plusieurs protocoles.

Parmi les principaux types de polluase trouvent les composés organiques vdont les effets directs (cancérigènes ouet indirects sur l’environnement et la sanimement reconnus. Ainsi, ces composément susceptibles de conduire à la formà travers la modification du cycle de [12].

Marie-Hélène Manéro est docteuhabilitée à diriger des recherches enprocédés, maître de conférence à Sabatier de Toulouse III, en activité toire d’Ingénierie des procédés de lment (INSA de Toulouse), manero@insa-toulouse.fr

Pierre Monneyron est docteur-inGénie des procédés de l’environnemde conférence à l’IUT de Bordeaux 1,au Laboratoire TRansfert, ÉcoulemenÉnergétiques (TREFLE), UMR 8508, sipierre.monneyron@bordeaux.ensam.f

INNOVATION

sélectif de l’air ollué en COV édé hybride adsorption-

rre MONNEYRON

agements internationaux fixés, les émissions indus-ue faiblement diminué depuis 1990, notamment less issus de petites installations. Face à cettecédé hybride est développé, utilisant le couplage deorption sur zéolithes et l’oxydation par ozone – en un à pression et température ambiantes.

La réglementation nationale et internationale [15][16] ne cesse de se durcir et la France impose unelimite de rejet exprimée en carbone organique totalde 110 mg/m3 pour tout flux horaire supérieur à2 kg/h. Cette réglementation est abaissée pour cer-

r-ingénieur, Génie desl’IUT Paul-au Labora-’environne-

génieur enent, maître en activitét, FLuides,

D’après l’arrêté ministériel français de février1998, est défini comme COV non méthanique« tout composé organique ayant une pression devapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de293,15 K ou ayant une volatilité correspondantedans des conditions d’utilisation particulières ».

© Techniques de l’Ingénieur IN 34 - 1

entaire,ectifs

s volatils

phérique estonale depuisfait l’objet de

nts identifiésolatils (COV) mutagènes)nté sont una-s sont forte-

ation d’ozoneChapman [1]

tains composés cancérigènes et affinée dans le casd’activités polluantes identifiées. Le bilan annuel desémissions de COVNM est effectué par le Centre inter-professionnel technique d’étude de la pollutionatmosphérique (CITEPA), en fonction des différentessources et des différents secteurs industriels. Cebilan montre que le secteur des transports, large-ment prépondérant en 1990 avec plus de 45 % desémissions, a fortement réduit ses rejets par une poli-tique de contrôle au niveau des flux d’approvisionne-ment mais également par la généralisation de l’usagedu pot catalytique des automobiles individuelles. Enparallèle, le secteur industriel – parmi lequel l’indus-trie de la peinture, de l’imprimerie, l’industrie desadhésifs et la pharmacie représentent à elles seulesprès de 60 % des émissions – n’a que très faiblementréduit son impact avec encore aujourd’hui plus de500 kt/an.

Afin d’encourager les industriels à réduire leursémissions polluantes en utilisant notamment desprocédés de traitement, le gouvernement français

te ENSAM, r

ProtocolesConvention-cadre de Genève en 1991, convention-cadre de Rio de Janeiro en 1992, protocole de Kyoto en 1997 et sommet de Johannesburg en 2002).

COVNM : composé organique volatil non méthanique

INNOVATI

IN 34 - 2

Les références [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] sont parues dans les Techniques de l’Ingénieur.

ON

a mis en place la taxe générale sur les activitéspolluantes (TGAP) qui, dans le cas des COV, s’élèveà 38,11 €/tonne. Notons que d’autres pays ont misen place des taxes plus onéreuses comme la Suisseavec près de 1 400 €/tonne.

