Rétention de composés organiques toxiques par des biosorbants en batch: etude expérimentale et modélisation
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
The main objective of this study is to evaluate the potential of using Maclura pomifera, wild carob and cupressus sempervirens for the treatment of two cationic dyes as part of a search for new natural supports, abundant and inexpensive applicable to the treatment of wastewater. Characterization of the physicochemical properties of the materials used was carried out by different analyzes namely BET, SEM/ EDS, FTIR and TAG. The adsorption performance of the various biosorbents, in the raw state or after having undergone thermal or chemical treatments, was estimated by the adsorption of methylene blue and crystal violet. The effect of some experimental parameters was studied using a batch adsorption technique. The results showed that the chemical and the thermal treatment significantly influences the adsorbent properties of biomass. The adsorption of the two dyes on our adsorbents is positively affected by the increase in pH, contact time or initial dye concentration and negatively by the increase of the adsorbent dose or the ionic strength. Isotherms and adsorption kinetics
have also been studied and treated with different mathematical models. For most samples, kinetic data are well described by a pseudo-second-order model with a large intraparticle scattering contribution.
The adsorption isotherms of the two dyes on the biosorbents used are well described by the Sips model.
The results have shown that the biomaterials chosen and the synthesized activated carbon in particular are excellent adsorbents for the removal of cationic dyes
Description
L'objectif principal de cette étude est d'évaluer le potentiel d'utilisation du maclura pomifera, du caroubier sauvage et du cupressus sempervirens pour le traitement des deux colorants cationiques, dans le cadre d'une démarche relative à la recherche de nouveaux supports naturels, abondants et peu onéreux, applicable au traitement des eaux usées. La caractérisation des propriétés physicochimiques des matériaux utilisés a été réalisée par différentes analyses à savoir le BET, MEB/EDS, FTIR et ATG.
Les performances d’adsorption des divers biosorbants, à l’état brut ou après avoir subi des traitements thermiques ou chimiques, ont été estimées par l’adsorption du bleu de méthylène et du cristal violet.
L'effet de certains paramètres expérimentaux a été étudié en utilisant une technique d'adsorption en batch. Les résultats ont montré que le traitement chimique ou thermique influe significativement les propriétés adsorbantes des biomasses. L’adsorption des deux colorants sur nos adsorbants est affectée positivement par l’augmentation du pH, du temps de contacte ou de la concentration initiale en colorant et négativement par l’augmentation de la dose d'adsorbant ou de la force ionique. Les isothermes et les cinétiques d'adsorption ont également été étudiées et traitées avec différents modèles mathématiques.
Pour la plupart des échantillons, les données cinétiques sont parfaitement décrites par un modèle de pseudo-second ordre avec une contribution importante de la diffusion intraparticuliare. Les isothermes d’adsorption des deux colorants sur les biosorbants utilisés sont bien décrites par le modèle de Sips.
Les résultats ont bien montré que les biomatériaux choisis et le charbon actif synthétisé en particulier sont d’excellents adsorbants pour l’élimination des colorants cationiques