Rétention de composés organiques toxiques par des biosorbants en batch : étude expérimentale et modélisation

Abstract

L'objectif principal de cette étude est d'évaluer le potentiel d'utilisation du maclura pomifera, du caroubier sauvage et du cupressus sempervirens pour le traitement des deux colorants cationiques, dans le cadre d'une démarche relative à la recherche de nouveaux supports naturels, abondants et peu onéreux, applicable au traitement des eaux usées. La caractérisation des propriétés physicochimiques des matériaux utilisés a été réalisée par différentes analyses à savoir le BET, MEB/EDS, FTIR et ATG. Les performances d’adsorption des divers biosorbants, à l’état brut ou après avoir subi des traitements thermiques ou chimiques, ont été estimées par l’adsorption du bleu de méthylène et du cristal violet. L'effet de certains paramètres expérimentaux a été étudié en utilisant une technique d'adsorption en batch. Les résultats ont montré que le traitement chimique ou thermique influe significativement les propriétés adsorbantes des biomasses. L’adsorption des deux colorants sur nos adsorbants est affectée positivement par l’augmentation du pH, du temps de contacte ou de la concentration initiale en colorant et négativement par l’augmentation de la dose d'adsorbant ou de la force ionique. Les isothermes et les cinétiques d'adsorption ont également été étudiées et traitées avec différents modèles mathématiques. Pour la plupart des échantillons, les données cinétiques sont parfaitement décrites par un modèle de pseudo-second ordre avec une contribution importante de la diffusion intraparticuliare. Les isothermes d’adsorption des deux colorants sur les biosorbants utilisés sont bien décrites par le modèle de Sips. Les résultats ont bien montré que les biomatériaux choisis et le charbon actif synthétisé en particulier sont d’excellents adsorbants pour l’élimination des colorants cationiques.