Valorisation des biomolécules issues de la faune Algérienne. Application environnementale

Abstract

L’objectif du présent travail est de développer un adsorbant à partir d’une biomasse d’origine animale, en l’occurrence l’os de poulet. Les biomasses ainsi préparées ont été utilisées pour l’élimination de deux colorants organiques, le bleu de méthylène (BM) et la fuchsine basique (FB), présents dans les effluents industriels. Quatre formes de la biomasse ont été étudiées : l’os de poulet à l’état natif (BioNat), calciné (BioCal), carbonisé (BioCar) et traité par une solution de NaOH (BioTrai). Ces biomasses ont été analysées par plusieurs techniques d`analyses physicochimiques : IRTF, DRX et MEB. Les capacités maximales de biosorption de la FB obtenues ont été de 111 mg/g, 100 mg/g, 125 mg/g et 166,66 mg/g pour BioNat, BioCal, BioCar et BioTrai, respectivement. En ce qui concerne le BM, les capacités maximales de biosorption ont atteint 111,11 mg/g, 144,28 mg/g, 90,90 mg/g et 83,33 mg/g, respectivement, dans des conditions expérimentales optimisées (t=60 min, C=10 mg/L, m=0,05 g). Les isothermes de biosorption sont décrites à l’aide des modèles de Langmuir et de Freundlich. Le mécanisme de la biosorption des deux colorants (FB et BM) sur les différentes biomasses utilisées est établi, en se basant sur les paramètres thermodynamiques (ΔH° etΔS°) et l’énergie de Gibbs. Dans le cas de mélanges binaires, tant en conditions équimolaires que non équimolaires, les résultats obtenus présentent des différences significatives, ce qui met en évidence l’influence de la concentration d’un polluant sur l’adsorption de l’autre au sein du même système. Le modèle de Langmuir s’est révélé être le plus adapté pour décrire les isothermes d’adsorption du mélange binaire FB/BM, tandis que la cinétique d’adsorption de ce système est mieux représentée par le modèle du pseudo-second ordre. L’étude thermodynamique du système binaire FB/BM en conditions équimolaires révèle un processus d’adsorption à la fois exothermique et spontané. En revanche, dans des conditions non équimolaires, le processus d’adsorption se manifeste comme étant endothermique et non spontané. Les résultats de l’étude de régénération du système colorant/adsorbant indiquent que l’eau distillée constitue le solvant le plus efficace pour la régénération de l’adsorbant (BioNat). Par ailleurs, la réutilisation de la biomasse au cours de trois cycles successifs permet de maintenir des taux d’élimination élevés du bleu de méthylène (BM), atteignant respectivement 95,49 %, 95,37 % et 94,77 %, ce qui témoigne de la stabilité et de la performance durable de l’adsorbant