Préparation et caractérisation de supports adsorbants à base d'argiles pontées et d'alginates

Abstract

L’objectif principal de ce présent travail consiste, à formuler et à caractériser une nouvelle génération de supports adsorbants sous forme de billes gélifiées hydrophobes à base de montmorillonites pontées et d’alginate (CIME-Al et COIME-Al). Celles-ci ont été utilisées dans l’adsorption, en systèmes discontinus puis en dynamique sur lit fixe, de trois polluants susceptibles de polluer les eaux à savoir le pentachlorophenol (PCP) et la safranine (polluants organiques) et du cadmium en tant que polluant inorganique modèle. A partir de plusieurs mélanges (argile pontée/alginate de sodium), nous avons préparé plusieurs classes de billes sphériques gélifiées de tailles différentes. Les différentes billes obtenues ont été caractérisées par la spectroscopie infra rouge à transformée de fourrier (FTIR), l’analyse thermique (ATD/ATG), La microscopie électronique à balayage (MEB), les mesures du taux d’humidité de la densité et de la taille des billes ainsi que les mesures du taux de gonflement et la détermination du rapport réel massique. Différentes formulations ont été testées en modifiant la quantité de l’argile pontée encapsulée ainsi que la taille des billes. Les effets des paramètres du rapport massique réel, du pH et de la concentration initiale sur les capacités d'adsorption des billes vis-à-vis des solutés utilisés ont été étudiés en réacteur discontinu. Les cinétiques d'adsorption et les isothermes d’équilibre d'adsorption ont également été étudiées et modélisées. En réacteur continu, les effets des différentes conditions opératoire notamment la hauteur du lit, la vitesse d’alimentation et la concentration initiale sur les courbes de percée ainsi que les quantités adsorbées du PCP par les billes sélectionnées ont été étudiés. Les courbes de percées ont été modélisées par emploi des modèles de Thomas et Clark.