Synthèse de littérature sur l'utilisation de biosorbants pour l'épuration des effluents liquides chargés en polluants organiques et minéraux

VI Modification des biosorbants

VI.1. Justification de la modification des biosorbants

De par la présence de certaines fonctions chimiques à leurs surfaces, les biosorbants démontrent un potentiel adsorbant naturel vis-à-vis d'un grand nombre de substances organiques et inorganiques. La performance de certains biosorbants est telle qu'ils arrivent à concurrencer les charbons actifs. Cependant, l'utilisation de certains biosorbants revêt des difficultés techniques qu'il convient de souligner. En particulier, les sous produits du bois (écorce, sciures) en plus de colorer l'eau à traiter, ont une capacité élevée de gonflement et de rétention d'eau qui diminue le pouvoir sorbant de ces matériaux. Le Tableau 7 présente les valeurs de ces paramètres pour trois matériaux. Les désavantages liés à la capacité de rétention d'eau et le gonflement résident dans le fait que plus le premier est élevé, moins grande est la capacité d'adsorption, tandis que le second nécessite un surdimensionnement de la taille de l'installation de traitement.

Tableau 7 : Capacité d'hydratation de quelques biosorbants

Biosorbants Gonflement CRE Vol. (ml/g) % (g.g^-1)

Fraction soluble (%) Références

Bagasse native 25 11 155 (mg/g COD) Joseph et al., 2007

Pulpe de betterave 17.9 --- 21.2 15 Reddad, 2002

Algue marine 21 7.4 88.1 (%) 8 Matheickal et al., 1998

Par ailleurs, la présence de certains cations comme K⁺, Na⁺, Ca²⁺ et le Mg²⁺ au niveau de la surface de la biomasse constitue aussi un facteur de réduction de son potentiel d'adsorption (Hawari et al., 2006). Car, le nombre de sites disponibles est en partie occupé par ces cations. De plus, le processus d'adsorption pour les biomasses est généralement lent, 42 heures ou plus dans certains cas. Ces matériaux naturels polluent par le relargage de substances telles que le carbone organique et certains cations. En conséquence, les chercheurs ont entrepris le développement de techniques pouvant améliorer la capacité d'adsorption ainsi que la tenue

Projet de Fin d'Etudes de Elmyre Clervil

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mécanique de ces matériaux. En effet, un prétraitement des biosorbants permet la libération d'un plus grand nombre de sites d'adsorption, en éliminant les élément indésirables au niveau de la surface utile de ces matériaux (Yan et al., 2000 ; Hawari et al., 2006). Plusieurs procédés de traitement ont ainsi été mis en oeuvre, parmi lesquels les traitements chimiques, physiques, biologiques ou la transformation des biosorbants en charbon actifs. Chacun de ces procédés modifie différemment les propriétés du matériau par conséquent.