Mémoires de Magistère
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Item Dégradation sonochimique de la Rhodamine B en solutions aqueuses: Effets des ions hydrogénocarbonates et carbonates et des matrices complexes(2010) Slimane MEROUANICe mémoire est centré sur l'étude de la dégradation sonochimique d’un colorant basique récalcitrant, la Rhodamine B (RhB), en phase aqueuse par application d’une onde ultrasonore de haute fréquence (300 kHz). Ce travail a montré que la technique ultrasonore peut être employée efficacement pour l’élimination de la RhB. La production d’espèces oxydantes par les ondes ultrasonores a été déterminée par la dosimétrie KI, la réaction de Fricke et la production de H2O2 dans l’eau. Les trois méthodes étudiées montrent clairement la production d’espèces oxydantes pendant la sonolyse à 300 kHz. L’étude menée sur l’influence des paramètres opératoires sur les trois dosimétries sonochimiques a montré que la production d’espèces oxydantes est fortement influencée par les conditions de l’expérimentation. La vitesse de dégradation de la RhB dépend de la concentration initiale du colorant, de la puissance acoustique, du pH et de la température de la solution. L’ajout de Na2SO4 à la solution du colorant montre l’existence d’un optimum de concentration en sel pour améliorer la vitesse de dégradation de la RhB. La dégradation sonochimique menée dans les eaux naturelles et distillée ne montre aucune différence significative entre la dégradation dans l’eau de source et l’eau de mer et celle obtenue dans de l’eau distillée. L’addition du fer améliore significativement la vitesse de dégradation du polluant. L’ajout de H2O2 dans le système augmente sensiblement l’efficacité de la dégradation. La dégradation sonolytique de la RhB est fortement intensifiée par l’addition de CCl4. La saturation en air du milieu réactionnel avant le traitement sonochimique améliore le rendement de dégradation. La présence de tert-butanol à faibles concentrations accélère légèrement la vitesse de dégradation. La dégradation de la RhB est efficacement inhibée, mais pas complètement, pour des concentrations élevées en tert-butanol. La présence d’une concentration élevée de saccharose ou de glucose dans la solution de RhB ne conduit qu’à une faible réduction de la vitesse de dégradation. Sous l’action des ultrasons, 58 % de la DCO initiale sont éliminés après 240 minutes de traitement. Sous l’action de l’irradiation ultrasonore qui génère des radicaux HO• , le radical carbonate (CO3 •-) peut être formé comme un produit secondaire de la sonolyse de l’eau quand elle contient des ions hydrogénocarbonates ou carbonates. L’efficacité de la destruction sonolytique de la RhB est clairement intensifiée par l’addition des ions hydrogénocarbonates et carbonates, particulièrement pour les faibles concentrations en RhB. En présence de compétiteurs organiques à des concentrations élevées tels que le saccharose et le glucose, la destruction ultrasonore du colorant diminue en présence d’hydrogénocarbonate et carbonate, et le degré d’inhibition est plus remarquable en présence de glucose qu’en présence de saccharose. Durant la sonolyse d’une solution aqueuse de RhB (0,5 mg/L) contenant 3 g/L d’hydrogénocarbonate et 10 g/L de carbonate, l’oxydation complète de la solution est achevée après 60 et 40 minutes d’irradiation respectivement. Ceci indique que les radicaux carbonates sont plus convenables que les radicaux HO• à l’oxydation des colorants organiques tels que la RhB.Item Extraction du Colorant Noir Bleu Naphtol et du médicament Ibuprofène en milieu Aqueux par Membrane Liquide Emulsionnée(2014) BOUKAOUS NourelhoudaCe travail a pour objectif d'optimiser les paramètres influençant la stabilité des émulsions E/H et de les utiliser dans l'extraction par membrane liquide émulsionnée (MLE) du colorant Noir Bleu Naphtol (NBN) et du médicament anti-inflammatoire non stéroïdien Ibuprofène (IBP), présents dans des solutions aqueuses. Dans le