Synthèse et propriétés de biosorbants à base d’argiles encapsulées dans des alginates : application au traitement des eaux

par Abdellahi Ely

Thèse de doctorat en Chimie et microbiologie de l'eau

Soutenue en 2010

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le traitement de l’eau est dans tout les pays et particulièrement dans les pays du sud une problématique forte à laquelle il est urgent de répondre écologiquement et dans des conditions économiques acceptables. Dans cette étude, les propriétés adsorbantes de billes d’alginate encapsulant différents matériaux (montmorillonite, charbon actif, argile naturelle) ont été étudiées. L’objectif de ce travail est la mise au point d’un produit adsorbant à l’aide de ressources facilement mobilisables et pouvant être mis en œuvre dans des procédés peu contraignants. Les résultats de l’étude montrent que les billes qui combinent un gel d’alginate et une argile ou un charbon actif ont une grande capacité d’adsorption à la fois pour le 4-nitrophénol et les ions Cu2+. D’une manière générale l’adsorption du 4-nitrophénol peut être attribuée à l’argile ou au charbon actif encapsulé alors que l’alginate a un rôle majeur dans l’élimination de l’ion cuivre. L’additivité de la capacité des matériaux composites (alginate –argile ou alginate –charbon actif) est observée dans le cas de l’adsorption du cuivre. Pour l’adsorption du 4-NP, l’encapsulation réduit la disponibilité de l’argile ou du charbon actif. L’adsorption du cuivre sur les différents adsorbants n’est pas influencée par la présence de 4-NP dans la solution. L’adsorption du 4-NP par le charbon actif ou les billes composites à base de charbon n’est également pas influencée par la présence du cuivre. Par contre, l’adsorption de 4-NP sur les argiles (montmorillonites ou argile mauritanienne) ou sur les billes composites d’argile est réduite par la présence du cuivre en solution. Ce travail confirme la faisabilité de matériaux à large spectre pour l’élimination de polluants basée sur une encapsulation dans des alginates ainsi que la possibilité de valoriser des matrices adsorbantes issues de sous-produits de l’industrie ou extraites du milieu naturel sans pour cela prévoir des modifications coûteuses.

  • Titre traduit

    Synthesis and properties of clay based biosorbents by encapsulation in alginate beads : wastewater treatment application


  • Résumé

    The development of low cost and eco-friendly processes in water treatment has received a worldwide interest especially in South countries. Aim of this work was the development of environmentally friendly biopolymer (alginate) microbeads including clays (industrial or Mauritanian) or activated carbon for the adsorption of cationic species and organic compounds. One of the main result was the simultaneous adsorption of Cu(II) and 4-nitrophenol by the mixed microbeads; adsorption of the organic compound is attributed to the clay or the activated carbon while the alginate is a good adsorbent for the cationic species. Additivity of the adsorption properties (alginate+clay or alginate+activated carbon) was observed when studying copper adsorption. In contrast the adsorption of nitrophenol by clays or activated carbon was diminished by the encapsulation. Nor the presence of 4-NP or copper influence the adsorption of the other pollutant except on clays or alginate/clays microbeads; in this case, adsorption of 4-NP is reduced by the presence of copper in the solution. This work confirms the interest of using eco-friendly biopolymers microbeads encapsulating low-cost adsorbents for the treatment of effluents containing different classes of pollutants.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (138 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2012
  • Annexes : Bibliogr. p.131-138

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  • Cote : 10 LIMO 4023
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