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Récupération du chrome contenu dans les eaux usées de tanneries par adsorption sur différentes types de boues d'épuration.

Faout, Naziha (2006). Récupération du chrome contenu dans les eaux usées de tanneries par adsorption sur différentes types de boues d'épuration. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 95 p.

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Résumé

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La récupération des métaux présents dans les effluents industriels par adsorption sur des matériaux naturels constitue une option technologique de plus en plus étudiée à travers le monde. Toutefois, la mise en application d'un tel procédé à l'échelle industrielle requiert l'utilisation d'adsorbants facilement disponibles peu coûteux. Les boues générées lors de l'épuration des eaux usées répondent très bien à ces deux exigences. Le présent projet de recherche visait donc à étudier la capacité de fixation du chrome trivalent présent en concentration élevée (de l'ordre de 100 à 170 mg Cr(III) L⁻¹) dans les rejets de tanneries, par différents types de boues d'épuration: boues primaires (BP), boues secondaires (BS), boues mixtes (primaires + secondaires) (BM), boues de traitement physico-chimiques (BC) et boues de rejet agroalimentaires (BA). L'effet des principaux paramètres (temps d'adsorption, concentration d'adsorbant, pH, concentration initiale de chrome) agissant sur la capacité de fixation du chrome par les boues a également été évalué dans le cadre de cette recherche. Dans un premier temps, des essais d'adsorption du chrome ont été réalisés à une température de 25 ± 1°C dans des Erlenmeyer de 500 mL en utilisant différentes concentrations d'adsorbant (2, 5, 10, 15,20 et 30 g ST L⁻¹) et ce, pour les différents types de boues étudiés (BP, BS, BM, BC et BA). Une solution synthétique de nitrate de chrome (Cr(N03)3.9H20) ajustée à pHi = 3,2 et contenant une concentration en chrome égale à 112 mg L⁻¹ a été utilisée. Durant ces essais, la capacité de fixation du chrome a été évaluée après différents temps de réaction (0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 12 et 24 h). Les résultats ont révélé que les boues physico-chimiques (BC) possèdent la meilleure capacité d'adsorption du chrome, suivie de près par les boues biologiques secondaires (BS). En fait, la capacité d'adsorption du chrome des boues peut être classée selon l'ordre décroissant suivant: BC > BS > BM > BP > BA. Des études de la cinétiques d'adsorption ont également montré que la presque totalité de l'élimination du chrome en solution est atteinte lors des deux premières heures de réaction avec les différents types de boues. L'effet du pH sur l'adsorption du chrome en présence des boues a été étudié sur une gamme de pH variant entre 1,0 et 9,0. L'influence de ce paramètre a été étudiée lors de tests menés avec une solution synthétique contenant initialement 160 mg Cr L⁻¹ et avec une concentration de 10 g ST L⁻¹ de boues secondaires (BS). L'analyse des résultats a permis de conclure que l'adsorption du chrome s'effectue préférentiellement à des pH peu acide (pHi =5 à 7). Des essais d'adsorption ont également été menés avec des solutions synthétiques contenant des concentrations de chrome en solution variant entre 20 et 320 mg L⁻¹. Ces essais ont été effectués avec une concentration de boues secondaires (BS) égale à 5,0 g ST L⁻¹. La présente étude a permis de conclure que la capacité d'adsorption du chrome par les (BS) est limitée seulement par le temps de réaction quand les concentrations initiales du chrome dépassent 70 mg L⁻¹. Finalement, les essais d'adsorption du chrome sur un effluent de tannerie ([Cr]i = 140 mg L⁻¹) ont permis de confirmer l'efficacité des boues secondaires (BS) pour l'élimination du chrome de ce type d'effluent industriel. Ainsi, un rendement d'élimination du chrome de 50% a été mesuré suite à une étape d'adsorption de 2,0 h en présence de 5,0 g ST L⁻¹ et à un pHi =5,2. La quantité de chrome fixée sur les boues lors de ces essais correspond à une charge de 11,64 mg Cr g⁻¹ b.s.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Tyagi, Rajeshwar Dayal
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: tannerie; boue d'épuration; chrome; métaux
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 22 juin 2012 15:25
Dernière modification: 17 nov. 2015 21:29
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/427

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