1.2 Techniques de traitementDeux grandes familles de procédés existent sur le

marché actuel : d’une part les procédés destructifs,conduisant à une oxydation totale ou partielle descomposés (épuration biologique, oxydation thermi-que et catalytique) et d’autre part les procédés per-mettant la récupération éventuelle du composé(adsorption, absorption, condensation et techniquesmembranaires), dans le cas d’un effluent monosol-vant, puisque les effluents multicomposés se heur-tent au problème de la séparation [1] [10] [18]. Lestechniques qui s’adaptent bien aux faibles concentra-tions sont peu nombreuses. L’adsorption en fait par-tie, présentant également l’avantage d’être peusensible aux variations de débit et à la nature descomposés [1] [2] [14]. La mise en œuvre industrielled’un procédé d’adsorption se fait classiquement àl’aide de deux contacteurs en parallèle nécessairespour avoir un traitement continu de l’effluent pollué[13]. Ce procédé donne de bons résultats mais ledéveloppement de son utilisation est parfois con-traint par deux aspects :

— le matériau le plus utilisé, le charbon actif,est inflammable, et donc mal adapté aux fortes con-

évaluer la faisabilité d’un procédé innovant basé surl’utilisation conjointe de deux techniques,l’adsorption et l’oxydation en voie gazeuse.

2. Montage d’une unité de traitement par adsorption-ozonation

2.1 Principe de fonctionnementLes fonctionnalités recherchées par ce procédé

sont de traiter en continu l’air chargé en COV dans unréacteur unique à pression et température ambian-tes. Le procédé développé associe une phased’adsorption, pendant laquelle s’effectue le piégeagedes COV en continu dans la matrice solide poreuseminérale et une phase de régénération séquentielledu matériau, effectuée par une oxydation via un cou-rant d’air ozoné (figure 1). En outre, l’effet de con-centration des polluants dans les pores du solidepermet de favoriser les cinétiques de réaction dans lecas de composés difficilement oxydables. Parailleurs, l’oxydation étant réalisée à températureambiante, la formation de sous-produits toxiques telsles oxydes d’azote et les dioxines peut être évitée.

Toutes les familles chimiques de composés organi-ques volatils peuvent a priori être traitées par ce pro-cédé. Pour les composés halogénés, une deuxièmeétape devra suivre pour éliminer les sous-produitsformés tels que HCl, une absorption basique parexemple.

Les secteurs d’activité concernés sont donc tousles secteurs utilisateurs de COV avec des émissionsplus ou moins diffuses : application de peintures ourevêtements, colles, adhésifs, imprimeries, utilisa-teurs de pompes à vide à anneau liquide, évents,pertes...

De plus, le procédé devrait être relativementcompact et pourra donc s’adapter dans les ateliers oùla surface au sol est limitée. Enfin, la simplicité etl’automatisation potentielle du procédé constituentdes critères intéressants pour une mise en placeindustrielle.

Quelques exemples de COV et leurs domaines d’utilisation industrielle

Chlorés (chlorure de méthylène,perchloréthylène) : dégraissage des métaux,imprimerie, nettoyage à sec

Hydrocarbures aromatiques (toluène,benzène) : plastiques

Hydrocarbures aliphatiques (heptane,octane) : pétrochimie, peintures

Cétones et aldéhydes (formaldéhyde,acétaldéhyde) : colles et adhésifs, peintures

Esters (acétate d’éthyle) : films et emballages

7 - 2005© Techniques de l’Ingénieur

centrations (quelques dizaines de grammes parmètre cube), et son efficacité est sensiblement per-turbée par l’humidité de l’effluent. Les conditionsd’inflammation ont été étudiées lors d’une thèse dedoctorat par Delage en 2000 ;

— la régénération du matériau adsorbant pardésorption induit des dépenses énergétiques impor-tantes, les méthodes actuelles étant l’utilisation defluides chauds (air chaud ou vapeur d’eau surchauf-fée – à raison de 3 à 5 kg de vapeur par kg de COVen moyenne) et la mise en dépression de la colonnepuis surpression.

