ÉTUDE D’ÉLIMINATION D’UNE POLLUTION COLORANTE PAR LA PHOTOCATALYSE HÉTÉROGÈNE

Abstract

Cette étude, qui s’inscrit dans le cadre générale de la dépollution de l’eau, a eu pour but d’étudier l’élimination d’une pollution colorante « Bleu de methylène » par un procédé d’oxydation avancée en particulier la photocatalyse en milieu hétérogène. Le travail est réalisé en suspension aqueuse en présence de dioxyde de titane TiO_2sous rayonnement artificiel en ultraviolet (UV). Les résultats expérimentaux obtenus ont montré que la cinétique d’adsorption de BM par le matériau TiO_2 ont révélé une cinétique d’adsorption rapide, en effet, l’équilibre d’adsorption est atteint à partir de 30 minutes. La cinétique a été modélisée selon les deux modèles usuellement utilisés ; et il montre que c’est le modèle de pseudo-second ordre qui est en adéquation avec les résultats obtenus. Par ailleurs, la capacité d’adsorption à l’équilibre est de 3 mg/g vis-à-vis de la BM pour une concentration de 10 mg/L. Cependant, les résultats des isothermes d’adsorption de type L, la modélisation de ces résultats montre l’adéquation du modèle de Langmuir et la capacité d’adsorption maximale de martiaux est de 34 mg/g. Les résultats expérimentaux de la dégradation de bleu de méthylène par photolyse sous l’irradiation UV montrent que en absence de TiO_2, ne donne qu’une diminution de 11% de la quantité initialement introduite dans le cristallisoir. Par contre, la photocatalyse en présence simultanée de TiO_2 et d'UV, donne une disparition rapide de 72% après 30 minutes d'irradiation. Cette étude comparative a nettement mis en évidence l’effet du photocatalyseur TiO_2sur la dégradation du colorant. Le comportement photochimique de cette molécule dépend beaucoup des conditions et de la nature du milieu réactionnel, à savoir le pH de la solution à dégrader, et la concentration en polluant. La vitesse initiale de dégradation augmente au fur et à mesure que la concentration en solution augmente, et la vitesse de disparition de ce colorant suit le modèle de Langmuir-Hinshelwood (L-H). Les résultats obtenus ont également montré que la cinétique de dégradation est influencée par le pH. La photodégradation à pH=10 permet d’atteindre un meilleur taux de dégradation en peu de temps. Toutefois, la photocatalyse est une méthode rapide et efficace pour la dégradation des polluants organiques présents dans les eaux de rejets textiles, en particulier le bleu de méthylène.

En perspective la capacité de la photocatalyse à dégrader des molécules faiblement concentrées (rejets hospitaliers, polluants émergents…) devrait être de plus en plus exploitée, en post traitement des eaux ou en couplage avec d’autres techniques de traitement .c’est un procédé alternatif aux procédés habituels.