Preparation and characterization of biomaterials for application in wastewater treatment

BERAFTA Maria; KHELILI , Hinda  Supervisor; GUELLAL , Messaoud  Co- Supervisor

Preparation and characterization of biomaterials for application in wastewater treatment

dc.contributor.author	BERAFTA Maria
dc.contributor.author	KHELILI , Hinda Supervisor
dc.contributor.author	GUELLAL , Messaoud Co- Supervisor
dc.date.accessioned	2026-06-15T09:25:19Z
dc.date.issued	2026
dc.description	La protection de l'environnement et la réponse aux défis écologiques constituent des étapes cruciales pour améliorer la qualité de vie et atteindre les objectifs de développement durable. Parmi les différentes méthodes de traitement de l'eau, l'adsorption à l'aide de matériaux biosourcés renouvelables et de composites nanostructurés s'est imposée comme une solution prometteuse et respectueuse de l'environnement pour éliminer les polluants persistants des eaux usées. Cette recherche présente le développement et la caractérisation détaillée d'adsorbants haute performance produits à partir de biomasse végétale et de déchets d'arêtes de poisson, enrichis en nanoparticules d'oxydes métalliques, en utilisant des méthodes de synthèse respectueuses de l'environnement afin de minimiser l'impact environnemental. Trois systèmes d'adsorption ont été développés et évalués : le romarin activé pour l'élimination du bleu de méthylène, le Ruta graveolens activé modifié par des nanoparticules de ZnO pour l'élimination du rouge Congo, et les arêtes de poisson brutes, activées et calcinées pour l'adsorption du Rouge Congo. Les résultats expérimentaux ont révélé des efficacités d'élimination remarquables : le romarin activé (AR) a permis d'éliminer 94 % du Bleu de Méthylène en 40 min, les composites ZnO-ACRu ont atteint 93,38 % du Rouge Congo en seulement 20 min, et les arêtes de poisson activées (AFB) ont éliminé 92 % du Rouge Congo en 40 min. Ces résultats démontrent que des adsorbants économiques et durables préparés à partir de déchets peuvent constituer des alternatives efficaces pour l'élimination des colorants, offrant des avantages environnementaux et économiques pour de futures applications de traitement des eaux usées
dc.description.abstract	Safeguarding the environment and addressing ecological challenges are crucial steps toward improving quality of life and achieving sustainable development goals. Among the various water treatment methods, adsorption using renewable bio-based materials and nanostructured composites has emerged as a promising, environmentally friendly solution for removing persistent pollutants from wastewater. This research presents the development and detailed characterization of high-performance adsorbents produced from plant-based biomass and fish bone waste, enhanced with metal oxide nanoparticles, using environmentally friendly synthesis methods to minimize environmental impact. Three adsorption systems were developed and evaluated: activated rosemary for the removal of methylene blue, activated Ruta graveolens modified with ZnO nanoparticles for the removal of Congo Red, and raw, activated, and calcined fish bones for Congo Red adsorption. Experimental results revealed outstanding removal efficiencies, with activated rosemary (AR) achieving 94% methylene blue removal within 40 min, ZnO-ACRu composites reaching 93.38% Congo Red removal in just 20 min, and activated fish bones (AFB) removing 92% of Congo Red in 40 min. These findings demonstrate that low-cost, sustainable adsorbents prepared from waste materials can serve as effective alternatives for dye removal, offering both environmental and economic benefits for future wastewater treatment applications
dc.description.sponsorship	يُعدّ الحفاظ على البيئة ومواجهة التحديات البيئية من الركائز الأساسية لتحسين جودة الحياة وتحقيق أهداف التنمية المستدامة. ومن بين مختلف تقنيات معالجة المياه، برزت تقنية الامتزاز باستخدام مواد حيوية متجددة ومركّبات نانوية كحلّ واعد وصديق للبيئة لإزالة الملوّثات المستعصية من المياه العادمة. يقدّم هذا البحث تطويرًا ودراسةً تفصيليةً لمواد ماصّة عالية الأداء محضّرة من الكتلة الحيوية النباتية ونفايات عظام الأسماك، ومدعّمة بجسيمات نانوية من أكاسيد المعادن، وذلك باستخدام طرق تخليق خضراء تهدف إلى تقليل الأثر البيئي. تم تطوير وتقييم ثلاثة أنظمة امتزاز مختلفة، شملت: الفحم المنشّط المحضّر من إكليل الجبل لإزالة صبغة أزرق الميثيلين، ونبتة السذاب المنشّطة والمعدّلة بجسيمات ZnO لإزالة صبغة الكونغو الأحمر، بالإضافة إلى عظام الأسماك الخام والمنشّطة والمكلّسة لاستخدامها في امتزاز صبغة الكونغو الأحمر.أظهرت النتائج التجريبية كفاءات إزالة مرتفعة ،حيث حقق الفحم المنشّط من إكليل الجبل (AR) نسبة إزالة بلغت 94٪ من أزرق الميثيلين خلال 40 دقيقة ، في حين بلغت كفاءة مركّب ZnO-ACRu حوالي 93.38٪ من الكونغو الأحمر خلال 20 دقيقة فقط، كما حققت عظام الأسماك المنشّطة (AFB) نسبة إزالة وصلت إلى 92٪ من صبغة الكونغو الأحمر خلال 40 دقيقة.تُبرز هذه النتائج الإمكانات الكبيرة لاستخدام مواد ماصّة منخفضة التكلفة ومستدامة، محضّرة من مخلفات طبيعية، كبدائل فعّالة لإزالة الأصباغ العضوية، مع ما توفره من فوائد بيئية واقتصادية واعدة لتطبيقات معالجة المياه العادمة مستقبلًا
dc.identifier.uri	https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/953
dc.language.iso	en
dc.subject	Adsorption
dc.subject	Biomass
dc.subject	Metal oxide nanoparticles
dc.subject	Green synthesis
dc.subject	Organic dyes
dc.subject	AR
dc.subject	ZnO-ACRu
dc.subject	AFB
dc.title	Preparation and characterization of biomaterials for application in wastewater treatment
dc.type	Thesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1

Name:: E-TH2587 Preparation and characterization of biomaterials for application in wastewater treatment Berafta, Maria.pdf
Size:: 12.48 MB
Format:: Adobe Portable Document Format

Download