Letteratura scientifica selezionata sul tema "Colorants – Élimination"

L'industrie textile utilise des colorants de synthèse toxiques qui polluent ses eaux résiduaires avec, parfois, des flux importants. Les procédés traditionnels les éliminent mal : ils sont peu iodégradables et la seule floculation, par exemple par des sels de fer, donne des résultats insuffisants. Or, en Algérie, la réutilisation agricole des eaux usées même industrielles est devenue une impérieuse nécessité. Le procédé proposé repose sur l'utilisation de sels d'aluminium ou, mieux encore, un polyhydroxyaluminium, associés à une bentonite de forage très fine présentant l'avantage d'être localement disponible et peu coûteuse. Quatre colorants ont été testés. Ils appartiennent à deux grandes familles : les colorants acides d'une part, Jaune Supranol 4GL et Vert Nylomine C8B et les colorants dispersifs d'autre part, Rouge Foron RDGL et Violet Foron S3RL. Les essais montrent que, si la bentonite seule ou les sels d'aluminium seuls présentent des efficacités insuffisantes, ces derniers du fait d'une mauvaise décantabilité des microflocs formés, l'association bentonite-aluminium permet d'éliminer les colorants en quasi totalité avec une excellente décantabilité. Les concentrations optimales à mettre en oeuvre sont relativement basses, de l'ordre de 13 mg/l de Al3+ et 250 mg/l de bentonite. Les coûts d'exploitation sont donc très raisonnables. Sur un effluent industriel réel, le procédé permet de passer d'une DCO de 770 mg/l à moins de 30 mg/l.

Les effluents industriels présentent une forte charge en pollution carbonée et en colorants qui nécessitent un traitement avant toute décharge dans le milieu récepteur. Dans cette étude, nous nous intéressons à la valorisation de jus cactus (Opuntia ficus indica) en tant que substance naturelle utilisée dans ce genre de traitement. Le procédé coagulation-floculation a été choisi pour introduire le jus de cactus comme un floculant biodégradable (bio-floculant). Le traitement est réalisé en deux étapes principales. L’ajustement de pH avec la chaux et/ou l’acide sulfurique puis la floculation avec le jus de cactus. Les paramètres qui ont été étudiés au cours de ce travail sont le pH, la turbidité, la DCO et l’absorbance des colorants de rejets textiles. Les résultats obtenus ont permis d’obtenir un taux d’élimination des colorants voisine les 90%, un pourcentage d’abattement de la turbidité de 97 % et une élimination de DCO d’ordre 66 %.

Ce travail porte sur l’étude de l’adsorption du colorant bleu de méthylène, colorant cationique utilisé dans la teinture du coton, du bois et de la soie sur l’argile brute et purifiée de la région de Safi (Maroc). Les essais d’adsorption ont montré que l’équilibre s’établit au bout de 20 minutes. Différents paramètres expérimentaux ont été analysés : pH, masse d’adsorbant et concentration initiale en colorant. Les résultats expérimentaux ont montré que l’adsorption du colorant bleu de méthylène sur l’argile brute et purifiée dépend du pH de la solution et de la concentration initiale en colorant. La capacité d’adsorption a été déterminée en utilisant les isothermes de Langmuir et Freundlich. La capacité maximale d’adsorption de l’argile brute est de 50 mg•g-1, celle de l’argile purifiée est de 68,5 mg•g-1. La cinétique d’adsorption du bleu de méthylène a été étudiée en utilisant les équations du pseudo-premier-ordre et pseudo-second-ordre. L’adsorption du colorant bleu de méthylène sur l’argile brute et purifiée peut être décrite par une cinétique du pseudo-second-ordre. L’effet de la température sur l’adsorption du colorant a été également étudié et les paramètres thermodynamiques ont été déterminés.