but d’extraire le colorant NBN par MLE, une émulsion E/H formée de Span 80 comme tensioactif, d’Aliquat 336 comme extractant, d'hexane comme diluant et d'une phase aqueuse interne d’acide sulfurique (H2SO4) est utilisée. L'étude de la stabilité montre qu'un temps d'émulsification de 5 minutes, une concentration de tensioactif de 8 % (en masse), une concentration d’extractant de 2% (en masse), une concentration de la phase interne de 0,2 N en H2SO4, une vitesse d’agitation de 200tr/min et un rapport volumique de la phase interne sur la phase membrane de 1 conduisent à la formulation d'une émulsion stable avec un taux de rupture inférieur à 7 % pendant l'extraction. Les résultats de l'extraction du NBN montrent que dans les meilleures conditions expérimentales optimisées, le rendement d’extraction du NBN est égal à 97,89% pour un temps de contact de 12 minutes. Pour des concentrations élevées en sel (>5 g/L), l'efficacité d’extraction diminue graduellement. L’extraction par MLE est efficace pour l’élimination du colorant NBN à partir de différentes matrices telles que les eaux minérales et l’eau de mer. Dans ce travail, l’extraction de l’anti -inflammatoire non-stéroïdien ibuprofène (IBP) par membrane liquide d'émulsion (MLE) a été réalisée. Un système d'MLE est constitué de Span 80 comme tensioactif, l’Aliquat 336 comme extractant, l'hexane comme diluant et d’une phase interne de chlorure de potassium (KCl). Les effet des paramètres expérimentaux qui affectent l'extraction d' IBP tels que la concentration de tensioactif, concentration de l’extractant, le temps d'émulsification, la concentration d'acide sulfurique dans la phase externe , le type d'acide dans la phase externe, la concentration de la phase interne, le type de la phase interne , la vitesse d'agitation, le rapport volumique de la phase interne sur la phase membrane, le rapport de traitement, la concentration initiale de l’IBP, le type de diluant et la présence du sel ont été étudiées. Les résultats obtenus montrent que par un choix approprié des paramètres expérimentaux, il est possible d'extraire la quasi-totalité des molécules de l’IBP présentes dans la solution d'alimentation pour un temps de contact égale à 18minutes, de même en présence d'une concentration élevée du sel. Dans les conditions opératoires optimales, les efficacités d'élimination de l'IBP à partir de l'eau distillée (97,71 %), de l'eau minérale naturelle (92,47%) et de l'eau de mer (89,94 %) étaient comparables, ce qui montre que le procédé d’extraction par MLE est un procédé de séparation avancé très intéressant pour l’élimination de l'IBP à partir de matrices complexes comme l’eau minérale et l’eau de mer. la meilleure concentration de chlorure de potassium en phase interne donne une meilleure efficacité de désextraction (94,96%) de l’IBP est égale à 0,1 NItem Elimination d’un polluant organique modèle par sonochimie et procédés d’oxydation avancés(2014) BOUTAMINE ZinebLe présent travail est focalisé sur l’élimination d’un colorant azoïque, le Basic Red 29 (BR29), en milieu aqueux par irradiation ultrasonore de haute fréquence (300 kHz). L’ensemble des résultats obtenus montre l’efficacité du traitement ultrasonore des eaux contaminées par ce colorant modèle. La caractérisation du sonoréacteur utilisé pour la dégradation du Basic Red 29 a été faite par la méthode calorimétrique et trois dosimétries (KI, Fricke et dosage du H2O2). Les dosimétries prouvent la production des espèces oxydantes telles que les radicaux hydroxyles et le peroxyde d’hydrogène. La présente étude montre que la dégradation sonolytique du BR29 est due à la réaction du colorant avec les radicaux hydroxyles. La vitesse initiale de dégradation augmente graduellement avec la concentration initiale du colorant et elle ne suit pas une cinétique du premier ordre. Les rendements d’élimination sont plus importants pour les puissances électriques les plus élevées. A pH 3, la dégradation du BR29 est maximale. Il existe un