Purification d'une eau usée industrielle par des matériaux naturels et valorisation de la boue résultante

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

A l’heure actuelle la demande croissante en biomatériaux comme biosorbants pour des procédés de protection de l’environnement est très importante, et suscite une nouvelle approche de la recherche non conventionnelle simple à mettre en œuvre et moins coûteuse.Ce travail a pour objectif d’utiliser des biosorbants issus des déchets végétaux sous leurs formes natives,sans aucune activation, ni modification chimique ou physique,pour le traitement des eaux usées chargées en polluants organiques, colorant anionique (bleu Cibacron) de l’industrie textile Algérienne.Ces biomatériaux,des samares de frêne (Fr) et des cosses de l’haricot (Har), ont été caractérisés par des analyses physico-chimiques dont : la teneur en humidité, la cendre, la matière volatile, ainsi que des analyses spectrales tels que : l’infra-rouge à transformé de Fourier, la microscopie électronique à balayage couplé à l’EDX, la détermination de la surface spécifique parla méthode multipoints BET et l’analyse thermique gravimétrique.Les différents paramètres en mode statique, tels que le pH, la température, la masse, la concentration initiale, le temps de contact, ainsi que les points de charges nulles, et la description de la modélisation cinétique et l’isotherme de la biosorption ont été réalisées.L’effet thermodynamique a été également étudié.Les résultats ont montré que le taux d’élimination du colorant anionique BC par ces deux biosorbants dépasse les 95 %, en utilisant 3,6 g/L de la poudre de cosses d’haricot et 2 g/L pour la poudre de samares de frêne à pH = 2,2 et à une concentration du colorant de 25 ppm.Les cinétiques et les isothermes montrent que la biosorption du CB sur le Hars’ est produite en monocouche et multicouche. En outre, les paramètres thermodynamiques indiquent un processus exothermique de nature physique et que l'isotherme de Freundlich décrit l’adsorption avec un coefficient de corrélation R2 de 0,94 et un RMSE égale à 1,5115. Le modèle d'Elovich appliqué donne un R2de 0,98 où la diffusion externe est l'étape limitante.Pour le second biomatériau (Fr), les résultats montrent que le modèle de pseudo-second ordre s'adapte mieux aux données expérimentales. Les données d’isothermes de l'adsorption du colorant CB ont été analysées avec plusieurs modèles théoriques classiques et de la physique statistique pour mieux comprendre le mécanisme de la biosorption (Langmuir, Freundlich…, et le modèle monocouche couplé au gaz réel (MMRG). Il a été constaté que le processus d'adsorption du colorant CB est bien décrit par le modèle de monocouche couplé au gaz réel (MMRG) par rapport aux autres modèles. L'enthalpie (ΔH °) et l'enthalpie libre (ΔG °) sont négatives et indiquent que la biosorption est de nature physique, avec une capacité d’adsorption de 67,114 mg/g.Selon les performances obtenues dans le présent travail, le système peut être étendu à l'échelle pilote. Ces précurseurs sont peu coûteux et disponibles localement, ils constituent des biosorbants prometteurs pour l'élimination des colorants dans les effluents textiles réels.

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رقم الوثيقة

ed64613e-fca8-4716-af70-17a0596a3896

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0

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Crawler

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الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1037504_1.pdf

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ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":" Fazia Derridj","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Hocine Grabi","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Wahiba Lemlikchi ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

French

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Purification d'une eau usée industrielle par des matériaux naturels et valorisation de la boue résultante

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ترجمة الملخص

Today, there is a growing demand for biomaterials to be used as biosorbents for environmental protection processes, prompting a new and non-conventional research approach that is easy to implement and cost-effective.The objective of this research work is to employ biosorbents derived from plant waste in their native forms, without any activation or chemical or physical modification, for the treatment of wastewater containing organic pollutants-anionic dye (Cibacron blue)-discharged by the Algerian textile industry.These biomaterails-ash samaras and bean husks-were characterized and underwent physico-chemical analyses: moisture content, ash, volatile matter; as well as spectral analyses such as Fourier transform infrared, scanning electron microscopy coupled with EDX together with thermogravimetric analysis. The specific surface was determined by multipoint BET method.The study conducted in static mode involved different parameters such as pH, temperature,mass, initial concentration and contact time, as well as zero charge points, and the description of the kinetic and isothermal modeling of the biosorption.The thermodynamic effect was also investigated.The removal rates of the anionic dye BC for both biosorbents were higher than 95% for a mass of 3,6g/L of bean husk powder and 2g/L of ash samaras at a pH =2.2fora dye concentration of 25 ppm.The kinetics and isotherms show that the biosorption of CBon bean husk powder took place in monolayers and multilayers. In addition,the thermodynamic parameters reveal the physical nature of the exothermic process and that the Freundlich isotherm describes the adsorption with a correlation coefficient R2 of 0.98,where the external diffusion is the controlling step.For the second biomaterial (ash samaras), the results show that the first-order model fits better the experimental data. Isothermal data of CB dye adsorption were analyzed with several classical theoretical and statistical physics models, to better understand the biosorption mechanism(Langmuir, Freundlich..., and monolayer model coupled to real gas (MMRG). It was observed that the adsorption process of CB dye is well described by a monolayer model coupled to real gas (MMRG) compared to other models. The enthalpy (ΔH °) and free enthalpy (ΔG °) are negative, which indicate the physical nature of the biosorption, with a biosorption capacity of 67,114mg/g.Based on the performance obtained in the present work, the system can be scaled up to pilot scale. These precursors are inexpensive and locally available and are promising biosorbents for the removal of dyes from real textile effluent

كلمات الباحثين

biosorption, déchetsvégét aux, colorantanioni que, cinétique, isotherme MMRG.

إشراف وإعداد

الإشراف

Fazia Derridj, Wahiba Lemlikchi

الإعداد

Hocine Grabi

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