Chapitre I
Synthèse bibliographique
25
IV.3. Performance des biosorbants pour le traitement d’effluents
Afin d‟évaluer la faisabilité de l‟utilisation des biosorbants, il est nécessaire de comparer l‟efficacité
de plusieurs matériaux par rapport à leur rendement relatif au traitement des eaux. En effet, de
nombreux matériaux d‟origine biologique ont été l‟objet de cette étude en vue d‟évaluer leur
capacité à épurer des effluents aqueux chargés en radionucléides.
Au début de la présente étude des expériences préliminaire de rétention de césium ont été effectués
en utilisant des matériaux biologiques de divers formes et origines afin de sélectionner le moins
rentable et le plus efficace. En effet, plusieurs biomasses marines à l‟état natif sans aucun traitement
(sauf le rinçage avec l‟eau désionisée) ont été testées en mode batch durant cette étude.
Les inconvénients majeurs de l‟utilisation de biosorbants natifs dans l‟épuration des eaux résident
dans leur fraction soluble, leur capacité élevée de gonflement et de rétention d‟eau ainsi que dans la
présence de certains cations au niveau de leur surface qui réduisent le nombre de sites disponibles
[16] .Sans oublier la lenteur du processus de biosorption qui peut atteindre plus 48h.
V. Modélisation de l’adsorption
V.1. Cinétique d'adsorption
L'étude de l'adsorption d'un composé sur un adsorbant permet d'examiner l'influence du temps de
contact sur sa rétention. Donc la cinétique décrit l‟évolution en fonction du temps du processus de
sorption jusqu‟à ce que l‟équilibre soit atteint [22]. L'équilibre thermodynamique entre l'adsorbat en
phase liquide et celui fixé sur le solide est atteint avec une vitesse qui dépend non seulement de la
vitesse avec laquelle les constituants du mélange à séparer diffusent dans l'adsorbant et dans le
fluide mais aussi de l'interaction adsorbat/adsorbant.
V.2. Modélisation des cinétiques d’adsorption
Les différents résultats obtenus sont illustrés sous forme de courbes, en traçant soit les quantités
adsorbées Q t (mg/g), soit les rendements de fixation F (%) en fonction du temps de contact avec
l‟adsorbant.
La quantité adsorbée (Q t ) à un temps « t » peut être exprimée généralement par la relation suivante :
Le rendement de fixation (F) est donné par la formule suivante :
í µí° í µí° (í µí°¦í µí° /í µí° ) =
(í µí° í µí¿ − í µí° í µí° ). í µí°
í µí°¦
………………. (1)
í µí° (%) =
(í µí° í µí¿ − í µí° í µí° )
í µí±ª í µí¿
× í µí¿í µí¿í µí¿ ...………..…. (2)
Synthèse bibliographique
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IV.3. Performance des biosorbants pour le traitement d’effluents
Afin d‟évaluer la faisabilité de l‟utilisation des biosorbants, il est nécessaire de comparer l‟efficacité
de plusieurs matériaux par rapport à leur rendement relatif au traitement des eaux. En effet, de
nombreux matériaux d‟origine biologique ont été l‟objet de cette étude en vue d‟évaluer leur
capacité à épurer des effluents aqueux chargés en radionucléides.
Au début de la présente étude des expériences préliminaire de rétention de césium ont été effectués
en utilisant des matériaux biologiques de divers formes et origines afin de sélectionner le moins
rentable et le plus efficace. En effet, plusieurs biomasses marines à l‟état natif sans aucun traitement
(sauf le rinçage avec l‟eau désionisée) ont été testées en mode batch durant cette étude.
Les inconvénients majeurs de l‟utilisation de biosorbants natifs dans l‟épuration des eaux résident
dans leur fraction soluble, leur capacité élevée de gonflement et de rétention d‟eau ainsi que dans la
présence de certains cations au niveau de leur surface qui réduisent le nombre de sites disponibles
[16] .Sans oublier la lenteur du processus de biosorption qui peut atteindre plus 48h.
V. Modélisation de l’adsorption
V.1. Cinétique d'adsorption
L'étude de l'adsorption d'un composé sur un adsorbant permet d'examiner l'influence du temps de
contact sur sa rétention. Donc la cinétique décrit l‟évolution en fonction du temps du processus de
sorption jusqu‟à ce que l‟équilibre soit atteint [22]. L'équilibre thermodynamique entre l'adsorbat en
phase liquide et celui fixé sur le solide est atteint avec une vitesse qui dépend non seulement de la
vitesse avec laquelle les constituants du mélange à séparer diffusent dans l'adsorbant et dans le
fluide mais aussi de l'interaction adsorbat/adsorbant.
V.2. Modélisation des cinétiques d’adsorption
Les différents résultats obtenus sont illustrés sous forme de courbes, en traçant soit les quantités
adsorbées Q t (mg/g), soit les rendements de fixation F (%) en fonction du temps de contact avec
l‟adsorbant.
La quantité adsorbée (Q t ) à un temps « t » peut être exprimée généralement par la relation suivante :
Le rendement de fixation (F) est donné par la formule suivante :
í µí° í µí° (í µí°¦í µí° /í µí° ) =
(í µí° í µí¿ − í µí° í µí° ). í µí°
í µí°¦
………………. (1)
í µí° (%) =
(í µí° í µí¿ − í µí° í µí° )
í µí±ª í µí¿
× í µí¿í µí¿í µí¿ ...………..…. (2)