Brevet FR3096676A1 — publié le 20201204

Description Titre de l'invention : Procédé de traitement de l'eau par oxydation avancée activée par énergie solaire et réacteur adapté DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention concerne le domaine du traitement de l'eau. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le traitement de l'eau dans les habitations ou communautés isolées, ne bénéficiant pas forcément d'un système d'adduction d'eau potable ou dans les entreprises artisanales/agricoles pour le recyclage de leurs eaux de processus. Le procédé a pour but la production d'eau potable ou d'eau destinée à l'agriculture vivrière en fonction de la qualité d'eau d'alimentation, principalement dans les pays du Sud. ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0002] La contamination des eaux douces par des polluants émergents est d'un intérêt important pour la problématique de protection de l'environnement. Face à la menace que représentent ces nouveaux types de contaminants pour la santé publique, les normes de rejet deviennent plus exigeantes notamment vis-à-vis des entreprises les plus polluantes (industries chimiques et pharmaceutiques). Bon nombre de ces polluants sont réfractaires aux procédés classiques de traitement d'effluents et de ce fait, nécessite des procédés d'oxydation avancée (POAs) pour leur élimination. Les POAs consistent à générer dans les effluents contaminés des radicaux libres, qui sont des entités chimiques très réactives et destructrices vis-à-vis des polluants les plus récalcitrants. [0003] Le procédé photo-Fenton est aujourd'hui bien identifié comme permettant de réaliser un traitement efficace de désinfection et de dépollution. Il est particulièrement efficace vis-à-vis des micropolluants organiques réfractaires qui sont difficiles à dégrader par les techniques conventionnelles existantes. Pouvant être basé sur l'utilisation directe de l'énergie solaire pour déclencher les processus physicochimiques de traitement, il semble bien adapté aux applications brièvement décrites plus haut. Toutefois, ce procédé nécessite de travailler à pH acide (pH 3) lors du traitement. afin d'éviter le phénomène de précipitation des ions ferreux (Fe2+) et ferriques (Fe3+). Dans la pratique, ceci impose avant traitement de procéder à un abaissement du pH du volume d'eau à traiter puis après traitement. de réajuster ce pH à une valeur proche de 7. Ce qui rend le procédé assez complexe et. onéreux à l'état actuel. [0004] 11 existe donc le besoin de proposer un procédé de traitement de l'eau qui soit fa- cilement mis en place à faible coût. Résumé de l'invention 2 [0005] Pour atteindre cet objectif, la présente invention prévoit un procédé de traitement d'eau par oxydation avancée caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes: de mise en circulation d'un effluent à traiter dans une boucle fermée de traitement, d'addition d'une source d'ions persulfate dans la boucle de traitement, d'exposition solaire de l'effluent à traiter circulant dans la boucle de traitement destinée à l'activation des ions persulfates, de réaction d'oxydation avancée dans l'effluent à traiter. [0006] Le procédé de traitement de l'eau permet par oxydation avancée de traiter l'eau, notamment de désinfecter et de dépolluer, de manière quasi autonome énergiquement puisque la source d'activation de l'oxydation est une énergie renouvelable et gratuite : l'énergie solaire. De plus, le procédé est modulable en fonction du volume d'effluent à traiter et peut être aisément mis en oeuvre à faible coût. L'utilisation d'une source d'ions persulfate comme réactif dans la réaction d'oxydation activée par l'énergie solaire contribue à maintenir un procédé facilement mis en oeuvre et à faible coût, les sources d'ions persulfates étant bon marché et respectueux de l'environnement. [0007] Avantageusement, la boucle de traitement est fermée ce qui permet de travailler effi- cacement par lot d'effluent à traiter. [0008] Selon une possibilité, le procédé de traitement est un traitement par photo-oxydation à pH neutre, préférentiellement compris entre 6 et 8. Cela présente l'avantage en comparaison avec les procédés de l'état de la technique d'éviter d'avoir à acidifier l'effluent à traiter puis de réajuster le pH aux alentours de 7 après traitement. Le procédé est ainsi moins couteux et plus simple à mettre en place. [0009] Préférentiellement, le procédé comprend une étape d'ajout de chélate de fer comprenant du fer (III) complexé à l'IDHA permettant de réaliser la photo-oxydation à pH neutre. L'addition de fer sous forme de chélate avec l'IDHA permet d'assurer une oxydation par le procédé Fenton à des pH non acides, préférentiellement au pH de l'effluent, préférentiellement à un pH compris entre 6 et 8. Le chélate empêchant la précipitation du fer. Le chélate de fer-IDHA présente l'avantage d'être commercialement