Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister
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Item Contribution à l'étude de bioadsorbants issus de la biomasse à des fins de dépollution(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Sadoun, Louiza; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Cette étude met l'accent sur le développement de biomatériaux à partir de biomasses de déchets d'arbres sous forme de sciure de bois de chêne zeen comme matrice principale. Tous d'abord la sciure a été utilisée sous sa forme brute (SCZ), pour être traités chimiquement par l'acide phosphorique et thermiquement afin de préparer deux biochars à deux températures différentes (SCZ4 et SCZ6). Ensuite la sciure a été encapsulée en utilisant l'alginate de sodium pour obtenir un matériau sous forme de sphères (Al/SCZ). En fin, au mélange précédent (sciure/alginate), un autre polymère (l'acide humique) a été rajouté, pour élaborer d'autres sphères (AH/Al/SCZ). Tous les matériaux obtenus ont été rigoureusement caractérisés par diverses méthodes à savoir : FTIR, MEB, DRX, ATG et BET. Leur chimie de surfaces a été également déterminée par la méthode de Boehm et la mesures du point de charge nulle (pHpzc), leur structure poreuse a été réalisée par la détermination de l'indice d'iode et l'indice de bleu de méthylène. Les propriétés adsorbantes des matériaux ont été évaluées en mode discontinu par l'adsorption de bleu de méthylène, de vert de malachite, de CrVI) et de Cu(II). L'influence des différents paramètres tels que le temps de contact, le pH, la température, la concentration initiale en polluant et la masse du matériau a été étudiée. Les cinétiques et les isothermes d'adsorption ont également été examinées et analysées à l'aide de différents modèles mathématiques classiques. Les résultats ont montré que les processus sont régis par des cinétiques du deuxième ordre. L'étude thermodynamique a révélé que tous les processus d'adsorption étaient spontanés, et favorables. Les sphères hybrides ont montré une bonne efficacité de régénération même après quatre cycles d'adsorption-désorption. Les différents bioadsorbants préparées ont montré des capacités d'adsorption intéressantes qui peuvent constituer une alternative peu coûteuse pour le traitement des eaux contaminées par les polluants organiques et inorganiquesItem Caractérisation et valorisation des boues des stations d’épuration des eaux usées(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Djoumad, Sonia; Benrachedi, Khaled(Directeur de thèse)L'objectif de la présente étude porte sur la valorisation d’un déchet urbain très abondant ; les boues des stations d’épurat ion des eaux usées urbaines, dans le domaine de la dépollution des rejets industriels. Une série de techniques d’analyse et de caractérisation ont été réalisées dans le présent travail, telles que les méthodes de détermination des propriétés physico-chimiques, la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier IRTF et la microscopie électronique à balayage (MEB) pour obtenir des informations sur leurs structures et leurs compositions. Dans le but d'étudier les performances de ce nouveau matériau, nous avons étudié l'adsorption du bleu de méthylène à partir de solutions synthétiques. Une série d'expérience en mode batch a été effectuée sur certains paramètres tels que: la concentration initiale en colorant, la masse de la boue, le temps de contact, le pH et la température. Les essais de rétention en mode statique du bleu de méthylène sur les deux matériaux obtenus, ont donné une capacité maximale d’adsorption (à 20°C à concentration initiale de 20 mg/l) de l’ordre de 16.65 mg/g pour la boue activée chimiquement et 11,84 mg/g pour la boue séchée. La modélisation des résultats expérimentaux a été étudiée à l’aide des modèles cinétiques et des isothermes d’adsorption. La modélisation des cinétiques du bleu de méthylène montre que la cinétique de pseudo-second ordre décrit mieux les résultats expérimentaux et l’étude thermodynamique révèle que le processus de sorption de BM par les boues d’épuration est spontané et endothermique. L’application des modèles connus de Langmuir, Freundlich et de Temkin ont permis de décrire les isothermes d’adsorption du bleu de méthylène, L’ident ificat ion de mécanisme de rétention