- [ VRPG-Doc] Chimie --- كيمياء

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Caractérisation de la pollution atmosphérique par la bioindication
(2021-12-14) BEMMANSOUR Ennabaouia Hanene; Encadreur: BOUYAKOUB Amel Zahira
الملخص (بالعربية) : يتمثل العمل الحالي في إظهار الاهتمام باستخدام أنواع نباتية متراكمة بيولوجيًا من أشجار الصنوبر الحلبية لمراقبة التلوث الجوي للمعادن الثقيلة ومعرفة العلاقات التي يمكن أن توجد مع بعض المصادر المرتبطة بحركة المرور على الطرق. كشفت تحليلات المعادن الثقيلة من إبر وفضلات الصنوبر الحلبي (Pinushalepensis) عن تركيزات سبعة معادن ثقيلة "الكادميوم والكروم والنحاس والحديد والنيكل والرصاص والزنك" على مستوى موقعين للدراسة (موقع حضري في غابة «Le Bosquet»، وموقع ريفي يقع في محطة خدمةبتلاغ). تنقسم كل منطقة إلى ثلاث مناطق لأخذ العينات في ولاية سيدي بلعباس في الجزائر. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن الموقع الحضري أقل تلوثًا من الموقع الريفي. بالإضافة إلى المناطق المعرضة لحركة المرور على الطرق في كل موقع من الموقعين لديها مستوى أعلى من التلوث بالمعادن الثقيلة من مناطق أخذ العينات الأخرى. كما وجد أن فضلات الصنوبر تتراكم فيها معادن ثقيلة أكثر من إبر الصنوبر. تظهر التركيزات العالية للمعادن الثقيلة المسجلة في موقعي أخذ العينات أن البنية التحتية للطرق وحركة المرور تشكل مصدرًا مهمًا للمعادن الثقيلة السامة للبيئة. الرصاص والحديد والزنك، الملوثات المعدنية الرئيسية التي تأتي من غازات العادم، تآكل بطانات الفرامل، الإطارات وتآكل الدرابزين، موجودة بتركيزات عالية في موقعي الدراسة. الكلمات المفتاحية: صنوبر حلب، التراكم الحيوي، حركة المرور، تلوث الهواء، البيئة الحضرية، سيدي بلعباس، البيئة الريفية، محطة خدمة "تلاغ". ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (en Français) : Le présent travail consiste à montrer l’intérêt de l’utilisation d’une espèce végétale bio-accumulatrice du pin d’Alep pour observer la contamination aérienne en métaux lourds et voir les relations qui pourraient exister avec certaines sources liées au trafic routier. Les analyses des métaux lourds des aiguilles et de la litière de pin d’Alep (Pinushalepensis) ont permis de mettre en évidence des concentrations de sept métaux lourds « Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb et Zn » au niveau de deux sites d’études (un site urbain « Le Bosquet », et un site rural situé dans une station-serviceà Telagh). Chacun d’eux étant divisé en trois zones d’échantillonnage et ce dans la wilaya de Sidi-Bel-Abbès en Algérie. Les résultats obtenus montrent que le site urbain est moins pollué que le site rural. Ainsi que les zones exposées aux trafics routiers dans chacun des deux sites ont un degré de contamination plus élevées en métaux lourds que les autres zones d’échantillonnages. On constate également que la litière de pin accumule d’avantage les métaux lourds que les aiguilles de pin. Les concentrations élevées en métaux lourds enregistrées dans les deux sites de prélèvement, montrent que le trafic et les infrastructures routières constituent une source importante de métaux lourds toxiques pour l’environnement. Le plomb, le fer et le zinc, principaux polluants métalliques qui sont issus des gaz d’échappement, de l’usure des garnitures de freins, des pneumatiques et de la corrosion des glissières de sécurité sont présents en fortes concentrations dans les deux sites d’étude. Les mots clés : Pin d’Alep, bioaccumulation, trafic-routier, pollution atmosphérique, milieu urbain, Sidi-Bel-Abbès, milieu rural, station-service « Telagh ». ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract (en Anglais) : The present work consists in showing the interest of using a bio-accumulating plant species of Aleppo pine to observe the aerial contamination of heavy metals and to see the relations that could exist with certain sources related to road traffic. Analyses of heavy metals in the needles and litter of Aleppo pine (Pinushalepensis) revealed seven heavy metals "Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb and Zn" at two study sites (an urban site "Bosquet forest" and a rural site located in a "Telagh" service station). Each of them is divided into three sampling areas in the Sidi-Bel-Abbès in Algeria. The results obtained show that the urban site is less polluted than the rural site. The areas exposed to road traffic in each of the two sites have a higher degree of heavy metal contamination than the other sampling areas. It was also found that pine litter accumulates more heavy metals than pine needles. The high concentrations of heavy metals recorded at the two sampling sites show that traffic and road infrastructures are a major source of heavy metals that are toxic to the environment. Lead, iron and zinc, the main metallic pollutants that come from exhaust fumes, wear of brake linings, tires and corrosion of guardrails, are present in high concentrations in both study sites. Keywords: Aleppo pine, bioaccumulation, road traffic, air pollution, urban environment, Sidi-Bel- Abbès, rural environment, "Telagh" service station.