disponible et utilisable directement sans étape de fabrication du complexe ferrique. [0010] Selon une autre possibilité, le procédé de traitement est un traitement par oxydation thermique. Ce procédé est particulièrement facile à mettre en place et présente des résultats particulièrement bons. [0011] Un autre aspect de la présente invention concerne un réacteur pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit ci-dessus comprenant une boucle de traitement fermée, configurée pour recevoir un effluent à traiter, comprenant un module de capteur solaire, un module de traitement et un circuit de circulation de l'effluent à traiter configuré pour mettre en connexion fluidique le module de capteur solaire et le module 3 de traitement. Le réacteur selon l'invention est facilement mis en oeuvre dans des régions reculées. 11 peut être adapté en fonction des volumes à traiter et de la qualité de l'eau à traiter. [0012] Un autre aspect de l'invention concerne l'utilisation d'un chélate de fer IDHA pour le traitement de l'eau. [0013] Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0014] Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages (le l'invention ressortiront mieux dc la description détaillée d'un mode dc réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels : [0015] [fig.1] La figure 1 représente un réacteur configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon un premier mode de réalisation. [0016] [fig.2] La figure 2 représente un réacteur configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon un deuxième mode de réalisation. [0017] [fig.3] La figure 3 représente les cinétiques d'élimination du sulfaméthoxazolc (antibiotique) dans un effluent secondaire de station d'épuration selon le premier mode de réalisation de l'invention. [0018] [fig.4] La figure 4 représente une évolution des concentrations des polluants en fonction du temps de traitement par activation par rayonnement solaire. [0019] [fig.5] La figure 5 représente une évolution des concentrations des polluants en fonction du temps de traitement par activation thermique solaire avec phase de récupération de chaleur. [0020] Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION 100211 Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement. 100221 Avantageusement, le procédé comprend une étape d'addition d'un chélate de fer Fe(III)-IDHA dans la boucle de traitement avant l'étape d'exposition solaire. Avantageusement, de manière simultanée à l'étape d'injection d'une source d'ions persulfate. L'IDHA est l'acide iminodisuccinique ou encore l'acide N-(1,2 dicarhoxyéthyl)-D,L aspartique. [0023] Avantageusement, le pH de l'effluent à traiter dans la boucle de traitement lors de l'étape d'exposition solaire est compris entre 6 et 8. [0024] Avantageusement, lors de l'étape d'exposition solaire, l'effluent à traiter est soumis aux rayons solaires activant les ions persulfates. [0025] Avantageusement, lors de l'étape d'exposition solaire, l'effluent à traiter est chauffé par exposition solaire pour atteindre une température minimale de 60°C activant les ions persulfates. [0026] Avantageusement, le procédé comprend une étape de filtration, avantageusement par adsorption sur colonne de séparation de l'effluent avant l'étape de mise en circulation de l'effluent. Préférentiellement, l'adsorbant est du charbon actif ou des complexes argiles/micelles. L'étape de filtration permet de retirer la matière carbonée en excès pour faciliter notamment le passage des rayons solaires permettant l'activation des ions persulfates. [0027] Avantageusement, la source d'ions persulfate est du peroxydisulfate (PDS) ou du mo- nopersulfate (MPS). Par exemple de la marque oxone®. [0028] Avantageusement, un volume d'effluent journalier de 200 litres à 1000 litres est traité. [0029] Avantageusement, le module de capteur solaire comprend un capteur de rayons solaires configuré pour exposer l'effluent à traiter aux rayonnements solaires. Avantageusement, le capteur de rayons solaires permet de capter la lumière solaire. Le capteur de rayons solaires comprend une pluralité de conduits avantageusement transparents configurés pour assurer la circulation de l'effluent à traiter et son irradiation par rayonnements solaires. [0030] Avantageusement, le module de capteur solaire comprend un récepteur solaire thermique configuré pour exposer l'effluent à traiter à l'énergie thermique solaire, avantageusement le module de capteur solaire comprend au moins un panneau solaire thermique configuré assurer la circulation de l'effluent à traiter et pour transmettre l'énergie solaire à l'effluent à traiter. [0031] Les étapes du procédé selon l'invention sont successives dans le sens où elles se suivent dans un ordre chronologique mais elles peuvent s'enchainer directement ou des étapes intercalaires peuvent être prévues. [0032] La présente invention concerne