La pollution par les colorants est un problème majeur de l’environnement dans de nombreux pays, et c’est pourquoi, cette thèse avait pour objectif principal de tester les potentialités de la birnessite pour dégrader des colorants organiques. Dans un premier temps, nous avons déterminé les conditions opératoires adéquates pour obtenir des couches minces de birnessite Mn7O13 pure, avec une bonne reproductibilité de synthèse. La bonne réactivité spontanée de ces couches pour la dégradation et la minéralisation des colorants phénothiaziniques (Bleu de Méthylène, Azure A, Azure B, Azure C, Thionine), dans des conditions douces, a été démontrée. Cette dégradation se fait via une réaction de N-déméthylation suivie par une étape d’adsorption de la thionine qui est ensuite minéralisée en ions ammonium et nitrate. Leur réactivité spontanée est plus efficace pour la dégradation et la minéralisation de l’Indigo Carmine. Sans aucune étape d’adsorption de composé intermédiaire, il est possible de réutiliser les échantillons sans apport d'énergie. L’activation électrochimique a amélioré considérablement leur efficacité pour la dégradation des colorants phénothiaziniques, par l’absence de l’étape d’adsorption de la thionine, par rapport à la réactivité spontanée. En plus de leurs faibles besoins énergétiques, les échantillons de birnessite apparaissent très prometteurs au vu de leur efficacité prouvée lors des interactions réalisées dans une cellule à circulation de solution en flux continu. La birnessite en couche mince est un matériau très intéressant pour le développement d'une méthode simple et écologique appliquée au traitement des eaux usées chargées en colorants
Pollution of dyes is a great problem of the environment in many countries that is why the main objective of this thesis was to test the potential of birnessite to degrade organic dyes. Initially, we determined the adequate experimental conditions to obtain thin layers of pure birnessite Mn7O13, with good reproducibility of synthesis. The good spontaneous reactivity of these layers to degrade and mineralize phenothiazine dyes (Methylene Blue, Azure A, Azure B, Azure C, Thionine), under mild conditions, was demonstrated. This degradation is via a reaction of N-demethylation followed by an adsorption step of Thionine, which is then mineralized into ammonium and nitrate ions. Their spontaneous reactivity is more effective for the degradation and mineralization of Indigo Carmine. Without the adsorption step of an intermediate compound, it is possible to reuse these samples without energy supply. The electrochemical activation of the layers of birnessite has significantly improved their efficiency for the degradation of phenothiazine dyes, by the absence of the adsorption step of the Thionine, compared to their spontaneous reactivity. In addition to their low energy requirement, the thin layers of birnessite appear very promising because their proven efficacy in interactions carried out in a cell with a continuous flow of solution. The birnessite thin film is a very interesting material for the development of a simple and ecological method applied to the treatment of waste water loaded with dyes

Les déchets produits par l'industrie textile sont constitués de molécules organiques qui ne peuvent pas être traitées par les méthodes traditionnelles de dépollution. L'objective de ce travail est d'identifier, de comprendre et d'évaluer les mécanismes de dégradation des colorants azoi͏̈ques en présence de fer métallique en solution faiblement acide. Trois colorants de structure moléculaire spécifique ont été étudiés: orange II. Orange I et orange GG. De nombreuses techniques de caractérisation superficielle ont été utilisées pour la compréhension des phénomènes au niveau de la surface du fer métallique: spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et à réflexion externe, spectroscopie d'émission des photoélectrons (XPS), microscopie électronique à balayage (MEB). La spectroscopie UV-Visible et la spectrométrie d'absorption atomique (SAA) ont été utilisées pour l'analyse des solutions en contact avec le fer métallique. Les interactions entre le fer métallique et les solutions sans et avec colorant ont été étudiées. On note de très importantes relations entre le pH des solutions, la composition superficielle du fer métallique oxydé, la cinétique et les mécanismes de décomposition des colorants. A pH 3 une couche très fine se développe, constituée par FeO et Fe(OH)2 avec une épaisseur constante selon le temps de réaction. Par contre, à pH 5 les espèces mentionnées ne sont que des intermédiaires et la lépidocrocite (?