Traitement du paracétamol en milieux aqueux par plasma non thermique - Université d'Orléans Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2016

Non-thermal plasma applied to the treatment of paracetamol residues in water

Traitement du paracétamol en milieux aqueux par plasma non thermique

Résumé

This study is about the paracetamol degradation in water by using Dielectric Barrier Discharges Non Thermal Plasmas (NTP). NTP are well known to produce oxidizing species (like O, O3 in gas phase and OH ● radicals in liquid phase) whom react with persistent pollutants which are not efficiently degraded with conventional processes. Effects of the operating conditions such as electrical parameters to produce the plasma (frequency, applied high-voltage, consumed power) and inlet gas composition on the paracetamol conversion and produced species are studied. High conversion rates can be reached (higher than 80%) with energy costs up to 42 g/kWh. We show that the efficiency of the implemented process highly depends on the morphology of the discharges above the liquid and the gas composition injected in the discharges. Without oxygen in the inlet gas, the oxidizing species produced in the liquid by water dissociation under plasma effect are not efficient to remove the pollutant. In this work, the generated species in liquid phase have been determined by High-Resolution Mass Spectrometry (HRMS).The main produced species are nitrogen compounds (nitrites and nitrates), carboxylic acids and aromatic degradation of paracetamol. The generated species depend on with the composition of the injected gas in absence of nitrogen in the inlet gas.
Ce travail présente le traitement par plasma non thermique de type Décharges à Barrières Diélectriques de solutions aqueuses contenant du paracétamol. Ces procédés sont bien connus pour produire des espèces oxydantes utiles qui peuvent réagir efficacement pour dégrader des molécules qui sont faiblement traitées par des procédés conventionnels. Les effets des paramètres expérimentaux concernant les caractéristiques électriques du réacteur plasma (tension appliquée, fréquence, puissance électrique consommée) et la composition du mélange gazeux injecté sur la dégradation du paracétamol et sur les produits générés ont été étudiés. Des taux de conversion élevés supérieurs à 80% ont pu être obtenus avec des rendements énergétiques pouvant atteindre 42 g/kWh. L'efficacité du traitement dépend fortement de la morphologie des décharges plasmas produites et de la nature du mélange gazeux injecté. En absence d'oxygène dans le mélange gazeux, les espèces produites en phase gazeuse par dissociation de O2 et/ou dans le liquide par dissociation de H2O par le plasma ne permettent pas de traiter le polluant. Lors des différents traitements plasmas, les produits formés en phase liquide ont été analysés par spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS). Nous avons pu montrer que les principaux produits issus de la dégradation du paracétamol étaient principalement des composés azotés (nitrites et nitrates), des acides carboxyliques et des composés aromatiques. La nature des principales espèces générées dépend faiblement de la composition du gaz injecté.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-01340793 , version 1 (04-07-2016)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01340793 , version 1

Citer

Olivier Aubry, Yasmine Baloul, Hervé Rabat, Cyril Colas, Benoît Maunit, et al.. Traitement du paracétamol en milieux aqueux par plasma non thermique. Colloque "Polluants émergents, de nouveaux défis pour la gestion des eaux souterraines", May 2016, Orléans, France. ⟨hal-01340793⟩
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