PROCESSING AND CHARACTERIZATION OF TUBULAR CERAMIC SUPPORT FOR MICROFILTRATION MEMBRANE PREPARED FROM PYROPHYLLITE CLAY

Tubular macroporous support for ceramic microfiltration membranes were prepared by extrusion followed by sintering of the low cost pyrophyllite clay. Clay powders mixed with some organic additives can be extruded to form a porous tubular support. The average pore size of the membrane is observed to increase from 5 µm to 10.8 µm when sintering temperature increase from 900 °C to 1200 °C. However, with the increase in temperature from 900 °C to 1200 °C, the support porosity is reduced from 47% to 30% and flexural strength is increased from 4 MPa to 17 MPa. The fabricated macro-porous supports are expected to have potential applications in the pre-treatment and also can be used like support for membranes of ultra-filtration

Traitement de solutions modèles du lait par des membranes de nanofiltration et d osmose inverse

Les diminutions de flux de membranes d osmose inverse et de nanofiltration dépendent de l augmentation de la pression osmotique et/ou du colmatage. Pour comparer leur contribution relative on introduit les pertes de flux Josm et Jf . Lors de la filtration de lactosérum, de lait écrémé et de solutions modèles (ultrafiltrat lait, protéines solubles) les pertes Josm sont supérieures à Jf (colmatage) à des pressions <= 15 bar lorsque le flux limite de l osmose inverse est atteint (20-25 bar); en nanofiltration, le facteur est de 2 fois au minimum. De plus en mode concentration continue, en raison d une polarisation de concentration (convection) plus forte de la membrane de nanofiltration la pression osmotique à la paroi devient supérieure à celle de l osmose inverse. Ces éléments permettront la gestion du procédé de concentration pour éviter notamment la précipitation du lactose dans la couche limite à la paroi de la membrane.Flux decline of reverse osmosis and nanofiltration membranes depend on increase of osmotic pressure and/or fouling. In order to compare their relative roles, flux declines Josm et Jf . were proposed. Runs with whey, skimmed milk and model solutions (milk ultrafiltrate, soluble proteins) show that flux losses Josm were higher than Jf (fouling) at pressures <= 15 baror equal when reverse osmosis limiting flux was reached (20-25 bar); for nanofiltration, this ratio was 2 fold at least. Moreover, in continuous concentration mode, osmotic pressure at the nanofiltration membrane wall became higher than that of reverse osmosis due to an enhanced concentration polarisation (convection). These effects should permit a better process prediction with a prevention of lactose precipitation at the membrane wall.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Procédé de purification de l'acide phosphorique industriel avec introduction d'opération à membrane pour éliminer les impuretés contaminantes

L utilisation de l acide phosphorique, obtenu par attaque de l acide sulfurique, est limitée à cause de sa teneur en contaminants toxiques (Cd, As, F,...), dans les produits destinés à l industrie alimentaire. Les objectifs sont de récupérer un acide concentré à forte teneur en P2O5 (> 29 %) et d éliminer les contaminants métalliques toxiques. La nanofiltration peut intervenir comme technique alternative aux autres séparations ou comme un traitement de finition pour les métaux. Les niveaux d abattement (mode frontal) sont variables voire nuls pour F et As selon les membranes, leur seuil de coupure et la fraction de perméat par rapport au volume initial (fixé à 50 %). Des abattements des contaminants, respectivement de 95 % trivalents (Cr, Al, Fe,...) et de 75 % divalents (Cd,...), dans les solutions industrielles sont atteints par les membranes Desal KH (prototype à seuil de coupure 300 g/mole) et Nadir PES 1000 g/mole modifiée par 2 polymères non hydrolysables (la nature du polymère et la longueur des chaînes modifient les performances en flux et en abattement). La faisabilité du procédé discontinu, où le perméat est retraité dans un 2ème étage, a été validée pour ces 2 membranes modifiées.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Sur l intégrité des protéines et la valorisation des effluents pour une production durable par membrane d ultrafiltration (application à l industrie laitière)

