Detoxication des effluents d'industrie de textile par photocatalyse

ISSN： 0959-3330

Source： Environmental Technology, Vol.31, Iss.6, 2010-05, pp. : 625-632

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Abstract

In Morocco the textile industry, representing 31% of all Moroccan industries, is accompanied by high water consumption and important wastewater discharges rejected without any treatment. The focus of this study was to characterize the effluent from the textile industry, to test separately the effect of UV light and TiO2 catalyst and to determine the optimum conditions (pH, concentration and reaction time) in photocatalytic treatment to reduce chemical oxygen demand (COD) and colour. The biodegradability of the effluent was also studied using a toxicity test before and after treatment. After 90 min of reaction time at pH 4 and with 1.5 g l-1 of TiO2 catalyst, the photocatalytic treatment reached a global removal rate of 53% for COD and 89% for discoloration of the effluent. The relation BOD5/COD increased from around 0 to 0.3. The effluent became accessible to a biological treatment. The toxicity was studied by the Daphnia magna test over 24 hours. The results have shown the important toxicity of these effluents, which are rich in organic matter and other chemical compounds. After treatment by photocatalytic oxidation, the CI50 24 increased from 3.8% to 22.8%. This reduction of toxicity is related to the reduction of COD (53%) and colour (89%). Photocatalytic treatment has been shown to have an environmental benefit and, in combination with a secondary biological treatment, can be important for a significant reduction in the pollution of textile effluents. Keywords: textile industry; toxicity; wastewater; photocatalytic treatment Au Maroc, pays a climat aride, le developpement de l'industrie textile, representant 31% de l'ensemble des industries marocaines, s'accompagne d'une grande consommation d'eau et des rejets d'eaux usees de plus en plus importants. Dans la plupart des cas, ces eaux sont rejetees dans les milieux recepteurs sans le moindre traitement, ce qui engendre des nuisances potentielles pour l'environnement en general et pour l'Homme en particulier. C'est ainsi que la reduction de la pollution a la source, et le traitement de ces effluents se revelent une necessite absolue. Le but de cette etude est de caracteriser l'effluent de l'industrie textile, de tester separement l'effet de la lumiere UV et du catalyseur TiO2, afin de determiner les conditions optimales (pH, concentration et temps de reaction) du traitement photocatalytique en termes de reduction de la Demande Chimique en Oxygene (DCO) et de la coloration. La biodegradabilite de l'effluent a ete egalement suivie en utilisant le test de toxicite avant et apres traitement. Le traitement d'oxydation photocatalytique a ete realise dans un reacteur cylindrique, dans lequel l'oxyde catalytique est maintenu en solution. L'irradiation a ete effectuee par un tube UV DE 18 W (MAZDA TWF N 18), emettant une longueur d'onde d'environ 365 nm. La caracterisation des eaux usees textile a montre qu'elles constituent des melanges complexes tres charges en matieres organiques et presentant une coloration intense. Le traitement photocatalytique a permis une reduction de 53% de la DCO et une decoloration de 89% de l'effluent apres un temps de reaction de 90 min a pH 4 avec 1.5 g l-1 du catalyseur TiO2. Pendant ce temps de traitement, nous avons constate que le rapport DBO5/DCO a augmente de 0 a 0.3. Ce qui laisse penser que le traitement photocatalytique permet la transformation de l'effluent non biodegradable en un effluent accessible a un traitement biologique. Le test Daphnie en 24 h utilisant le cladocere Daphnia magna a ete utilise comme outil d'evaluation de la toxicite. Les resultats obtenus montrent que les eaux usees generees par cette industrie presentent une toxicite elevee avec une valeur de CI50 24 h de 3.8%. Cette toxicite elevee pourrait etre expliquee par la charge de ces effluents en matiere organique, en colorants et en d'autres produits chimiques utilises au cours du synoptique de fabrication de cette industrie. Apres traitement par l'oxydation photocatalytique, la CI50 24 h a connu une importante augmentation. Elle est passee de 3.8 a 22.8; par consequent, ces effluents traites peuvent etre classes comme rejets peu toxiques. Cette diminution de la toxicite est liee surtout a l'abattement de la DCO (53%) et de la coloration (89%). Ce traitement photocatalytique presente un interet environnemental. La combinaison de ce dernier avec un autre traitement secondaire biologique peut constituer une voie interessante dans la reduction de la pollution des effluents textiles.