Valorisation de matériaux argileux naturels: application à la décoloration des rejets textiles par adsorption

Abstract

La présence de colorants dans les rejets industriels peut constituer une menace sérieuse pour l’environnement quand ils sont rejetés sans traitement préalable dans le milieu récepteur. Ces polluants toxiques et non biodégradables sont en général à l’origine de nombreux effets nocifs sur la santé. Actuellement ce domaine attire l’attention de beaucoup de chercheurs pour lutter contre cette dérive en particulier et la protection de l’environnement en général. Le procédé d'adsorption semble, à ce titre, être une alternative intéressante pour éliminer ce type de polluants vu leur faible coût et leur simplicité de mise en œuvre. Beaucoup des travaux ont étudié l’adsorption des colorants cationiques et anioniques par des adsorbants naturels ou synthétiques, mais peu se sont intéressé aux zéolites comme support adsorbant et à notre connaissance pas de travaux utilisant une perlite naturelle pour éliminer les polluants organiques. Le but de ce travail est d’étudier le phénomène d’adsorption des colorants utilisés dans l’industrie du textile sur deux types de matériaux: le premier est une zéolite LTA de surface spécifique de 288 m2/g synthétisée à partir d’un kaolin local, le deuxième est une perlite aussi d’origine marocaine. L’influence de divers paramètres expérimentaux (la concentration initiale, le temps, la masse et le pH) sur le pouvoir adsorbant de ces matériaux vis-à-vis des colorants a été étudiée via la méthodologie de plans d’expériences. Pour cela, une panoplie de plans a été élaborée, dont le but était de minimiser le nombre d’expérimentation et de conserver de bonnes propriétés statistiques. Les résultats obtenus ont montré que la zéolite LTA et La perlite présentent des taux de décoloration élevés, dépassant 90%. D’une autre part, une modélisation de l’étude cinétique a été faite, en se basant sur les modèles du pseudo premier et deuxième ordre suivi par une étude thermodynamique. Afin d’évaluer la toxicité des colorants étudiés avant et après adsorption, nous avons effectué des tests de phytotoxicité normalisés (le test de germination) basés sur l’utilisation de graines de blé, d’orge, de laitue et de radis. Ces tests biologiques ont confirmé l’efficacité du procédé d’adsorption par ces matériaux pour éliminer ce type des polluants organiques et diminuer fortement leurs toxicités.