Décoloration des eaux usées de levurerie par adsorption sur charbon

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Abstract

The decolorization study of a yeast wastewater factory by adsorption on activated and raw charcoal showed that these adsorbents have great capacity to discolor and to adsorb the total organic matter (TOM), the chemical oxygen demand (COD), and the dissolved organic carbon (DOC). The solutions color characteristics have been followed by determining their dominant wavelengths issued from their correspondent trichromatic coefficients (X,Y,Z). The adsorbent size is an important parameter. The use of 30 g of charcoal sized 150–250 µm, per liter of solution, leads to a total decolorization, and to a diminution of up to 50% of the treated solutions COD and DOC concentrations. To obtain the same efficiency, 130 g/L of 425- to 850-µm sized charcoal are needed. The study of the kinetics of the discoloration shows that the adsorbent instantly reaches a saturated state with a saturation rate almost equivalent to the rate of its diffusion in the liquid. It shows also that the maximum amounts of the adsorption of the COD and the DOC can be modelled by the Langmuir adsorption isotherm, and that they are respectively equal to 231 and 213 mg/g for the nonactivated charcoal (150–250 µm), and 103 mg/g for the activated charcoal (425–850 µm) regarding the COD, and that the Freundlich adsorption model fit well the COD and DOC adsorption for the nonactivated charcoal.

L'étude de la décoloration des eaux usées de levurerie par adsorption sur du charbon actif et végétal brut a montré que ces adsorbants ont de grandes capacités de décoloration et d'adsorption de la matière organique totale (MOT), de la demande chimique en oxygène (DCO) et du carbone organique dissout (COD). Les caractéristiques de la couleur des solutions ont été suivies par détermination de leurs longueurs d'onde dominantes, déduites de leurs coefficients trichromatiques (X,Y,Z). La granulométrie de l'adsorbant joue un rôle important. L'utilisation de 30 à 40 g de charbon de granulométrie 150 à 250 µm, par litre de solution, entraîne une décoloration totale et une diminution de 50% des concentrations de la DCO et du COD des solutions traitées. Pour avoir les mêmes performances, il faut employer 130 g/L de charbon actif de granulométrie 425 à 850 µm. Le suivi de la cinétique de la décoloration a montré que l'adsorbant se sature très rapidement, avec une vitesse de saturation presque équivalente à celle de sa diffusion dans le liquide. Les capacités maximales d'adsorption de la DCO et du COD peuvent être déterminées par le modèle d'adsorption de Langmuir. Elles sont respectivement égales à 231 et 213 mg/g pour le charbon non activé (150 à 250 µm), et 103 mg/g pour le charbon actif de granulométrie 425 à 850 µm dans le cas de la DCO. Le modèle d'adsorption de Freundlich vérifie bien l'adsorption de la DCO et du COD par le charbon non activé de dimension 150 à 250 µm.

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