-FeOOH) a été identifiée comme produit final d'épaisseur croissante selon le temps de réaction. La présence du colorant dans les solutions en contact avec du fer métallique ne produit pas de changements importants au niveau de la composition de la couche d'oxyhydroxydes formée. Néanmoins il génère des changements significatifs au niveau de la vitesse d'oxydation de la surface du métal. Les mécanismes de décomposition des colorants ont été mis en évidence. La première étape prend en compte l'adsorption du colorant grâce aux groupes sulfonates présents dans les molécules. Puis, une étape de réduction conduit à la rupture de la liaison -N=N- et à la formation de deux intermédiaires de type amine primaire. L'un d'eux reste adsorbé à la surface du métal et subit immédiatement les étapes suivantes de décomposition tandis l'autre intermédiaire est libéré dans la solution. Généralement, plus le potentiel en circuit ouvert (PCO) est négatif, plus la vitesse de décomposition des colorant augmente. Cependant, l'orange GG ne présente pas ce comportement. Des modifications de la composition de la couche superficielle oxydée sur le fer métallique produisent des changements dans la cinétique et aussi dans les mécanismes de réaction de décomposition des colorants
Wastes produced by textile industry involve strongly recalcitrant molecules which can be hardly degraded by water treatment technology. The aim of fuis work is to monitor, understand and evaluate the mechanisms of azo- dyes degradation in aqueous solution in the presence of metallic iron in weak acidic solutions. Three dyes with specific molecular structure were investigated: orange II. Orange 1 and orange GG. Surface and interface analytical techniques like: FTIR-external reflection spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy were applied to monitor interface phenomena. UV-Vis spectrophotometry and atomic absorbance spectroscopy (AAS) were used to perform the solution analysis. Metallic iron interaction with and without dye solution were investigated. There are striking relationships between solution pH, iron surface composition, kinetics and reaction pathways of different orange decompositions. At pH 3 a thin surface layer is formed composed by FeO and Fe(OH)2 which thickness remains constant over reaction time. At pH 5. These products are intermediates and lepidocrocite is the final surface layer product which amount increases with time. The presence of dye in the soJution contacted with metaJJic iron does Dot produce significant ch. Wges in the iron surface layer composition already mentioned but modify importantly the oxidation rates. The decomposition mechanisms were elucidated. The first step of reaction involves dye adsorption through sulphonate groups. Afterwards, a reduction step lead to the cleavage of -N=N- bond and the formation of two amine intermediates. One stars adsorbed on the surface and undergoes immediately further decomposition white the second one is released to solution. Generally, the lower the open circuit potential (OCP) of iron, the faster the dye decomposition. Though, orange GG does not show this relationship. Modifications of iron surface layer composition and structure provide changes in kinetics and reaction pathways

Les colorants contenus dans les effluents de l'industrie textile sont principalement des molecules organiques possedant des liaisons insaturees qui reagissent tres rapidement avec l'ozone. Nous choisissons d'etudier la decoloration d'effluents de teinturerie par l'ozone, d'un point de vue theorique et ensuite d'un point de vue plus industriel. Tout d'abord, des essais d'ozonation sont realises sur deux colorants reactifs de la societe ciba. Quelques sous-produits de la reaction de degradation par l'ozone de ces colorants purifies ont pu etre identifies. Nous proposons donc des mecanismes d'ozonation de ces colorants. Leurs constantes cinetiques de degradation par l'ozone sont mesurees par la methode des cinetiques competitives, elles sont toutes deux comprises entre 1 et 10. 10#7 mol#-#1. L. S#-#1. Ensuite, des effluents de teintures realisees avec ces deux colorants, sont ozones. Les traitements par l'ozone sont tout d'abord effectues dans un reacteur semi-continu parfaitement agite, puis dans des installations semi-industrielles. Les consommations d'ozone en fonction de differents parametres sont comparees. Nous pouvons conclure que l'ozonation des effluents de teinturerie est preferentiellement moleculaire et qu'elle ne genere pas de sous-produits organiques toxiques. Les taux d'ozone suffisant pour la decoloration ne permette pas l'abattement de la dco. Nous avons de plus remarque que la consommation d'ozone est optimisee quand le traitement est effectue dans un melangeur statique par rapport a une colonne a bulles. Il peut etre de plus minimise en utilisant de l'ozone produit a partir d'air, a faible concentration. La localisation de la reaction dans le film a l'interface entre les phases gazeuse et liquide, permet d'expliquer ce dernier phenomene. Dans le cas ou le gaz ozone est plus concentre, le film s'appauvrissant en colorant tres rapidement, l'ozone residuel tend a reagir avec les composes restants.