Etude comparative de l’élimination de colorants textiles par deux adsorbants : naturel et active
(2021-04-01) BOUDIA Rabia; Encadreur: MIMANNE Goussem
Résumé (en Français) : Cette étude porte sur l’élimination des polluants organiques ;Bemacid Rouge (BR) et Bemacid Bleu (BB), des colorants textiles plutôt persistant présent dans les eaux usées de l'industrie textile de l'ouest de l'Algérie, par adsorption sur deux adsorbants issus d'un déchet agroalimentaire (noyaux de dattes) dans les conditions optimales du processus d'adsorption. L’échantillon après activation avec de l'acide phosphorique s'est révélé meilleur pour l'élimination du BR ainsi que le BB qu’avant son activation. La caractérisation du charbon activé a montré une surface spécifique supérieure à 940 m2/g avec la présence de mésopores. L'indice d'iode indique également que le charbon élaboré obtenu présente une grande microporosité. Un taux de rétention de 98% est atteint par 0.5 g de charbon activé issu de noyaux de dattes, pour un temps de contact de 60 min et 0.6g peut éliminer 95% de Bemacid bleu après un temps de contact de 65min. Les modèles de cinétique de pseudo-premier ordre, pseudo-deuxième ordre et de diffusion intraparticulaire et externe ont été étudiés. Le résultat montre que la cinétique d'adsorption est meilleure avec le modèle de pseudo premier ordre avec le Bemacid Bleu et pseudo-second ordre pour le Bemacid Rouge et. Dans cette étude, les isothermes de Langmuir, Freundlich, Temkin, d’Elovich, Dubinin-Radushkevich ont été étudiées pour l'adsorption de BR et BB sur les noyaux de dattes ainsi que le charbon activé. Les isothermes de Freundlich, Temkin et Elovich ont les coefficients de corrélation les plus élevés. Le mécanisme d'adsorption du BR/BB par le CA est spontané et exothermique mais endothermique pour l’élimination des deux colorants pars le PND ; ce qui signifie que la réaction d’adsorption consomme de l’énergie, et les valeurs d'énergie libre de Gibbs confirment que l'élimination du colorant textile suit une physisorption. Les mots clés : Adsorption, charbon, bemacid bleu, bemacid rouge, noyaux de dattes. Abstract (en Anglais) : This study focuses on the removal of organic pollutants; Bemacid Rouge (BR) and Bemacid Bleu (BB), rather persistent textile dyes present in wastewater from the textile industry in western Algeria, by adsorption on two adsorbents from an agri-food waste (date stones) under the optimal conditions of the adsorption process. The sample after activation with phosphoric acid was found to be better at removing BR and BB as well than before activation. The characterization of the activated carbon showed a specific surface area greater than 940 m2/g with the presence of mesopores. A retention rate of 98% is achieved by 0.5 g of activated charcoal obtained from date stones, for a contact time of 60 min and 0.6 g can eliminate 95% of blue Bemacid after a contact time of 65 min. The pseudo-first order, pseudo-second order, and intraparticle and external diffusion kinetics models were investigated. The result shows that the adsorption kinetics are better with the pseudo-second order model for BR and pseudo-first order model for RB.In this study, isotherms of Langmuir, Freundlich, Temkin and Elovich were studied for the adsorption of BR and BB on date stones as well as activated carbon. The Freundlich, Temkin and Elovich isotherms have the highest correlation coefficients. The mechanism of adsorption of RB / BB by CA is spontaneous and exothermic, but endothermic, with the two dyes on the PND which means that the adsorption reaction consumes energy and Gibbs free energy values confirm that the elimination of textile dye follows physisorption. Keywords : Activated carbon, dyes, Bleu Bemacid, Red Bemacid, Adsorption, date stones.
Etude de la libération de diverses amines primaires aromatiques et hétérocycliques actives libres et engagées via la fonction azométhine dans des formes galéniques type Microsphères. Effet retard.
