Dépollution des eaux urbaines par les nanochitosanes et les biofilms

Abstract

Les rejets des industries du textile et les eaux usées urbaines drainent de grandes quantités de colorants et de métaux lourds qui représentent un risque potentiel de santé publique. L’objectif de cette étude c’est de proposer un traitement d’assainissement de ces eaux basé sur l’utilisation de nanochitosanes issus de chitine extraite des déchets de crevettes (carapaces) et de biofilms élaborés avec des souches bactériennes isolées localement à partir de criquet pèlerin. Le principe de cette dépollution des eaux repose sur le phénomène de l’adsorption. La méthodologie adoptée a consisté à analyser le chitosane par microscopie électronique à balayage, par infra rouge de Fourier, en déterminant le degré de désacétylation et le potentiel zéro ; identifier par PCR les souches isolées et évaluer leur capacité à produire des exopolysaccharides générateurs de biofilms. Les biomatériaux préparés ont été testés pour leur pouvoir d’adsorption de colorants (rouge congo, bleu de méthylène) et de métaux lourds (nickel, cobalt) en fonction du temps, du pH et de la concentration en ces polluants dont la cinétique d’adsoprtion a été suivie selon le pseudo premier et second ordre, ainsi que selon le modèle de diffusion intraparticulaire. Les résultats obtenus indiquent que l’élimination des polluants est très efficace et rapide dans les 30 premières minutes, avec des pH optimaux d’adsorption du bleu de méthylène et du rouge congo par le chitosane égaux à 4 et à 6, respectivement ; tandis que l’élimination du nickel par le nanochitosane est meilleure à pH 9. L’étude de la cinétique d’adsorption a montré que le processus d’adsorption s’effectue selon le modèle pseudo second ordre pour tous les polluants. Les isothermes d’adsorption de Freundlich et de Langmuir ont permis de décrire le phénomène d’adsorption des polluants qui ont été quasi totalement éliminés. En conclusion, il apparaît que le chitosane, le nanochitosane et les biofilms sont efficaces pour l’adsorption des colorants et des métaux lourds. L’ensemble des observations faites dans ce travail constituent un argument en faveur de l’utilisation de biomatériaux locaux sans valeur marchande pour l’assainissement des eaux usées urbaines.