de ce dernier montre que l’adsorption du colorant étudié est bien décrite par le modèle de Langmuir.Item Valorisation du Diss (Ampelodesmos mauritanicus) pour la lutte contre l’eutrophisation(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2022) Benhathat, Amal; Amrani, MoussaLes eaux usées sont très souvent enrichies en phosphates issus des activités anthropiques, leur rejet dans le milieu naturel sans traitement adéquat entraîne une eutrophisation rapide du réseau hydrographique de surface. Cela a suscité un grand intérêt pour la recherche de nouvelles méthodes écologiques, rentables et efficaces pour assainir les eaux polluées. L'objectif de ce travail est ; de mettre en évidence le potentiel des tiges d’Ampelodesmos mauritanicus connue sous le nom du Diss en évaluant leur utilisation comme précurseur pour la production de charbon actif (AMSAC) et aussi de caractériser et d'évaluer les performances du charbon actif synthétisé pour l’élimination par adsorption des ions phosphates dans une solution aqueuse synthétique. Le charbon actif a été produit par activation à l'acide phosphorique (H 3 PO 4 ) suivie d'une carbonisation sous atmosphère inerte. L’effet des paramètres réactionnels influant l’adsorption tels que le temps de contact, le pH initial de la solution polluante ainsi que de la concentration initiale en phosphate a été étudiée et l’application des modèles de la cinétique et de l’équilibre d’adsorption a été détaillée. Les résultats obtenus démontrent que la température de pyrolyse, le temps de pyrolyse ainsi que la concentration en agent activant impactent les caractéristiques des charbons. Dans les conditions d'activation optimisées par la méthodologie de surface de réponse, les charbons actifs préparés ont des surfaces spécifiques S BET allant jusqu'à 1294 m²/g avec une texture essentiellement micro et méso poreuse. Les résultats ont révélé une cinétique d'adsorption de pseudo-second-ordre atteignant l'équilibre après 75 min environ. Le modèle de Langmuir semble le mieux adapté aux données expérimentales ; La capacité de sorption monocouche de l'AMSAC pour les ions PO 4 -3 a été déterminée à 4,52 mg/g à 25°C. Les paramètres thermodynamiques indiquent que le processus d'adsorption est exothermique. A terme, ce travail permettra de valoriser des matériaux lignocellulosique (Diss) pour la production de Charbon actif (AMSAC), un adsorbant de phosphate prometteur à faible coût.Item Valorisation de la coquille d’amande amère issue de la région d’Ait Ourthilène (Sétif) : comme un adsorbant des colorants(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2021) Bourfis, Nassima; Louhab, Krim(Directeur de thèse)La presente etude a pour objectif d fetudier un nouvel adsorbant naturel biodegradable a base de la coquille d famande amere (Prunus amygdalus), espece qui pousse spontanement dans la region de Setif (Nord-est algerien). Les essais d fadsorption realises sur le bleu de methylene (BM), qui est un colorant cationique, ont montre une elimination remarquable des les 20 premieres minutes. Une gamme d fanalyses physico-chimiques a ete effectuee dont : la fluorescence X, infra-rouge a transformee de Fourrier, microscope electronique a balayage, determination de la surface specifique par la methode de Brunauer, Emett et Teller et l fanalyse thermique gravimetrique. L fadsorption du bleu de methylene par la coquille d famande a ete etudiee, en premier lieu en systeme batch, en evaluant les effets du pH de la solution, de la dose d fadsorbant, de la concentration initiale du melange, du temps de contact, et de la temperature sur le phenomene d fadsorption, via la methode des plans d fexperiences. Les resultats experimentaux ont montre que le rendement d fadsorption du colorant d finteret sur la coquille d famande a atteint 97,36% a une concentration initiale du BM = 150 mg/l, pH =13, T ‹ = 30 ‹C avec une dose de la CA = 1g/l. La cinetique d fadsorption a ete verifiee en testant plusieurs modeles cinetiques afin de determiner le mecanisme de biosorption. Il a ete determine que le systeme de biosorption suit une loi cinetique d fordre 2 en tenant compte de la valeur du coefficient de correlation R qui etait superieur a 0,99. L fetude de l fisotherme a montre que le modele de Freundlich decrit bien le processus de l fadsorption