Bioremédiation des milieux aquatiques: Application à des polluants modèles

Abstract

L’algue verte « Ulva lactuca » notée "U" et l’algue brune «Cystoseira stricta » notée "CS", étudiées dans le cadre de cette recherche proviennent de la côte Mostaganémoise et constituent des ressources abondantes et localement disponibles à faible coût. Cette thèse a pour objectif de valoriser le potentiel de ces biomasses algales pour le traitement d’effluents industriels chargés en polluants métalliques, dans une démarche de recherche de procédés applicables au traitement des eaux usées. La première étape consistait à préparer et à déterminer les propriétés physicochimiques des matériaux parmi eux, la caractérisation de la structure morphologique par l’examen du MEB et l’analyse fonctionnelle au moyen du spectre IRTF, essentiellement, la modification par traitement à la chaleur et activation chimique de ces précurseurs adsorbants ont permis d’augmenter la surface spécifique et de développer les sites actifs à la surface de ces matériaux. La seconde étape de cette étude, est l’application des matériaux synthétisés afin d’évaluer leur performance dans l’élimination de polluants métalliques en solutions aqueuses par une technique simple qui est l’adsorption et ce, afin d’affirmer son applicabilité d’adsorption en tant qu’opération unitaire. La biosorption des ions métalliques Cr(VI) et Cd(II) a été entreprise en milieu dispersé par lots(en mode Batch) à la fois sur les matériaux natifs et modifiés. Afin d’optimiser les paramètres des conditions opératoires, l’étude de l’adsorption conçoit à discuter les effets du temps de contact, pH et la concentration initiale à la fois, de l’adsorbant et l’adsorbat. L’effet de la température a permis de réaliser une étude thermodynamique pour définir la nature des phénomènes d’adsorption. En outre, le modèle cinétique du second ordre et d’isothermes d’adsorption (Langmuir et Freundlich) sont utilisés pour l’évaluation de la capacité des supports naturels et modifiés (U105, CS105, UC, UCP, CSC et CSCP) à adsorber ces polluants inorganiques.Les résultats expérimentaux ont montré un ajustement approprié pour le modèle de Langmuir, typique d’une adsorption monocouche. Les valeurs de ΔG° et ΔH° montrent que le processus d’adsorption étudié est spontané et endothermique. Les matériaux utilisés ont montré une bonne affinité vis-à-vis des deux polluants avec des capacités d’adsorption satisfaisantes, cette capacité a considérablement évolué par la modification, compte tenu des résultats, l’algue verte et brune modifiée semble avoir plus d’affinité pour séquestrer des quantités en cadmium bivalent qu’en chrome hexavalent. Les bioadsorbants préparés à partir des algues marines se sont révélés efficaces pour l’adsorption du chrome VI et du cadmium bivalent, et apparait comme un matériau prometteur pour le traitement à moindre charge des eaux usées contenant des métaux lourds dans la mesure où les matériaux sont faciles à préparer, proviennent de matières végétales largement disponibles à faibles coûts. .