un procédé de traitement de l'eau. On entend par eau, l'eau potable destinée à l'alimentation humaine ou animale ou l'eau agricole ou bien encore les effluents industriels. [0033] Le procédé de traitement de l'eau selon l'invention comprend une étape de mise en circulation d'un effluent à traiter dans une boucle de traitement fermée. [0034] L'effluent à traiter correspond à un volume d'eau telle que décrite ci-dessus. L'effluent est un liquide comprenant de l'eau et des polluants. On entend par polluants des espèces ou composés chimiques indésirables dans l'eau dans le cadre de son utilisation. Avantageusement, l'invention comprend un traitement de l'eau par lot dans une boucle de traitement fermée. Le traitement par lot permet de traiter un volume d'eau défini dans le réacteur pendant un temps donné puis de passer au lot suivant. [0035] L'étape de mise en circulation de l'effluent comprend préférentiellement la circulation de l'effluent entre un module de capteur solaire et un module de traitement. L'effluent est avantageusement mis en circulation par une pompe de circulation 12, 112. [0036] Selon l'invention, le procédé comprend une étape d'addition d'une source d'ions persulfate dans l'effluent dans la boucle de traitement. L'addition se fait avantageusement par injection de la source d'ions persulfatc dans la boucle de traitement, préférentiellement au niveau du circuit de circulation 1, 101, par une pompe doscuse 11, 111 depuis un réservoir 10, 110. [0037] La source d'ions persulfatc est selon un exemple du peroxydisulfate (PDS) ou du mo- nopersulfate (MPS). Le MPS peut être obtenu sous la marque oxone® ou bien coroat®. Avantageusement, le PDS est un produit accessible tant au niveau du prix que de son utilisation. Les dosages utilisés dans le procédé de l'invention sont avantageusement assez faibles limitant également le coût du traitement au m3. Par ailleurs, le PDS est un produit respectueux de l'environnement en ce que les ions sulfates sont des produits finaux de la réaction. À titre d'exemple, la source d'ions persulfate est ajoutée à l'effluent à traiter dans une quantité comprise entre 50 micro-molaire et 2 milli molaire. [0038] Selon l'invention, l'effluent, avantageusement additionné de la source d'ions persulfate, est ensuite exposé au soleil pour permettre l'activation des ions persulfate et la production de radicaux libres permettant la réaction d'oxydation avancée. [0039] La source d'ions persulfate est un réactif des réactions chimiques décrites ci-dessous. [0040] L'activation des ions persulfate et la production de radicaux libres peuvent être géné- ralisées par la réaction suivante : [0041] Avec du peroxydisulfate, produit des radicaux sulfate et hydroxyle - Chem 1 : [0042] [Chem.1] S, [0043] Avec du monopersulfate, produit des radicaux sulfate- Chem 2 : [0044] [Chem.2] H SO OH 6 [0045] Selon un premier mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend une étape d'addition d'un chélate de fer à l'effluent à traiter dans la boucle de traitement préférentiellement dans le circuit de circulation 1, 101. Le chélate de fer III est avantageusement biodégradable. Le chélate de fer est un catalyseur de la réaction de production de radicaux libres sulfates. [0046] Avantageusement, le chélate de fer est un complexe de fer et d'acide imino- succinique. Le fer est à l'état de Fer(111) et l'acide iminosuccinique est également appelé 1DHA de formule chimique N-(1,2 dicarboxyéthyl)-D,L aspartique. Le Fe(111) représente 9% de la masse totale du chélate. L'1DHA est biodégradable et a une constante de complexation avec le Fe(111) élevée (log 'Cf = 241). La solubilité du chélate, supérieure au gramme par litre, assure une dissolution quasi instantanée dans l'effluent. 100471 Selon une possibilité, le chélate de fer est ajouté, avantageusement en tant que réactif, dans la boucle de traitement de manière continu au cours du procédé. On entend par continu que l'addition se fait plus de deux fois, avantageusement de manière répétée au cours du procédé de traitement. Selon une autre possibilité, le chélate de fer est ajouté dans la boucle de traitement de manière ponctuelle au cours du traitement. 100481 L'addition de chélate de fer se fait préférentiellement selon une dose prédéfinie par volume d'effluent à traiter. À titre d'exemple la quantité de chélate de fer est comprise entre 50 micro molaire et 2 milli molaire. L'addition de chélate de fer peut se faire alternativement en fonction du pouvoir oxydant de l'effluent qui est contrôlé au cours du procédé. À titre d'exemple, le pouvoir oxydant est suivi par ampérométrie. 