(2018-01-21) MOUFFOK Meryem; Encadreur: MESLI Abderrezzak; Co-Encadreur: GUEMRA Kaddour
Résumé (en Français) : Résumé: Le travail entrepris dans cette thèse porte sur l'étude cinétique de la libération de quelques principes actifs amines primaires hétérocycliques en milieu hétérogène reconstitué pH = 1,2 et à 37 °C à partir des différentes formes galéniques type Microsphères. La première partie concerne la libération des principes actifs amines primaires à partir des différentes formulations Microsphères chargées de la 2-aminobenzothiazole (2-ABZT), de la 2-aminopyrimidine (2-AP), des monomères supports IM1 et IM2. Les résultats ont montré que les principes actifs (2-AP et 2-ABZT) encapsulés purs dans des Microsphères à base de polymère matriciel EC sont plus facilement libérés que si l’on utilise les monomères bases de Schiff IM1 et IM2 comme supports encapsulés. La deuxième partie s’intéresse à la technique de microenpasulation par le procédé de simple émulsion-évaporation de solvant afin d’élaborer de nouveaux systèmes Microsphères chargées de PABA. L’effet de certains paramètres du procédé comme la nature de la matrice, le rapport PABA:EC, la vitesse d’agitation, la nature et la concentration de tensioactif sur les propriétés des Microsphères (la surface et la morphologie, le diamètre moyen de Sauter, la distribution en taille, l’efficacité d’encapsulation et la vitesse de libération) a été étudié. La surface et la morphologie des microparticules ont été observées par Microscopie Electronique à Balayage MEB. Les Microsphères obtenues ont été caractérisées par IR, DSC et DRX. La modélisation mathématique des résultats obtenus des profils de libération démontre que la libération de principe actif est contrôlée par diffusion. Ainsi, les valeurs de diffusivités sont calculées selon les solutions analytiques proposées par les lois de Fick. Mots clés : Amine Primaire, Microencapsulation, Monoimine, Simple/Double-Emulsion Evaporation de Solvant, Microsphères, Diffusion, Libération Contrôlée. Abstract (in English) : Abstract The undertaken work in this thesis focuses on the kinetic study of the release of some heterocyclic primary amine active agents in a reconstituted heterogeneous medium pH = 1.2 and at 37 ° C from various galenic forms type Microspheres. The first part concerns the release of the primary amine from different Microspheres formulations loaded with 2-aminobenzothiazole (2-ABZT), 2-aminopyrimidine (2-AP), carrier monomers IM1 and IM2. The results showed that the pure encapsulated active agents (2-AP and 2-ABZT) in EC based-matrix Microspheres are more easily released than the Schiff bases monomers IM1 and IM2 used as encapsulated supports. The second part is interested in the technique of microencapsulation by the simple-emulsion solvent evaporation process in order to develop new PABA Microspheres systems. The effect of variables process parameters as the nature of the matrix, PABA:EC ratio, agitation rate, surfactant nature and concentration on the Microspheres properties (surface and morphology, mean Sauter diameter, size distribution, encapsulation efficiency and release rate) has been studied. The surface and morphology of the microparticles were observed by scanning electron microscopy SEM. After that, the obtained Microspheres were characterized by IR, DSC and DRX. The mathematical modeling of the obtained release data demonstrates that the release of the active agent is controlled by diffusion. Thus, the diffusivity values are calculated according to the analytical solutions proposed by Fick's laws. Keywords: Primary Amine, Microencapsulation, Monoimine, Single/Double-Emulsion Solvent Evaporation, Microspheres, Diffusion, Controlled Release.
Etude des propriétés catalytiques des matériaux argileux hybrides pour la dégradation d’un polluant organique
(2022-05-09) TLEMSANI Rabha Salima; Encadreur: TALEB Safia; Co-Encadreur: PIRAULT-ROY Laurence
Résumé (en Français) : Le Diuron : 3‐(3,4‐dichlorophényl)‐1,1‐diméthylurée est un herbicide dérivé de l'urée. Il est classé comme cancérogène probable pour la santé humaine par L'Agence de Protection de l’Environnement des États-Unis (EPA). A cet effet, ce travail de recherche est axé sur les performances adsorbantes d’une part et catalytiques d’autre part, d'une Montmorillonite locale (Mont-Na), pour l’élimination du Diuron en solutions aqueuses. Les matériaux ont été caractérisés avant et après le traitement, en utilisant la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), la surface spécifique (SBET), la microscopie électronique à balayage (MEB), l'analyse élémentaire et l'analyse thermique (ATD/ATG). La charge de surface a été déterminée en mesurant le point de zéro charge (pHpzc). Les expériences d'adsorption sont réalisées sur Mont-Na à 45 °C, puis sur Mont-Na à pH = 11, et enfin sur une Montmorillonite à piliers d’oxydes d’Aluminium (PILC-Al). Avec 1 g de Mont-Na ajouté à 50 mL de Diuron (20 mg/L), l'équilibre est atteint au bout de 5 heures, et la capacité d'adsorption est entre 0.74 mg/g à 45 °C et 0.91 mg/g à pH = 11. Sur 0.01 g de PILC-Al à 25 ° C, elle est de 100 mg/g à pH= 6.3. La modélisation cinétique montre que le pseudo-premier ordre décrit au mieux les données expérimentales de l'adsorption