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Développement et mise en oeuvre de nouveaux matériaux adsorbants d'anions à base de ferrihydrite ou d'Hydroxydes Doubles Lamellaires intégrés dans un gel d'alginate
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Zhao, Lulu |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | La pollution des eaux constitue actuellement une preoccupation majeure aussi bien d’un point de vue sanitaire qu’environnemental. Afin d’y remedier, des procedes de depollution efficaces, economiques et durables sont constamment developpes et l’adsorption reste une methode largement utilisee dans le traitement des eaux usees. De nombreux travaux sont consacres a l’adsorption des polluants cationiques, mais le developpement de supports adaptes pour interagir avec les contaminants anioniques est moins aborde. L’objectif principal de ce travail de these est de mettre en forme deux adsorbants anioniques : l’HDL (hydroxyde double lamellaire) Mg/Al et la ferrihydrite deux-lignes, et les associant a un gel d’alginate pour produire des materiaux composites pouvant etre mis en oeuvre dans des reacteurs specialises pour l’elimination de contaminants anioniques. Les resultats de l’adsorption en reacteur batch sur les HDL et la ferrihydrite ont montre une bonne efficacite pour l’elimination de certains anions. La ferrihydrite possede une capacite plus importante que les HDL pour l’elimination des anions inorganiques. L’augmentation du rapport Mg/Al dans l’HDL a favorise l’adsorption du methyl orange (MO) ; un rapport Mg/Al de 3 (L3) a ete selectionne pour la suite du travail. Deux protocoles ont ete evalues pour associer les solides a un gel d’alginate : l’encapsulation et la synthese interne dans le gel. La nature des cations reticulant et la creation de la macroporosite ont ete etudiees. L’encapsulation du solide a diminue legerement la capacite d’adsorption des anions, cependant, la creation de la macroporosite permet de compenser cet effet du gel d’alginate. Les etudes sur l’adsorption du MO avec les billes encapsulees ont montre que l’augmentation de la taille des billes et de la quantite du solide L3 encapsulee a ete accompagnee par une diminution de la capacite d’adsorption du MO. Le remplacement du reticulant Ca2+ par Ba2+ a permis de renforcer la structure du gel et ameliorer la cinetique d’adsorption du MO, mais a entraine une diminution de la capacite d’adsorption. La caracterisation des supports prepares par synthese interne a montre une structure des solides differente des materiaux attendus (L3 ou ferrihydrite) avec par consequence une reactivite differente. Des mecanismes d’elimination des anions organiques et inorganiques ont ete proposes selon les differents adsorbants etudies. Les billes ferrihydrite/alginate preparees par encapsulation ont presentes globalement une bonne capacite de retention des anions notamment pour les anions inorganiques (phosphate, chromate et arseniate). Tandis que celles preparees par synthese interne ne fixent que les arseniates et les phosphates par differents mecanismes essentiellement la precipitation des anions a la surface des oxyde et oxy-hydroxydes de fer. L’adsorption du MO en reacteur filtrant ouvert a montre que l’augmentation du debit d’alimentation a un effet negatif sur l’adsorption alors qu’une concentration initiale plus grande favorise l’adsorption ce qui est en concordance avec les resultats obtenus en reacteur batch. Un taux de regeneration de 30% des billes ferrihydrite/alginate macroporeuse (BPENFh-Ba) a ete observe en reacteur batch en utilisant une solution de chlorure d’ammonium avec la possibilite de reutiliser l’adsorbant plusieurs fois.Ce travail confirme les performances et la possibilite d’utiliser des materiaux composite d’HDL ou ferrihydrite dans un gel d’alginate pour l’elimination de composes anioniques contenus dans des eaux usees. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01508515/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
