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Biomatériaux et leurs applications comme coagulants/floculants dans le traitement des eaux usées
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté de génie des procédés pharmaceutiques, 2022) Ayat, Asma; Arris, Sihem
Dans cette recherche, des biomatériaux notamment la poudre de la caroube, les cladodes du figuier barbarie ont été exploités pour le traitement de trois types de rejets; un rejet synthétique modèle du méthylène bleu, des eaux usées municipales prélevées de la station d’épuration de Ferjioua et des lixiviats provenant du centre d’enfouissement technique (CET) Bougharb d’Ibn Badis (El Heria) par le procédé de la coagulation/floculation. Trois objectifs ont été fixés ; évaluer la performance de ces biomatériaux, modéliser les phénomènes de l’élimination de la pollution et déterminer le mécanisme réactionnel mis en enjeu. Pour cette raison, la méthodologie de surface de réponse (MRS) en utilisant le plan composite à face centrales a été employée pour établir des modèles mathématiques et optimiser les variables de fonctionnement du processus de coagulation/floculation qui sont : le dosage du biocoagulant, la dose du biofloculant, le pH initial et la concentration initiale de méthylène bleu (MB) sur le rendement des quatre réponses suivies à savoir; la turbidité (TUR (%)), la demande chimique en oxygène (DCO(%)), les phénols (Phénols(%)) et le volume des boues générées (Boues (mL)) après le traitement. Les résultats expérimentaux ont révélé que les rendements de la réduction maximale du bleu de méthylène en terme de concentration est de 93.63 % et de DCO est de 74.12 % avec [Car]= 83 mg/L, [Cac]=64 mg/L et un pH 2 à une concentration initiale du colorant de 40 mg/L. Tandis que pour les lixiviats du CET, les cladodes du cactus ont été utilisées comme biocoagulant/biofloculants sous deux états poudre CP et liquide CJ où l’efficacité d’élimination de la turbidité, la DCO et les phénols a dépassé les 93.5 %, 72 % et 64 % respectivement pour [CP]=1.46 g/L et [CJ]=2mL/L) à pH 2, avec des volumes des boues produites de 197 mL pour le CP et 176 mL pour le CJ. Une diminution considérable de la pollution en termes d’orthophosphate, des nitrates et d’ammonium et de la pollution métallique (Fe, Cu, Zn, Pb et Cd) a été observée. Un autre résultat pertinent révélant une élimination totale des microorganismes ; des coliformes totaux, des E. Colis et des anaérobies sulfito-réductrices mettant en évidence l’activité désinfectante de l’extrait des cladodes du cactus. Un procédé hybride biocoagulation/biofloculation couplé à la biosorption permettant d’atteindre les normes de rejet direct de l’effluent dans l’environnement a été proposé. En effet, l’élimination de la DCO a atteint les 92.77 % avec une dose de 10 g/L de caroube comme biosorbant pendant un temps de contact de 5 min. Le traitement des eaux usées municipales en utilisant les cladodes de figuier barbarie (CP (28.78 mg/L) ou CJ (5.6 mL/L) à pH 10 à conduit à éliminer plus de 98 % de la turbidité et plus de 96.55 % de la DCO. Le mécanisme de la biocoagulation/biofloculation des biomatériaux a été étudié par un bilan de matière et des analyses physicochimiques et spectroscopiques des biomatériaux et des boues générées après le traitement par spectroscopie IR, diffraction des Rayons-X, MEB, BET, méthode de Boehm, pHpzc, les indices de (méthylène bleu, phénols et iode), ont a révélé la présence des protéines, des polysaccharides, des acides carboxyliques et des polyphénols.
