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Auteur Meriem Merah |
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Titre : Caractérisation des sédiments d’Oued Rhumel : Région de Chelghoum Laid. Type de document : texte imprimé Auteurs : Meriem Merah, Auteur ; Rayene Meribout, Auteur Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2019 Importance : 1 vol (67 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Sédiment,
Pollution,
Métaux,
Micropolluants.Index. décimale : 204- chimie Résumé : Résumé :
Le présent travail consiste à caractériser les sédiments d’Oued Rhumel de la région de Chelghoum Laid.
Dans la présente étude ; trois points de prélèvements ont été choisis. Le premier au niveau du point de rejets urbains de la commune ; le second au niveau d’Oued Rhumel et le dernier concerne la jonction des deux premiers sites.
Les échantillons prélevés ont fait l’objet d’une caractérisation physico-chimique et spectroscopique. Les mesures du pH et de la conductivité électrique ainsi que le dosage de matière organique, de phosphore, de l’azote, et des métaux ont été réalisés.
Les résultats obtenus montrent que les sédiments étudiés ont un caractère alcalin avec des teneurs élevés en nickel, plomb, cobalt, et cuivre. Les spectres IR, révèlent la présence des carbonates, des oxyhydroxydes de fer et de la matière organique.
L’étude de la pollution des sédiments par les micropolluants organiques, cas de diclofénac et polyphénols, montre la présence de ces derniers en quantités importantes.
Note de contenu : Sommaire :
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des abréviations
Introduction……………………………………………………………………………………1
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique.
1.1 Les sédiments : ................................................................................................................. 2
1.1.1 définition :................................................................................................................. 2
1.1.2 Type des sédiments:................................................................................................. 2
1.1.2.1 Sédiments torrentiels et fluviaux :.................................................................... 2
1.1.2.2 Sédiments éoliens:............................................................................................ 3
1.1.3 Origine des sédiments:.............................................................................................. 3
1.1.3.1 origine terrigène :.............................................................................................. 3
1.1.3.2 origine endogène : ............................................................................................ 3
1.1.3.3 origine liée à la néoformation :......................................................................... 4
1.1.3.4 origine anthropique :......................................................................................... 4
1.1.4 Granulométrie des sédiments :.................................................................................. 4
1.1.4.1 La structure :..................................................................................................... 4
1.1.5 Composition minéralogique des sédimentso : .......................................................... 5
1.1.5.1 Particules inorganiques :................................................................................... 5
1.1.5.1.1 Oxydes,les oxyhydroxydes et les hydroxydes :.............................................. 5
1.1.5.1.2 Argiles : ......................................................................................................... 6
1.1.5.1.3 Carbonates :.................................................................................................... 6
1.1.5.1.4 Silice :.............................................................................................................. 6
1.1.5.1.5 Sulfures et les sulfates : .................................................................................. 6
1.1.5.1.6 Phosphates :.................................................................................................... 7
1.1.5.2 Particules organiques :...................................................................................... 7
1.2 Pollution des sédiments :................................................................................................. 7
1.2.1 Micropolluants organiques : ..................................................................................... 7
1.2.1.1 Polychlorobiphényls (PCB):............................................................................. 7
1.2.1.2 Hydrocarbures aromatiques polycycliques et hétéroaromatiques (HAP):........ 8
1.2.1.3 Tributylétains (TBT) : ...................................................................................... 8
1.2.1.4 Produits pharmaceutiques :............................................................................... 8
1.2.1.5 Polyphénols : .................................................................................................... 9
1.2.1 Métaux lourds : ......................................................................................................... 9
1.2.1 Elèments nutritifs :.................................................................................................. 11
Chapitre 2 : Site d’étude, matériels et méthodes.
