Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs

Comment éliminer les contaminants émergents réfractaires comme les résidus médicamenteux des eaux usées d’hôpitaux? Comment désinfecter et traiter les eaux sans ajout de produits chimiques? Comment traiter les eaux résiduaires en utilisant les énergies renouvelables? Autant de questions auxquelles Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs (LEEPO) trouve des solutions.

Asmaa Errachidi, stagiaire (2011) au Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs de l'INRS

Le professeur Patrick Drogui et Brahima Seyhi, doctorant

Par le développement de techniques électrolytiques et de procédés oxydatifs, le LEEPO peut améliorer les systèmes de traitement des eaux (allant des eaux potables aux eaux usées municipales et industrielles) ou remplacer des technologies conventionnelles peu efficaces pour enlever les contaminants organiques réfractaires, inorganiques et microbiens.

Les procédés électrocatalytiques et les procédés oxydatifs développés par le LEEPO sont facilement intégrables dans les systèmes actuels de traitement des eaux. Le laboratoire comprend les installations suivantes :

 

Installation des unités de traitement et de pilotage de type laboratoire

  • Unités de traitement d’EO-ED (U1 et U2) de 2 m de haut et 1 m de large chacune (2)
  • Unités de traitement d’EC-EF (U3 et U4) de 2 m de haut et 1 m de large chacune (2)
  • Unité de traitement d’ultrafiltration/microfiltration tangentielle (U5) de 2 m de haut et 1 m de large
  • Unités de traitement de bioréacteur à membrane (BRM) (U6) de 2 m de haut et 1 m de large (trois unités de bioréacteur à membrane de type laboratoire, incluant l’électro-BRM)
  • Unité photo-catalytique (U7)
  • Deux unités électro-photo-catalytiques (U8)
  • Unité de traitement d’ozonation (U9)
  • Unité de traitement de sonification (U10)
  • Cellule émettrice de rayonnements ultraviolets (U11)
  • Unité d’agitation Jar-Test
  • Thermorégulateur
  • Réacteurs HDPE (10, 15 et 30 galons)
  • Deux simulateurs solaires
  • Équipements : agitateurs, pH-mètres, etc.

 

Installation des unités d’instrumentation de type analytique

  • Spectrophotomètre UV/visible Cary 50 avec lecteur de microplaques couplé à un ordinateur 
  • Potentiostat/Galvanostat Voltlab 80 (Radiometer analytical) couplé à un ordinateur
  • Titrateur potentiométrique couplé à un ordinateur
  • Turbidimètre
  • Plaques chauffantes et agitatrices
  • Évaporateur rotatif
  • Pompes lubrifiées pour la filtration sous vide (2)
  • Oxymètre

 

Montage des unités, stockage des réactifs, installation four et balance

  • Réacteur COD/TOC Hach
  • Un four
  • Balances de type analytique
  • Produits chimiques
  • Stockages de divers types d’électrodes
  • Creusets , nacelles, mortier, etc.

 

Pour le labo lourd

  • Unité de pilotage préindustriel D’EC-EF (de 200 à 300 L de capacité)-unité P1
  • Unité de pilotage préindustriel D’EO-ED (de 200 à 300 L de capacité)-unité P2
  • Unité de pilotage préindustriel D’EM (de 200 à 300 L de capacité)-unité P3

Le Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs (LEEPO) offre différents services aux municipalités et aux industries afin d’améliorer les systèmes de traitement des eaux usées.

L’équipe de recherche du LEEPO détient également l’expertise pour proposer des solutions innovantes visant à enlever les contaminants organiques réfractaires, inorganiques et microbiens. Les activités de recherche du LEEPO couvrent les thématiques suivantes :

 

Électrochimie analytique (Voltampérométrie)

Identifier les électrodes les plus appropriées à la dégradation des polluants réfractaires (ex. composés phénoliques, HAP, composés organochlorés, dioxines, pesticides, métabolites de médicaments, etc.) et conceptions d’unités électrolytiques;

 

Développement de procédés de traitement par électro-oxydation/électrodéposition (EO-ED)

Exploitation des effets direct/indirect du courant électrique lors de l’électrolyse en vue d’éliminer divers types de polluants (perturbateurs endocriniens, métaux toxiques, germes pathogènes). Application potentielle pour le prétraitement oxydatif et le traitement tertiaires des eaux résiduaires;

 

Développement de procédés de traitement par électrocoagulation/électrofloculation (EC-EF)

Traitement de clarification, de désinfection et de déphosphatation simultanée des eaux par voie électrolytique (enlèvement des colloïdes, métaux, huiles et graisses, MES, turbidité, bactéries, etc.). Traitement de polissage.