En 2000, l’ADEME a lancé un appel à propositionvisant à réduire les émissions de COV issus des rejetsde petites et moyennes installations, pour des débitsinférieurs à 5 000 m3/h et de faibles concentrations(de l’ordre du g/m3). Le Laboratoire d’ingénierie desprocédés de l’environnement de l’INSA de Toulouses’est positionné sur ce sujet à travers une thèse dedoctorat, soutenue financièrement par l’ADEME et leConseil régional Midi-Pyrénées, pour concevoir et

Figure 1 – Schéma de principe du procédé adsorption-ozonation

Injectiondiscontinued’air ozoné

Captationdes effluents

gazeuxchargésen COV

Réacteurd’adsorption-ozonation

Rejet d’air épuré

7 - 2005

2.2 Choix des matériaux ads

Le principe même de fonctionnemenhybride, utilisant comme étape de régévoie oxydante impose l’exclusion des mbonés. En outre, concernant la spécificitivité de l’ozone et des oxydants radicacharbon actif, différents chercheurs l’effet de piège à ozone du charbon dstructure insaturée (liaisons ) [3]

Ainsi, des matériaux minéraux de typeculaires ont été envisagés comme adsorport à l’oxydation. De par leur nature plus d’être ininflammables, les zéolithesquement, mécaniquement et chimiquembles, permettant d’envisager un traitem

Les zéolithes sont des alumino-silicaprésents à l’état naturel, possédant des cifiques importantes [5]. Ces matériasont constitués de tétraèdres de AlO4 entre eux par les atomes d’oxygène, oentrelacement spécifique de canaux, cadans lesquels se placent des cations codes charges négatives portées par le

[voir le site internet « the atlas oCette morphologie individuelle donne àde zéolithe des propriétés spécifiques esélectivité d’adsorption et de catalysnotamment dans la séparation des atmosphériques. Depuis une dizaine composition de certaines zéolithes a pu notamment par des techniques de déafin de baisser la teneur en aluminium des hydrophiles et de transformer lematériaux hydrophobes (rapport d’asupérieur à 10). Ces zéolithes de syapparues en vue d’une application commacide en pétrochimie, mais égalemeapplications telles que l’adsorption de C

Le couplage adsorption/oxydatios’adapte particulièrement bien aux fa(< 2 000 m3/h) et aux faibles con(< 5 g/m3).

CC

AlO4–

Tableau 1 – Caracté

Nom commercial

Fournisseur

Type (symbole)

SiO2/Al2O3......................................(

Réseau cristallin

Diamètre des pores ..........................

Surface spécifique ............................

Volume poreux.................................

Teneur en liant.............................. (%

Diamètre des grains..........................

Masse volumique apparente...............

INNOVATION

orbants

t du procédénération uneatériaux car-té de la réac-laires avec leont identifiéu fait de sa[4].

tamis molé-bants et sup-minérale, en sont thermi-ent très sta-ent oxydatif.

tes hydratéssurfaces spé-ux cristallinset SiO4 reliésrganisant unges, cavités,mpensateurss tétraèdresf zeolites »]. chaque typen termes de

e, exploitéesgaz simplesd’années, laêtre modifiéesaluminationdes sites aci-s solides entomes Si/Alnthèse sonte catalyseur

nt pour des

Nos travaux ont été menés sur deux types dezéolithes siliceuses hydrophobes :

— une faujasite Y, dont la structure est constituéede cages (figure 2 a), dont le rapport Si/Al élevé estobtenu par désalumination ;

— une silicalite de type ZSM-5, dont le squeletteest structuré en un faisceau de canaux droits et enzig-zag interconnectés (figure 2 b). Le rapport Si/Alde ces zéolithes, compris entre de 30 et 3 000, estobtenu directement lors de l’étape de synthèse.

Les principales caractéristiques physico-chimiquesdes zéolithes commerciales utilisées sont résumées

n avancéeibles débitscentrations

Site Internet « The atlas of zeolites » :http://www.iza.struc-ture.org/databases/

Figure 2 – Représentation schématisée des structures cristallines de deux types de zéolithes siliceuses hydrophobes

a structure cristalline d'une faujasite

b structure cristalline d'une silicalite

Unité sodalite

Grande cavité(ou cage α)

© Techniques de l’Ingénieur IN 34 - 3

OV. dans le tableau 1.

ristiques physico-chimiques des zéolithes

390HUD3C 890HOD1C

Tosoh Corp. Tosoh Corp.