100491 Avantageusement, cette étape d'addition est simultanée à l'étape d'ajout d'une source d'ions persulfate. L'addition se fait par exemple de la même manière que la source d'ions persulfate c'est-à-dire par injection dans la boucle de traitement préférentiellement au niveau du circuit de circulation 1 par une pompe doseuse 9 depuis un réservoir 8. [0050] Selon une alternative, les deux réactifs que sont le chélate de fer et la source d'ions persulfate peuvent être préalablement associés dans les proportions adéquates, par exemple sous forme solide telle que des pastilles solides à placer directement dans le volume à traiter. La quantité de pastilles à mettre en place est directement donnée par le volume d'eau à traiter facilitant ainsi le procédé et le réacteur associé. 7 [0051] Selon ce premier mode de réalisation, l'étape d'exposition solaire de l'effluent est configurée pour exposer l'effluent aux rayons du rayonnement solaire. Les photons des rayons solaires vont catalyser la réaction ci-dessous - chem 3. [0052] [Chem.3] FeHIIl-1.DHA e(Il) f HSO HA> 504> + [0053] Les photons vont dissocier le chélate de Fe(1I1)-IDHA en ion ferreux fer(II) et en radical IDHA. Le fer(11) va alors réagir avec l'ion persulfate pour générer un radical persulfate un radical hydroxyle et régénère le fer [0054] Ce premier mode de réalisation est un procédé de photo-oxydation avantageusement réalisé à pH neutre. On entend par pH neutre un pH compris entre 6 et 8. Préférentiellement, le pH de l'effluent lors du procédé de traitement correspond au pH de l'effluent en entrée dans la boucle de traitement. Avantageusement, le pH de l'effluent en entrée 30, 130 n'est pas modifié. [0055] Les radicaux vont dégrader les polluants et espèces indésirables dans l'effluent assurant le traitement de l'eau. [0056] Selon un deuxième mode de réalisation, l'étape d'exposition solaire de l'effluent est configurée pour chauffer l'effluent pour atteindre une température minimale de 60°C. Dans ce cas, l'irradiation solaire 105 permet de récupérer l'énergie thermique pour chauffer l'effluent. L'effluent à traiter est chauffé. Selon une possibilité, la source d'ions persulfate est ajoutée à l'effluent avant d'atteindre la température d'activation des ions persulfate ou bien selon une autre possibilité, la source d'ions persulfate est ajoutée à l'effluent lorsque celui-ci atteint une température de 60°C. L'énergie thermique permet l'activation des ions persulfate et la production de radicaux selon la réaction Chem 2 ci-dessus. [0057] Selon une possibilité de l'invention, le procédé comprend une étape de filtration préalable à la mise en circulation de l'effluent dans la boucle de traitement. L'étape de filtration est configurée pour filtrer l'effluent à traiter avant les étapes suivantes de traitement et en particulier avant l'exposition solaire, préférentiellement avant l'étape de mise en circulation de l'effluent dans la boucle de traitement.. Avantageusement, l'étape de filtration est configurée pour réduire la quantité de matière carbonée et/ou la quantité de métaux lourds et/ou de parasites résistants au traitement oxydatif dans l'effluent à traiter. L'étape de filtration est mise en place en fonction de la qualité de l'effluent à traiter et en particulier la quantité de matière carbonée et/ou de métaux lourds. [0058] L'étape de filtration est selon un mode de réalisation une étape de séparation par ad- 8 sorption sur une colonne de séparation. L'effluent à traiter circule au travers d'une colonne de séparation remplie d'un adsorbant qui va adsorber les produits à séparer. À titre d'exemple, l'adsorbant est du charbon actif. Le charbon actif permet de retenir les métaux lourds, la matière organique et certains micropolluants organiques hydrophobes de type HAP. L'adsorbant peut être également des complexes argile/micelle par exemple obtenus par adsorption d'ions d'octadécyltriméthylamonium (ODTMA) utilisés à des concentrations micellaires critiques avec des argiles comme la bentonite ou la montmorillonitc. Ces complexes d'argile sont avantageusement granulés pour éviter les problèmes de colmatage lors des opérations de filtration. Ce type d'adsorbant présente les avantages d'une meilleure rétention des anions en particulier l'arsenic, l'anion perchlorate, les surfactants anioniques ou bien encore les substances fulviques, d'une meilleure rétention de parasites protozoaire comme Crypiosporidium partaan et Giardia lamblia qui sont des pathogènes souvent résistants lors des opérations de désinfection en raison de la formation de kystes et la possibilité de recycler/valoriser le matériau après usage dans une filière céramique. [0059] Selon une possibilité, le procédé de traitement de l'eau est effectué en journée sous ir- radiation solaire 5, 105. Le volume d'eau traité par lots successifs est adapté aux conditions d'irradiations 5 et 105, et à la surface des capteurs 2 et 106. [0060] Un autre aspect de l'invention concerne un réacteur de traitement de l'eau par le procédé de l'invention. [0061] Le réacteur comprend une boucle de traitement fermée comprenant un module de capteur solaire, un module de traitement