Contribution à la mise au point de systèmes absorbants organiques valorisation de farines enrichies en amidon pour la dépollution

par Franck Delval

Thèse de doctorat en Chimie - Physique. Label européen 

Sous la direction de Joël Vebrel.

Soutenue en 2002

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Polysaccharides
• Amidons
• Eaux usées -- Pollution -- Lutte contre
• Sols -- Pollution -- Lutte contre

Résumé

L'objectif de la présente étude est la valorisation d'une farine enrichie en amidon présentée comme un sous-produit de l'agroalimentaire. Des polymères, à base d'amidon, ont été synthétisés en utilisant l'épichlorhydrine comme agent réticulant. Ils ont été caractérisés grâce à des analyses physico-chimiques et spectroscopiques comme la méthode de Dubois, l'analyse élémentaire, l'infrarouge à transformée de Fourier (IRFT), la résonance magnétique nucléaire du solide, permettant de mettre en évidence la structure macromoléculaire tridimensionnelle. Les polymères sont ensuite utilisés comme adsorbants pour traiter et éliminer des dérivés aromatiques et des colorants, en phase aqueuse, en utilisant deux techniques  : la première est la méthode dite "batch" et la seconde implique l'utilisation d'une colonne de type chromatographique. Différentes études concernant les isothermes, les capacités et les cinétiques d'adsorption permettent d'expliquer le mécanisme qui est fondé sur des interactions à la fois physiques, stériques, électrostatiques, hydrophobes et par liaisons hydrogène. Les résultats montrent des cinétiques rapides et des rendements d'adsorption excellents pour des couples adsorbants/colorants adaptés. La régénération des adsorbants est également prise en compte. En complément, une étude de faisabilité est présentée sur des effluents industriels chargés de colorants.

Titre traduit

Contribution to the development of organic sorbent systems effectiveness of a starch-enriched flour in the treatment of waste water

Résumé

The objective of this study was to examine the effectiveness of flour, which is a by-product of the food industry, as a sorbent of pollutants in the treatment of waste water. Polymers were synthesized from starch using epichlorohydrin as the crosslinking agent. Characterization by physico-chemical and spectroscopic techniques such as the Dubois method, elemental analysis, Fourier transform infrared, and solid state nuclear magnetic resonance, allowed the structure of the networks to be determine in a qualitative way. The polymers were used as sorbents for the treatment of waste water that contained aromatic derivatives and dyes, and analysed using two techniques : the first one was a "batch" method, and the second involved the use of a chromatographic column. Several studies that included isotherms, sorption capacities and kinetics discribed the mechanism in term of physical, steric, electrostatic, hydrophobic and hydrogen bonding interactions The results showed rapid kinetics and good sorption efficiency for adapted sorbent/dye couples. The regeneration step was also shown. In addition, a feasibility study was presented with industrial effluents containing dyes.