Faujasite (Fau Y) ZSM-5 (Sil Z)

mol/mol) 360 1 880

Cage α Canaux zig-zag

........ (Å) 13 Un canal circulaire de 5,4 Å et un canal elliptique d’axes 5,7 Å et 5,1 Å

... (m2/g) 650 300

..(cm3/g) 0,24 0,18

masse) 25 20

.....(mm) 3 1,5

. (kg/m3) 420 660

INNOVATI

IN 34 - 4

ON

2.3 Prototype expérimental

La colonne contenant l’adsorbant est haute de20 cm avec un diamètre interne de 8 cm. Les diffé-rents courants gazeux peuvent être injectés alterna-tivement ou simultanément en bas de réacteur(figure 3). Le mélange air/COV obtenu par un sys-tème de barbotage est dilué avec un air sec afind’atteindre des concentrations industrielles typiquesde 1 à 5 g/m3.

Des suivis de températures et de composition de laphase gazeuse sont possibles en entrée et en sortiede réacteur ainsi qu’à trois hauteurs régulièrementréparties au sein de la colonne.

Les composés choisis pour nos études sont desCOV utilisés classiquement comme solvant dans desopérations unitaires industrielles : la méthyléthyl-cétone, le dioxane et le toluène. Les conditions opé-ratoires sont résumées dans le tableau 2.

d’effluents contenant un mélange de deux composésen caractérisant le comportement sélectif des deuxzéolithes lors d’une coadsorption.

Cette étape a permis de vérifier le type d’adsorp-tion (favorable de type I sur la silicalite – moins favo-rable de type V sur la faujasite), la capacitémaximale d’adsorption et les éventuels phénomènesd’exclusion stérique [6]. En outre, cette étape a per-mis de clarifier l’influence respective de la volatilité,de la polarité, de la composition du mélange et desphénomènes d’exclusion stérique sur la sélectivité del’adsorption d’un mélange complexe [6]. Ensuite,concernant la régénération par air ozoné, une pre-mière étape a consisté à déterminer les interactionsentre ozone et zéolithes vierges de tout solvant,avant d’observer un fonctionnement cyclique du pro-cédé afin de caractériser l’efficacité de régénération,la réaction d’oxydation et l’innocuité du rejet gazeuxen sortie d’unité. Enfin, un traitement sélectif d’unmélange binaire a été envisagé afin de permettre unerécupération éventuelle d’un solvant.

3.1 Interaction ozone/zéolithesAfin de déterminer les interactions entre les

zéolithes et l’ozone, des essais en absence de COV ontété menés. Les zéolithes ont été exposées pendantenviron une semaine (entre 5 à 10 jours) uniquementà de l’air ozoné, à différentes concentrations, et lesrésultats diffèrent selon la zéolithe [7]. Sur la silicaliteZSM-5, l’ozone est adsorbé physiquement de manièrefavorable dans les canaux étroits de sa structure cris-talline. Pour une concentration en ozone suffisammentélevée (18 g/m3), cette adsorption est suivie d’unedécomposition de l’ozone, générant vraisemblable-ment une production de radicaux libres qui sont uneforme oxydante fortement réactive vis-à-vis desmolécules organiques (figure 4).

Sur la faujasite, l’ozone ne s’adsorbe pas et ladécomposition de l’ozone est quasi immédiate. Cephénomène est attribué aux sites silanols (SiOH)créés lors du traitement de désalumination de lafaujasite Y. Ces sites ont en effet été identifiés commedes sites de décomposition de l’ozone [8] [9].

Figure 3 – Dispositif expérimental de l’unité pilote de traitement des COV par adsorption – ozonation

Tableau 2 – Conditions opératoires expérimentales

7 - 2005© Techniques de l’Ingénieur

3. Essais de purification d’airchargé en COV

Les essais de traitement d’effluents représentatifsde la pollution industrielle en COV gazeux ont étéréalisés en quatre phases successives. Tout d’abord,une phase préliminaire a permis de vérifier les pro-priétés d’adsorption des COV modèles choisis sur lesdeux zéolithes commerciales dans un effluent mono-solvant, mais également d’envisager le traitement