et un circuit de circulation 1, 101. La boucle de traitement est configurée pour recevoir un effluent à traiter. Le circuit de circulation 1, 101 est configuré pour assurer la connexion fluidique entre le module de traitement et le module de capteur solaire. La boucle de traitement est fermée. Cette disposition permet un traitement par lot. L'effluent à traiter est introduit dans le réacteur et circule par le circuit de circulation 1, 101 entre le module de traitement et le module de capteur solaire. [0062] Le module de traitement comprend une cuve de traitement 3, 103 destinée à recevoir l'effluent à traiter. La cuve de traitement 3, 103 présente par exemple un volume de traitement compris entre 200 litres et 1000 litres. Le module de traitement comprend selon un mode de réalisation une cuve de transfert 107. La cuve de transfert 107 permet, dans le deuxième mode de réalisation utilisant l'énergie thermique solaire, d'ajouter un échangeur thermique 121 en sortie du réacteur pour récupérer l'énergie thermique de l'effluent en sortie de réacteur et préchauffer l'effluent en entrée de réacteur. Avantageusement, dans le deuxième mode de réalisation, la cuve de stockage 103 et avantageusement la cuve de transfert 107 sont calorifugées de sorte à éviter la déperdition de chaleur vers l'extérieur. 9 [0063] Le module de capteur solaire est configuré pour exposer l'effluent à traiter aux irra- diations solaires. Avantageusement, le module de capteur solaire est configuré pour permettre la circulation de l'effluent à traiter. Le module de capteur solaire est configuré pour optimiser la récupération de l'irradiation solaire 5, 105. Préférentiellement, le module de capteur solaire est orienté face au sud. Le module de capteur solaire est avantageusement incliné par rapport à l'horizontale en tenant compte de la latitude. L'horizontal étant défini comme une direction perpendiculaire à la direction verticale. [0064] Selon un premier mode de réalisation, le module de capteur solaire est configuré pour assurer l'exposition de l'effluent aux rayons solaires. À cet effet, le module de capteur solaire comprend avantageusement un capteur de rayons 2 comprenant avantageusement un conduit configuré pour que l'effluent s'écoule dedans. Le module de capteur solaire comprend avantageusement une pluralité de conduits préférentiellement agencés parallèlement les uns aux autres. La suite de la description est faite en référence à un conduit sans pour autant être limitative. Lc conduit présente une valeur de transmission du rayonnement élevée, typiquement supérieure à 80%. Le conduit est avantageusement en verre transparent. Le conduit est avantageusement agence incliné par rapport à l'horizontale et fait face au sud. Préférentiellement, l'effluent à traiter pénètre par l'extrémité inférieure du conduit et ressort par l'extrémité supérieure du conduit. [0065] Selon un deuxième mode de réalisation, le module de capteur solaire est configuré pour assurer un transfert d'énergie thermique solaire à l'effluent à traiter circulant dans le module de capteur solaire. Le module de capteur solaire comprend avantageusement un panneau solaire thermique 106 configuré pour convertir l'irradiation solaire 105 en énergie thermique transmise à l'effluent à traiter. [0066] Avantageusement, le réacteur comprend un radiomètre 4, 104 permettant de mesurer l'intensité du flux de rayonnement solaire. [0067] Avantageusement, le réacteur comprend un module de gestion de la circulation de l'effluent à traiter dans le réacteur. Le module de gestion comprend avantageusement une pompe de circulation 12, 112, destinée à la mise en circulation de l'effluent dans la boucle de traitement. La pompe 12, 112 est par exemple une pompe centrifuge. Le module de gestion comprend avantageusement des vannes, 13,113, 17, 117, 18, 118, 19, 119, 20, 120, 122 destinées à contrôler l'entrée et la sortie de l'effluent dans le réacteur ainsi que le contrôle de la circulation clans la boucle de traitement. [0068] Selon une possibilité, le réacteur selon l'invention comprend avantageusement un module d'addition des réactifs clans la boucle de traitement tels que la source d'ions persulfate ou bien le chélate de fer. L'addition des réactifs est avantageusement contrôlée en fonction du pouvoir oxydant de l'effluent à traiter. À défaut, une close prédéfinic de réactifs est ajoutée en fonction du volume à traiter. Le module d'addition comprend selon une possibilité au moins un réservoir 8, 10, 110 pour chaque réactif associé préférentiellement à une pompe d'injection 9, 11, 111 pouvant être doscuse. [0069] Selon une autre possibilité, la source d'ions persulfate est ajoutée sous forme de solide ou de liquide directement par l'utilisateur dans la boucle de traitement. Dans le cas d'ajout de chélate de fer, celui-ci peut également être ajouté sous forme solide ou de liquide directement