de Diuron sur Mont-Na et PILC-Al et les données d'équilibre ont été modélisées parfaitement en appliquant le modèle d'Elovich. Les grandeurs thermodynamiques indiquent que le processus d’adsorption sur Mont-Na et PILC-Al est spontané (ΔG <0) et endothermique (ΔH = 31.80 kJ.mol-1, ΔH = 25.53 kJ.mol-1, respectivement). Ensuite, les conditions optimales pour la dégradation catalytique du Diuron dans une solution aqueuse avec H2O2 en utilisant (Mont-Na) et PILC-Al comme catalyseurs ont été déterminées. La concentration initiale de Diuron utilisée est 20 mg/L, Diuron/H2O2 (rapport molaire 1:1). Les tests avec H2O2 sans l’ajout de Mont-Na ou PILC-Al ont donné un taux de conversion de 32 % après 8 h. Cependant, un mélange de 1 g de Mont-Na et de H2O2 a augmenté le taux de conversion à 91 % après 180 min. La disparition totale du Diuron a été mise en évidence par l'utilisation de la chromatographie liquide à haute performance couplé à un détecteur UV-vis (HPLC/UV-vis). Le seul sous-produit obtenu en faible quantité est: le 3,4-dichloroaniline (DCA). Le pH basique (pH = 9, pH = 11) donne 72.5 % de dégradation sur 1 g de Mont-Na après 150 min, et 65 % après 90 min avec 0.01 g de PILC-Al. D'autre part, l'augmentation de la température diminue la vitesse de dégradation du Diuron. En conclusion, dans les conditions opératoires utilisées, la Montmorillonite sodique locale et l'argile pontée, se sont avérées d’excellents matériaux pour l'adsorption et la dégradation catalytique hétérogène du Diuron en solutions aqueuses. Ils pourraient être très prometteurs pour l’épuration des eaux usées. Mots-clés : Eaux usées, Pesticide, Diuron, Adsorption, Oxydation Catalytique, Argile Sodée, Argile à Piliers d'Aluminium, Peroxyde d'hydrogène Abstract (en Anglais) : The phenylurea herbicide Diuron: 3‐(3,4‐dichlorophényl)‐1,1‐diméthylurée is categorized as a probable human carcinogen by the United States Environmental Protection Agency (EPA). This research is focused on the adsorbent and the catalytic performances of a local Montmorillonite (Mont-Na), for the elimination of Diuron in aqueous solutions. The materials were characterized before and after processing using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, specific surface area (SBET), scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis, and thermal analysis (TGA/DTA). The surface charge was determined by measuring the point of zero charge. The adsorption experiments are carried out on Mont-Na at 45 °C, then on Mont-Na at pH = 11, and finally on pillared clay (PILC-Al). With 1 g of Mont-Na added to 50 mL of Diuron (20 mg / L), the equilibrium is reached after 5 hours and the adsorption capacity is between 0.74 mg/g at 45 °C and 0.91 mg/g at pH = 11. On 0.01 g of PILC-Al at 25 °C, it is 100 mg / g at pH = 6.3. The kinetic modeling shows that the pseudo-first order describes the experimental data of the Diuron adsorption on Mont-Na and PILC-Al and the equilibrium data were modeled perfectly by applying the Elovich model. The thermodynamic quantities indicate that the adsorption process on Mont-Na and PILC-Al is spontaneous (ΔG <0) and endothermic (ΔH = 31.80 kJ.mol-1, ΔH = 25.53 kJ.mol-1, respectively). Next, the optimal conditions for the catalytic degradation of Diuron in an aqueous solution with H2O2 using (Mont-Na) and PILC-Al as the catalysts were determined. The initial concentration of Diuron used was 20 mg/L, Diuron/H2O2 (1:1 molar ratio). Tests with H2O2 without Mont-Na or PILC-Al provided a 32 % conversion rate after 8 h. However, a mixture of 1 g Mont-Na and H2O2 increased the conversion rate to 91 % after 180 min. The total Diuron disappearance was demonstrated through the use of high-performance liquid chromatography using a UV-vis detector (HPLC/UV-vis). The only by-product obtained in small quantities is: 3,4-dichloroaniline (DCA). The basic pH = 9 and pH = 11 gives a 72.5 % of degradation onto 1 g of Mont-Na after 150 min in the experiment, and 65 % after 90 min with 0.01 g of PILC-Al. On the other hand, the increase in temperature decreased the degradation rate of Diuron. In conclusion, under the operating conditions used, local sodium Montmorillonite and pillared clay proved to be excellent materials for the adsorption and heterogeneous catalytic degradation of Diuron in aqueous solutions. They could be very promising for sewage treatment. Keywords: Wastewater, Pesticide, Diuron, Adsorption, Catalytic Oxidation, Sodium Clay, Al-pillared Clay, Hydrogen peroxide
Impacts de certains polluants issus de milieux professionnels sur l’environnement et la santé humaine
(2018-12-13) DJEHAF kaouthar; BOUYAKOUB Amel Zahira