2.1 Site d’étude :................................................................................................................... 12
2.2 Prélévements :................................................................................................................ 13
2.3 Préparation des échantillons:......................................................................................... 13
2.3.1 Séchage :................................................................................................................. 13
2.3.2 Tamisage :............................................................................................................... 13
2.4 Caractérisation physico chimique des sédiments: ......................................................... 14
2.4.1 Mesure du pH :........................................................................................................ 14
2.4.2 Détéermination de la conductivité éléctrique : ....................................................... 14
2.4.3 Détermination de l’humidité résiduelle : ................................................................ 14
2.4.4 Dosage de la matière organique :............................................................................ 14
2.4.5 Dosage du carbone organique :............................................................................... 15
2.4.6 Dosage des éléments métalliques :.......................................................................... 15
2.4.6.1 Minéralisation à l’eau régale: ......................................................................... 15
2.4.6.2 Dosage: ........................................................................................................... 15
2.4.6.3 Principe de la spectrométrie d’absorption atomique: ..................................... 15
2.4.6.4 Principe de la photométrie de flamme :.......................................................... 16
2.4.6.5 Etablissement de la courbe d’étalonnage :...................................................... 17
2.4.6.5.1 Dosage du calcium : ..................................................................................... 17
2.4.6.5.2 Dosage du potassium et du sodium: ............................................................. 18
2.4.6.5.3 Dosage du nickel : ........................................................................................ 19
2.4.6.5.4 Dosage du plomb:......................................................................................... 20
2.4.6.5.5 Dosage du cuivre : ........................................................................................ 21
2.4.6.5.6 Dosage du fer :.............................................................................................. 22
2.4.6.5.7 Dosage du cobalt : ........................................................................................ 23
2.4.6.6. Spéciation des métaux………………………………………………………..24
2.4.7 Analyse du phosphore :...................................................................................... 25
2.4.7.1 Etablissement de la courbe d’étalonnage :...................................................... 26
2.4.8 Détermination du pH à charge zéro (pHPZC) :.................................................. 27
2.4.9 Analyse de l’azote total :................................................................................... 27
2.4.10 Analyse du calcaire :.......................................................................................... 28
2.5 Caractérisation minéralogique des sédiments : ............................................................ 28
2.6 Dosage de quelques polluants organiques :................................................................. 29
2.6.1 Cas des polyphénols :........................................................................................ 29
2.6.2 Cas de diclofénac : ............................................................................................. 31
Chapitre 3 : Résultats et discussions.
3 Caractérisation minéralogique :...................................................................................... 33
3.3 Analyse IR : .................................................................................................................. 33
3.2 Caractérisation physico-chimique : .............................................................................. 35
3.2.1 pH et conductivité des sédiments :..................................................................... 35
3.2.2 Détermination du pH de point de charge zéro :.................................................. 36
3.2.3 Détermination de l’humidité résiduelle :............................................................ 37
3.2.4 Détermination du taux de la matière organique : ............................................... 37
3.2.5 Analyse du phosphore :...................................................................................... 38
3.2.6 L’azote total : ..................................................................................................... 39
3.2.7 Le calcaire total :................................................................................................ 39
3.2.8 Dosage des métaux :........................................................................................... 40
3.2.9 Spéciation des métaux dans les sédiments :....................................................... 41
3.2.10 Quantification des micropolluants organiques :................................................. 42
3.2.10.1 Cas des polyphénols : ..................................................................................... 42
3.2.10.2 Cas de diclofénac :.......................................................................................... 42
Conclusion générale :.............................................................................................................. 46
Références bibliographiques : ................................................................................................. 47
RésuméCôte titre : MACH/0130 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1R3JVzzSf1RaZAYItYAp7dowYB5us-SBW/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Caractérisation des sédiments d’Oued Rhumel : Région de Chelghoum Laid. [texte imprimé] / Meriem Merah, Auteur ; Rayene Meribout, Auteur . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (67 f.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Sédiment,
Pollution,
Métaux,
Micropolluants.Index. décimale : 204- chimie Résumé : Résumé :
Le présent travail consiste à caractériser les sédiments d’Oued Rhumel de la région de Chelghoum Laid.
Dans la présente étude ; trois points de prélèvements ont été choisis. Le premier au niveau du point de rejets urbains de la commune ; le second au niveau d’Oued Rhumel et le dernier concerne la jonction des deux premiers sites.
Les échantillons prélevés ont fait l’objet d’une caractérisation physico-chimique et spectroscopique. Les mesures du pH et de la conductivité électrique ainsi que le dosage de matière organique, de phosphore, de l’azote, et des métaux ont été réalisés.