par l'utilisateur dans la boucle de traitement. Avantageusement, la source d'ions persulfate et le chélate de fer sont assemblés sous forme de solide par exemple de pastille directement utilisable. [0070] Avantageusement, le réacteur comprend un module de capteur de paramètres physico-chimique de l'effluent. Préférentiellement, le module de capteur comprend au moins capteur de température de l'effluent, et/ou au moins un capteur du pouvoir oxydant de l'effluent tel que par exemple un ampèremètre pour suivre par ampérométrie le pouvoir oxydant. [0071] Avantageusement, le réacteur comprend un échangeur thermique121, par exemple de type échangeur à plaque agencé en entrée 130 et sortie 131 du réacteur. L'échangeur 121 est configure pour récupérer l'énergie thermique de l'effluent en sortie de réacteur pour la transférer à l'effluent à traiter entrant dans le réacteur. Avantageusement, l'échangeur thermique permet de récupérer 75% de l'énergie thermique de l'effluent en sortie 131 du réacteur. La présence de l'échangeur thermique permet également de minimiser la surface du module de capteur solaire nécessaire pour atteindre la température d'activation. Cela permet de limiter la dépendance du procédé à la ressource solaire et augmenter l'indépendance énergétique du procédé selon l'invention. [0072] La figure 1 illustre un réacteur selon le premier mode de réalisation dans lequel l'effluent à traiter est exposé aux rayonnements solaires et additionné d'une source d'ions persulfate et d'un chélate de fer-IDHA. Le réacteur comprend une entrée 30 de l'effluent à traiter dans le réacteur. Le réacteur comprend une entrée 16 de l'effluent à traiter dans le module de traitement. En début de procédé, avant l'entrée 30 de l'effluent dans le réacteur, l'effluent a pu subir une étape de filtration telle que décrite ci-dessus. Avantageusement, la cuve de traitement 3 est remplie pal- l'entrée 16 d'un volume d'effluent à traiter défini par exemple compris entre 300L et 1000L. L'effluent à traiter est prélevé de la cuve de traitement 3 par un conduit de prélèvement 15, préférentiellement agencé en partie basse de la cuve de traitement 3. L'effluent à traiter est mis en circulation dans la boucle de traitement préférentiellement par la pompe 12. L'effluent à traiter est ensuite additionné par la source d'ions persulfate et par le chélate de fer-IDHA, ici par deux pompes doseuses 9, 11 prélevant les réactifs depuis des réservoirs 8, 10. Puis l'effluent à traiter circule dans le module de capteur solaire et en particulier dans des conduits transparents du bas vers le haut et est exposé aux irra- 11 diations solaires 5. Les photons activent la formation des radicaux libres. Dès la production des radicaux, les processus de dégradation des polluants s'opèrent. L'effluent à traiter retourne dans la cuve de traitement 3 par le circuit de circulation 1. L'effluent à traiter est introduit dans la cuve de traitement 3 préférentiellement en partie supérieure de la cuve par un conduit d'introduction 14. Dans la cuve de traitement 3, les radicaux libres vont continuer de réagir avec les polluants pour les dégrader. L'effluent à traiter circule dans le réacteur pendant un temps prédéfini ou bien lorsque le niveau de polluants atteint un seuil prédéfini. L'effluent est ensuite évacué du réacteur par la sortie 31. [0073] À titre d'exemple, un réacteur pour la mise en oeuvre d'un procédé selon le premier mode de réalisation comprend - un module de capteur solaire présentant une surface de 4 m2 de capteur, comprenant 36 tubes d'une longueur de 2 m et de diamètre de 35 mm en verre borosilaté et un collecteur acier de 2 pouces; - une cuve de traitement 3 calorifugée faisant 1 m' ; [0074] La figure 2 illustre un réacteur selon le deuxième mode de réalisation dans lequel l'effluent à traiter est exposé à l'énergie thermique solaire et additionné d'une source d'ions persulfate. Le réacteur comprend une entrée 130 de l'effluent à traiter dans le réacteur. Le réacteur comprend une entrée 116 de l'effluent à traiter dans le module de traitement. En début de procédé, avant l'entrée 130 de l'effluent dans le réacteur, l'effluent a pu subir une étape de filtration telle que décrite ci-dessus en référence à la figure 1. Avantageusement, la cuve de traitement 103 est remplie par l'entrée 116 d'un volume d'effluent à traiter défini par exemple compris entre 300L et 1000L. L'effluent à traiter est prélevé de la cuve de traitement 103 par un conduit de prélèvement 115, préférentiellement agencé en partie basse de la cuve de traitement 103. L'effluent à traiter est mis en circulation dans la boucle de traitement préférentiellement par la pompe 112. L'effluent à traiter est ensuite additionné par la source d'ions persulfate par exemple depuis un réservoir 110 et une pompe doseuse 111. Puis l'effluent à traiter circule dans le module de capteur solaire