Synthèse et caractérisation des billes composites pour l’élimination de polluants organiques en milieuaqueux

Abstract

Les progrès scientifiques et technologiques ont fait exploser l'exploitation des ressources naturelles, provoquant une forte augmentation de la consommation de matières premières et une augmentation de la production de déchets.La gestion inadaptée des déchets a provoqué beaucoup de problèmes environnementaux, comme la génération de sous-produits à partir d'autres activités qui doivent être correctement gérées et la production d'effluents industriels hautement contaminés qui doivent être traités pour réduire leur niveau de pollution.L'objectif principal de cette thèse est la préparation et l'utilisation de bioadsorbants activés chimiquement pour éliminer les polluants des eaux usées, en maximisant leur utilisation par leur régénération.Les bioadsorbants ont été synthétisés à partird’une bentonite algérienne, d’un charbon actif synthétisé à partir de la pelure de ciron et des feuilles d’une plante sauvage qui est l'Urtica Dioica (orties). Ensuite ces différents précurseurs ont été encapsulés dans l’alginate de calcium pour donner des billes composites.Les bioadsorbants ont été caractérisés par la spectroscopie infrarouge(IRTF), la diffraction des rayons X (DRX) et la microscopie électronique à balayage (MEB). Les fonctions de surface et les points isoélectriques ont été aussi étudiés. L’adsorption en mode batcha été réalisée en fonction des paramètres suivants: le temps de contact, la concentration initiale, le pH de la solution, la masse de l’adsorbant et la température.La modélisation de la cinétique a révélé quele modèle de pseudo-second ordre décrit bien la cinétique d’adsorption du CV et du 2,4-DCP (deux molécules modèles). Le modèle de Langmuir décrit convenablement l’isothermed’adsorption. L’adsorption du CV en lit fixe sur l'Urtica Dioica a été également étudiée en fonction de la hauteur du lit, le débit d’effluent et la concentration initiale du CV. Les données expérimentales ont été corrélées avec les modèles mathématiquesde Thomson et Yoon-Nelson. Ces deux modèles ont été utilisés avec succès pour décrire les courbes de percée de l’adsorption.Les bioadsorbants ont montré une grande efficacité vis-à-vis des deux molécules avec un taux d’élimination de 98%.