Conclusion
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Conclusion
L’objectif de ce présent travail vise à mieux comprendre les interactions entre le métal et les
différentes fractions du sédiment utilisé, ainsi que la capacité et la durabilité de rétention des
métaux lourds par ces fractions. Et ce dans le but de contribuer à une meilleure gestion à la
valorisation sédiments pollués.
L’étude de caractérisation physico-chimique des sédiments réalisée dans un travail antérieure
(Lahmar, 2010), a permis de révéler que la fraction fine (≤40µm) était principalement
constituée de sédiments argileux, plus exactement de minéraux aluminosilicates. Dans le
cadre de ce travail, seule cette fraction a été utilisée pour toutes les expériences réalisées en
laboratoire.
Les expériences d’extraction séquentielle réalisées au laboratoire ont permis de déterminer
quatre fractions (phases) du sédiment, à savoir une fraction : échangeable et carbonée,
oxydable, réductrice et résiduelle. Ceci nous renseigne davantage sur la texture du sédiment.
Les expériences en système statique (en batch) ainsi que celles de lixiviation ont permis
d’élucider la complexité des interactions existantes entre les sédiments et l’ion métallique
étudié. D’une part, à travers des études cinétiques de relargation du plomb, et d’autre part, par
des études mettant en avant le rôle et l’effet de la température, et la concentration initiale de
cet élément par le sédiment.
Les résultats obtenus de l’étude cinétique ont permis de révéler que le phénomène
d’adsorption est lent dans le temps (équilibre atteint au bout d’un temps de 28h30). De même
la modélisation mathématique de ce phénomène nous permet de conclure que le modèle du
pseudo premier ordre est le plus représentatif et le plus adéquat pour décrire cette cinétique.
L’adéquation des résultats expérimentaux au modèle précèdent suggère que l’adsorption de
l’ion métallique est de type chimique et semble dépendre étroitement de la minéralogie du
sédiment.
D’autre part, la modélisation des isothermes d’adsorption pour le plomb aux trois
températures de 20°C, 30°C et 40°C, a montré que c’est le modèle de Langmuir qui
correspond le plus à la description de ces isothermes avec des R2 ˃ 0,96. L’hypothèse reliée à
ce modèle suggère une fixation de l’ion métallique se faisant en monocouche.
La concentration métallique initiale influe positivement sur la capacité d’adsorption du métal,
elle est d’autant plus importante pour les faibles concentrations. La quantité d’adsorption est
négativement corrélée avec les rendements de fixation en fonction de ces mêmes
concentrations initiales. Ceci pourrait s’expliquer par la saturation des dites actifs de fixation
avec laquelle il se produit une diminution de l’adsorbant.
Le taux d’adsorption évolue positivement avec la température du milieu ce qui pourrait se
traduire par l’augmentation des sites actifs de fixation du plomb.
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Conclusion
L’objectif de ce présent travail vise à mieux comprendre les interactions entre le métal et les
différentes fractions du sédiment utilisé, ainsi que la capacité et la durabilité de rétention des
métaux lourds par ces fractions. Et ce dans le but de contribuer à une meilleure gestion à la
valorisation sédiments pollués.
L’étude de caractérisation physico-chimique des sédiments réalisée dans un travail antérieure
(Lahmar, 2010), a permis de révéler que la fraction fine (≤40µm) était principalement
constituée de sédiments argileux, plus exactement de minéraux aluminosilicates. Dans le
cadre de ce travail, seule cette fraction a été utilisée pour toutes les expériences réalisées en
laboratoire.
Les expériences d’extraction séquentielle réalisées au laboratoire ont permis de déterminer
quatre fractions (phases) du sédiment, à savoir une fraction : échangeable et carbonée,
oxydable, réductrice et résiduelle. Ceci nous renseigne davantage sur la texture du sédiment.
Les expériences en système statique (en batch) ainsi que celles de lixiviation ont permis
d’élucider la complexité des interactions existantes entre les sédiments et l’ion métallique
étudié. D’une part, à travers des études cinétiques de relargation du plomb, et d’autre part, par
des études mettant en avant le rôle et l’effet de la température, et la concentration initiale de
cet élément par le sédiment.
Les résultats obtenus de l’étude cinétique ont permis de révéler que le phénomène
d’adsorption est lent dans le temps (équilibre atteint au bout d’un temps de 28h30). De même
la modélisation mathématique de ce phénomène nous permet de conclure que le modèle du
pseudo premier ordre est le plus représentatif et le plus adéquat pour décrire cette cinétique.
L’adéquation des résultats expérimentaux au modèle précèdent suggère que l’adsorption de
l’ion métallique est de type chimique et semble dépendre étroitement de la minéralogie du
sédiment.
D’autre part, la modélisation des isothermes d’adsorption pour le plomb aux trois
températures de 20°C, 30°C et 40°C, a montré que c’est le modèle de Langmuir qui
correspond le plus à la description de ces isothermes avec des R2 ˃ 0,96. L’hypothèse reliée à
ce modèle suggère une fixation de l’ion métallique se faisant en monocouche.
La concentration métallique initiale influe positivement sur la capacité d’adsorption du métal,
elle est d’autant plus importante pour les faibles concentrations. La quantité d’adsorption est
négativement corrélée avec les rendements de fixation en fonction de ces mêmes
concentrations initiales. Ceci pourrait s’expliquer par la saturation des dites actifs de fixation
avec laquelle il se produit une diminution de l’adsorbant.
Le taux d’adsorption évolue positivement avec la température du milieu ce qui pourrait se
traduire par l’augmentation des sites actifs de fixation du plomb.