Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université des Sciences et de la Technologie d’Alger,Houari Boumediène
Affiliation
Département de Probabilités et Statiqtiques
Auteur
ATMANI, Fatiha
Directeur de thèse
Bensmaili, A. (Professeur)
Filière
Génie des procèdes
Diplôme
Doctorat
Titre
Etude d’un réacteur torique disphasique : application aux traitements des effuents aqueux
Mots clés
Eau : Pollution ; Polluants de l’eau ; Eaux usées : Epuration ; Eaux usées : Epuration : Traitement biologique ; Charbon actif ; Adsorption ; Colorant : Chimie
Résumé
Les effluents industriels issus des activités de textile, de la tannerie ou de l’imprimerie présentent souvent une charge polluante importante difficilement biodégradable. Leur décontamination par les techniques conventionnelles s’avère dans certains cas inefficace. Dans ce travail, nous avons étudié l’élimination des colorants présents dans les effluents d’industrie du textile par le procédé d’adsorption. Les performances du réacteur torique ont été étudiées en mettant en œuvre cette technique. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’adsorption de deux colorants l’un anionique le méthyle orange et l’autre cationique le Crystal violet sur deux adsorbants agricoles à l’état naturel et après activation (la peau des amandes et la sciure de bois) dans un réacteur agité. La caractérisation physicochimique et morphologique des deux matériaux a été effectuée. Cette étude a permis de mettre en évidence la dépendance de leur efficacité des paramètres opératoires (pH, concentration initiale du colorant, vitesse d’agitation, masse d’adsorbant, diamètre des particules et température). Les isothermes d’adsorption obtenues sont adéquatement décrites par le modèle de Freundlich avec des coefficients de corrélation élevés indiquant l’hétérogénéité de la peau des amandes et de la sciure de bois. La cinétique d’adsorption du Crystal violet et du méthyle orange est d’ordre 2, cette conclusion est basée sur les coefficients de corrélation élevés et la concordance des valeurs des capacités d’adsorption à l’équilibre calculées à partir du modèle du second ordre avec celles déterminées expérimentalement pour la plupart des expériences effectuées. Dans une deuxième partie, La caractérisation hydrodynamique du réacteur torique en présence de l’adsorbant, sa modélisation ainsi que son application au traitement des effluents textiles ont été étudiées. L’augmentation simultanée de la vitesse d’agitation et la diminution de la masse du solide engendre une accélération de la vitesse du fluide et par conséquent, une diminution des temps de circulation et de mélange. L’augmentation de la taille des particules entraine une faible augmentation du temps de circulation et du temps de mélange. Nous avons trouvé que le rapport du temps de mélange sur le temps de circulation est compris entre 12 et 16 et ce en fonction de la vitesse d’agitation et de la masse du solide utilisé. Par ailleurs, les nombres de Bodenstein obtenus sont supérieurs à 100 pour toute la gamme de la masse du solide utilisée, ainsi les performances du réacteur torique sont représentées par le modèle piston avec recirculation totale. L’influence des paramètres physicochimiques et géométriques sur l’évolution de l’adsorption dans le réacteur torique ont été aussi étudiée. L’étude comparative des performances du réacteur torique avec celles du réacteur fermé agité de même volume a été effectuée sur la base du rendement d’élimination et du temps d’équilibre. Les résultats obtenus montrent que le temps d’équilibre obtenu dans le réacteur torique est égal à 40 min avec un rendement d’élimination de l’ordre de 89 % alors qu’il est égal à 60 min dans le réacteur agité avec un pourcentage d’élimination de l’ordre de 74%. A la lumière de ces travaux, nous avons montré que le réacteur torique présente des performances relativement meilleures par rapport à la cuve agitée car il a l’avantage de présenter un bon mélange radial, ce qui a pour effet une meilleure répartition du système adsorbant-adsorbat.
Date de soutenance
19/12/2012
Cote
628.352
Pagination
137 p.
Illusatration
ill.
Format
30 cm.
Notes
support papier accompagné d’un CD-Rom ; Bibliogr.
Statut
Traitée