Oxydation avancée (AOPs)
Les technologies d’oxydation avancée (AOPs) regroupent un ensemble de procédés conçus pour générer des espèces hautement oxydantes, principalement des radicaux hydroxyles (•OH), capables de dégrader des composés organiques persistants présents dans les eaux usées et les effluents industriels. En raison de leur potentiel redox élevé, ces radicaux attaquent de manière non sélective une grande variété de contaminants, les transformant en molécules plus simples, voire les minéralisant en CO₂ et en eau.
Parmi les AOPs les plus utilisées figurent les procédés à base d’ozone, de peroxyde d’hydrogène, de rayonnement UV, de photocatalyse avec TiO₂, de Fenton et photo-Fenton, ainsi que leurs combinaisons, permettant d’adapter la technologie à la complexité chimique de l’effluent. Leur application est particulièrement pertinente pour l’élimination des contaminants émergents, des colorants, des pesticides, des composés pharmaceutiques et d’autres molécules récalcitrantes difficiles à traiter par des méthodes biologiques conventionnelles.
Quels problèmes de marché cela résout-il ?
Les technologies d’oxydation avancée (AOPs) répondent principalement aux problématiques liées aux contaminants que les traitements conventionnels ne permettent pas d’éliminer efficacement. Elles permettent notamment de :
- Éliminer des contaminants organiques persistants (pharmaceutiques, pesticides, PFAS partiellement, composés aromatiques, colorants) résistants aux traitements biologiques.
- Dégrader des microcontaminants et contaminants émergents présents à faibles concentrations mais à fort impact environnemental.
- Réduire la toxicité des effluents industriels complexes avant traitement biologique ou rejet.
- Désodoriser et améliorer la couleur et la turbidité de l’eau grâce à l’oxydation des molécules responsables des odeurs et de la coloration.
- Assurer une minéralisation partielle ou totale des composés récalcitrants, facilitant leur traitement ultérieur ou leur réutilisation.
- Limiter la formation de sous-produits dangereux, les radicaux hydroxyles réagissant de manière plus complète que les oxydants traditionnels (comme le chlore).
Aplicaciones
- Traitement des effluents industriels et environnementaux
- Réutilisation et potabilisation
Avantages concurrentiels d’AINIA
Les procédés d’oxydation avancée présentent des avantages compétitifs significatifs par rapport aux traitements conventionnels.
- Capacité à dégrader les contaminants organiques persistants et les microcontaminants qui ne répondent pas aux méthodes biologiques ou physico-chimiques traditionnelles. Ils génèrent des radicaux hautement réactifs permettant une oxydation rapide et efficace, réduisent la toxicité de l’effluent et améliorent la qualité de l’eau pour les étapes ultérieures.
- Ces technologies ne génèrent pas de boues supplémentaires, nécessitent des installations relativement compactes et peuvent être facilement intégrées comme prétraitement ou traitement complémentaire à des membranes ou des systèmes biologiques, optimisant ainsi leurs performances et prolongeant leur durée de vie.
Essais pilotes à échelle adaptable, visant à valider l’efficacité d’élimination des contaminants émergents, la réduction de la DCO et l’amélioration de la traitabilité de l’eau.
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Équipements clés
Équipements modulaires d’essai
Production d’ozone
Production d’ozone de 2,5 gO₃/h, à une concentration de 40 g/Nm³.
Réglementation et normes relatives à l’utilisation de l’ozone et des AOPs
- Règlement (UE) 2023/1078 approuvant l’utilisation de l’ozone en tant que substance active biocide dans le cadre du Règlement sur les produits biocides (BPR, Règlement 528/2012).
- Norme UNE-EN 1278 : spécifie l’utilisation de l’ozone comme produit chimique pour le traitement de l’eau destinée à la consommation humaine. Elle établit des exigences, des méthodes d’analyse et des bonnes pratiques.
- Décret royal 140/2003 établissant les critères sanitaires de la qualité de l’eau destinée à la consommation humaine, incluant l’ozone comme méthode de traitement reconnue.
- Décret royal 865/2003 relatif aux critères hygiéno-sanitaires pour la prévention et le contrôle de la légionellose, incluant l’ozone comme système de désinfection.
- Décret royal 1085/2024 : encadre l’utilisation des eaux régénérées pour des usages urbains, industriels, agricoles, environnementaux et récréatifs, et encourage l’utilisation de technologies avancées, y compris les AOPs (ozone, UV/H₂O₂, photo-Fenton, etc.) comme procédés de régénération.
Cas remarquables
L’élimination de composés récalcitrants a été abordée via des technologies à base d’ozone et la combinaison ozone + UV, permettant la dégradation de polyacrylamide sodique.
Projet dans lequel un prototype a été développé pour la régénération de l’eau de lavage des agrumes, les procédés d’oxydation avancée jouant un rôle clé dans l’élimination des pesticides et autres composés récalcitrants.
Dans le cadre de différents projets menés avec des entreprises, AINIA a validé avec succès l’application des AOPs pour l’élimination de la couleur, des odeurs, des saveurs et des composés organiques réfractaires, ainsi que la réduction significative de pesticides, de composés pharmaceutiques et d’autres substances chimiques non éliminées par les traitements conventionnels.
Secteurs d’application
Traitement des eaux
Potabilisation, régénération des eaux usées, élimination de la couleur, des odeurs, des microcontaminants et des composés récalcitrants.
Industrie agroalimentaire
Désinfection des surfaces, équipements et environnements ; réduction de la charge microbienne des matières premières ; traitements post-récolte.
Industrie chimique et pharmaceutique
Oxydation des composés organiques, purification des effluents et amélioration de la traitabilité des flux résiduels.
Secteur cosmétique et d’hygiène personnelle
Traitement des eaux de procédé et élimination des substances difficiles à dégrader.
Pisciculture et aquaculture
Traitement de l’eau dans les systèmes de recirculation et contrôle microbiologique.
Tours de refroidissement et circuits industriels
Contrôle du biofilm et prévention de la Legionella.
Traitement de l’air ambiant
Élimination des odeurs, réduction des composés volatils et désinfection des espaces (dans des usages réglementés).
Agriculture
Désinfection de l’eau d’irrigation et contrôle des phytopathogènes.
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