Étude de l’élimination de polluants dans l’eau sur des déchets valorisables par adsorption et catalyse hétérogène

Abstract

Dans cette étude, quelques charbons activés ont été préparés à partir de sciure de bois et résidu de café, en utilisant le NaOH et H3PO4 comme agent d’imprégnation, un plan factoriel complet 23 a été adopté pour optimiser et déterminer les effets d'interaction de certaines conditions de préparation d’où l’efficacité d'élimination vers l'Erythrosine (E127), le Bleu de méthylène (BM) et le Méthyle orange (MO) dans les systèmes simples et binaire a été sélectionnée comme mesure d'optimisation. Les résultats ont montré que les adsorbants préparés à base de sciure de bois et résidu de café possèdent des surfaces spécifiques importantes estimées à 991 m2.g-1 et 725 m2.g-1 respectivement. Des capacités d’adsorption très élevés ont été enregistrés dans cette étude pour le charbon actif a base de résidu de café; jugé comme l’adsorbant le plus performant ; pour les deux systèmes: 280 mg.g-1 pour BM et 100 mg.g-1 pour MO dans le système monosoluté et 440 mg.g-1 pour BM et 200 mg.g-1 pour MO dans le système binaire. La cinétique d'adsorption pour les deux adsorbants envers tous les colorants a été correctement décrite par le modèle de pseudo-second ordre. Quant à la modélisation d’isotherme, Le modèle de Langmuir semble être le plus adéquat pour décrire les données expérimentales. Dans cette étude nous avons aussi préparé deux photocatalyseurs, un préparé à la base de charbon actif et oxyde de Zinc (Zn-CA4) et l’autre a la base de résidu de café et TiO2 (RC-T-800), les deux photocatalyseurs ont révélé une très bonne efficacité pour la dégradation du MO. Le meilleur taux d’élimination a été enregistré pour une concentration initiale de 10mg.L-1 avec 77% au bout de 170 min à pH neutre ou acide pour le Zn-CA4 et a presque 100% en seulement 60 min pour le RC-T-800 à pH basique. Les résultats ont montré aussi que l'augmentation de la concentration initiale de colorant diminue le taux de dégradation pour les deux photocatalyseurs et les réactions suivent une cinétique de pseudo premier ordre.