Débit d’air chargé en COV 5 m3 · h−1

Concentration en COV 1 à 5 g · m−3

Débit d’air ozoné 0,25 m3 · h−1

Concentration en ozone 0 à 30 g · m−3

Température Ambiante (20 ˚C)

Masse de zéolithes 200 à 600 g

Figure 4 – Évolution de la concentration en ozone en sortie de lit lors de l’adsorption de l’ozone sur Sil Z à 298 K

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000

Temps (min)

[O3]

(g ·

m–3)

C° = 18 g/m3

C° = 9,5 g/m3

C° = 6 g/m3

C° = 2 g/m3

C° concentration en ozone à l'entrée

7 - 2005

Par ailleurs, nos expériences ont mcapacité d’adsorption des zéolithes molécules organiques est entièremenaussi bien en termes de capacité pure qvité pour un mélange. Un exempled’adsorption est donné figure 5 pour le

3.2 Étude du cycle adsorptioozonation

Des cycles d’adsorption – régénératiotion ont été effectués sur le prototype dafin d’étudier la faisabilité du procédé eprincipe de fonctionnement d’une unitraitement.

L’étude du couplage adsorption/ozonatlisée selon un mode de fonctionnemepour des raisons pratiques de producl’étape d’épuration d’air pollué en COV étcelle d’ozonation par un courant d’air secconcentration de 18 g/m3. La figure 6exemple de profil de concentration de Cde réacteur lors du traitement sur Sil Zest conduite jusqu’à la saturation complèbant. Dans le cas des deux zéolithes et dtraités par le procédé, le toluène et lacétone, une réaction fortement exothobservée et suivie par les thermocouplsein du lit. Ainsi, durant cette phasecomposé relargué par thermodésorptionAlors qu’ici l’objectif était de mettre en édation et la détection d’éventuels d’oxydation, dans une configuration induaisé de s’affranchir de ce phénomènedéclenchant de façon classique la régmatériau bien avant d’atteindre sa satur

En outre, la composition en sortie post-traitement a été suivie en vue deinnocuité par analyseur UV pour l’ozonpar chromatographie gazeuse couplée mètre de masse [11] pour détecter, etsous-produits formés. Ce suivi a permisévidence l’absence de toute trace d’ozonune très forte teneur en eau et en gazproduits de minéralisation des COV aoutre, des traces de sous-produits organ

Figure 5 – Isotherme d’adsorption du disur deux zéolithes avant et après contacà 18 g/m3

Sil Z avant ozone Sil Z aprè

Fau Y avant ozone Fau Y aprè

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 5 10

q (

kg/k

g)

INNOVATION

ontré que lavis-à-vis dest conservée,ue de sélecti- d’isothermedioxane [7].

n/

n par ozona-e laboratoire,t de valider leté unique de

ion a été réa-nt discontinution d’ozone,ant suivie par ozoné à une

présente unOV en sortie

. L’adsorptionte de l’adsor-es deux COV

– preuve de l’oxydation et indice des espèces oxy-dantes prépondérantes – ont été détectées comptetenu de la très forte concentration de polluants àl’intérieur de l’adsorbant saturé. Ainsi, par comparai-son des quantités adsorbées avant et après traite-ment, et malgré ces conditions de fonctionnementnon optimisées, la régénération du lit d’adsorbant aété totale ou quasi totale.

Enfin, la consommation en ozone du procédé a étéévaluée par un bilan massique sur l’oxygène, pré-senté dans le tableau 3 pour la silicalite. Ce bilanmontre que, en première approximation, tout l’ozoneenvoyé a été utilisé pour l’oxydation des COV adsor-bés sur la silicalite.

