Etude du potentiel d’utilisation des résidus agroalimentaires pour récupération et adsorption des métaux lourds

Abstract

L’objectif de cette étude est l’adaptation d’un déchet naturel lignocellulosique « grignons d’olive » avec les techniques électrochimiques d’élimination des métaux lourds « chrome hexavalent » dans l’eau et la comparaison de cette technique avec l’adsorption chimique. Pour commencer, on a prétraité et broyé les grignons d’olive, puis on a préparé des composites conducteurs de GON/PANI par la technique de polymérisation in-situ à différents pourcentages de PANI et GON. Une série de caractérisation par spectroscopie infra rouge (FTIR), diffraction des rayons X (DRX), Granulométrie laser, microscopie électronique à balayage (MEB-EDX), analyse thermo gravimétrique (ATG/DSC), fluorescence X (FRX) et la conductivité électrique, a été réalisé sur les GON, la PANI et les composites conducteurs, afin de déterminer les fonctions de surface et les composites de meilleurs propriétés. On fonction des résultats obtenus par ces caractérisations, on a choisi le composite qui entre dans la fabrication de l’électrode de travail. Des essais d’adsorption en système batch du Cr (VI) sur les grignons d’olive, la PANI-HCl et les différents composites préparés sous l’effet de plusieurs paramètres tel que le temps de contact, la concentration initiale du chrome hexa valent, et le pH de la solution ont été réalisés. Une étude cinétique nous a permis de constater que l’adsorption suit le modèle cinétique du pseudo second ordre et l’étape limitante de l’adsorption est la diffusion intraparticulaire. La modélisation des isothermes d’adsorption a donné une information que l’adsorption du Cr (VI) sur les différents matériaux préparés suit le modèle de Freundlich. Les valeurs de l’énergie moyenne d’adsorption E, calculées dans le cas du modèle d’isotherme de D-R, pour tous les matériaux composites impliqués dans la récupération de Cr (VI) nous indiquent que l’adsorption est dominée par le phénomène de diffusion intra particulaire (158,11 KJ/mol pour 100% GON et 129,1 KJ/mol pour les autres adsorbants) ce qui confirme les résultats de l’étude cinétique. Finalement, dans une cellule électrochimique, on a réalisé des tests d’adsorption, et d’électrosorption dans des conditions expérimentales différentes. Ce qui nous a permis d’effectuer une comparaison entre les deux procédés par une étude cinétique à l’aide des modèles utilisés dans la première partie