et en particulier dans les panneaux solaires thermiques 106 du bas vers le haut et sont exposés aux irradiations solaires 105 et notamment à l'énergie thermique. L'effluent ressort du capteur solaire thermique à une température supérieure que celle à laquelle il est rentré. L'effluent à traiter retourne dans la cuve de traitement 103 par le circuit de circulation 1. L'effluent à traiter est introduit dans la cuve de traitement 103 par un conduit d'introduction 114. Dans la cuve de traitement 103, lorsque l'effluent à traiter atteint une température minimale de 60°C, les ions persulfates produisent des radicaux libres qui vont réagir avec les polluants pour les dégrader. L'effluent à traiter circule dans le réacteur pendant un temps prédéfini ou bien lorsque le niveau de polluants atteint un seuil prédéfini. Pour 12 évacuer l'effluent de la cuve de traitement 103, celui-ci est avantageusement transféré dans une cuve de transfert 107 avant de passer au travers de l'échangeur 121. La cuve de transfert 107 permet de vider la cuve de traitement 103 pour permettre son remplissage d'un nouveau volume d'effluent à traiter tout en assurant une récupération d'énergie thermique par l'échangeur 121 sur l'effluent traité en sortie 131 de réacteur. [0075] À titre d'exemple, un réacteur pour la mise en oeuvre d'un procédé selon le deuxième mode de réalisation comprend: - trois panneaux solaires thermiques 106 placés en série d'environ 2m2, chacun, par exemple de la marque WUNDER ALSC); - deux cuves 103, 107 calorifugées respectivement de traitement et de transfert faisant 1 m3 chacune ; - un échangeur de chaleur à plaques de marque REFLEX LONGTHERME). Chacun des panneaux solaires 106 est constitué d'un matériau absorbant (absorbancc/émittance : 0,94/0.04) et de 10 tubes absorbeurs en cuivre de diamètre 8 mm qui permettent de convertir l'énergie de rayonnement reçu en chaleur. EXEMPLES [0076] Exemple 1 [0077] Les cinétiques d'élimination du sulfaméthoxazolc (antibiotique) dans un effluent se- condaire de station d'épuration ont été comparées. Ces essais ont été menés simultanément afin de travailler dans des conditions d'irradiations identiques sur réacteurs identiques correspondant par exemple à la figure I. Les réacteurs comprennent des modules de capteur solaire plans développant une surface d'irradiation de 0,3 m2 pour un volume de traitement de 15 litres. La figure 3 illustre les profils de concentrations en sulfaméthoxazolc (Co = 9 mg/L) au cours de traitements d'oxydation menés simultanément sur trois réacteurs identiques. [0078] Lc fer sous forme de sel associé au monopersulfate à pH neutre (7) ne réduit pas la concentration de sulfaméthoxazolc en 90 min. L'utilisation de la forme complexée du fer via l'utilisation du ligand IDHA permet de travailler à pH neutre tout en conservant des vitesses de traitement acceptables et proches d'un traitement fer et MPS opéré à pH acide à savoir un abaissement de la vitesse de traitement d'un facteur 3 sur cet exemple. [0079] Exemple 2 [0080] Les essais ont porté sur le traitement d'un effluent directement issu d'une station d'épuration urbaine. Cet effluent est dopé par un « cocktail » de micropolluants ayant pour la plupart la particularité de résister au traitement biologique conventionnel. L'effluent est traité par le procédé selon le premier mode de réalisation de l'invention avec un réacteur correspondant à celui illustré à la figure 1. Le traitement se fait par 13 photo-fcnton à ph neutre (pH =7) typiquement la concentration en réactifs est de 100/200 pMol (PDS/IDHA). [0081] Les micropolluants suivants sont ajoutés polluants à des concentrations de 2 à 10 pg/ L: [0082] Stimulant nerveux : Caféine (CAF) Agent hypolipémiant : Bézafibrate (BZF) Régulateur de pression artérielle : Aténolol (ATN) Anti-inflammatoires : Diclofénac (DCF), Ibuprofen (IBF), Acide niflumique (NUF), Tramadol (TRM) Anti-convulsant : Carbamazépine (CBZ) Antibiotique : Tri métoprim(TRI), Sulfaméthoxazole (SFX) [0083] La figure 4 donne un exemple des résultats obtenus lors d'une journée de traitement effectué pour un volume de 300 L d'effluents résiduaires. [0084] On constate qu'une durée de 3 heures est suffisante pour éliminer plus 70% des polluants les plus résistants. [0085] Exemple 3 [0086] Le même essai est réalisé que dans l'exemple 2, le procédé de traitement appliqué est ici le procédé selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, avantageusement avec un réacteur tel qu'illustré à la figure 2. [0087] L'effluent est directement issu d'une station d'épuration urbaine au cours d'une journée ensoleillée sur un volume de 800 litres. Cet effluent est dopé par le même « cocktail » de micropolluants qu'à l'exemple 2 et dans les mêmes concentrations. Typiquement, la concentration en réactif est de 200 pMol (PDS). [0088] La figure 5 donne un exemple des résultats obtenus pour un