L’objectif du travail est l’étude du processus d’adsorption-désorption d’un colorant azoïque sur l’argile naturelle provenant de deux gisements tunisiens. L’expérimentation en laboratoire a été menée en réacteur fermé et en colonne de percolation. Lors de la première étape, deux types d’argile ont été utilisées. L’étude cinétique montre que l’adsorption et la désorption suivent le modèle du pseudo premier ordre. L’isotherme d’adsorption est de type Langmuir alors que l’isotherme de désorption est de type hystérésis. La capacité d’adsorption de l’argile de Gafsa est plus prononcée que celle de l’argile de Borj Chekir. Les études en colonne de percolation ont été menées sur un mélange d’argile de Borj Chekir et du sable moyen H2F. Les paramètres hydrodynamiques ont été déterminés en utilisant un traceur inerte (fluorescéine). L’étude du transport réactif a montré que si le pourcentage d’argile augmente la rétention du colorant augmente alors que si on augmente le débit d’injection pour un pourcentage d’argile-sable constant la rétention du colorant diminue. Les courbes de sortie ont été ensuite comparées aux résultats numériques d’un modèle 1D de transport réactif, intégrant deux sites d’adsorption réversible et irréversible
The aim of the work is to study the adsorption-desorption process of an azo dye on natural clay from two Tunisian deposits. The laboratory experiment was conducted in a closed reactor (batch) and percolation column. In the first step, two types of clay were used. The kinetic study shows that the adsorption and desorption follow the pattern of a pseudo first order phenomenon. A Langmuir isotherm is fitted to the adsorption process, while the desorption isotherm is characterised by hysteresis. The adsorption capacity of the Gafsa clay is more pronounced than that of the Borj Chekir clay. The percolation column studies were conducted on a mixture of of Borj Chekir clay and medium sand H2F. Hydrodynamic parameters were determined using an inert tracer (fluorescein). The reactive transport study showed that an increase in clay percentage will increase retention, but, on the other hand when using a constant percentage of the clay-sand mixture, increasing the injection rate will decrease the retention capacity of the mixture. The output curves were then compared with the numerical results of a 1D reactive transport model incorporating two reversible and irreversible adsorption sites

L'industrie textile évolue rapidement et est également en constante mutation. Elle développe constamment de nouvelles techniques pour le recyclage des textiles et la poursuite des recherches est vitale pour les besoins futurs. La capacité de recycler un matériau textile est un pas vers une industrie plus verte et durable. Cependant, le recyclage des textiles pose de nombreux défis et difficultés. Les colorants et autres impuretés présents sur les textiles gênent et souvent empêchent le recyclage chimique. L'objectif de notre étude est de trouver des méthodes pour éliminer les teintures ou les colorants des textiles en coton pour les scénarios de fin de vie et de recyclage. Le processus d'élimination des additifs chimiques de manière écologique ajouterait de la valeur au recyclage des textiles, ce qui permettrait d'obtenir un textile recyclé de meilleure qualité. Pour examiner ce sujet, une étude de la littérature concernant les produits chimiques et le processus d'élimination ainsi que les méthodes de recyclage a été réalisée. En général, le traitement réducteur alcalin est effectué à l'aide d'hydroxyde de sodium et d'un agent réducteur comme l'hydrosulfite de sodium pour l'élimination de la couleur des textiles à teinture réactive. Une étude bibliographique sur les différents procédés de décoloration, leurs inconvénients, leur viabilité à l'échelle industrielle, etc. a également été réalisée. Dans cette étude, nous avons proposé l'application du processus assisté par l'ozone pour la décolorantion des textiles teints réactifs en utilisant une installation à l'échelle pilote. La qualité des tissus décolorés a été déterminée en termes de pourcentage de décoloration, de propriétés mécaniques et d'analyse colorimétrique. Des outils de méthodologie de surface de réponse comme la conception de Box-Behnken ont été utilisés pour examiner les effets de