Département de Chimie

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Browsing Département de Chimie by Author "Atba, Wafa"

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    Décontamination physico-chimique et électrochimique de composés toxiques dans les urines
    (2026) Atba, Wafa
    L’urée, principal composé azoté issu du métabolisme protéique, est largement présente dans les eaux usées, en particulier celles provenant des systèmes de dialyse. Son élimination reste un défi majeur en raison de sa forte solubilité et de sa faible réactivité chimique. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité des techniques d’électrocoagulation et d’adsorption pour l’élimination de l’urée des effluents synthétiques et réels. Le procédé d’électrocoagulation en mode bath en utilisant des électrodes de zinc, optimisé avec une densité de courant de 22 mA/cm2, une concentration initiale en urée de 1,2 g/L, une teneur en NaCl de 1,5 g/L et un temps de traitement de 9 minutes, a permis d’atteindre un taux d’élimination de 42% a pH 10 contre 30 % à pH naturel de la solution. Dans les conditions optimales du traitement, l’élimination de l’urée d’un dialysat réel a atteint les 27 %. Dans le but d’améliorer les taux d’élimination de l’urée, une combinaison (EC – EC) a permis de monter le taux à 42 % à pH libre et 56 % à pH 10. La modélisation par Gradient Boosting Regressor appliquée sur les résultats expérimentaux obtenus a confirmé la fiabilité du modèle prédictif (R2 = 0,9825 ; RMSE= 0,01666). Les analyses électrochimiques et structurales des électrodes ont révélé la formation de dépôts d’oxyde de zinc (ZnO), tandis que les boues générées, riches en hydroxydes métalliques, ont montré un potentiel de valorisation comme coagulant dans la coagulation/floculation des eaux résiduaires, avec une réduction de la turbidité de 80 % et de la DCO de 90 %. L’étude a également évalué l’élimination de l’urée via la technique d’adsorption à l’aide de coquilles de pistache brutes (PS) et revêtues de nanoparticules de ZnO (CPS). La caractérisation physico-chimique (BET, DRX, ATG/DSC, IRTF, MEB/EDS, pH PZC) des matériaux adsorbants a mis en évidence l’effet bénéfique du revêtement vis-à-vis l’élimination de l’urée, avec une amélioration notable de la surface spécifique, la porosité et les fonctions de surface. À dose réduite (1,4 g/L), le CPS a montré une capacité d’adsorption élevée (jusqu’à 835 mg/g) et une efficacité de 96% à pH 2, surpassant largement le PS (240 mg/g, 78 % à pH 2 pour une dose de 4 g/L). Les cinétiques et les isothermes ont suivi les modèles du pseudo-second ordre, de Langmuir et de Dubinin-Radushkevich.Thermodynamiquement, l’adsorption sur CPS est spontanée et exothermique, contrairement à celle sur PS. Appliqués à des dialysats réels, le CPS a confirmé son performance vis-à-vis l’élimination de l’urée (96 %, 854 mg/g), tandis que le PS a atteint un rendement de 57 % avec une capacité d’adsorption de 185 mg/g. Les coquilles de pistaches se révèlent être une alternative écologique, économique et performante pour la régénération du dialysat et l’élimination des toxines urinaires. En termes d’efficacité d’élimination de l’urée, l’adsorption sur coquilles de pistache revêtues de ZnO se révèle nettement supérieure à l’électrocoagulation, atteignant des rendements supérieurs à 90 % contre un maximum de 56 % pour l’EC-EC.