du bleu de methylene par la coquille d famande amere. Les parametres thermodynamiques ont ete calcules: ƒ¢H, ƒ¢S, et ƒ¢G. Le processus d'adsorption est avere etre endothermique et spontanee. L fadsorption du bleu de methylene en colonne a montre que l faugmentation du debit d falimentation a un effet negatif sur l fadsorption alors qu fune concentration initiale plus grande favorise l fadsorption ce qui est en concordance avec les resultats obtenus en systeme batch. Les experiences executees confirment qu fil est tres possible d fobtenir un adsorbant actif a partir de la coquille, par activation chimique (acide ou alcaline) et sans recours au procede de carbonisationItem Valorisation de sous-produits d’agro-ressources locales dans diverses applications environnementales(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2021) Sifoun, Naima; Yeddou, Ahmed-Réda(Directeur de thèse)L'Algérie dispose d'une grande réserve d’agro-ressources, dont on peut exploiter leurs sous-produits ou biomasses, dans diverses applications environnementales, notamment la dépollution des eaux usées, et la conversion énergétique. Dans ce contexte, nous avons proposé une étude de valorisation de ses sous-produits d’agro-ressources locales, telles que le déchet de bois issu de la taille des orangers, et les tiges de sorgho. L’objectif est d’élaborer des adsorbants qui présentent une alternative dans l’élimination des colorants (bleu de méthylène), ou leur conversion en substrat énergétique. Pour l’étude d'adsorption de bleu de méthylène en solution aqueuse, plusieurs adsorbants ont été développés : à l'état brut et à l’état actif par voie chimique à l'aide de l'hydroxyde de potassium (KOH) ou de l’acide chlorhydrique (HCl). Différents facteurs ont fait l’objet d’étude, tels que, la taille et la dose de l'adsorbant, le pH de la solution, la force ionique, la concentration initiale du bleu de méthylène et le temps de contact. Pour la modélisation cinétique, nous avons utilisé les modèles de pseudo-premier ordre, pseudo-second ordre, Elovich et de diffusion intraparticulaire. Les résultats obtenus montrent que, dans le cas de l'adsorption du bleu de méthylène, le modèle cinétique de pseudo-second ordre présente, relativement, une bonne adéquation avec les données expérimentales. Quant au choix du modèle de l’isotherme d’adsorption du bleu de méthylène, les résultats montrent que celui de Langmuir est le plus adéquat. D’autre part, l'étude de la valorisation énergétiquede cette biomasse, montre que les analyses thermogravimétrique (ATG) associé à l'analyse thermique différentielle (ATD) et la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) ont permis de déterminer les différents domaines de dégradation des principaux composants de ces sous-produits qui sont de nature ligneuse (hémicellulose, cellulose et lignine)Item Etude de décoloration des eaux sur le marc de café transformé en charbon actif : application aux eaux de l'industrie textile(2020) Mahdi, KarimaCette étude a pour objet de valoriser le marc de café pour décolorer les eaux de rejets textiles chargées de colorants organiques par les procédés d'adsorption en batch et sur colonne. Ce sous-produit a été utilisé sous sa forme naturelle marc non activé (MCNA) et activé (MCA) après avoir été activé physiquement et chimiquement afin d'augmenter la surface spécifique. La caractérisation de nos adsorbants issus après le traitement a été nécessaire : à savoir la spectroscopie IR, la microscopie à balayage électronique MEB,…etc. Les modèles de Langmuir, Frundlich et Temkin ont été utilisé pour décrire l'adsorption du BM et OA II. Le modèle de pseudo deuxième ordre et le modèle de diffusion externe décrivent bien l'adsorption du BM et OA II sur MCNA et MCA indiquant une chimisorption dans laquelle des forces de valence sont impliquées. Dans l'étude de l'adsorption de BM et OA II sur colonne par le MCNA et MCA, l'effet du débit (Q en ml/min) a été étudié à différents niveaux ainsi que l'effet de la hauteur du lit et celui de la concentration initiale de la solution coloré. Des valeurs plus élevées des coefficients de corrélation indiquent que les modèles de Thomas et de Yoon-Nelson correspondent bien aux données expérimentales et peuvent être utilisés pour prédire les performances d'adsorption d'OA II par le MCNA