trois paramètres qui sont le pH du traitement (3-7), le temps de réaction (10-50 min) et la concentration d'ozone (5-85 g/m3 d'ozone). Le processus d'ozonation a permis d'obtenir une décoloration de près de 98 %. Le processus d'ozonation se fait à température ambiante et peut également être réalisé sans produits chimiques agressifs. De plus, nous avons également étudié d'autres méthodes de décoloration, comme le procédé à base de glucose. Les résultats démontrent que le processus assisté par le glucose peut apparaître comme une alternative écologique au processus conventionnel. Le glucose peut agir comme un agent réducteur écologique alternatif à l'agent réducteur conventionnel comme l'hydrosulfite de sodium. Les dommages aux propriétés mécaniques sont moindres par rapport au procédé conventionnel et au procédé à l'ozone. Cependant, le processus assisté par le glucose utilise des températures élevées pour une décoloration efficace. Enfin, l'étude a souligné la nécessité de développer de nouvelles méthodes avec un minimum de dommages à la qualité des fibres. Parmi tous les indicateurs d'impact, "l'épuisement des ressources en eau" est le plus élevé pour tous les procédés d'ozonation car il a la plus grande valeur relative après normalisation. Il a été constaté que les principaux contributeurs aux impacts environnementaux étaient l'électricité et la formation d'oxygène. Pour optimiser ces impacts, de nouvelles conditions expérimentales ont été étudiées. La décoloration des textiles imprimés avec des pigments a également été étudiée avec le processus assisté par l'ozone. Cette étude souligne également la nécessité d'étudier la présence de contaminants tels que les revêtements présents sur les textiles aprés usage
The textile industry is evolving rapidly, and is also constantly changing. It is constantly developing new techniques for the recycling of the textiles and further research is vital for the future needs. The capability to recycle a textile material is a step towards a more green and sustainable industry. However, there are various challenges and difficulties associated with the recycling of textiles. Colorants and other impurities present on the textiles pose a big challenge to the continuity of the chemical recycling. The purpose of our study is to find out methods for the removal of the dyes or colorants from the cotton textiles for the end of life scenarios like recycling. The removal process of the chemical additives in an ecological way would add value to the recycling of textiles, which would help to obtain a recycled textile with the upgraded quality. To examine this subject, a literature study with respect to the chemicals and the removal process along with the recycling methods was done. In general, alkaline reductive treatment is performed using sodium hydroxide and reducing agent like sodium hydrosulphite for the color stripping of the reactive dyed textiles. Bibliographic survey on the various color stripping process, their drawbacks, viability for industrial scale-up etc was also performed. In this study, we have proposed the application of the ozone assisted process for the color stripping of the reactive dyed textiles using the pilot scale setup. The quality of the color stripped fabrics was determined in terms of the color stripping %, mechanical properties and the colorimetric analysis. Response surface methodology tools like the Box-Behnken design was utilized to examine the effects of three parameters like pH of the treatment (3-7), the reaction time (10-50 min) and the ozone concentration (5-85 g/m3 of ozone). With the ozonation process, color stripping of almost 98 % was achieved. The ozonation process is done at room temperature and also can be performed without any harsh chemicals. Additionally, we have also studied the other color stripping methods like the glucose based process. The results demonstrate that the glucose assisted process can emerge as an ecological alternative to the conventional process. Glucose can act as a green alternative reducing agent to the conventional reducing agent like sodium hydrosulphite. The damage to the mechanical properties are less as compared to the conventional and the ozone based process. However, the glucose assisted process utilized high temperatures for efficient