Les résultats obtenus montrent que les sédiments étudiés ont un caractère alcalin avec des teneurs élevés en nickel, plomb, cobalt, et cuivre. Les spectres IR, révèlent la présence des carbonates, des oxyhydroxydes de fer et de la matière organique.
L’étude de la pollution des sédiments par les micropolluants organiques, cas de diclofénac et polyphénols, montre la présence de ces derniers en quantités importantes.
Note de contenu : Sommaire :
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des abréviations
Introduction……………………………………………………………………………………1
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique.
1.1 Les sédiments : ................................................................................................................. 2
1.1.1 définition :................................................................................................................. 2
1.1.2 Type des sédiments:................................................................................................. 2
1.1.2.1 Sédiments torrentiels et fluviaux :.................................................................... 2
1.1.2.2 Sédiments éoliens:............................................................................................ 3
1.1.3 Origine des sédiments:.............................................................................................. 3
1.1.3.1 origine terrigène :.............................................................................................. 3
1.1.3.2 origine endogène : ............................................................................................ 3
1.1.3.3 origine liée à la néoformation :......................................................................... 4
1.1.3.4 origine anthropique :......................................................................................... 4
1.1.4 Granulométrie des sédiments :.................................................................................. 4
1.1.4.1 La structure :..................................................................................................... 4
1.1.5 Composition minéralogique des sédimentso : .......................................................... 5
1.1.5.1 Particules inorganiques :................................................................................... 5
1.1.5.1.1 Oxydes,les oxyhydroxydes et les hydroxydes :.............................................. 5
1.1.5.1.2 Argiles : ......................................................................................................... 6
1.1.5.1.3 Carbonates :.................................................................................................... 6
1.1.5.1.4 Silice :.............................................................................................................. 6
1.1.5.1.5 Sulfures et les sulfates : .................................................................................. 6
1.1.5.1.6 Phosphates :.................................................................................................... 7
1.1.5.2 Particules organiques :...................................................................................... 7
1.2 Pollution des sédiments :................................................................................................. 7
1.2.1 Micropolluants organiques : ..................................................................................... 7
1.2.1.1 Polychlorobiphényls (PCB):............................................................................. 7
1.2.1.2 Hydrocarbures aromatiques polycycliques et hétéroaromatiques (HAP):........ 8
1.2.1.3 Tributylétains (TBT) : ...................................................................................... 8
1.2.1.4 Produits pharmaceutiques :............................................................................... 8
1.2.1.5 Polyphénols : .................................................................................................... 9
1.2.1 Métaux lourds : ......................................................................................................... 9
1.2.1 Elèments nutritifs :.................................................................................................. 11
Chapitre 2 : Site d’étude, matériels et méthodes.
2.1 Site d’étude :................................................................................................................... 12
2.2 Prélévements :................................................................................................................ 13
2.3 Préparation des échantillons:......................................................................................... 13
2.3.1 Séchage :................................................................................................................. 13
2.3.2 Tamisage :............................................................................................................... 13
2.4 Caractérisation physico chimique des sédiments: ......................................................... 14
2.4.1 Mesure du pH :........................................................................................................ 14
2.4.2 Détéermination de la conductivité éléctrique : ....................................................... 14
2.4.3 Détermination de l’humidité résiduelle : ................................................................ 14
2.4.4 Dosage de la matière organique :............................................................................ 14
2.4.5 Dosage du carbone organique :............................................................................... 15
2.4.6 Dosage des éléments métalliques :.......................................................................... 15
2.4.6.1 Minéralisation à l’eau régale: ......................................................................... 15
2.4.6.2 Dosage: ........................................................................................................... 15
2.4.6.3 Principe de la spectrométrie d’absorption atomique: ..................................... 15
2.4.6.4 Principe de la photométrie de flamme :.......................................................... 16
2.4.6.5 Etablissement de la courbe d’étalonnage :...................................................... 17
2.4.6.5.1 Dosage du calcium : ..................................................................................... 17
2.4.6.5.2 Dosage du potassium et du sodium: ............................................................. 18
2.4.6.5.3 Dosage du nickel : ........................................................................................ 19
2.4.6.5.4 Dosage du plomb:......................................................................................... 20
2.4.6.5.5 Dosage du cuivre : ........................................................................................ 21
2.4.6.5.6 Dosage du fer :.............................................................................................. 22
2.4.6.5.7 Dosage du cobalt : ........................................................................................ 23
2.4.6.6. Spéciation des métaux………………………………………………………..24
2.4.7 Analyse du phosphore :...................................................................................... 25
2.4.7.1 Etablissement de la courbe d’étalonnage :...................................................... 26
2.4.8 Détermination du pH à charge zéro (pHPZC) :.................................................. 27
2.4.9 Analyse de l’azote total :................................................................................... 27
2.4.10 Analyse du calcaire :.......................................................................................... 28
2.5 Caractérisation minéralogique des sédiments : ............................................................ 28
2.6 Dosage de quelques polluants organiques :................................................................. 29
2.6.1 Cas des polyphénols :........................................................................................ 29
2.6.2 Cas de diclofénac : ............................................................................................. 31
Chapitre 3 : Résultats et discussions.
