Développement et mise en place d’un procédé hybride combinant la technologie plasma avec un bioréacteur à membrane pour le traitement des eaux usées municipales contaminées par des produits pharmaceutiques

L’utilisation et la consommation excessives des produits pharmaceutiques augmentent de façon constante en raison des découvertes de nouvelles maladies et de l’expansion de la population. Un grand nombre de ces substances rentrent dans la catégorie des polluants émergents qui s’accumulent dans l’environnement engendrant des bouleversements significatifs sur la faune aquatique et sur la santé humaine. Les rejets issus des stations d’épuration sont l’une des causes principales de l’apport de ces contaminants dans l’environnement aquatique et terrestre. La pollution de l’environnement par ces contaminants organiques persistants constitue aujourd’hui une des problématiques émergeantes associées au traitement des eaux usées.

Dans ce contexte, le professeur Julien Prégent du département de physique du Cégep de Saint-Laurent a développé et a mis en place, en collaboration avec la chercheuse Rimeh Daghrir du CTE une technologie plasma qui a prouvé son efficacité, à l’échelle du laboratoire, à traiter des polluants organiques réfractaires. La force de ce nouveau procédé réside en sa capacité de générer in situ et simultanément des espèces oxydantes (particules chargées, rayonnement UV, radicaux réactifs, etc.) sans apport d’électrolyte. Par sa simplicité et sa compatibilité avec les exigences actuelles en matière de sécurité et d’environnement, la technologie plasma qui est générée par des décharges électriques, est idéale pour la mise à l’échelle du traitement en industrie. Dans un projet précédant, une décharge à barrière diélectrique (DBD) alimentée avec les gaz N2, O2 et les mélanges N2-O2 a été développée pour le traitement des eaux contaminées par des chaînes d’hydrocarbures. Dans le but de réduire les coûts d’implantation en industrie et de fonctionnement, le professeur Julien Prégent et la chercheuse Rimeh Daghrir en collaboration avec le chercheur Brahima Seyhi ont mis à profit leurs expertises complémentaires afin de développer un procédé hybride mettant en combinaison la technologie plasma avec un procédé biologique utilisant un bioréacteur à membrane (BRM) pour le traitement des eaux usées contaminées avec des produits pharmaceutiques.

Depuis que le projet est amorcé, l’équipe de recherche du CTE spécialisée en assainissement des eaux et en chimie analytique a été étroitement impliquée principalement dans des essais d’optimisation et de suivi analytique au laboratoire afin d’évaluer la performance de la technologie hybride développée. Ce projet a permis aussi à l’équipe du CTE de collaborer avec le professeur Ahmed Hamdan et son équipe de recherche du Département de physique de l’Université de Montréal. Par ailleurs, des étudiants stagiaires du Cégep de Saint Laurent ont étroitement participé à la réalisation de ce projet dans le cadre de leur projet d’intégration.  Cela leur a ainsi fait acquérir de nouvelles compétences et expertises dans l’opération et l’optimisation de ce type de technologie de traitement.

 

Financement : PART, Programme d’aide à la recherche et au transfert, Ministère de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur, Développement d’expertise (recherche autonome).

Durée du projet : 1 an.

 

 

Détails du projet

Chargés de projet : Julien Prégent, Rimeh Daghrir et Brahima Seyhi
Techniciens : Nabila Ouerd, Jean-Marc Bélisle, Louise Lalumière et François Alain

Collaborateurs: Ahmad Hamdane, Département de physique, Faculté des arts et des sciences, Université de Montréal; James Diamond (Maîtrise, Université de Montréal)

Professeur du Cégep:   Anton Jalladian (Génie mécanique)                                                                                                                                                                       

Étudiants : Ariane William, Cyril Kenzo (sciences de la nature, Cégep de Saint-Laurent; Gabriel Arcand (Génie mécanique, Cégep de Saint-Laurent)