Les protéines solubles du lait de vache ont un intérêt reconnu dans les industries agro-alimentaire en raison de leur valeur nutritionnelle et de leurs propriétés techno-fonctionnelles. A condition de valider que les protéines ne sont pas dénaturées par les procédés membranaires, ceci pourraient être utilisés à l échelle industrielle pour la préparation de fractions protéiques à fonctions ciblées. Cette thèse propose une première partie sur la mise au point d une méthodologie pour étudier la possibilité de dénaturation des protéines par des membranes fortement rétentives en comparant avec des expériences modèles de dénaturation mécanique et thermique (mixeur, agitateur magnétique et bain marie). L analyse par fluorescence intrinsèque et HPLC en phase inverse pour laquelle de nouveaux gradients ont été mis au point pour chaque protéine, s avèrent être deux outils pertinents pour la mise en évidence de la dénaturation ciblées. Par ailleurs, les procédés à membranes génèrent des volumes d effluents qui doivent être minimisés pour une production éco-compatible et durable. La deuxième partie de cette thèse propose une démarche pour une valorisation des effluents globaux après traitement par ultrafiltration pour le nettoyage de membranes PES spirales colmatées par du lait écrémé.The soluble proteins of cow milk have an interest recognized in the food industry because of their nutritional values and their techno-functional properties. Provided to validate that the proteins are not denatured by membrane processes, this can be used at industrial scale for preparation of proteins fractions with targeted functions. The first part of this thesis is focused on a methodology to study the possibility of the denaturation of proteins by highly retentive membranes in comparison with model experiments of mechanical and thermal denaturation (blender, magnetic stirrer and Marie bath). The analysis of intrinsic fluorescence and reversed phase HPLC for which new gradients were proposed for each protein, prove to be two relevant tools for highlighting targeted denaturation. Moreover, the membranes processes generates large volumes of effluents that must be minimized for an eco-friendly and sustainable production. The second part for this thesis proposes a step for a valorization of global effluents after ultrafiltration for the cleaning of spiral wounded PES membranes fouled by skim milk.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Oxidative degradation of gentamicin present in water by an electro-Fenton process and biodegradability improvement

In the context of environmental protection, where there is a need to develop effective operations for carrying out appropriate treatment of polluted water by pharmaceuticals. Therefore, the present study aims at evaluating the degradation for gentamicin through electro-Fenton (EF) operation, through taking into consideration the effect of several parameters of experimental in the process, namely, the concentration of initial gentamicin, the applied current and the Fe+2 (II) quantities. The (EF) operation employed involves a carbon-felt as cathode and platinum as anode at pH 3. Studies for the gentamicin kinetics is monitored by HPLC giving a pseudo-first order reaction following by a chemical oxygen demand, with a reached degree of mineralization 96% after of four hours of treatment through current 100 mA/cm2 with 0.1 mM of Fe+2. We find that the degradation for molecule of gentamicin is accompanied by an augmentation of the biodegradability, assesse through the Biochemical Oxygen Demand (BOD5) on chemical oxygen demand (COD) ratio, that augmentation from 0 to 0.41 before treatment after 30 min for EF treatment, showing that there is potential for conjugation of the EF process and the biological process. Furthermore, the by-products have been identified on the basis of HPLC-MS/MS results

Degradation of diuron by the electro-Fenton process

International audienceThe degradation of the herbicide diuron has been undertaken by electrochemical advanced oxidation in aqueous solution. This process generates catalytically hydroxyl radicals that are strong oxidizing reagents for the oxidation of organic substances. Hydroxyl radicals degrade diuron in less than 10 min. Kinetic results evidence a pseudo-first-order degradation, with a rate constant of reaction between diuron and hydroxyl radicals of 4.8x10(9) M(-1) s(-1). Several degradation products were identified by chromatography-mass spectrometry (LC-MS). The mineralization degree of a 1.7x10(-4) M diuron solution reached 93% at 1,000 coulombs