3 Caractérisation minéralogique :...................................................................................... 33
3.3 Analyse IR : .................................................................................................................. 33
3.2 Caractérisation physico-chimique : .............................................................................. 35
3.2.1 pH et conductivité des sédiments :..................................................................... 35
3.2.2 Détermination du pH de point de charge zéro :.................................................. 36
3.2.3 Détermination de l’humidité résiduelle :............................................................ 37
3.2.4 Détermination du taux de la matière organique : ............................................... 37
3.2.5 Analyse du phosphore :...................................................................................... 38
3.2.6 L’azote total : ..................................................................................................... 39
3.2.7 Le calcaire total :................................................................................................ 39
3.2.8 Dosage des métaux :........................................................................................... 40
3.2.9 Spéciation des métaux dans les sédiments :....................................................... 41
3.2.10 Quantification des micropolluants organiques :................................................. 42
3.2.10.1 Cas des polyphénols : ..................................................................................... 42
3.2.10.2 Cas de diclofénac :.......................................................................................... 42
Conclusion générale :.............................................................................................................. 46
Références bibliographiques : ................................................................................................. 47
RésuméCôte titre : MACH/0130 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1R3JVzzSf1RaZAYItYAp7dowYB5us-SBW/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MACH/0130 MACH/0130 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
Titre : Valorisation des Boues Issues de l’Industrie Papetière : Application dans les Domaines de Dépollution et Energétique Type de document : document électronique Auteurs : Meriem Merah, Auteur ; Chahra Boudoukha, Auteur Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (136 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Paper sludge bioadsorbent pollution control biogas dyes adsorption water treatment Boue papetière dépollution biogaz colorants traitement des eaux Index. décimale : 204- chimie Résumé :
This study in the field of waste recovery explored the innovative potential of paper sludge as a bioadsorbent to depollute water loaded with organic dyes and as a biomass for energy production (biogas) by anaerobic digestion. After an in-depth bibliographical study, an experimental study was carried out on paper sludge (BP), involving physico-chemical characterization by (DRX, FTIR, FX, SAA, isoelectric pH), as well as adsorption tests on two dyes widely present in industrial effluents: methylene blue (BM) and crystal violet (CV). The influence of physico-chemical parameters such as pHi, Ci, contact time, T and material mass were studied to determine optimum adsorption conditions. The results obtained showed that BP has a good adsorption capacity towards BM and CV corresponding to 72.3 mg/g and 169.82 mg/g respectively. The model study showed that adsorption follows the Langmuir model (monolayer), and according to the kinetic model, it is rapid and follows pseudo-second-order kinetics. The thermodynamic study showed that adsorption is spontaneous (ΔG < 0) and exothermic (ΔH° <0). Biogas yield is 520 m3/TonneMO in the dry basis and 200 m3/TonneEchan.b.h in the wet basis, corresponding to methane production of 320 m3/TonneMO in the dry basis and 120 m3/Tonne Ech.b.h in the wet basis.Note de contenu :
