Effet de la présence des sels métalliques sur l’élimination des composés organiques azotés par des procédés physico-chimiques. Incidence de la minéralisation

GHECHAM, Fatima Zohra (2019) Effet de la présence des sels métalliques sur l’élimination des composés organiques azotés par des procédés physico-chimiques. Incidence de la minéralisation. Doctoral thesis, UNIVERSITE MOHAMED KHIDER BISKRA.

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Abstract

Notre travail de recherche consiste à étudier l’élimination de deux composés organiques hétérocycliques par deux méthodes distinctes, l’adsorption sur charbon actif en poudre et en grains et la coagulation floculation au sulfate d’aluminium afin d’optimiser leurs rendements d’élimination dans des milieux de minéralisation variable. Différents paramètres réactionnel sont été étudiés. Les résultats obtenus ont bien enregistré quele procédé d’adsorption présente de bons rendements d’élimination de la caféine et de l’histidine qui dépassent les 50%, aussi bien sur charbon actif en poudre que celui en grains. Ces rendements sont couronnés d’une part par une prépondérance du charbon actif en poudre et l’eau de Guedila, d’autre part par un temps d’équilibre assez long dépassant les 60 minutes. L’étude de la cinétique a montré que le modèle pseudo-deuxième ordre a bien enregistré que la quantité adsorbée obtenue expérimentalement est en concordance étroite avec celle obtenue théoriquement. De même, la diffusion intra-particulaire a marqué la présence de deux étapes une rapide suivie par une autre lente. Une très bonne élimination de la caféine et de l’histidine a été observée dans la gamme de pH allant de 2 à 6.La capacité de rétention de l’adsorbant augmente au fur et à mesure avec l’augmentation de la teneur initiale aussi bien pour la caféine que celle de l’histidine que ce soit pour le charbon actif en poudre ou en grains jusqu’à 10 mg/l indiquant une affinité relativement élevée entre l’adsorbat et l’adsorbant, puis une diminution plus au moins importante est établie. Le phénomène d’adsorption est rentable pour des concentrations en adsorbant allant de 0,4 à 1 g que ce soit pour le charbon actif en poudre ou en grains.Les modèles de Langmuir et de Freundlich ont confirméque la caféine et l’histidine obéissent à un phénomène d’adsorption. Dans le même contexte, les résultats obtenus au cours de l’élimination de 10 mg/l de caféine et de l’histidine par coagulation-floculation ont bien montré que les bons rendements sont obtenus en eau de Guedilapour une dose optimale du sulfate d’aluminium de 8 mg/l et 6 mg/l respectivement pour la caféine et l’histidine.Les pH du traitement optimaux sont situés entre 2 et 6, dans cette gamme les espèces hydrolysées prépondérantes de l’aluminium seraient des complexes solubles cationiques qui pourraient conditionner les mécanismes de la coagulation-floculation.L’étude de la variation de la teneur initiale en caféine ou en histidine a abouti à une diminution de l’efficacité du traitement avec l'accroissement de la teneur en caféine ou en histidine.L’utilisation du charbon actif en poudre comme adjuvant améliore les rendements d’élimination de la caféine et de l’histidine aussi bien en eau distillée qu’en eaux minéralisées. L’étude comparative entre le procédé d’adsorption et de la coagulation floculation a bien marqué que la combinaison des deux procédés est plus efficace pour l’élimination de la caféine et de l’histidine. L’utilisation des sels métalliques tels que le fer, le manganèse et le zinc ont marqué une très bonne amélioration pour l’élimination de la caféine et de l’histidine par adsorption sur charbon actif en poudre et en grains en comparaison avec le procédé de la coagulation floculation.

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