Abstract FR:

L’utilisation d'ondes ultrasonores constitue une nouvelle voie pour le traitement des eaux chargées en composés toxiques peu biodégradables. La répartition des zones chimiquement actives et celle de l'énergie ultrasonore dans deux réacteurs fonctionnant à haute fréquence (500 khz) est déterminée afin de mieux appréhender les paramètres opératoires qui conditionnent l'efficacité d'un processus de dégradation sonochimique des polluants. Deux capteurs sont mis en œuvre. D’une part, une fibre optique associée à une lentille permet de mesurer grâce à un photomultiplicateur le flux lumineux émis localement par la réaction de chimiluminescence du luminol. Cette technique met en évidence les zones où sont produits par sonolyse de l'eau les radicaux oh responsables des réactions d'oxydation. D’autre part, un thermocouple placé dans un cylindre de silicone (septum) permet de déterminer les zones où l'intensité ultrasonore et vraisemblablement le nombre de bulles qui implosent sont élevés. Les distributions radiales et verticales du flux lumineux et de l'échauffement du septum sont mesurées. La zone de réaction sonochimique est essentiellement limitée au cylindre sus-jacent à la céramique piézoélectrique émettant les ultrasons. Il apparait en outre que la zone la plus lumineuse ne correspond pas toujours à la zone d'énergie maximale. Pour les puissances volumiques relativement faibles, la luminescence et l'énergie sont maximales au centre du réacteur. En revanche, pour les densités d'énergie plus élevées, la réaction chimique est réduite au centre du réacteur alors que l'énergie y est toujours maximale. De plus, nous avons noté que la luminescence et l'échauffement du septum sont accrus au voisinage de la surface du liquide du fait de l'agitation et de la reoxygenation du liquide induites par la fontaine ultrasonore