Opuntia ficus indica comme source polyelectrolytes pourle traitement des eaux usees
(Université Constantine 3, Salah Boubnider Faculté Génie des Procédés, 2023) Otmani, Indjad; Laib, Amina; Temouci, Hiba; Ayat, Asma
Dans cette étude, nous avons considéré un rejet d’une industrie agroalimentaire (laiterie NUMIDIA), pris comme un rejet modèle afin d’évaluer la performance de notre biomatériau ; la poudre des cladodes du figuier de barbarie « cactus ». Dans ce contexte, l'utilisation du polyélectrolyte naturel qui est à la fois naturels et éco friendly, respectueux de l’environnement moins onéreux pourrait être une solution prometteuse à envisager, possible à mettre en œuvre dans le futur, pour le traitement des eaux usées contenants. L'objectif principale de cette recherche était la dépollution d’un rejet chargé par la matière organique et l’élimination de la turbidité et la DCO. Les essais de coagulation floculation ont été menés par le système Jar-test selon le protocole standard. La méthodologie de surface de réponse (MRS) a été employé a base du plan composite a face centrale pour établirdes modelés mathématiques et optimiser les variables de fonctionnement du processus de coagulation/floculation qui sont la dose du biocoagulantetle pH initial sur le rendement de la turbidité (TUR(%)),la demande chimique en oxygène (DCO (%)).Le cactus a montré un pouvoir épuratoire très significatif dans les conditions optimales [pH :4.5,[CP] (mg/L) :35.35] avec un rendement de la turbidité de 97.20% et la DCO de 66.66%. Le spectre infrarouge confirme la présence de divers groupes fonctionnels (carboxyle, hydroxyle, acides aminés, polysaccharides) qui sont responsables du processus de biocoagulation/biofloculation.
Recuperation du chrome trivalent par precipitation microfiltration
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, faculté génie des Procedes, 2016) Ayat, Asma; Sayoud, Sihem; Chikhi, Mustapha
Les techniques de séparation membranaire ont subi depuis des années un important développement essentiel parce qu’elles représentent de nombreux avantages énergétiques, économiques avec de sélectivités élevées. Dans ce domaine, la microfiltration a vu son champ d’application s’accroitre, car elle est considérée comme un filtre moléculaire bien adapté à la séparation des grosses molécules. Mais elle reste inefficace dans la séparation des cations libres à cause de leurs faibles tailles. Pour cela la solution mise en considération pour dépasser cette difficulté était de mettre en œuvre une réaction de précipitation afin de pouvoir piéger les cations et les faire retenir par la membrane. L’étude expérimentale de la précipitation « par le NaOH, Ca(OH)2, Mgo,FeCl3 et la combinaison de NaOH+Ca(OH)2 » s’est basée sur la détermination des concentrations du Cr(III) non précipité. Cette étude montre que l’élimination sera très significative pour le cation Cr(III). La microfiltration d’une solution renfermant le précipité du chrome sur le pilote de la microfiltration, utilisant les conditions optimales de la réaction de précipitation des différents agents précipitants du chrome trivalent montre que la membrane de la microfiltration retient le chrome trivalent quelque soit l’agent précipitant utilisé
Valorisation des minéraux
(Université Constantine3 ,Salah Boubnider Faculté Génie des Procédés, 2025) Taouche, Aya; Ferhat, Nehla Wided; Hamzaoui, Dina Manar; Ayat, Asma
Whey is a liquid by-product generated during cheese and yogurt production. Although it contains valuable nutrients such as calcium, magnesium, and phosphorus, it is often discarded, causing environmental concerns. This project aims to valorize whey by extracting these three minerals using simple and accessible methods: precipitation, filtration, and drying. Experimental results showed an extraction yield of 84.3% for calcium, 78% for magnesium, and 68.5% for phosphorus. The reco0vered salts were tested in two key applications: agriculture, where they enhanced plant growth, and water treatment, where they significantly reduced turbidity. This dual application demonstrates that whey, often seen as waste, can become a valuable resource in a sustainable development context.
Valorisation des minéraux
(Université Constantine3 ,Salah Boubnider Faculté Génie des Procédés, 2025) Taouche, Aya; Ferhat, Nehla Wided; Hamzaoui, Dina Manar; Ayat, Asma
Whey is a liquid by-product generated during cheese and yogurt production. Although it contains valuable nutrients such as calcium, magnesium, and phosphorus, it is often discarded, causing environmental concerns. This project aims to valorize whey by extracting these three minerals using simple and accessible methods: precipitation, filtration, and drying. Experimental results showed an extraction yield of 84.3% for calcium, 78% for magnesium, and 68.5% for phosphorus. The reco0vered salts were tested in two key applications: agriculture, where they enhanced plant growth, and water treatment, where they significantly reduced turbidity. This dual application demonstrates that whey, often seen as waste, can become a valuable resource in a sustainable development context