الملخص (بالعربية) تؤثر الانشطة البشرية والتعديات المستمرة بشكل سلبي على البيئة، سواء كانت صناعية أو كيميائية أو زراعية أو صناعية، بشكل مباشر او غير مباشر عن تدهور البيئة، وهذه التهديدات البيئية ثمثل بدورها تهديدا كبيراً على الصحة. تهدف دراستنا الى تسليط الضوء على تأثير صناعة الغزل والنسيج وتحلية مياه البحر على البيئة والصحة عبر دراسة شاملة تقييم مفصل لما يمكن ان يترتب عن هذه المحالات من نتائج .فالنفايات السائلة التي تحتوي على أصباغ النسيج غالبا ما تكون معقدة جدا وتتطلب علاجا مكثفا، وتؤكد النتائج فعالية الجمع بين عملية امتصاص البنتونيت (B)، يليه الطفو الكهربائي . تشير النتائج إلى أن مياه الصرف المعالجة بواسطة هذا الأسلوب لا تحتوي تقريبا على أي تعكر اللون أو المواد العضوية المتحللة. كما تبيين امكانية و سبل اعادة استخدام هذه المياه المعالجة. من جانب اخر تحلية مياه البحر تجعل من الممكن على وجه الخصوص زيادة موارد المياه العذبة المتاحة، وتوفير حل لحالة الجفاف في المنطقة كما تساعد التصدي للأوضاع العاجلة والأزمات المتعلقة بندرة المياه في المنطقة غير ان لها عواقب وخيمة على البيئة تشمل الاحتياجات الضحمة من الطاقة، و تؤثر سلبا على تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري التي تؤدي بدورها الى الاضرار بالبيئه و الصحة من خلال المساهمة في ظاهرة التغيرات المناخية . يعمل المتخصصون والباحثون في مجال التحلية باستمرار عن طرق لخفض استهلاك الطاقة كما ان هناك اهتمام متزايد بخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أو القضاء عليها عن طريق تزويد مصانع تحلية المياه بالطاقة المتجددة، بصورة مباشرة أو غير مباشرة. هذا ما يمكن من تقليص المخاوف المتعلقة بشأن متطلبات المياه و الطاقة الهائلة لهذه النظم. ولكن يجب أن ينظر إلى الموضوع في سياق أوسع ويتطلب دراسات معمقة، إيكولوجيا واقتصاديا Résumé (Français et/ou Anglais) : L'examen des liens entre environnement et santé conduit généralement à considérer les effets de l'environnement sur la santé. Le nombre de façons dont les humains affectent l'environnement est en train de proliférer et exercent une influence croissante sur le climat et la température de la terre. On sait aussi que des conditions environnementales, et un mode de vie défavorables, coexistent dans plusieurs secteurs. Ces facteurs constituent un risque majeur pour la santé de l’homme et la durabilité de l’écosystème à l'échelle régionale et globale. En conséquence, l’équilibre naturel est modifié. Le pays est très vulnérable aux effets multiformes des changements climatiques ce qui contribue à l'aggravation des menaces déjà existantes. Notre travail s'intéresse à l'impact de l'industrie textile et le dessalement de l'eau de mer sur l'environnement et la santé , en mettant l'accent sur la pénurie d’eau aggravée par de sérieux problèmes de pollution. Les effluents textiles contenant des colorants réactifs sont souvent très complexes et nécessitent des traitements intensifs, Les résultats obtenus confirment l'efficacité du procédé combiné Adsorption sur Bentonite (B) suivie d’une électro flottation (EF) et indiquent que l’effluent traité par cette méthode ne contient pratiquement aucune turbidité, couleur ou DCO. Ces eaux usées traitées peuvent être utilisées à des fins de recyclage ou de réutilisation pour pallier le manque d’eau. Le dessalement de l'eau de mer est aussi un moyen d'augmenter les ressources en eau, fournir une solution en cas de sécheresse et de faire face aux situations de pénuries et de crises. Mais ils soulèvent des préoccupations au sujet des émissions de gaz à effet de serre, les rejets saumures, l'eau chaude et les produits chimiques. Les concepteurs et les chercheurs de dessalement cherchent continuellement des moyens de réduire davantage la consommation d'énergie. Il y a un intérêt croissant pour la réduction ou l'élimination des émissions de gaz à effet de serre responsables des changements climatiques en alimentant le dessalement avec des énergies renouvelables, directement ou indirectement. Mais il doit être envisagé dans un contexte plus vaste et nécessite des études approfondies, écologiquement et économiquement. Abstract Exposures to environmental pollution remain a major source of health risk throughout the world. The purpose of this paper is to estimate the impact of occupational activities on health and environnement. To establish the relationship between health and environnement factors, Two types of professional activities were studied, environmental and health hazard associated with exposure to pollution inside two workplace environments (textiles industry, desalination plants) were identified. Textile effluents containing reactive dyes are often very complex and require intensive treatments. The results obtained confirm the effectiveness of the combined Bentonite adsorption (B) process followed by electroflotation (EF) The results obtained indicate that the effluent treated by this method contains approximately no turbidity, color or COD. This treated wastewater may be used for recycling or reuse. The desalination of seawater makes it possible in particular to increase the available freshwater resource, to provide a solution in case of drought and to cope with the situations shortages and crises. There are several negative environmental consequences, significant energy needs and therefore a climate impact related to the water sector. The impacts of this climate change (CC) on human health are numerous, linked to periods of extreme temperatures, infectious diseases and climate disasters. Some factors, such as heat waves, will have a direct impact on people's health. Researchers are continually looking for ways to further reduce energy consumption. There is growing interest in reducing water consumption by reusing the treated wastewater and eliminating greenhouse gas emissions by fueling desalination with renewable energies, directly or indirectly. This can allay some concerns about the massive energy requirements of these systems. But it must be viewed in a broader context and requires in-depth studies, ecologically and economically.