Table des matières
Introduction générale……………………………………………………………………….. 1
Chapitre I : Les déchets à l’échelle mondiale………………………….…………………... 7
I.1. Introduction ……………………………………………………………………………….8
I.2. Historique………………………………………………………………………………….8
I.3. Classification des déchets…………………………………………………………...….....9
I.4. Impacts des déchets sur la santé humaine et l’environnement………………………...…11
I.4.1. Sur la santé de l’homme………………………………………………………...……11
I.4.2. Sur l’environnement…………………………………………………………...……..11
I.5. Statistique des déchets dans le monde……………………………………………………13
I.6. Statistique des déchets en Algérie……………………………………………..…………14
I.7. Conclusion………………………………………………………………………………..15
Références……………………………………………………………………………………16
Chapitre II : Valorisation des déchets lignocellulosiques…………………………………19
II.1. Introduction……………………………………………………………………...………20
II.1. Boues issues d’industrie papetière……………………………………………………....20
II.1.1. Composition et caractéristiques des boues issues de l’industrie papetière…………20
II.2. Valorisation des boues issues de l’industrie papetière…………………………..………22
II.2.1. Adsorption…………………………………………………………………...……...22
II.2.2. Electrochimie……………………………………………………………………….23
II.2.3. Production d’énergie (biogaz ; biocarburant, biodiesel) et de produits chimique….24
II.3. Déchets lignocellulosiques………………………………………….…………...………26
II.4. Voies de valorisation des résidus lignocellulosiques……………………………………26
II.4.1. Production de bioénergie ……………………………………………………...……26
II.4.2. Production de produits chimiques………………………………………...………...27
II.4.3. Compostage…………………………………………………………………………28
II.4.4. Utilisation comme adsorbants………………………………………………………28
II.5. Conclusion……………………………………………………………….………………29
Références……………………………………………………………………………...…….29
Chapitre III : L’adsorption comme technique de dépollution…………………………....37
III.1. Introduction…………………………………………………………………………..…38
III.2. Historique………………………………………………………………………….……38
III.3. Types d’adsorption……………………………………………………………………...39
III.3.1 Adsorption physique ……………………………………………………………….40
III.3.2 Adsorption chimique………………………………………………………………..40
III.4. Cinétique………………………………………………………………………………..41
III.4.1. Modèle pseudo premier ordre (MPPO) ………………………………………....…41
III.4.2. Modèle pseudo second ordre (MPSO)…………………………………………..…42
III.5. Isothermes d’adsorption………………………………………..……………………….42
III.6. Paramètres thermodynamiques…………………………………………………………43
III.7. Différents types d’adsorbants………………………………………………….………..44
III.7.1. Adsorbants naturels……………………………………………………………..….44
III.7.1.1. Adsorbants à base de croûte terrestre……………………………………...44
III.7.2. Adsorbants non naturels……………………………………………………….…...44
III.7.2.1. Adsorbants synthétisés en laboratoire…………………………………..…44
III.7.2.2. Adsorbants commerciaux……………………………………………….…45
III.8. Bioadsorbants……………………………………………………………………….…..45
III.9. Conclusion……………………………………………………………………..……….46
Références……………………………………………………………………………………46
Chapitre IV : Les colorants comme polluants potentiels de la matrice eau…………..…51
IV.1. Introduction……………………………………………………………………………..52
IV.2. Historique des colorants …………………………………………………………..……52
IV.3. Familles des colorants ………………………………………………………………….53
IV.3.1. Colorants naturels………………………………………………………..……….53
IV.3.2. Colorants synthétiques ………………………………………………………...….55
IV.4. Classification des colorants…………………………………………………………….56
IV.4.1. Selon la constitution chimique ……………………………………………………56
IV.4.2. Selon leur Applications …………………………………………………………58
IV.5. Impact des colorants sur l’humain et l'environnement.………………………......…….59
IV.6. Généralités sur le bleu de méthylène…………………………………………….……..59
IV.6.1. Propriétés physico-chimiques……………………………………………………..60
IV.6.2. Applications du bleu de méthylène…………………………………………….….61
IV.6.3. Toxicité du bleu de méthylène………………………………………………….…62
IV.7. Généralités sur le cristal violet………………………………………………………….62