color stripping. Finally, the study has highlighted the need of developing novel methods with minimum damage to the quality of the fibers. Amongst all the impact indicators, “Water resource depletion” is the highest for all the ozonation processes since it has the greatest relative value after normalization. It was found that the major contributors to the environmental impacts were Electricity and Oxygen formation. To optimize the impacts, new experimental conditions have been studied. Even, Color stripping of the pigment printed textiles was studied with the ozone assisted process. This study also highlights the need to study presence of contaminants like coatings present on the textiles during their end of life

Les effluents industriels issus des activités de textile présentent souvent une importante charge polluante colorante difficilement biodégradable. Des travaux antérieurs ont montré le potentiel des argiles naturelles non traitées à dépolluer ces effluents teinturiers alors qu’ils sont généralement composés de colorants anioniques difficilement adsorbables sur ces supports. Or, les effluents contiennent également d’autres composés chimiques utilisés dans les différentes étapes du procédé de teinture, et qui sont de natures variées (sels, acides, bases, détergents, dérivés enzymatiques, etc…). Il semblerait que ces produits auxiliaires jouent un rôle dans l'adsorption de colorants anioniques sur l'argile non traitée. Cependant, aucune étude connue à ce jour, n'a porté sur l'effet des additifs de teinture dans le processus de décoloration par des absorbants en général, et par les argiles en particulier. Cette étude est la première à s’intéresser au système colorant-additif-argile. Des tests d’adsorption / désorption en batch ont été menés en considérant différents systèmes colorant-additif-argile. Les résultats des tests montrent que les additifs de type enzymatique favorisent l’adsorption de colorant anionique sur l’argile en neutralisant les charges négatives et en renforçant les liaisons argile-colorant. D’autres additifs ont un effet contraire mais n’annulent pas l’effet positif des additifs enzymatiques lorsqu’ils sont mélangés dans l’effluent. Des hypothèses d’interactions mises en jeu lors de l’adsorption de colorant ont été faites en s’aidant des résultats de la spectrométrie infra-rouge et de masse, de la zétamétrie et de la modélisation des isothermes d’adsorption
Industrial effluents from textile activities often have a high pollution load readily biodegradable. Previous work has shown the potential of natural untreated clays to clean up these dyers effluents although anionic dyes are not easily absorbable on these media. The effluents also contain other chemical compounds used in the different stages of the dyeing process, and which are of various natures (salts, acids, bases, detergents, enzyme derivatives, etc ...). It appears that these auxiliary products play a role in the adsorption of anionic dyes on untreated clay. However, no currently known study has examined the effect of the additives from the dyeing process on the adsorption of dye onto clay. This is the first study to focus on the dye-clay-additive system. Adsorption / desorption batch tests were conducted considering different dye additive-clay systems. The tests’ results show that the enzyme like additives enhance the adsorption of anionic dye on the clay by neutralizing the negative charges and reinforcing clay-dye links. Other additives have the opposite effect, but do not offset the positive effect of enzyme like additives when mixed in the effluent. Assumptions of interactions involved in dye adsorption were made with the help of the results of infrared and mass spectrometry, zetametry and the modeling of adsorption isotherms