 

Développement de procédés de traitement électromembranaire (EM)

Mise au point de technologies couplées : combinaison des techniques électrochimiques et membranaires pour l’élimination optimale des micropolluants organiques et inorganiques réfractaires. L’électrolyse oxyde plus facilement les petites impuretés, alors que l’ultrafiltration élimine plus facilement les grosses particules. 

Mise au point de procédés d’électro-BRM, combinant électrocoagulation (EC) et bioréacteur à membrane (BRM) pour le traitement des eaux résiduaires réfractaires (ex. lixiviats de site d’enfouissement sanitaire, lixiviats de compostage, eaux usées d’hôpitaux, etc.);   

Développement de procédés de traitement électro-photo-catalytique (EPC)

Mise au point de technologies couplées : combinaison des techniques électrochimiques et photo-catalytiques pour l’élimination des micropolluants organiques (pesticides, résidus médicamenteux, produits cosmétiques, etc.).

Le Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs (LEEPO) a réalisé plusieurs projets de recherche subventionnés et plusieurs contrats de recherche mandatés par l’industrie. En voici quelques exemples : 

  • Technologies Vertes/Avancées de décontamination et assainissement décentralisé des eaux résiduaires (subvention découverte du CRSNG)
  • Développement d’un procédé hybride pour la décontamination et la réutilisation des eaux résiduaires de buanderies commerciales (subvention de recherche et développement coopérative du CRSNG)
  • Développement de procédés électrolytiques de récupération et réutilisation des sels de chlorure issus des eaux de déglaçage routier en vue de la désinfection des eaux potables (subvention de recherche et développement coopérative du CRSNG) 
  • Développement d’une technologie innovante de bio-traitement à membrane adaptée au traitement de lixiviats issus de procédés de compostage en pile statique (subvention de recherche et développement coopérative du CRSNG)
  • Conception/vulgarisation d’un prototype portatif de traitement électrolytique des eaux en milieu rural (subvention du ministère des Relations internationales et de la Francophonie, Coopération Québec-Haïti).
  • Développement de procédé d’absorption/Catalytique innovant utilisant des matériaux type Xérogel pour l’élimination des polluants émergents (subvention du ministère des Relations internationales et de la Francophonie, Coopération Québec-Wallonie-Bruxelles)
  • Développer un système hybride pour le traitement des effluents agroalimentaires contaminés par des antibiotiques et hormones (subvention du ministère des Relations internationales et de la Francophonie, Groupe de travail Québec-Mexique)
  • Éliminer à la source des résidus médicamenteux des eaux usées d’hôpitaux : une approche novatrice de traitement de contaminants émergents (subvention de projets stratégiques du CRSNG)
  • Étudier la faisabilité de production de bioplastiques à partir de jus de pommes de cajou en Côte-d’Ivoire (subvention de INP-HB-Côte d’Ivoire)
  • Mettre au point une technologie électrolytique ultra-oxydante pour le traitement tertiaire des eaux usées d’abattoir (contrat de PLT environnement inc.)
  • Traiter des lixiviats de site d’enfouissement par couplage d’un procédé de bio-filtration sur support organique (BIOSOR) et d’un procédé d’électrocoagulation (subvention d’appui aux réseaux d’innovation du FRQNT)
  • Développer des électrotechnologies pour traiter des eaux contaminées par des perturbateurs endocriniens et autre polluants inorganiques et microbiens (subvention découverte du CRSNG)
  • Étudier la performance d’une unité de traitement sur charbon actif pour l’élimination des cyanobactéries et des cyanotoxines dans l’eau potable (contrat de service-Roches Groupe Limité)

Visitez le site Web du LEEPO pour connaître tous les projets de recherche.

La plupart des infrastructures du Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs ont été obtenues grâce à des subventions de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).

Personnes-ressources

Patrick Drogui
Professeur et responsable scientifique
Téléphone : 418 654-3119
Courriel : patrick.drogui@ete.inrs.ca

Carole Parent
Conseillère partenariats-valorisation
Téléphone : 418 654-2531
Courriel : carole.parent@ete.inrs.ca

Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs

Institut national de la recherche scientifique

Centre Eau Terre Environnement

2605, boul. du Parc-Technologique

Québec (Québec)  G1P 4S5

Canada

Voir sur la carte

 

Site Web du LEEPO