IV.7.1. Propriétés physico-chimiques du cristal violet………………………………...….62
IV.7.2. Domaine d’utilisation du cristal violet………………………………………….....64
IV.7.3. Toxicité du cristal violet…………………………………………………………..64
IV.8. Conclusion………………………………………………………………………….…..65
IV.9. Références…………………………………………………………………..….……...65
Chapitre V : Etude expérimentale : Application de la BP comme biosorbant des colorants et comme biomasse pour la production de biogaz………………66
V.2. Matériels et méthodes ……………………...…………………………….……………..78
V.2.1. Préparation de la poudre brute (PB) à partir de la boue papetière……………….…78
V.2.2. Caractérisation physicochimiques de la BP……………………………………...…79
V.2.2.1. Point isoélectrique ou pH de charge nulle (pHPZC) ………..….…………….79
V.2.2.2. Fluorescence par rayons X (FX)……………………………….…….…...…..80
V.2.2.3. Photométrie d’absorption atomique……………..………………….……..….80
V.2.2.4. Surface spécifique (SBET)………………………………..…………..…….….80
V.2.2.5. Microscopie électronique à balayage (MEB)……………………….……..….80
V.2.2.6. Diffraction des rayons X (DRX)…………………………………...….….…..80
V.2.2.7. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ………..….….….81
V.2.2.8. Photométrie à flamme……….…………………………………….……….....81
V.2.2.9. Détermination du pH ………….………...………………………..…….….…81
V.2.2.10. Teneurs en solides (totaux (ST) et volatils (SV))………….….……...….…..81
V.2.2.11. Détermination d’azote ammoniacale ……………………………....…….….82
V.2.2.12. Alcalinité…………………..…………………………………………….…..82
V.2.2.13. Acides organiques……………………..………………………………….…82
V.2.2. Adsorption ………………...………………………………………………………..83
V.2.2.1. Préparation des adsorbats (polluants)………….……………………….....….83
V.2.2.2. Essais d’adsorption…………………………………………………..…….....84
V.2.3. Digestion anaérobie…………………………………………………………..……..85
V.2.3.1. Protocole pour la détermination du potentiel méthanogène (BMP)………….85
V.3. Conclusion………………………………………………………………...…………….88
Références……………………………………………………………………………...……88
Chapitre VI : Etude expérimentale : Résultats et discussions……………………………90
VI .1. Introduction ………………………………………………………..………….…….…91
VI.2. Résultats et discussions …………………………………………………...……………91
VI.2.1. Caractérisation physico-chimique …………………………………………..….…91
VI.2.2. Essais d’adsorption…………………………………………………………...….103
VI.2.2.1. Bleu de méthylène………………………………...…………………...…103
VI.2.2.2. Cristal violet…………………………………………………………..…112
VI .2.3. Digestion anaérobie…………………………………………...……………….121
VI .2.3.1. Production de biogaz…………………………………………………..121
VI .2.3.2. Production du méthane (CH4)……………………………………........122
VI .2.3.3. Représentativité de cette étude par rapport à d'autres études sur production de biogaz en utilisant déchets lignocellulosiques………………………………..124
VI .3. Conclusion…………………………………………………………………………….125
Références…………………………………………………………………………………..126
Conclusion générale………………………………………………………………………....131
Annexes…………………………………………………………………………………..….Côte titre : DCH/0034 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1ARuTVF61A8qtr_X0vXYaCpRI4c7C2RRE/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Valorisation des Boues Issues de l’Industrie Papetière : Application dans les Domaines de Dépollution et Energétique [document électronique] / Meriem Merah, Auteur ; Chahra Boudoukha, Auteur . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (136 f.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Paper sludge bioadsorbent pollution control biogas dyes adsorption water treatment Boue papetière dépollution biogaz colorants traitement des eaux Index. décimale : 204- chimie Résumé :
