Utilisation de bio-sorbants dans l'adsorption de plus d'un polluant

Abstract

L’objectif de la présente étude est d’exploiter des déchets non valorisables issus de l’industrie agroalimentaire comme adsorbants pour traiter les effluents chargés en colorants récalcitrants. Les déchets considérés sont les épluchures de pomme de terre et les coquilles d’œufs et les colorants sont le Noir d'Eriochrome T (NET) et le Rose Bengale (RB). Les déchets ont été testés à l’état brut, activé et en mélange (hybride) .

Des analyses physiques (taux de cendres, matières volatiles et carbone fixe) et chimiques (pH en solution, pHPZC, titrage de Boehm) des adsorbants ont été examinées. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées :la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (FTIR), l’analyse morphologique (détermination de la surface spécifique de BET), la fluorescence des rayons X (XRF), la diffraction des rayons X(DRX),analyse de surface (MEB). L’adsorption du NET et du RB sur les EPTB et les COB et M(50%) en mode batch a été étudiée sous l’effet de différents paramètres à savoir: le temps de contact, pH, la concentration initiale du colorant, la vitesse d’agitation et la température. L'adsorption des colorants diminue avec l'augmentation du pH. Les modèles cinétiques du pseudo premier ordre, deuxième ordre, Elovich, Freundlich modifié ont été appliqués. La cinétique de sorption est de pseudo deuxième ordre. Les données expérimentales de sorption suivent le modèle de Langmuir.

Les paramètres thermodynamiques calculés suggèrent que l’adsorption est physique; l’adsorption a été trouvée endothermique dans l'intervalle de températures [20°C-40°C] et exothermiques dans l'intervalle de température [40°C-80°C]; les paramètres thermodynamiques ΔG et ΔS varient selon le système étudié et la température. Par exemple l'adsorption du RB en mélange avec le NET sur M(50%) le ΔG indique un processus spontané pour l'intervalle de température [20°C-40°C] et assez lent pour [60° C -80° C]. Seul ou mélangé, le RB est mieux adsorbé que le NET et les COB et le M(50%) restent les deux adsorbants les plus performants par rapport aux épluchures de bananes brutes, les épluchures de pomme brutes et la bentonite.

Le support hybride présente une efficacité appréciable où en effet pour une concentration de 25 mg. L-1 et à pH 6.4, sous une agitation de 500tpm pendant 120 minutes et une température de 20°, le rendement atteint les valeurs de 65 et 90% pour le NET et le RB, respectivement.