Traitement des rejets pharmaceutiques Par couplage adsorption- biosorption

Abstract

L’adsorption sur des bioadsorbants est un procédé courant pour éliminer les micropolluants de l’eau. Le but de notre travail est l’étude du phénomène d’adsorption des différents types des polluants. L’oxytétracycline (OTC) et la chlortétracycline (CTC), ainsi que éosine et bleu de méthylène (BM) sur trois différentes boues : la boue issue de la STEP de l’Oued Lahrache MEDEA (boue 1), la boue issue de la STEP de SAIDAL MEDEA (boue 2) et la boue issue des produits laitiers ORLAC ARIB AIN DEFLA (boue 3). Ces boues ont été préalablement lavées et caractérisées par : la spectroscopie infrarouge (IR), Microanalyse par énergie dispersive de rayons X (EDX), microscope optique (MO) et la microscopie électronique à balayage (MEB). Les effets des paramètres ci-après ont été étudiés pour l’optimalisation de l’adsorption : la concentration de l’adsorbant CA, temps d’adsorption, concentration initiale des polluants C0, pH et température de la solution. Le meilleur adsorbant de l’éosine est la boue 3, où la quantité adsorbée à l’équilibre est de 91.94 mg / g après 100 min et le taux d’élimination atteint 91% pour une concentration CA de 1 g/L et une température de 20°C avec pH égale à 6. Le meilleur adsorbant de BM est la boue 1, la quantité maximale adsorbée est de 94.8 mg/g après 100 min de contact, CA=1g/L, température 30°C et pH=7.5. La boue 3 a été testée pour l’adsorption des deux antibiotiques. La capacité d’adsorption à l’équilibre de la CTC est d’environ 27 mg/g pour une concentration initiale de 100 mg/L et le taux d’élimination atteint 45% pour une concentration CA(CTC)=1.5g/L après 100min de contact. Alors que pour la OTC la capacité obtenue est de 92 mg/g après 180min de contact avec un taux d’élimination atteint 96% pour une concentration CA(OTC)=2 g/L et concentration initiale de 200 mg/L. La modélisation du processus d’adsorption a montré qu’elle suit le modèle du pseudo-second ordre pour tous les systèmes étudiés. Les valeurs des coefficients de transferts de masse externe obtenues pour OTC et CTC en présence de la boue 3 sont incluses dans la plage de 10-11 à 10-13 cm²/s. L'adsorption des deux antibiotiques est fortement influencée par la résistance à la diffusion intraparticulaire, cette constatation est encore confirmée par les faibles valeurs de RMSE et ARED. L’étude thermodynamique de ce système a révélé que ce processus est spontané, endothermique et de type physique.