Étude de l’élimination du chrome VI et de la tétracycline par adsorption sur une argile locale brute et thermiquement modifiée

Abstract

Notre travail avait pour but l’élimination du chrome VI et de la tétracycline (TC) par un procédé d’adsorption sur une argile locale du littorale Mostaganemois brute et thermiquement modifiée. L’analyse DRX et IRTF a montré la prédominance du quartz et de la calcite dans la composition de notre argile ajouter à une phase d’oxyde de fer avec une concentration inferieure. Quant au pH zéro charge, il est estimé autour du pH=8. L’adsorption du chrome VI et de la tétracycline est très rapide au cours des cinq premières minutes, pour l’ensemble des échantillons bruts et modifiés. Les courbes tendent par la suite vers un palier. L’équilibre est atteint à l’issue de 20 minutes de contact. Le modèle de pseudosecond ordre est en bonne adéquation avec nos données cinétiques. Les isothermes à l'équilibre mettent en évidence une stabilité de la quantité adsorbée avec la température, la fixation du chrome VI et de la tétracycline, semble due aux forces d'interaction mises en jeu, pour chacun des matériaux. Les isothermes sont de type L pour le chrome VI et semblent être de type VI pour la TC, l’adsorption du chrome IV n’est pas décrite ni par le modèle de Freundlich et ni de celui de Langmuir par contre celle de la TC est mieux décrite par le modèle de Freundlich avec une détermination de 0,954. L’étude thermodynamique montre que l'adsorption du chrome IV ainsi que celle de la tétracycline, obéit à un processus exothermique non spontané.

Increased production and consumption of drugs influences water pollution. Recent years have seen a significant increase in the consumption of non-prescription medicines, among which, are a large group of antibiotic drugs, in addition to heavy metals. Several studies have been showing that a wide variety of pharmaceuticals are present in water wastes and are thus a matter of serious concern in the public health. One of the most frequently detected drugs in the environment is Tetracycline and chromium VI. Therefore, alternative methods are sought, among them adsorption, as it has been found to be potentially an effective and attractive process for the wastewater treatment because of low operational cost and high efficiency in the preconcentration processes using natural adsorbents such as humid substances, organic materials, soils and clay minerals. Recently, clay minerals have been attracted much attention by many researchers and industrialists in different fields of application, in addition of their easy availability and low-cost, clay minerals has remarkable physical and chemical properties such as thermal stability, elasticity, high absorption capacity, specific surface area, catalytic properties…etc, and an abundance and capacity to retain pollutants, which make them the scientists objective for several studies and applications in the industrial, petrochemical fields and waste water treatment. In this perspective, the objective of this work is to study the adsorption efficiency of local modified sandstone mineral clay to eliminate chromium VI and an antibiotic drug “Tetracycline” from waste waters. The thesis is divided into two major chapters: - The first chapter covers theoretical considerations on chromium, tetracycline, the adsorption phenomenon and an overview on clays. - The second chapter brings together the part, materials and methods as well as all the results of the adsorption study. The thesis is closed with a general conclusion and recommendations.