3.2.1Exemple d’oxydation sélective

Un exemple d’oxydation sélective a été réalisé sur

oxane t avec ozone

s ozone

s ozone

15

C (g/m3)

Figure 6 – Quantification de la régénération de l’adsorbant par l’air ozoné lors d’un cycle adsorption/oxydation/adsorption sur Sil Z

0 100 2000

1

2

3

4

5

6

CS/C

°

Volume de gaz (m3/kg) Toluène (1g/m3)

O3 sur toluène

Méthyléthylcétone (2,15 g/m3)

O3 sur méthyléthylcétone

CS = concentration de sortieC° = concentration d'entrée

© Techniques de l’Ingénieur IN 34 - 5

méthyléthyl-ermique est

es insérés au, un pic de est observé.vidence l’oxy-sous-produitsstrielle il sera parasite enénération duation totale.

de l’effluent vérifier sone résiduel età un spectro- identifier les de mettre ene résiduel, et carbonique,dsorbés. Eniques formés

un mélange méthyléthylcétone/toluène (75 %-25 %) dans le but de récupérer un des composés, icile toluène minoritaire, et de dégrader l’autre com-posé. Les courbes de percée respectives des deuxCOV en mélange précédant la phase d’ozonation sontdonnées figure 7 a. Les courbes de percée obtenuesindiquent la possibilité de récupération d’un composéminoritaire, en utilisant les zéolithes comme filtre depurification. La phase d’ozonation est ensuite con-duite. Les sous-produits détectés, à l’état de trace,ont été la 2,3-butanedione et l’acide acétique, carac-téristique de l’oxydation de la MEC. Le profil de tem-pérature observé dans le cas du mélange estprésenté figure 7 b, en comparaison avec ceux obte-nus en corps purs. L’élévation de température del’expérience faite en mélange est quasi confondueavec celle obtenue pour la MEC en corps pur. La dif-férence du début de la phase décroissante s’expliquepar la différence des quantités de COV adsorbées,puisqu’ici l’adsorbant n’est que partiellement saturé.Ces deux observations confirment que le composéoxydé de façon majoritaire a bien été la MEC.

MEC : méthyléthylcétone

INNOVATI

IN 34 - 6

ON

Tableau 3 – Comparaison des stœchiométries expérimentale et théorique d’oxydation sur la Sil Z par bilan sur l’oxygène

COV

Conditions de fonctionnement Minéralisation

Quantité adsorbée

(g)

Quantité non désorbée

(g)

Quantité O3 envoyée

(g)

Stœchiométrie expérimentale

(molO3/molCOV)

Stœchiométrie théorique

(molO3/molCOV)

Méthyléthylcétone (MEC) 15 8,2 (55 %) 18 (4 h) 3,3 3,66

Toluène (TOL) 8 6 (75 %) 18 (4 h) 5,75 6

3

150

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

00

CS/C°

Temps (min)

0 100 2000

30

60

90

120

∆T (°C)

Temps (min)

Toluène

Méthyléthylcétone

Méthyléthylcétone-toluène

a séparation du toluène b oxydation de la méthyléthylcétone

7 - 2005© Techniques de l’Ingénieur

Figure 7 – Traitement d’un effluent binaire chargé en méthyléthylcétone et toluène à 3 g/m (75 %-25 %) sur Sil Z

Exemple : estimation du coût de traitementL’essentiel des coûts d’exploitation provient de la

phase de régénération de l’adsorbant et donc de laconsommation d’ozone. Celle-ci est déduite de lastœchiométrie de la réaction d’oxydation et dépenddonc de la composition moléculaire des COV. Letraitement de 1 000 m3/h d’air pollué à 1 g/m3 dedioxane revient à environ 2,7 €/h, soit 435 €/moispour un atelier fonctionnant pendant la journée.

Le tableau ci-contre indique les consommationsd’ozone pour plusieurs composés fréquemmenttrouvés dans les rejets de type cabine de peinture/vernis/dégraissage...

Le coût de production de l’ozone généré à partird’oxygène est pris égal à 1,5 €/kg O3produit.

Composé Formule brute

Coût pour un air pollué à 1 g/m3

(€/1 000 m3)

Dioxane C4H8O2 2,7

Éthanol C2H6O 2,8

Acétone C3H6O 3,3

Pentane C5H12 5,2

Toluène C7H8 4,7

7 - 2005

4. Conclusion. PerspectLes résultats établis sur un prototype

montrent l’intérêt et les potentialités dhybride adsorption – régénération par ozéolithes. Plusieurs points sont départiculier :

— la capacité de la zéolithe est consesieurs cycles de fonctionnement et elle nrée suite à l’ozonation ;

— l’analyse des gaz de sortie démond’ozone et la présence de produits d’oxforme de trace. L’oxydation de la molécuest donc totale ;

— les bilans sur l’oxygène montrent qde l’ozone introduit est utilisée pour oxIl n’y a pas ou peu de perte via une dparasite de l’ozone.