Membranes polymère/TiO2 pour le traitement des eaux usées par filtration/photocatalyse
(2022-03-05) BOUZIANE ERRAHMANI Khelil; Encadreur: BELLEBIA Sohbi; Co-Encadreur: MAHMOUDI Hacene
Résumé (en Français) : Dans le présent travail, l'application de membranes photocatalytiques nanocomposite polymère-TiO2 fabriquées par inversion de phase a été évaluée pour l'élimination des polluants des solutions aqueuses, y compris les eaux usées. TiO2-PVDF/PMMA nano-composites à feuilles plates ont été préparés par NIPS (Non-Solvent Induced Phase Separation). La microscopie électronique à balayage (SEM) a été utilisée pour caractériser la surface et la morphologie en coupe des membranes. Des mesures de la taille des pores, de la perméabilité à l'eau pure (PWP), de la porosité et de l'angle de contact ont également été effectuées. Les membranes fabriquées ont été évaluées dans une cellule de filtration à flux transversal sur leur efficacité à éliminer les polluants avec divers poids moléculaires, formes et charges. Les résultats ont révélé une excellente élimination du Rouge Congo avec 99% d'élimination et 81% pour la Tartrazine. Cependant, une diminution de seulement 15% a été observée pour la ciprofloxacine. Les résultats suggèrent également que l’impact des conditions opératoires sur les paramètres de filtration est faible. Dans les expériences avec les eaux usées, il y a eu une réduction significative de la concentration de bactéries (Escherichia coli et Streptococcus sp.) observées. Mots-clés : Traitement des eaux usées ; micro-ultrafiltration photocatalytique ; Membranes nanocomposites PVDF/PMMA/TiO2. Abstract (en Anglais) : In the present work, the application of polymer nanocomposite-TiO2 photocatalytic membranes fabricated by phase inversion was evaluated for the removal of pollutants from aqueous solutions, including wastewater. TiO2-PVDF/PMMA flat-sheet nanocomposites were prepared by NIPS (Non-Solvent Induced Phase Separation). Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize the surface and cross-sectional morphology of the membranes. Measurements of pore size, pure water permeability (PWP), porosity and contact angle were also performed. The fabricated membranes were evaluated in a cross-flow filtration cell on their efficiency in removing pollutants with various molecular weights, shapes and charges. The results revealed excellent elimination of Congo Red with 99% elimination and 81% for Tartrazine. However, a decrease of only 15% was observed for ciprofloxacin. The results also suggest that the impact of the operating conditions on the filtration parameters is weak. In experiments with wastewater, there was a significant reduction in the concentration of bacteria (Escherichia coli and Streptococcus sp.) observed. Keywords: wastewater treatment; photocatalytic micro-ultra-filtration; PVDF/PMMA/TiO2 nanocomposite membranes.
Préparation des poly (ester-amide) s à partir des diols,anhydrides et des différents coupleurs chaines. étude de dégradation
(2018-07-03) Abiras Hadjer Wilaa; Encadreur: GUEMRA KADDOUR
الملخص (بالعربية) : توضح هذه الأطروحة تحضيرسلسلة من بولي (استر-أميد) عن طريق البلمرة بالتكاثف (2-أوكسازولين)، أنهيدريد الكربوكسيلية وديول.و لقد اجريت على البوليميرات الناتجة عن التكاثف المتعدد التحاليل الطيفية بالأشعة الحمراء والرنين المغناطيسي النووي. وقد تميزت الخصائص الحرارية للبولي (إستر أميد) عن طريق المسح التفاضلي المسعري ،التحليل الوزني الحراري و حيود الأشعة السينية تم إجراء التحلل المائي والانزيمي في وسط الصلبة باستخدام الفطريات من نوع أسبرجيلوس النيجر من المواد. كما تم التحلل البيولوجي للبوليمرات في وسط سائل المنشطة، من خلال قياس الطلب الأكسجين البيوكيميائي تحت الظروف الهوائية.. بواسطة طريقة تبخير مذيب مستحلب بزيت في الماء تم إعداد المجهرية معباة بديكلوفيناك صديوم باستخدام بولي أستر أميد و السيلولوز خلات بوتيرات / كما مادة المصفوفة البوليمرية. وقد لوحظت مورفولوجيات ميكروكرات التي تم الحصول عليها باستخدام المسح الضوئي المجهر الإلكتروني وتتميز المسعر المسح الضوئي التفاضلي ، و قد تم تشخيص الميكروكرات IR حيود الأشعة السينية، والطيفية بالأشعة الحمراء. أتبع العمل بدراسة عملية التحرير العنصر الفعال. الكلمات المفتاحية:التحلل، البيولوجي، بولي (استر-أميد)، التكثيف المتعدد، اكسازولين، مقرن السلاسل، الطلب البيولوجي للأكسجين، مستحلب،ميكروكبسلة،التحررالمراقب. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé : Ce travail, concerne la préparation d’une série des polyesteramides par polycondensation du bis (2-oxazoline), de l'anhydride carboxylique et du diol. Les polymères résultant de la polycondensation ont été caractérisés au moyen de FTIR, RMN1H, RMN13C. Les propriétés thermiques des poly (ester amides) ont été caractérisées par calorimètre à balayage différentiel (DSC), diffraction des rayons X (DRX) et analyse thermogravimétrique (ATG). Les polymères ont subis des dégradations hydrolytiques et enzymatiques dans des milieux solides en utilisant Aspergilus Niger. La biodégradation des polymères a été réalisée en milieu liquide en mesurant la demande biochimique en oxygène (DBO) nette dans les conditions aérobies. Les microsphères contenant du diclofénac sodique ont été préparées par une simple méthode d'évaporation par solvant en émulsion huile-eau (H / E). Les microsphères ont été préparées en utilisant du PEA / CAB comme polymère de matrice. Les morphologies des microsphères obtenues ont été observées par microscopie électronique à balayage (MEB) et caractérisées par calorimètre à balayage différentiel (DSC), diffraction des rayons X (DRX) et spectroscopie FTIR, le travail a été suivi par une étude cinétique de libération du principe actif. Mots clés: Biodégradation, poly (ester-amide), polycondensation, bis (2-oxazoline), coupleurs de chaines, DBO, Aspergilus Niger, microencapsulation , libération contrôlée. