Etude de L’adsorption des Effluents Industriels sur des Adsorbants Naturels
Loading...
Files
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
DOI
Abstract
L’objectif de ce travail consiste à utiliser un nouveau type d’adsorbant, un carbone activé
préparé par les fibres naturelles de luffa cylindrica. Le support préparé est utilisé dans l’adsorption
en systèmes monocomposés simples puis en mélanges binaires de deux colorants largement
rencontrés dans les eaux usée industriels: le bleu de méthylène (BM) et le rouge méthyle (RM).Une
étude dynamique sur lit fixe a été faite afin d’estimer les performances de notre support luffa
carbonisée dans l’adsorption en continu des deux colorants.
La caractérisation de notre support préparée nous a permis, de confirmer la grande porosité
et la structure complexe du luffa carbonisée.
En systèmes monocomposés, les résultats des cinétiques d’adsorption montrent de fortes
quantités adsorbées des colorants BM et RM : q=191.2 mg/g et q=195.4mg/g respectivement,
avec des temps de pseudo-équilibre très courts. La rétention de chaque colorant est influencée à la
fois, par le pH et la température du milieu, la concentration initiale de l’adsorbant et de l’adsorbat.
Les conditions de travail ont été optimisées pour une bonne adsorption et meilleurs rendements.
Deux modèles cinétiques et de transfert de masse ont été testés pour étudier le mécanisme
d’adsorption : modèles cinétiques de premier et second ordre et modèle de diffusion intraparticulaire
de Weber et Morris. Les résultats ont été comparés par une étude statistique des
erreurs. Quatre modèles d’isothermes ont été étudiés, Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich
et Redlich-Peterson, et les paramètres thermodynamiques tel que : l’enthalpie libre, l’entropie et
l’énergie libre de Gibbs ont été calculés.
Le modèle du pseudo-second ordre est le plus adapté pour décrire la cinétique d’adsorption
du système colorant/luffa carbonisé. De plus le modèle de Langmuir et Langmuir-Freundlich sont
avérés les plus adéquat pour représenter les isothermes d’adsorption. Les études
thermodynamiques ont révélé que ce processus est spontané, endothermique et de type physique.
En mélanges binaires (RM/BM), les isothermes d’adsorption relatives à chaque adsorbat
révèlent pour l’ensemble des conditions utilisées (rapport Massique adsorbat/co-adsorbat,
concentration initiale du colorant), que la rétention de BM a été améliorée par la présence de RM
dans le système et que les quantités adsorbées sont moindre en mélange qu’en système
monocomposé.
Les résultats obtenus ont été modélisés en utilisant les modèles de Langmuir et Freundlich
modifiés applicables pour l’adsorption en systèmes multicomposés. Il a été démontré que le
modèle de Langmuir Modifié est le plus adéquat pour représenter les isothermes d’adsorption du
BM et RM en mélange.
L’étude dynamique du système colorant/luffa carbonisée, a montré qu’une augmentation
du débit entraîne un accroissement important de la vitesse de déplacement du polluant ce qui
empêche leur fixation sur l’adsorbat. D’autre part, l’augmentation de la hauteur du lit procure une
plus grande surface d’échange entre la solution à traiter et l’adsorbant.
Description
Citation
Génie des Procédés