Cependant, sa faisabilité à l’échelle[18] nécessite des études supplémentament sur la phase d’ozonation, en vue pendant la régénération le traitemenrejet gazeux. Ce mode de fonctionnemeréalisable grâce aux ozoneurs fonctiond’oxygène permettant d’obtenir des cen ozone de l’ordre de 200 g/m3, autorisdilution dans l’effluent à traiter en maconcentrations actives de l’ordre de lgrammes par mètre cube. Ainsi, une vsite par un prototype industriel est à l’é

Bibliographie

Références

[1] LE CLOIREC (P.). – Les composés orga(COV) dans l’environnement. Tech &(1998).

[2] RUTHVEN (D.M.). – Principles of aadsorption processes. Wiley, New York (

[3] DEITZ (V.R.) et BITNER (J.L.). – Interawith adsorbant charchoals. Carbon, 11,

[4] DUSENBURY (J.S.) et CANNON (F.S.). –dant reactivity pertaining to granular a

Enfin, le LIPE/INSA a décidé d’apconcept « adsorption-ozonation » audes eaux et développe actuellprogramme de recherche sur les potece procédé pour tous les milieux dpour la mise en œuvre d’un procédé cnel d’ozonation en phase liquide : saumures...

Mots clés : COV, adsorption, zéolithtion, sélectivité, réacteur multifonctio

Keywords : VOC (Volatil Compounds), adsorption, zeolites, selectivity, multifunctionnal reactor

INNOVATION

ivesexpérimentale ce procédézonation sur

montrés, en

rvée sur plu-’est pas alté-

tre l’absenceydation sousle organique

ue la totalitéyder les COV.écomposition

industrielleires, notam-de maintenirt continu dunt est a priorinant à partironcentrationsant ainsi uneintenant desa dizaine dealidation surtude.

beds for air pollution control. Carbon, 34 (12), p. 1577(1996).

[5] BRECK (D.W.). – Zeolite molecular sieves. WileyInterscience, New York (1974).

[6] MONNEYRON (P.), MANÉRO (M.H.) et FOUSSARD(J.N.). – Measurement and modeling of single-andmulti-component adsorption equilibria of VOC on high-silica zeolites. Environmental Science and Technology,30 (11), p. 2410 (2003).

[7] MONNEYRON (P.), MATHÉ (S.), MANÉRO (M.H.) etFOUSSARD (J.N.). – Regeneration of high silica zeolitesvia A.O.P. – A preliminary study about adsorbant reac-tivity toward ozone. IChemE A : Chem. Eng. Res. Des.,81 (2003).

[8] DHANDAPANI (B.) et OYAMA (S.T.). – Appliedcatalysis B : Environmental 11, p. 129 (1997).

[9] TSYGANENKO (A.A.), STROROZHEVA (E.N) et MANOI-LOVA (O.V.). – Manifestations of the acidity of adsor-bed molecules in H-bonded complexes with silanolgroups : Lewis acidity of ozone. Catalysis Today, 70,p. 59 (2001).

Dans les Techniques de l’Ingénieur

[10] SOLTYS (N.). – Procédés de traitement des COV oucomposés organiques volatils [J 3 928]. Traité Géniedes procédés (1998).

[11] MAAK (F. de) et SABLIER (M.). – Couplages chromato-graphiques avec la spectrométrie de masse [P 2 614].Traité Analyse et Caractérisation (1994).

[12] LE CLOIREC (P.). – COV (Composés Organiques Vola-tils) [G 1 835]. Traité Environnement (2004).

[13] SUN (L.M.) et MEUNIER (F.). – Adsorption – Aspectsthéoriques [J 2 730]. Traité Génie des procédés(2003).