This study in the field of waste recovery explored the innovative potential of paper sludge as a bioadsorbent to depollute water loaded with organic dyes and as a biomass for energy production (biogas) by anaerobic digestion. After an in-depth bibliographical study, an experimental study was carried out on paper sludge (BP), involving physico-chemical characterization by (DRX, FTIR, FX, SAA, isoelectric pH), as well as adsorption tests on two dyes widely present in industrial effluents: methylene blue (BM) and crystal violet (CV). The influence of physico-chemical parameters such as pHi, Ci, contact time, T and material mass were studied to determine optimum adsorption conditions. The results obtained showed that BP has a good adsorption capacity towards BM and CV corresponding to 72.3 mg/g and 169.82 mg/g respectively. The model study showed that adsorption follows the Langmuir model (monolayer), and according to the kinetic model, it is rapid and follows pseudo-second-order kinetics. The thermodynamic study showed that adsorption is spontaneous (ΔG < 0) and exothermic (ΔH° <0). Biogas yield is 520 m3/TonneMO in the dry basis and 200 m3/TonneEchan.b.h in the wet basis, corresponding to methane production of 320 m3/TonneMO in the dry basis and 120 m3/Tonne Ech.b.h in the wet basis.Note de contenu :
Table des matières
Introduction générale……………………………………………………………………….. 1
Chapitre I : Les déchets à l’échelle mondiale………………………….…………………... 7
I.1. Introduction ……………………………………………………………………………….8
I.2. Historique………………………………………………………………………………….8
I.3. Classification des déchets…………………………………………………………...….....9
I.4. Impacts des déchets sur la santé humaine et l’environnement………………………...…11
I.4.1. Sur la santé de l’homme………………………………………………………...……11
I.4.2. Sur l’environnement…………………………………………………………...……..11
I.5. Statistique des déchets dans le monde……………………………………………………13
I.6. Statistique des déchets en Algérie……………………………………………..…………14
I.7. Conclusion………………………………………………………………………………..15
Références……………………………………………………………………………………16
Chapitre II : Valorisation des déchets lignocellulosiques…………………………………19
II.1. Introduction……………………………………………………………………...………20
II.1. Boues issues d’industrie papetière……………………………………………………....20
II.1.1. Composition et caractéristiques des boues issues de l’industrie papetière…………20
II.2. Valorisation des boues issues de l’industrie papetière…………………………..………22
II.2.1. Adsorption…………………………………………………………………...……...22
II.2.2. Electrochimie……………………………………………………………………….23
II.2.3. Production d’énergie (biogaz ; biocarburant, biodiesel) et de produits chimique….24
II.3. Déchets lignocellulosiques………………………………………….…………...………26
II.4. Voies de valorisation des résidus lignocellulosiques……………………………………26
II.4.1. Production de bioénergie ……………………………………………………...……26
II.4.2. Production de produits chimiques………………………………………...………...27
II.4.3. Compostage…………………………………………………………………………28
II.4.4. Utilisation comme adsorbants………………………………………………………28
II.5. Conclusion……………………………………………………………….………………29
Références……………………………………………………………………………...…….29
Chapitre III : L’adsorption comme technique de dépollution…………………………....37
III.1. Introduction…………………………………………………………………………..…38
III.2. Historique………………………………………………………………………….……38
III.3. Types d’adsorption……………………………………………………………………...39
III.3.1 Adsorption physique ……………………………………………………………….40
III.3.2 Adsorption chimique………………………………………………………………..40
III.4. Cinétique………………………………………………………………………………..41
III.4.1. Modèle pseudo premier ordre (MPPO) ………………………………………....…41
III.4.2. Modèle pseudo second ordre (MPSO)…………………………………………..…42
III.5. Isothermes d’adsorption………………………………………..……………………….42
III.6. Paramètres thermodynamiques…………………………………………………………43
III.7. Différents types d’adsorbants………………………………………………….………..44
III.7.1. Adsorbants naturels……………………………………………………………..….44
III.7.1.1. Adsorbants à base de croûte terrestre……………………………………...44
III.7.2. Adsorbants non naturels……………………………………………………….…...44
III.7.2.1. Adsorbants synthétisés en laboratoire…………………………………..…44
III.7.2.2. Adsorbants commerciaux……………………………………………….…45
III.8. Bioadsorbants……………………………………………………………………….…..45
III.9. Conclusion……………………………………………………………………..……….46
Références……………………………………………………………………………………46
Chapitre IV : Les colorants comme polluants potentiels de la matrice eau…………..…51
IV.1. Introduction……………………………………………………………………………..52
