Mise au point d’un procédé pilote pour dépolluer par voie chimique, les eaux usées de leurs composés organiques nitrés solubles

Abstract

Cette thèse comporte deux volets, le premier volet consiste une élimination des composés organique nitrés tels que l’Aniline et la Pyridine par le processus d’adsorption notamment sur des matériaux d’origine résiduelle, allie efficacité, économie et durabilité. Ce travail explore ainsi le potentiel d’une boue issue du traitement des lixiviats comme adsorbant, en mettant en œuvre des caractérisations physico-chimiques poussées (BET, DRX, FTIR, pHpzc). Les résultats obtenus montrent que la BET a indiqué que l'adsorbant utilisé appartient aux matériaux mésoporeux avec un volume de pores et une surface spécifique de 3,85 nm et 7.38 (m2 /g) respectivement. Et le point de zéro charge (pHpzc) a été déterminé à 4,9, ce qui permet de prédire le comportement de la surface selon le pH du milieu, élément clé dans les mécanismes d’adsorption Les résultats expérimentaux montrent une capacité d’adsorption élevée pour l’aniline et la pyridine et confirment la pertinence des traitements combinés adsorption/oxydation dans une logique d’économie circulaire et de valorisation des déchets. A noter, que le pHpzc de l’adsorbant a été repéré à 4.9. Les régressions linéaires ont montré que les cinétiques sont contrôlées par le modèle PSO et les isothermes d’adsorption sont de type Freundlich par rapport au Aniline et la Pyridine sont mieux décrites par le modèle de Dubinin-Radushkevich. L’analyse thermodynamique a confirmé que l’adsorption de l’Aniline est spontanée et endothermique, alors que celle de la Pyridine, bien qu’endothermique, n’est pas spontanée aux températures testées. Le deuxième volet s’intéresse à l’élimination de ces deux polluants par traitement chimique (oxydation Fenton, et KMnO4), les résultats expérimentaux montrent un taux de 90% d’élimination de l’Aniline par la réaction de Fenton dans un pH égale 2 et à température ambiante. Par rapport au procédé par le KMnO₄, permet d’obtenir un taux environ 60% d’élimination dans un pH optimale de la solution, et une température élevé. Le choix entre ces deux procédés dépend fortement de la nature des polluants, des conditions opératoires et des contraintes économiques et environnementales. Une combinaison des deux peut également être envisagée pour améliorer l'efficacité du traitement.