Caractérisation et valorisation des boues des stations d’épuration des eaux usées

Abstract

L'objectif de la présente étude porte sur la valorisation d’un déchet urbain très abondant ; les boues des stations d’épurat ion des eaux usées urbaines, dans le domaine de la dépollution des rejets industriels. Une série de techniques d’analyse et de caractérisation ont été réalisées dans le présent travail, telles que les méthodes de détermination des propriétés physico-chimiques, la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier IRTF et la microscopie électronique à balayage (MEB) pour obtenir des informations sur leurs structures et leurs compositions. Dans le but d'étudier les performances de ce nouveau matériau, nous avons étudié l'adsorption du bleu de méthylène à partir de solutions synthétiques. Une série d'expérience en mode batch a été effectuée sur certains paramètres tels que: la concentration initiale en colorant, la masse de la boue, le temps de contact, le pH et la température. Les essais de rétention en mode statique du bleu de méthylène sur les deux matériaux obtenus, ont donné une capacité maximale d’adsorption (à 20°C à concentration initiale de 20 mg/l) de l’ordre de 16.65 mg/g pour la boue activée chimiquement et 11,84 mg/g pour la boue séchée. La modélisation des résultats expérimentaux a été étudiée à l’aide des modèles cinétiques et des isothermes d’adsorption. La modélisation des cinétiques du bleu de méthylène montre que la cinétique de pseudo-second ordre décrit mieux les résultats expérimentaux et l’étude thermodynamique révèle que le processus de sorption de BM par les boues d’épuration est spontané et endothermique. L’application des modèles connus de Langmuir, Freundlich et de Temkin ont permis de décrire les isothermes d’adsorption du bleu de méthylène, L’ident ificat ion de mécanisme de rétention de ce dernier montre que l’adsorption du colorant étudié est bien décrite par le modèle de Langmuir.