IV.2. Historique des colorants …………………………………………………………..……52
IV.3. Familles des colorants ………………………………………………………………….53
IV.3.1. Colorants naturels………………………………………………………..……….53
IV.3.2. Colorants synthétiques ………………………………………………………...….55
IV.4. Classification des colorants…………………………………………………………….56
IV.4.1. Selon la constitution chimique ……………………………………………………56
IV.4.2. Selon leur Applications …………………………………………………………58
IV.5. Impact des colorants sur l’humain et l'environnement.………………………......…….59
IV.6. Généralités sur le bleu de méthylène…………………………………………….……..59
IV.6.1. Propriétés physico-chimiques……………………………………………………..60
IV.6.2. Applications du bleu de méthylène…………………………………………….….61
IV.6.3. Toxicité du bleu de méthylène………………………………………………….…62
IV.7. Généralités sur le cristal violet………………………………………………………….62
IV.7.1. Propriétés physico-chimiques du cristal violet………………………………...….62
IV.7.2. Domaine d’utilisation du cristal violet………………………………………….....64
IV.7.3. Toxicité du cristal violet…………………………………………………………..64
IV.8. Conclusion………………………………………………………………………….…..65
IV.9. Références…………………………………………………………………..….……...65
Chapitre V : Etude expérimentale : Application de la BP comme biosorbant des colorants et comme biomasse pour la production de biogaz………………66
V.2. Matériels et méthodes ……………………...…………………………….……………..78
V.2.1. Préparation de la poudre brute (PB) à partir de la boue papetière……………….…78
V.2.2. Caractérisation physicochimiques de la BP……………………………………...…79
V.2.2.1. Point isoélectrique ou pH de charge nulle (pHPZC) ………..….…………….79
V.2.2.2. Fluorescence par rayons X (FX)……………………………….…….…...…..80
V.2.2.3. Photométrie d’absorption atomique……………..………………….……..….80
V.2.2.4. Surface spécifique (SBET)………………………………..…………..…….….80
V.2.2.5. Microscopie électronique à balayage (MEB)……………………….……..….80
V.2.2.6. Diffraction des rayons X (DRX)…………………………………...….….…..80
V.2.2.7. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ………..….….….81
V.2.2.8. Photométrie à flamme……….…………………………………….……….....81
V.2.2.9. Détermination du pH ………….………...………………………..…….….…81
V.2.2.10. Teneurs en solides (totaux (ST) et volatils (SV))………….….……...….…..81
V.2.2.11. Détermination d’azote ammoniacale ……………………………....…….….82
V.2.2.12. Alcalinité…………………..…………………………………………….…..82
V.2.2.13. Acides organiques……………………..………………………………….…82
V.2.2. Adsorption ………………...………………………………………………………..83
V.2.2.1. Préparation des adsorbats (polluants)………….……………………….....….83
V.2.2.2. Essais d’adsorption…………………………………………………..…….....84
V.2.3. Digestion anaérobie…………………………………………………………..……..85
V.2.3.1. Protocole pour la détermination du potentiel méthanogène (BMP)………….85
V.3. Conclusion………………………………………………………………...…………….88
Références……………………………………………………………………………...……88
Chapitre VI : Etude expérimentale : Résultats et discussions……………………………90
VI .1. Introduction ………………………………………………………..………….…….…91
VI.2. Résultats et discussions …………………………………………………...……………91
VI.2.1. Caractérisation physico-chimique …………………………………………..….…91
VI.2.2. Essais d’adsorption…………………………………………………………...….103
VI.2.2.1. Bleu de méthylène………………………………...…………………...…103
VI.2.2.2. Cristal violet…………………………………………………………..…112
VI .2.3. Digestion anaérobie…………………………………………...……………….121
VI .2.3.1. Production de biogaz…………………………………………………..121
VI .2.3.2. Production du méthane (CH4)……………………………………........122
VI .2.3.3. Représentativité de cette étude par rapport à d'autres études sur production de biogaz en utilisant déchets lignocellulosiques………………………………..124
VI .3. Conclusion…………………………………………………………………………….125
Références…………………………………………………………………………………..126
Conclusion générale………………………………………………………………………....131
Annexes…………………………………………………………………………………..….Côte titre : DCH/0034 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1ARuTVF61A8qtr_X0vXYaCpRI4c7C2RRE/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DCH/0034 DCH/0034 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
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