traitement effectué lors d'une journée ensoleillée pour un volume de 800 L d'effluents résiduaires. [0089] Une journée moyenne d'ensoleillement de 800 W/m2 en période estivale (environ 8h d'ensoleillement effectif), le réacteur permet de porter à 65°C un volume d'effluent de 800 L d'eau polluée, température à laquelle plus de 90% des polluants (2pg/L) sont éliminés après une heure et demie de temps de réaction en présence du persulfate (200 pM). [0090] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits et s'étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications. Liste des références 1 Circuit de circulation 2 Capteur de rayons solaires 3 Cuve de traitement 4 Radiomètre 5 Irradiation solaire 14 8 Réservoir de chélate de fer 9 Pompe doscuse du chélate de fer 10 Réservoir de la source d'ions persulfate 11 Pompe doscuse de la source d'ionspersulfatc 12 Pompe de mise en circulation 13 Vanne de recirculation 14 Conduit d'introduction de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement Conduit de prélèvement de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 16 Entrée de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 17 Vanne d'entrée de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 18 Vanne de sortie de l'effluent à traiter hors de la cuve de traitement 19 Vanne de vidange Vanne de vidange 30 Entrée réacteur 31 Sortie réacteur 101 circuit de circulation 103 Cuve de traitement 104 Radiomètre 105 Irradiation solaire 106 Récepteur thermique solaire 107 Cuve de transfert 110 Réservoir de la source d'ions persulfate Ill Pompe doseuse de la source d'ions persulfate 112 Pompe de mise en circulation 113 Vanne de recirculation 114 Injection de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 115 Prélèvement de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 116 Entrée de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 117 vanne d'entrée de l'effluent à traiter dans la cuve de traitement 118 Vanne de sortie de l'effluent à traiter hors de la cuve de traitement 119 Vanne de vidange 120 Vanne de vidange 121 Echangeur thermique 122 Vanne de transfert 130 Entrée réacteur 131 Sortie réacteur 15 [Revendication 1] REVENDICATIONSProcédé de traitement d'eau par oxydation avancée caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes: - de mise en circulation d'un effluent à traiter dans une boucle fermée de traitement, - d'addition d'une source d'ions persulfatc dans la boucle de traitement, - d'exposition solaire de l'effluent à traiter circulant dans la boucle de traitement destinée à l'activation des ions per-sulfates, de réaction d'oxydation avancée dans l'effluent à traiter. [Revendication 2] Procédé selon la revendication précédente comprenant une étape d'addition d'un chélate de fer Fe(M)-IDHA dans la boucle de traitement avant l'étape d'exposition solaire. [Revendication 3] Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le pH de l'effluent à traiter dans la boucle de traitement lors de l'étape d'exposition solaire est compris entre 6 et 8. [Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel lors de l'étape d'exposition solaire, l'effluent à traiter est soumis aux rayons solaires activant les ions persulfates. [Revendication 5] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel lors de l'étape d'exposition solaire, l'effluent à traiter est chauffé par exposition solaire pour atteindre une température minimale de 60°C activant les ions persulfates. [Revendication 6] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant une étape de filtration par adsorption sur colonne de séparation de l'effluent avant l'étape de mise en circulation de l'effluent dans la boucle de traitement. [Revendication 7] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la source d'ions persulfate est du peroxydisulfate (PDS) ou du monopersulfate (MPS). [Revendication 8] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes configuré pour traiter un volume d'effluent journalier de 200 litres à 1000 litres. [Revendication 9] Réacteur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des 16 [Revendication 10] revendications précédentes comprenant une boucle de traitement fermée, configurée pour recevoir un effluent à traiter, comprenant un module de capteur solaire, un module de traitement et un circuit de circulation (1, 101) de l'effluent à traiter configurée pour mettre en connexion fluidique le module de capteur solaire et le module de traitement. [Revendication 11] Réacteur selon la revendication précédente dans lequel le module de capteur solaire comprend un capteur de rayons solaires (2) configure pour exposer l'effluent à traiter aux rayonnements solaires. Réacteur selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le module de capteur solaire comprend un panneau solaire thermique (106) configuré pour exposer l'effluent à traiter à l'énergie thermique solaire.