Valorisation d’un déchet pour la dépollution des eaux

Abstract

L’objectif de cette étude consiste en la préparation de charbons actifs à partir des déchets de marc de café afin d’obtenir un produit applicable dans le traitement des eaux et particulièrement sur trois polluants, un médicament présent fréquemment dans les rejets issus des industries pharmaceutiques qui est le paracétamol (PCM), et deux colorants appartenant à deux familles différentes, le bleu de méthylène (BM), et l’acide vert 25 (AG25). Comme le marc de café brut (MC) n’a pas de propriétés adsorbantes particulièrement intéressantes, nous avons donc procédé à une activation thermique pendant un temps donné, ce qui nous a permis d’obtenir un matériau qu’on a appelé, le MCAT puis par voie thermo-chimique qu’on a nommé MCAC. Afin de pouvoir faire une étude comparative entre le MC, le MCAT et le MCAC, nous avons utilisé les différentes techniques de caractérisation qui sont : DRX, FT-IR, MEB et BET, indice d’iode, indice de bleu de méthylène et pHpcz. Les matériaux obtenus présentent des propriétés d’adsorption fort intéressante avec de bonnes surfaces spécifiques pour MC, MCAT et MCAC respectivement. L’analyse effectuée sur ces matériaux a révélé que ces derniers sont des composés ligno-cellulosiques. L’étude par adsorption a été effectuée en fonction du pH, la concentration du polluant, le temps de contact, la dose de l’adsorbant et la température. L’élimination du paracétamol, bleu de méthylène et acide vert 25 a été suivie par spectrophotométrie UV-visible. Le MCAC a donné les meilleurs taux d’élimination pour les deux polluants PCM et AG25, ce mode de traitement nous a permis d’augmenter le pourcentage d’adsorption de 20 à 98% pour le PCM, et de 27 à 90% pour l’AG25, contrairement au BM qui est parfaitement éliminé par les trois adsorbants, avec un pourcentage d’élimination de 81, 88, et 92% par le MC, MCAT, et MCAC respectivement. Les isothermes d’adsorption obtenus vérifient le modèle de Freundlich spécifique à une adsorption maximale des trois polluants indiquant l'hétérogénéité des trois matériaux et la couverture multicouche des polluants sur les adsorbants MC, MCAT, et MCAC. La réaction d’adsorption des trois polluants suit une loi cinétique du pseudo second ordre. La capacité d’adsorption initiale des polluants PCM, BM, et AG25, confirme l’hypothèse de la cinétique, puisque la valeur obtenue graphiquement correspond à celle trouvée expérimentalement. Notre objectif est de réutiliser et valoriser un déchet agroalimentaire qui aurait pu être nuisible pour l’environnement, et en faire un moyen de traitement sur différents polluants, ce principe est à la fois économique et écologique.