Dégradation photocatalytique du colorant azoique bleu basique 41 (BB41) par ZnO dans un réacteur solaire CP. étude comparative avec un photo-réacteur a lumière artificielle

Abstract

Résumé La photocatalyse hétérogène est un procédé d’oxydation avancée très efficace pour les traitements des eaux polluées par des colorants azoïque. Elle repose sur l’excitation d’un semi-conducteur jouant le rôle de catalyseur par un rayonnement lumineux de longueur d’onde inférieur à 387 nm. Elle permet l’oxydation rapide jusqu'à la minéralisation complète de nombreux composés organiques, azotés, etc. adsorbés sur le catalyseur. Comme catalyseur nous avons choisi un semi-conducteur qui est le dioxyde de Zinc (ZnO) en présence de rayonnement solaire comme source de rayonnement ultraviolet pour la dégradation du colorant (BB41). L’application de la méthode des plans d’expériences sur le réacteur solaire nous a permis d’optimiser et de modéliser la dégradation photocatalytique du Bleu Basique 41(BB41) et d’évaluer l’influence des quatre paramètres qui sont : concentration du catalyseur(ZnO), le débit de recirculation (Q), la concentration du BB41 et l’accumulation D’UV. Ils nous ont permis aussi de définir les conditions optimales pour atteindre un taux de décoloration maximal avec le réacteur solaire et le réacteur a lumière artificielle, qui sont : Pour le réacteur solaire : 0.1 g/L pour le ZnO ,10mg/L pour le BB41 ,300L/h pour le débit de recirculation et 0.207 kJ/L pour l’accumulation, en employant ces valeurs optimales, Y% prédit et mesuré était de 100% et 92.77%, respectivement. Pour le réacteur à lumière artificiel : 1500 L/h pour le débit, 0.1g/L pour le ZnO, 10 mg/L pour le BB41, et 0.23 kJ/L pour l’accumulation, pour ces valeurs optimales, Y% prédit et mesuré était de 120.25% et 86.43 respectivement. Les résultats obtenus montrent que les taux de décoloration du BB41 par réacteur solaire sont beaucoup plus grands qu’avec le réacteur à lumière artificiel.