Memoire Online - Valorisation des déchets agricoles issus des épluchures de musa acuminata en bioadsorbant pour l’adsorption du bleu de méthylène en solution aqueuse.

La technologie de séparation par adsorption constitue aujourd'hui une des méthodes de séparation la plus importante. Elle est largement utilisée pour la séparation et la purification des gaz et des liquides dans des domaines très variés, allant des industries pétrolières, pétrochimiques et chimiques, aux applications environnementales et pharmaceutiques, le traitements de l'air, des eaux et des effluents pour l'élimination des polluants, le séchage, la production de médicaments, etc.

Dans le cas du traitement des eaux, les applications sont multiples. On trouve par exemple (Naima, 2016) :

· le traitement des eaux potables pour enlever les goûts et odeurs résiduelles ;

2.8. Matériaux adsorbants

La littérature rapporte que plusieurs matériaux et solides sont utilisés comme adsorbants pour traiter l'eau. Cependant, seul les solides et/ou les matériaux répondant à la définition de Chenine (2012) peuvent avoir des intérêts pratiques un adsorbant est un solide microporeux présentant des surfaces par unité de masse importantes (de 100 m²/g et jusqu'à ou plus de 1000 m²/g) afin de maximiser la capacité d'adsorption (quantité adsorbé par unité de masse d'adsorbant).

Un adsorbant est caractérisé par un certain nombre de propriétés physiques telle que : la porosité interne, la masse volumique de la particule, la surface spécifique des pores, le rayon moyen des pores et la capacité théorique d'adsorption, correspondant à la quantité maximale de soluté qui peut être adsorbée dans les conditions opératoires par unité de masse d'adsorbant frais.

Le choix des adsorbants dépend étroitement des applications visées. D'une manière générale, l'évaluation des qualités d'un adsorbant peut être basée sur plusieurs critères notamment la capacité, la sélectivité, la régénérabilité, la cinétique, la résistance et le coût de fabrication.

Les sélectivités sont des capacités relatives d'adsorption des constituants par rapport à d'autres constituants.

Pour les procédés avec régénération in situ, les adsorbants doivent être faciles à régénérer.

La recherche des meilleurs coûts pour les procédés d'adsorption conduit à l'utilisation de cycles d'adsorption de plus en plus rapides afin d'augmenter les productivités horaires et diminuer les investissements.

Les adsorbants doivent être résistants à l'attraction, au changement de conditions opératoires et aux éventuelles attaques des différentes impuretés présentes pour assurer des durées de vie suffisantes.

Le coût des adsorbants peut représenter une part importante de l'investissement global d'un procédé et il peut même devenir un critère primordial dans certaines applications de traitement des eaux.

Il existe dans la littérature les adsorbants industriels et les bioadsorbants. Les premiers se sont révélés être les adsorbants parfait à l'occurrence du charbon actif qui est l'adsorbant le plus polyvalent. De nombreux travaux font ressortir son efficacité, mais son utilisation reste limitée à cause des difficultés de sa régénération et de son coût élevé.

Pour cette raison, de nouveaux matériaux (bioadsorbants) peux coûteux font l'objet de plusieurs recherches ces dernières années. Ces nouveaux matériaux tirent leurs origines de l'utilisation des matériaux précurseurs, disponibles localement à partir des sources naturelles renouvelables, comme les déchets agro-industriels ayant des propriétés intrinsèques qui leur confèrent une capacité d'adsorption.

Ce sont des déchets végétaux tels que l'écorce de pin, l'écorce d'hêtre, la bagasse de canne à sucre, le vétiver, les pulpes de betterave, les fibres de jute, de noix de coco et de coton, les noyaux de tamarin, le sagou, les écorces de riz, la biomasse bactérienne morte ou vivante, les algues, les levures et les champignons (Chawki, 2014 ; Kifuani et al., 2018).

Les zéolites, les gels de silice et les alumines activées font aussi partis des adsorbants industriels. Notons que les biosorbants peuvent être regroupés en deux catégories : les biosorbants d'origine aquatique et ceux provenant du secteur agro-industriel. Le tableau 6 présente les différents bioadsorbants et les adsorbats utilisés au cours de ces dix dernières années.

Les bioadsorbants agro-industriels regroupent les matériaux d'origine végétale, qui sont riches en tanins qui, grâce aux groupements polyhydroxy-polyphénol, leur confère une grande efficacité dans la rétention des polluants. Leur capacité d'adsorption est en général attribuée aux polymères qui les constituent. Par ordre d'abondance décroissant, ces polymères sont la cellulose, l'hémicellulose, les pectines, la lignine et les protéines. En moyenne, la matière ligno-cellulosique contient 40-60% de cellulose, 20-40% d'hemicelluloses et 10-25% de lignine (Chawki, 2014 ; Nouacer, 2015).

N°	Adsorbants / Matériaux	Adsorbats	Références
	1. Albizzia Lebbeck	Bleu de méthylène et Bleu de coomassie G-250	Benaouda et Bentaiba, 2016
	2. Argile de Safi	Bleu de Méthylène	Karim et al, 2010
	3. Arundo donax	Bleu de Méthylène	Kharfallah et Fratsa, 2017
	4. Cendres volantes et les mâchefers	Red195 et Bleu de méthylène	Aarfane et al, 2014
	5. Coquilles d'oeufs	Bleu brillant (E133), Jaune (E102) et Rouge cochenille (E124)	Yeddou et al, 2012
	6. Cucumeropsis mannii Naudin	Bleu de Méthylène	Kifuani et al., 2018
	7. Epluchure de pomme de terre	Bleu de méthylène	Boumchita et al, 2016
	8. Eucalyptus Libanais	Bleu de Méthylène	Abdallah et al, 2016
	9. Grignons d'olives	Rouge Congo	Nait et al, 2016
	10. Kaolin ,diatomite	Bleu de Méthylène	KHALDI et al,
	11. Kaolin, racines de Calotropis procera et Noyaux de dattes	Rouge Congo et Violet de gentiane	MEROUFEL, 2015
	12. Les feuilles de palmier et les déchets des dattes	Bleu de Méthylène	Ben Haoued, 2017
	13. Les graines de chardon de lait	Bleu de Méthylène	Chawki 2014
	14. Noyaux des dattes	Bleu de méthylène	Dbik, et al, 2014
	15. Peaux d'Orange et de Banane		Khalfaoui, 2012
	16. Sciure de bois	Rouge basique Neutral Red Bleu de méthylène	Belaid et al, 2011 Kifuani, 2013
	17. Sciure de bois d'eucalyptus (Eucalyptus globulus)	Rouge Congo	Venkat et al, 2013.
	18. Tiges de Chardons	Bleu de Méthylène	Zoubida SMAHI, 2017
	19. Noyaux des dattes et Grignons d'olives		Aksas, 2013

L'évaluation de l'efficacité d'un adsorbant est réalisée par la détermination de la capacité d'adsorption du matériau et des paramètres liés à la cinétique d'adsorption. La capacité d'adsorption permet de dimensionner l'adsorbeur, en termes de quantité de matériau nécessaire, tandis que la cinétique permet l'estimation du temps de contact entre le sorbant et les polluants.

Valorisation des déchets agricoles issus des épluchures de musa acuminata en bioadsorbant pour l’adsorption du bleu de méthylène en solution aqueuse.

2.7. Applications de l'adsorption

2.8. Matériaux adsorbants