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract: This cadre our study consists to prepare a eriel of the poly (ester-amide)s by reacting bis (2-oxazoline), carboxylic anhydride and diol. The polymers resulting from polycondensation were characterized by means of FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR. Thermal properties of the poly (ester amide) s were characterized by Differential scanning calorimeter (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Thermogravimetric analysis (ATG). Hydrolytic and enzymatic degradations in solid media using Aspergilus Niger of the materials were performed. The biodegradation of polymers were also carried in liquid medium by measuring the net biochemical oxygen demand (BOD) under aerobic conditions. Microspheres containing sodium diclofnac were prepared by a simple oil-in-water (O/W) emulsion solvent evaporation method. Formulation microspheres were prepared by using PEA/CAB as polymeric matrix material. The obtained microsphere morphologies were observed using Scanning Electron Microscopy (SEM) and characterized by Differential scanning calorimeter (DSC), X-ray diffraction (XRD), and FTIR spectroscopy. The workis followed by kinetic study of principal active release Key words ꞉ Biodegradation, poly (ester-amide), polycondensation, bis (2-oxazoline), coupleurs de chaines, BOD, Aspergilus Niger, microencapsulation, contrôlled release.
Traitement d'une bentonite calcique par activation acide. Caractérisation et étude structurale. Application dans l'élimination de colorants industriels
(2020-12-24) Maghni Asmaa; Encadreur: Madani GHELAMALLAH; Co-Encadreur: BENGHALEM Abderrazak
Résumé (en Français) : L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement de la bentonite calcique purifiée et modifiée (de Mostaganem) vis-à-vis de certains colorants industriels (vert de méthyle, dianix rubine, dianix navy). La bentonite purifiée a été transformée en Na-bentonite, puis modifiée en utilisant des espèces cationiques Al3 + et Fe2 + afin d’augmenter l'espace interfoliaire et la surface externe. Les matériaux ont été calcinés afin d'assurer une grande capacité de fixation des ions métalliques puis caractérisés par BET, DRX, SEM-EDS et IRTF. Nous avons examiné grâce à l'adsorption de colorants à partir de solutions aqueuses, l'influence de divers facteurs, y compris le temps de contact, la masse de l'adsorbant, le pH, la concentration initiale de l'adsorbat et la température. Les paramètres thermodynamiques pour le processus d'adsorption ont également été calculés. L'adsorption du vert de méthyle sur tous nos adsorbants s'est avérée être de nature spontanée et endothermique. Tous les résultats ont montré l'efficacité des modifications qu’a subi la bentonite pour l'élimination des colorants industriels. Ceci est justifié par l’importance de la surface développée par ces matériaux, la présence de charges négatives sur la surface; la possibilité d’échange cationique et l’augmentation de l’espace interfoliaire avec l’accroissement de la distance interréticulaire. Les mots clés : bentonite calcique, colorants industriels, adsorption, l’espace interfolliaire. Abstract (en Anglais) : The objective of this work is to study the behavior of purified and modified calcic bentonite (from Mostaganem) towards certain industrial dyes (methyl green, dianix rubine, dianix navy). The purified bentonite was converted into sodium bentonite to obtain Na-bentonite and then modified using Al3+ and Fe2+ cationic species in order to modified interlayer space or layer surface and then increase the basal d-spacing. The materials have been calcined in order to ensure high capacity to fix metal ions and then characterized by BET, XRD, SEM-EDS and FTIR. We have examined through the adsorption of dyes from aqueous solutions, the influence of various factors, including contact time, pH adsorbent dose initial adsorbate concentration and temperature. Thermodynamic factors for the process of adsorption were also calculated. The adsorption of methyl green onto all our adsorbents was found to be spontaneous and endothermic in nature. All the results showed the effectiveness of the treatment what the bentonite suffered for the removal of industrial dyes. This is justified by high surface area materials, the presence of negative charges on the surface, the possibility of cationic exchange and the increase in the interfollicular space with the increase in reticular network Keywords : calcic bentonite, industrial dyes, adsorption, interfollicular space.
