Thèse Impact des Décharges Électriques et des Ultrasons sur la Dégradation et la Récupération des Microplastiques H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Technologie de Compiègne École doctorale : Sciences pour l'ingénieur Laboratoire de recherche : Transformations intégrées de la matière renouvelable Direction de la thèse : Nadia BOUSSETTA Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59 La présence croissante de microplastiques dans les eaux et les effluents agroindustriels
constitue un enjeu environnemental et sanitaire majeur. Les
stations d'épuration retiennent aujourd'hui l'essentiel des microplastiques
présents dans les eaux usées, conduisant à leur accumulation dans les
boues. Les procédés de traitement conventionnels ne permettent qu'une
élimination partielle de ces micropolluants. Le recours à de nouvelles
technologies de dégradation offre la possibilité de transformer ces polymères
en composés moins nocifs.
Les procédés de dégradation étudiés à ce jour montrent des résultats
contrastés. L'ozonation et les ultrasons peuvent altérer la surface et
fragmenter les microplastiques, mais sans garantir une minéralisation
complète et avec un risque de formation de particules plus fines. Les
décharges électriques de haute tension génèrent des espèces fortement
oxydantes efficaces pour de nombreux polluants organiques, mais leur
application aux microplastiques reste peu documentée. Le couplage de
procédés physique et chimiques apparait ainsi comme une voie prometteuse
pour dépasser la simple fragmentation et viser une minéralisation plus
avancée.
L'objectif de cette thèse est d'étudier la dégradation des microplastiques en
milieu aqueux par couplage de procédés physiques (décharges électriques,
ultrasons) et chimiques (ozonation, Fenton). Le travail portera sur l'effet de
ces procédés, seuls et combinés, sur la fragmentation, l'altération de la
structure chimique et la minéralisation des microplastiques, ainsi que sur
l'identification des mécanismes réactionnels et la modélisation des cinétiques.
L'effet des procédés physiques sur l'agrégation éventuelle des
microplastiques sera également investigué. Les études porteront sur des
polymères représentatifs (polychlorure de vinyle PVC, polyéthylène PE)
seront et s'appuieront sur des techniques de caractérisation physicochimiques
(FTIR, Raman, microscopie, analyse carbone) afin d'évaluer l'efficacité globale des procédés et la formation éventuelle de sous-produits.
Une attention particulière sera portée à des stratégies intégrant une étape de
concentration préalable des microplastiques (filtration, coagulation) suivie de
leur traitement. En effet, dans une perspective de traitement des effluents
agro-industriels, la concentration préalable permettra de réduire fortement les
volumes d'eau à traiter par les procédés avancés et améliorer leur efficacité
globale. La présence croissante de microplastiques dans les eaux et les effluents agroindustriels
constitue un enjeu environnemental et sanitaire majeur. Les
stations d'épuration retiennent aujourd'hui l'essentiel des microplastiques
présents dans les eaux usées, conduisant à leur accumulation dans les
boues. Les procédés de traitement conventionnels ne permettent qu'une
élimination partielle de ces micropolluants. Le recours à de nouvelles
technologies de dégradation offre la possibilité de transformer ces polymères
en composés moins nocifs. L'objectif de cette thèse est d'étudier la dégradation des microplastiques en
milieu aqueux par couplage de procédés physiques (décharges électriques,
ultrasons) et chimiques (ozonation, Fenton). Le travail portera sur l'effet de
ces procédés, seuls et combinés, sur la fragmentation, l'altération de la
structure chimique et la minéralisation des microplastiques, ainsi que sur
l'identification des mécanismes réactionnels et la modélisation des cinétiques.
L'effet des procédés physiques sur l'agrégation éventuelle des
microplastiques sera également investigué. Les études porteront sur des
polymères représentatifs (polychlorure de vinyle PVC, polyéthylène PE)
seront et s'appuieront sur des techniques de caractérisation physicochimiques
(FTIR, Raman, microscopie, analyse carbone) afin d'évaluer
l'efficacité globale des procédés et la formation éventuelle de sous-produits.