Les effluents industriels issus des activités de textile présentent souvent une importante charge polluante colorante difficilement biodégradable. Des travaux antérieurs ont montré le potentiel des argiles naturelles non traitées à dépolluer ces effluents teinturiers alors qu’ils sont généralement composés de colorants anioniques difficilement adsorbables sur ces supports. Or, les effluents contiennent également d’autres composés chimiques utilisés dans les différentes étapes du procédé de teinture, et qui sont de natures variées (sels, acides, bases, détergents, dérivés enzymatiques, etc…). Il semblerait que ces produits auxiliaires jouent un rôle dans l'adsorption de colorants anioniques sur l'argile non traitée. Cependant, aucune étude connue à ce jour, n'a porté sur l'effet des additifs de teinture dans le processus de décoloration par des absorbants en général, et par les argiles en particulier. Cette étude est la première à s’intéresser au système colorant-additif-argile. Des tests d’adsorption / désorption en batch ont été menés en considérant différents systèmes colorant-additif-argile. Les résultats des tests montrent que les additifs de type enzymatique favorisent l’adsorption de colorant anionique sur l’argile en neutralisant les charges négatives et en renforçant les liaisons argile-colorant. D’autres additifs ont un effet contraire mais n’annulent pas l’effet positif des additifs enzymatiques lorsqu’ils sont mélangés dans l’effluent. Des hypothèses d’interactions mises en jeu lors de l’adsorption de colorant ont été faites en s’aidant des résultats de la spectrométrie infra-rouge et de masse, de la zétamétrie et de la modélisation des isothermes d’adsorption
Industrial effluents from textile activities often have a high pollution load readily biodegradable. Previous work has shown the potential of natural untreated clays to clean up these dyers effluents although anionic dyes are not easily absorbable on these media. The effluents also contain other chemical compounds used in the different stages of the dyeing process, and which are of various natures (salts, acids, bases, detergents, enzyme derivatives, etc ...). It appears that these auxiliary products play a role in the adsorption of anionic dyes on untreated clay. However, no currently known study has examined the effect of the additives from the dyeing process on the adsorption of dye onto clay. This is the first study to focus on the dye-clay-additive system. Adsorption / desorption batch tests were conducted considering different dye additive-clay systems. The tests’ results show that the enzyme like additives enhance the adsorption of anionic dye on the clay by neutralizing the negative charges and reinforcing clay-dye links. Other additives have the opposite effect, but do not offset the positive effect of enzyme like additives when mixed in the effluent. Assumptions of interactions involved in dye adsorption were made with the help of the results of infrared and mass spectrometry, zetametry and the modeling of adsorption isotherms

L’objectif du travail est l’étude du processus d’adsorption-désorption d’un colorant azoïque sur l’argile naturelle provenant de deux gisements tunisiens. L’expérimentation en laboratoire a été menée en réacteur fermé et en colonne de percolation. Lors de la première étape, deux types d’argile ont été utilisées. L’étude cinétique montre que l’adsorption et la désorption suivent le modèle du pseudo premier ordre. L’isotherme d’adsorption est de type Langmuir alors que l’isotherme de désorption est de type hystérésis. La capacité d’adsorption de l’argile de Gafsa est plus prononcée que celle de l’argile de Borj Chekir. Les études en colonne de percolation ont été menées sur un mélange d’argile de Borj Chekir et du sable moyen H2F. Les paramètres hydrodynamiques ont été déterminés en utilisant un traceur inerte (fluorescéine). L’étude du transport réactif a montré que si le pourcentage d’argile augmente la rétention du colorant augmente alors que si on augmente le débit d’injection pour un pourcentage d’argile-sable constant la rétention du colorant diminue. Les courbes de sortie ont été ensuite comparées aux résultats numériques d’un modèle 1D de transport réactif, intégrant deux sites d’adsorption réversible et irréversible