Transestérification hétérogène d’huiles végétales sur bentonite modifiée
(2021-06-30) EL AHMAR Radjaa; Encadreur: KACIMI Soufi; Co-Encadreur: ZIZI Zahia
Abstract Bentonite clay from Maghnia (Algeria), very rich in montmorillonite (~ 90 %) purified and intercalated with pillars Al2O3, Al2O3-NiO and Al2O3-CoO, was yapplied as catalyst for the conversion of a mixture of castor oil-ethanol to biodiesel. For the characterization of thecatalysts, several physico-chemical analysis techniques are used (SEM –EDS, XRD and FTIR). The pillared clay with Al2O3-CoO (10%) led to 98% ester conversion. The highest yield of biodiesel production was obtained at 1/15 molar ratio of oil/ethanol, a temperature of 250 °C and 7.5 wt% of catalyst. This behaviour was ascribed to a synergetic effect of the largest surface area developed in the clay and the highest catalytic activity of cobalt in basic medium. The catalysts re-usability experiments revealed that the pillared clays were safely re-used three times without losing their original catalytic effectiveness. The kinetics calculations demonstrated that the transesterification of castor oil in an excess of alcohol using the pillared clay as catalyst followed a pseudo first order kinetics. The biodiesel produced exhibited comparable fuel properties as those of classical fossil diesel. Keywords: bentonite, pillared clays, castor oil, ethanol, transesterification, biodiesel.
Valorisation du phosphore par précipitation contrôlée de la struvite pour la déphosphatation des eaux contaminées.
(2018-04-19) Moulessehoul Atika; Encadreur: Harrache Djamila
Résumé (Français et/ou Anglais) : La précipitation du phosphore naturellement présent dans l’eau, sous forme de struvite (MgNH4PO4.6H2O), constitue une alternative intéressante de traitement des eaux. Ce procédé permet à la fois de dépolluer les eaux riches en phosphates et de produire un composé valorisable en agriculture. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de doctorat est de développer une démarche analytique de récupération-valorisation du phosphore sous forme de struvite appliquée au traitement des eaux phosphatées. Cette étude consiste, en premier lieu, à déterminer, à température constante, les conditions optimales de pH favorisant l’efficacité maximale pour la cristallisation de la struvite en termes de taux de conversion et de pureté. Pour ce faire, un effluent synthétique contenant des ions PO43- , NH4+ et Mg2+ en proportions équimolaires a servi de solution modèle pour étudier le rôle du pH sur l’efficacité de la précipitation de la struvite ainsi que sur la croissance cristalline. Les essais expérimentaux ont été réalisés par précipitation en cuve agitée avec un suivi cinétique par conductimétrie, à température maintenue constante à 25°C et à pH variant dans un intervalle entre 8,5 et 11,8. Dans les conditions idéales qui apparaissent au vu des résultats précédents, nous avons poursuivi ce travail, en utilisant des effluents réels (eaux usées urbaines, effluents industrielles et eaux naturelles). Diverses méthodes d’analyse des phases solides et liquides (spectrophotométrie, IRTF, MEB, DRX et FRX) ont été utilisées. L’apport spécifique de ce travail revêt un intérêt technologique et économique en contribuant efficacement à la récupération et valorisation du phosphore contenu dans les eaux polluées. Abstract Precipitation of phosphorus naturally present in water, in the form of struvite (MgNH4PO4.6H2O), is an interesting alternative for water treatment. This process makes it possible both to decontaminate waters rich in phosphates and to produce a compound that can be used in agriculture. In this context, the objective of this PhD is to develop an analytical approach for the recovery and recovery of phosphorus in the form of struvite applied to the treatment of phosphate water. This study consists, firstly, in determining, at constant temperature, the optimum pH conditions favoring the maximum efficiency for crystallization of the struvite in terms of conversion and purity. In order to do this, a synthetic effluent containing PO43- , NH4+ and Mg2+ ions in equimolar proportions served as a model solution for studying the role of pH on the effectiveness of struvite precipitation as well as on crystal growth. The experimental tests were carried out by precipitation in stirred tank with a kinetic monitoring by conductimetry, at a constant temperature maintained at 25 ° C. and at a pH varying in a range between 8.5 and 11.8. Under the ideal conditions which appear from the previous results, we have continued this work, using real effluents (urban wastewater, industrial effluents and natural waters). Various methods for the analysis of solid and liquid phases (spectrophotometry, IRTF, SEM, DRX and FRX) have been used. The specific contribution of this work is of technological and economic interest by contributing effectively to the recovery and upgrading of the phosphorus contained in the polluted waters.