Élimination des polluants organiques en solution aqueuse par un bioadsorbant fonctionnalisé

Abstract

Résumé Les coquilles d’oeufs (CO) contiennent une quantité élevée de carbonate de calcium (CaCO3), ce qui en fait un bioadsorbant idéal pour le traitement des eaux contaminés par de divers polluants organiques. De plus, la nature poreuse des coquilles d’oeufs confère à ce résidu un fort potentiel en tant qu’adsorbant notamment pour l’élimination des colorants présents dans les solutions aqueuses, tels que les colorants alimentaires. Cette étude s’intéresse donc à l’adsorption de colorant Noir Erichrome T(NET), reconnu pour sa toxicité, en utilisant des coquilles d'oeufs brute (COB) ou modifiée (COM). Ce choix repose sur les avantages que présente ce bioadsorbant : rapidité du processus, efficacité élevée et coût réduit. Les résultats montrent que le taux de décoloration du colorant NET atteint environ 96 % avec COB et 98 % avec COM, à pH neutre respectivement, avec une masse de bioadsorbant de 4 g pour COB et 1 g pour COM, et un temps d’équilibre de 30 min dans les deux cas. Par ailleurs, les résultats expérimentaux ont été analysés à l’aide de modèles d’adsorption et de cinétique. Les données obtenues s’ajustent bien aux modèles de Freundlich et à la cinétique du pseudo-deuxième ordre, avec des coefficients de corrélation proches de l’unité, indiquant une bonne adéquation aux systèmes étudiés. Abstract Eggshells (ES) contain a high amount of calcium carbonate (CaCO3), making them an ideal bioadsorbent for the treatment of water contaminated with various organic pollutants. Moreover, the porous nature of eggshells gives this waste material strong potential as an adsorbent, particularly for the removal of dyes present in aqueous solutions, such as food colorants. This study focuses on the adsorption of the dye Eriochrome Black T, (EBT), which is known for its toxicity, using raw (COB) or modified (COM) eggshells. This choice is based on the advantages offered by this bioadsorbent: rapid process, high efficiency, and low cost. The results show that the decolorization rate of the EBT dye reaches approximately 96 %with COB and 98 % with COM, at neutral pH, respectively, using 4 g of COB and 1g of COM, with a contact time of 30 minutes in both cases. Furthermore, the experimental results were analyzed using adsorption and kinetic models. The data fit well with the Freundlich model and the pseudo-second-order kinetic model, with correlation coefficients close to unity, indicating a good agreement with the studied systems. ملخص تحتوي قشور البيض (CO) على كمية عالية من كربونات الكالسيوم (CaCO₃) ، مما يجعلها مادة ممتصة حيوية مثالية لمعالجة المياه الملوثة بمختلف الملوثات العضوية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الطبيعة المسامية لقشور البيض تمنح هذا المخلف قدرة عالية كمادة مازة، خاصة لإزالة الأصباغ الموجودة في المحاليل المائية، مثل الأصباغ الغذائية . تهتم هذه الدراسة بإدمصاص الصبغة اسود إريوكروم تي (NET) ، المعروفة بسميتها، باستخدام قشور البيض الخام (COB) أو معدلة (COM) . ويعتمد هذا الاختيار على المزايا التي تقدمها هذه المادة الممتزة الحيوية، والتي تشمل سرعة المعالجة، الكفاءة العالية، والتكلفة المنخفضة . تظُهر النتائج أن نسبة إزالة الصبغة NET تصل إلى حوالي 96 ٪ بإستخدام COB و 98 ٪ بإستخدام COM ، عند قيم pH معتدل على التوالي، وباستعمال 4 غ من COB و 1 غ من COM ، مع زمن توازن يبلغ 30 دقيقة في كلتا الحالتين . من جهة أخرى، تم تحليل النتائج التجريبية باستخدام نماذج الإمتزاز والحركية. وقد أظهرت البيانات تطابقًا جيدًا مع نموذج فريندلش ومع الحركية من المرتبة الثانية الزائفة، حيث كانت معاملات الارتباط قريبة من الوحدة، مما يدل على توافق جيد مع الأنظمة المدروسة