Valorisation des bioadsorbants pour le traitement des eaux usées industrielles

Abstract

Dans une démarche de recherche de nouveaux adsorbants applicables au traitement des eaux usées, ce travail a pour objectif d’étudier le potentiel d’utilisation de trois déchets agroalimentaires : Les coques d’amandes (CA), les coques de cacahuètes (CC) et les épluchures de pommes de terre (EPT), comme biosorbants, pour le traitement d’eaux usées industrielles chargés en colorants. La première étape consiste à la préparation et la caractérisation des biosorbants en particulier, pour leur chimie de surface, par analyse élémentaire, titration de "Boehm", mesures du point de charge nulle, spectroscopie infrarouge et pour leur structure poreuse et morphologique, par microscopie électronique à balayage (MEB). L’adsorption d’un colorant cationique « le Violet de Gentiane » (VG) et d’un colorant anionique « le Noir d’Eriochrome T » (NET), a été étudiée, séparément, en milieu dispersé sur les trois matériaux préparés, en fonction de différents paramètres expérimentaux ; et les résultats ont montré que l’adsorption des deux colorants est plus influencée par le pH, la force ionique et la température. La modélisation de la cinétique des deux colorants a révélé sa conformité au modèle de pseudo second ordre pour les trois biosorbants étudiés. Le modèle de Langmuir a permis une bonne description des isothermes expérimentales avec un ordre d’affinité correspond à CA > CC > EPT pour VG et CC > EPT > CA pour NET. L'étude thermodynamique a montré que le processus de rétention des deux colorants est spontané et exothermique sur CC et EPT, cependant l’adsorption sur CA n’est spontanée que dans le cas du Violet de Gentiane. L’adsorption simultanée d’un mélange contenant différents colorants anioniques et cationiques a été étudiée, en appliquant la méthodologie des plans d’expériences. La modélisation des résultats a permis d’obtenir un modèle empirique, qui prend en compte l’ensemble des facteurs préalablement jugés influents sur le taux d’adsorption des colorants. L’optimisation de l’adsorption des colorants montre que le meilleur taux d’élimination du mélange de colorants, nécessite l’utilisation des coques d’amandes comme biosorbant à un pH faible (pH= 4.667), une température de 20°C et une force ionique de 0M.