[14] LE CLOIREC (P.). – L’adsorption en traitement de l’air[G 1 770]. Traité Environnement (2003).

[15] PRAT (L.). – Droit de l’air : cadre international et com-munautaire [G 1 510]. Traité Environnement (2004).

[16] PRAT (L.). – Droit de l’air : cadre national [G 1 511].Traité Environnement (2004).

pliquer ce traitementement unntialités deéfavorablesonvention-DCO dure,

es, ozona-nnel

Organic

© Techniques de l’Ingénieur IN 34 - 7

niques volatils Doc Lavoisier

dsorption and1984).

ction of ozone p. 393 (1973).

Advanced oxi-ctivated carbon

[17] COLOMBET (C.). – Inventaire des textesréglementaires en environnement. [Doc. G 1 000][Doc. G 1 001]. Traité Environnement (2004-2005).

[18] RAGUIN (J.). – Techniques de dépollution des rejetsatmosphériques industriels [J 3 920]. Traité Génie desprocédés (1997).

Thèses

BROSILLON (S.). – Traitement des composés organiquesvolatils (COV) par adsorption sur zéolithe. Étude du cou-plage absorption/adsorption appliqué au traitement del’air. Thèse de doctorat de l’INSA de Toulouse (2000).

DELAGE (F.). – Échauffement des lits de charbon actif lors del’adsorption de composés organiques volatils : étudeexpérimentale et modélisation. Thèse de doctorat del’université de Poitiers (2000).

MONNEYRON (P.). – Procédés hybrides adsorption/oxydationen phase gazeuse – Application au traitement des compo-sés organiques volatils – Thèse de doctorat de l’INSA deToulouse (2003).

ozonation,

INNOVATI

IN 34 - 8

ON

Réglementation

Convention-cadre sur le réchauffement du climatmondial, signé lors de la conférence de Rio de Janeiro(1992) : texte disponible sur : http://www.effet-de-serre.gouv.fr/pdf/cvcadre.pdf

Accord international sur les modalités d’application duprotocole de Kyoto, accord de Marakech : http://www.effet-de-serre.gouv.fr

Arrêté ministériel du 2 février 1998 relatif aux prélè-vements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux

Organismes

CITEPA Centre Interprofessionnel Technique d’Étude de laPollution Atmosphérique http://www.citepa.org

LIPE Laboratoire d’Ingénierie des Procédés et de l’Environ-nement http://www.insa-toulouse.fr/gpi/contenu/lipe/

TREFLE Laboratoire TRansfert, Écoulement, FLuide etÉnergétique http://www.trefle.u-bordeaux1.fr/

7 - 2005© Techniques de l’Ingénieur

émissions de toute nature des installations classées pourla protection de l’environnement soumises à autorisation(JO no 52 du 3 mars 1998). http://www.legifrance.gouv.fr/

Directive 1999/13/CE du Conseil du 11 mars 1999relative à la réduction des émissions de composésorganiques volatils dues à l’utilisation de solvantsorganiques dans certaines activités et installations (JOCEno L085 du 29 mars 1999). http://europa.eu.int/euro-lex/fr/index.html

Arrêté du 29 mai 2000 portant modification de l’arrêté du2 février 1998 relatifs aux prélèvements et à la con-sommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toutenature des installations classées pour la protection del’environnement soumises à autorisation (JO no 187 du13 août 2000). http://www.legifrance.gouv.fr/

Arrêté du 8 juillet 2003 portant approbation du pro-gramme national de réduction des émissions depolluants atmosphériques (SO2, NOx, COV, et NH3)

(JO no 252 du 30 octobre 2003). http://www.legifrance.gouv.fr/

Sites internet

The atlas of zeolites http://www.iza-structure.org/databases/

Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs

UOPhttp://www.uop.com/

Tosoh Corp.http://www.tosoh.co.jp/ ou http://www.tosoh.com/

Zeolysthttp://www.zeolyst.com/

Tricathttp://www.tricat-zeolites.de/

Sud-Chemiehttp://www.sud-chemie.com/

Zeochemhttp://www.zeochem.com/