Valorisation de la poussière de coton comme biosorbant pourletraitement des eaux usées

Abstract

L’industrie textile est l’une des principales sources de pollution environnementale, notamment par le rejet d’eaux usées contenant des colorants synthétiques difficilesàdégrader. Face à ce problème, la recherche de solutions économiques et durables pour letraitement de ces effluents s’avère primordiale. Dans cette optique, notre travail s’inscrit dans une démarche de valorisation de la poussière de coton, un déchet textile souvent négligé, en tant que biosorbant naturel pour l’élimination du Bleu de Méthylène(BM) des eaux contaminées. Les analyses de caractérisation ont montré que le biosorbant préparé présente une bonnecapacité adsorbante, avec un indice d’iode de 106,62 mg/g et un indice de BMde 178,61mg/g. Les meilleures performances d’adsorption ont été obtenues pour un temps de contact de 30 min, un pH de 6 et une dose de 0,15 g, conduisant à un rendement d’élimination supérieur à 98 %. L’étude des isothermes d’adsorption a montré que lemodèle de Freundlich décrit le mieux les données expérimentales, tandis que le modèlede Langmuir a permis d’estimer une capacité maximale d’adsorption (qmax) de 322,58mg/g. Par ailleurs, l’étude cinétique a révélé que le processus suit un modèle de pseudo- second ordre, et l’étude thermodynamique a confirmé que l’adsorption est spontanéeet favorable. Mots-clés : Déchets textiles, poussière de coton, biosorbant, Bleu de Méthylène (BM), adsorption, isothermes d’adsorption, Langmuir, Freundlich. Abstract: The textile industry is one of the major sources of environmental pollution, particularly due to the discharge of wastewater containing synthetic dyes that are difficult to degrade. In response to this challenge, the search for cost-effective andsustainable solutions for treating these effluents has become essential. In this context, the present work focuses on the valorization of cotton dust, a commonly neglected textilewaste, as a natural biosorbent for the removal of Methylene Blue (BM) fromcontaminated water. The characterization analyses showed that the prepared biosorbent exhibited goodadsorption properties, with an iodine number of 106.62 mg/g and a methylene blue indexof 178.61 mg/g. The optimum adsorption conditions were achieved at a contact timeof 30 min, pH 6, and a biosorbent dose of 0.15 g, resulting in a removal efficiency of morethan 98%. Adsorption isotherm analysis indicated that the Freundlich model providedthe best fit to the experimental data, while the Langmuir model estimated a maximumadsorption capacity (qmax) of 322.58 mg/g. Furthermore, the kinetic study revealedthat the adsorption process follows the pseudo-second-order model, and the thermodynamicstudy confirmed that the adsorption process is spontaneous and thermodynamicallyfavorable. Keywords: Textile waste, cotton dust, biosorbent, Methylene Blue (BM), adsorption, adsorption isotherms, Langmuir, Freundlich. االملخص.على تحتوي عادمة مياه تصريف بسبب اًص وخصو ،البيئة لتلوث الرئيسية المصادر من واحدة النسيج ناعةًتتعد هذه لمعالجة ومستدامة التكلفة حيث من فعالة حلول عن البحث بحًأ ،التحدي ولهذا .تحللها يصعب ناعيةًباغًأ تتهمل نسيجية نفايات وهو القطن غبار اتتالل على الحالي العمل يركز ،السياق هذا في.ضروريصاأمصرا العادمة المياه الزرقاء الميثيلين باةً لزالة طبيعية حيوية ةًكما غالبصا) BM) الملوثة المياه من. بلغ حيث ،ممتازة امتصاص بخصائص تتمتع المستعدة الحيوية يةًالمتصا المادة أن التصنيف تحليلت أظهرتللمتصاص المثل الظروف تحقيق تم وقد .غ/ملغ 178.61 الميثيلين أزرق ومؤشر ،غ/ملغ 106.62 فيها اليود عدد وقيمة ،دقيقة 30 قدره تلمس زمن عند pH مما ،غرام 0.15 تبلغ الحيوية يةًالمتصا المادة من وجرعة ،6تبلغمع أفضل بشكل يتناتب فرويندلش نموذج أن المتصاص منحنى تحليل أظهر.%98 عن تزيد إزالة كفاءة عنأتفر