Récupération de l’azote à partir des déchets agro-industriels par la méthode de stripage.

Oudad, Mohammed Amine (2021). Récupération de l’azote à partir des déchets agro-industriels par la méthode de stripage. Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de l'eau, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 76 p.

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Résumé

Les déchets agro-industriels, tels que les lixiviats de compost, sont riches en azote et leur rejet dans l'environnement peut potentiellement avoir des effets néfastes. Cette étude s'est concentrée sur le développement d'un procédé de récupération de l'azote présent dans un lixiviat de compost par utilisation du principe de stripping de l’ammoniac. Plusieurs expériences ont été menées pour identifier les conditions optimales de température, de débit d'air et de pH permettant une récupération efficace de l'azote dans le lixiviat. Les essais ont été réalisés avec des volumes de 500 mL de lixiviat ayant une concentration initiale de NH₄⁺ de 600 mg/L. Une efficacité de stripping d'environ 94% a été observée lors de l'utilisation d'un débit d'air de 30 volumes d’air par volume de réacteur par minute (VVM), une température de 40°C et un pH ajusté à 12 par addition de NaOH. L’ammoniac volatilisé a ensuite été récupéré par barbotage dans une solution d’acide sulfurique (2%, v/v) pour former du sulfate d’ammonium. Une quantité de 214 mg NH₄⁺ a été recueillie dans 150 mL de solution d'acide sulfurique (2% v/v), ce qui donne une récupération totale de 71% de la quantité initiale d'ion ammonium. Après un séchage à 60°C, 1,5 g de sulfate d'ammonium a été obtenu à partir du lixiviat utilisé dans l'étude. Les résultats ont également montré qu’il n’y a pas de différence significative (p-valeur = 0,38) du rendement d’extraction de l’ammonium entre l’utilisation du KOH et du NaOH afin d’augmenter le pH du lixiviat. L’effet du pH est toutefois très important dans le processus d’extraction. En ce qui concerne l’effet de la température, il y a une différence importante des résultats obtenus avec une température de 24°C et de 40°C (entre 60 et 45% de différence), ce qui montre que le stripping à haute température demande moins de temps que sur une température ambiante. Cette approche de valorisation des déchets agro-industriels est utile puisqu’elle permet de réduire les teneurs en azote dans ces déchets tout en produisant un engrais azoté utilisable pour la fertilisation des terres agricoles.

Agro-industrial waste, such as compost leachate, are rich in nitrogen and the release of this to the environment can potentially lead to detrimental effects. This study focused on the development of a stripping process for recovering nitrogen from compost leachate. Several experiments were carried out to identify the optimum conditions of temperature, airflow rate and pH that provides effective recovery of nitrogen from the leachate. A stripping efficiency of about 94% was observed upon on the use of an air flowrate of 2 VVM and a 71% recovery in sulfuric acid, to produce ammonium sulfate, was obtained. The experiment was performed using a leachate volume of 500 mL, with an NH₄⁺ concentration of 600 mg/L, and during the absorption, we were able to recover 214 mg / 150 mL of sulfuric acid solution (2% v/v), which makes a total recovery of 71% of initial ammonium concentration. After drying, 1.5 g of ammonium sulphate was obtained from the leachate used in the study. According to the results obtained, there is no significant difference with KOH and NaOH (p-value = 0.38), this may be due to a low temperature used during the optimal experiment. The effect of pH remains very important in the extraction process, comparing the results, a pH of 9, its removal efficiency of ammonium ions remains constant at a rate of 54% for KOH and 76% for NaOH after 12 hours of experiments. However, by keeping the temperature and flow rate the same (24 ° C / 45 VVM) and increasing the pH to 12, the efficiency of the experiment remains below 25% in 12 hours but allowing the experiment to last 24 hours. the removal rate is up to 80% for KOH and NaOH as base. Therefore, it should be noted with a pH of 9 the depletion of OH ions occurs more quickly with a pH greater than 12. NaOH as a base remains more efficient during pickling than KOH according to the study. Regarding the temperature effect, there is a big difference between the results obtained with a temperature of 24 ° C and 40 ° C (between 60 and 45% difference). This bio-recovery of agro-industrial waste is of immense use because not only can the rate of waste be reduced, it can be reused as a fertilizer product, which will contribute to a good yield of agricultural land.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Brar, Satinder Kaur
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Ramirez, Antonio Avaloset Blais, Jean-François
Mots-clés libres:	décaptage; absorption; lixiviat de compost; biovalorisation de déchets; production de fertilisant; stripping; absorption; compost leachate; waste biovalorization; fertilizer production
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	19 nov. 2021 14:26
Dernière modification:	01 mai 2022 04:00
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/12074

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