Valorisation de l’écorce de grenade pour l’élimination des colorants des eaux usées industrielles

Abstract

Ce travail a pour objectif l’étude de l’élimination de deux colorants susceptibles d’être présents dans des effluents industriels par la technique d’adsorption en mode batch sur deux charbons actifs (commercial CAC et élaboré à base d’écorces de grenades CAEG). La caractérisation des charbons actifs est effectuée par spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier et par la méthode BET, les surfaces spécifiques S BET obtenues sont respectivement 51.07 et 1280.32 m 2 .g -1 pour CAEG et CAC. Les valeurs du pH isoélectrique (pH PZC ) des deux charbons actifs obtenus (pH PZC CAC = 5.23 et pH PZC CAEG = 3.2). Les résultats obtenus pour l’étude paramétrique des deux polluants montrent que: La quantité adsorbée des deux colorants (IC et CV) sur les charbons actifs (CAC et CAEG) augmente avec l’augmentation de la concentration initiale et du temps de contact. Le temps d’équilibre de l’adsorption de l’Indigo Carmine est estimé à 45 min pour CAC et CAEG, tandis que pour l’adsorption de Cristal Violet, l’équilibre est atteint au bout de 45 min pour le CAC et 60 min pour CAEG. L’étude de l’effet du pH a permis d’observer une fixation maximale à pH 2 pour l’Indigo Carmine et à pH 11 pour le Cristal Violet. Une capacité d’adsorption maximale des deux colorants sur les charbons actifs étudiés est obtenue pour une dose de l’adsorbant égale à 1 g.L -1 et une vitesse d’agitation comprise entre 300 et 400 tr.min . La modélisation des cinétiques d’adsorption pour les deux colorants sur les deux charbons actifs (CAC et CAEG) semble être parfaitement décrite par la cinétique de pseudo-second ordre et la modélisation des isothermes d’adsorption par les modèles théoriques montre que les modèles de angmuir et Freundlich présentent une meilleure corrélation avec des résultats expérimentaux. La aleur de coefficient de séparation (R L ) pour les deux colorants (IC et CV) est située entre 0.109 et 0.733, ce qui indique que l’adsorption est favorable pour les deux charbons actifs (CAC et CAEG). Les capacités d’adsorption maximales (q max ) de l’Indigo Carmine déterminées par le modèle de Langmuir sont respectivement : 83.33 et 27.03 mg.g -1 pour CAC et CAEG tandis que celles obtenues pour l’adsorption de Cristal Violet sur CAC et CAEG sont respectivement 90.91 et 76.92 mg.g -1 .

-1La détermination des paramètres thermodynamiques enthalpie, entropie, enthalpie libre et l’énergie d’activation a permis de conclure sur le phénomène de fixation et la nature des réactions. Enfin, l’étude comparative des capacités d’adsorption montre que cet adsorbant peut constituer un nouveau support dans le domaine de traitement des eaux