The aim of the work is to study the adsorption-desorption process of an azo dye on natural clay from two Tunisian deposits. The laboratory experiment was conducted in a closed reactor (batch) and percolation column. In the first step, two types of clay were used. The kinetic study shows that the adsorption and desorption follow the pattern of a pseudo first order phenomenon. A Langmuir isotherm is fitted to the adsorption process, while the desorption isotherm is characterised by hysteresis. The adsorption capacity of the Gafsa clay is more pronounced than that of the Borj Chekir clay. The percolation column studies were conducted on a mixture of of Borj Chekir clay and medium sand H2F. Hydrodynamic parameters were determined using an inert tracer (fluorescein). The reactive transport study showed that an increase in clay percentage will increase retention, but, on the other hand when using a constant percentage of the clay-sand mixture, increasing the injection rate will decrease the retention capacity of the mixture. The output curves were then compared with the numerical results of a 1D reactive transport model incorporating two reversible and irreversible adsorption sites

Le traitement des rejets textiles se fait habituellement via une filière physico-chimique couplée à un traitement biologique. La qualité de l’effluent obtenu obéit difficilement aux normes de recyclage ou de rejet dans le milieu naturel. Dans cet objectif, différentes combinaisons sont proposées: la coagulation floculation (CF) et/ou l’adsorption sur charbon actif (CAP) en poudre couplée aux techniques membranaires (microfiltration (MF) ou ultrafiltration (UF)), la photocatalyse couplée à un traitement aérobie biologique (système membranaire (BRM) ou réacteur discontinu séquentiel (RDS)) ou au traitement anaérobie par voie biologique ou chimique. Une comparaison générale a été réalisée pour optimiser le traitement adéquat. La combinaison CF-CAP-UF est un traitement efficace pour la réduction de la DCO, de la couleur et de la turbidité. La dégradation de deux colorants textiles (azoïque et phthalocyanine) a été étudiée par photocatalyse simple ou combinée à un BRM. Le traitement photocatalytique a été réalisé en présence de dioxyde de titane fixé sur un support en fibres de cellulose dans un réacteur à film tombant en présence d’irradiation UV. Pour les deux types de réacteurs biologiques, bien que la biomasse ait été influencée par la variation de la concentration en colorant et par le mode de fonctionnement continu pour le BRM, elle a pu résister. Après le pré-traitement nous avons obtenu une complète décoloration mais les sous produits photocatalytiques demeurent toxiques et peuvent empêcher l’abattement de la DCO. Dans une dernière partie, nous avons testé le couplage de la photocatalyse à un traitement chimique par hydrogénation catalytique ou biologique par boues granulaires. Cette dernière possibilité s’avère être efficace puisque des taux de décoloration supérieurs à 90% ont été atteints pour différents types de colorants et qu’aucune toxicité des produits obtenus lors du pré-traitement photocatalytique n’a été détectée
The treatment of textile wastewater is usually done by a set of physicochemical processes coupled with a biological treatment. The effluent quality abides with difficulty the norms for reuse or discharge in environment. Various treatment combinations have been tested such as coagulation-flocculation (CF) and adsorption on activated carbon (PAC) coupled with membrane technologies (microfiltration (MF) or ultrafiltration (UF)), photocatalysis coupled with a biological treatment (membrane bioreactor (MBR) or a sequential batch reactor (SBR) or a biological and chemical anaerobic treatment. A general comparison was made to optimise the appropriate treatment. The combination CF-PAC-UF is the most effective of non-biological systems in terms of COD, absorbance and turbidity removal. The degradation of an azoïc and a phthalocyanine textile dyes by simple photocatalysis or combined to a membrane bioreactor has been investigated. Photocatalysis was achieved in a falling film reactor containing titanium dioxide fixed on cellulose fibres under UV irradiation. For both biological systems, although biomass was influenced by the variation of dyes concentration and the continuous operating mode for the MBR, it could resist to the applied conditions. However, even after pre-treatment where full decolouration was achieved, photocatalytic by-products were toxic and could inhibit COD removal. Chemical and biological anaerobic treatment have been applied to textile dyes and combined with a photocatalytic process. Photocatalysis was able to remove more than 90% color from crude as well as autoxidized reduced dye solutions. The photocatalytic end-products were not toxic toward methanogenic bacteria