optimum de concentration en Fe2+ pour améliorer l’efficacité d’élimination du colorant. Les expériences menées dans les eaux naturelles montrent une légère amélioration de la dégradation dans l’eau de mer, l’eau de rivière et l’eau minérale naturelle par rapport à celle obtenue dans de l’eau distillée. La saturation du milieu réactionnel avec de l’air fait augmenter l’efficacité du traitement ultrasonore, par contre, la saturation en azote a un effet inhibiteur sur la cinétique d’élimination. La dégradation sonolytique du BR29 est améliorée en présence des mélanges Fe2+/TiO2 et Fe3+/TiO2. La DCO de la solution aqueuse de BR29 n’est pas complètement éliminée sous l’action des ultrasons seuls même après une longue durée de traitement (240 minutes), alors qu’en présence de divers additifs tels que le TiO2, le Fe2+ et le mélange Fe2+/TiO2, des efficacités d’abattement de l’ordre de 90 % sont atteintes.Item Etude de station de traitement des eaux à boues activées : Optimisation de l’aération et la clarification en vue d’une bonne décantabilité des boues(2012) SAHTOUT Naziha née SIDLes problèmes biologiques, encore fréquents, limitent la fiabilité des stations d'épuration à boues activées. Complexes dans leur compréhension, leur maîtrise est parfois délicate pour les opérateurs chargés d'assurer le bon fonctionnement des installations. Dans la wilaya de Souk-Ahras, il existe deux stations d’épuration à boues activées : STEP de Souk-Ahras et STEP de Sedrata. Elles sont alimentées par un réseau unitaire. L’objectif recherché dans notre travail est l’étude et le diagnostic des deux stations d’épuration à boues activées, l’étude et le contrôle de différents paramètres de performance de l’aération et clarification pour obtenir une bonne décantation des boues selon le fonctionnement des deux STEP. Ensuite une observation microscopique de la boue activée pour les STEP (Souk Ahras et Sedrata) pendant une période de trois mois pour détecter différentes espèces protozoaires et métazoaires et vérifier la présence ou l’absence de bactéries filamenteuses qui sont à l’origine des problèmes de décantation au niveau du clarificateur. Notre étude montre un bon fonctionnement et une exploitation de la STEP de Sedrata, alors que celle de Souk-Ahras, rencontre certains problèmes liés à une mauvaise exploitation.Item « Élaboration d'un nanomatériau mésoporeux de type NANORODS à base de dioxyde de titane (TiO2), et sa mise en œuvre dans un procédé d`élimination photocatalytique des polluants organiques (PCP, MO, CV). ».(2009) HAYA SihemL`objectif principal de ce projet est d`élaborer un nanomatériau mésoporeux de type NANORODS á base de dioxyde de titane (TiO2), et mettre en œuvre un procédé d`élimination d`un produit organique, en utilisant ce matériau comme photocatalyseur. De nos jours la chimie Sol-Gel est considérée comme l’une des branches majeures des nanotechnologies, qui consiste à concevoir et synthétiser sous une basse température des dispositifs à l’échelle nanométrique. Pour ce but, cette voie a été privilégiée pour la synthèse des NANORODS. Au cours de cet exposé, plusieurs techniques spectroscopiques (Raman, FTIR, UV-VIS) ont été utilisées pour la caractérisation et l`identification de différentes phases constituants le matériau, nous montrerons à travers différents exemples que ces techniques sont particulièrement bien adaptées à la caractérisation des NANORODS. La nécessite de trouver des technologies nouvelles, efficaces et économes d`énergie permettent de réduire la pollution existante devient impérative, parmi celles ci la «photocatalyse», a fait leur preuve pour la destruction des composés organiques avec un coût d`investissement et de fonctionnement modeste par une efficacité notable. Ce procédé a été porté pour la dégradation de différentes sortes de polluants organiques tels que : pentachlorophénol, le Méthyle orange, et le Cristal violet présents dans une solution aqueuse à une concentration de 10 ppm en présence de TiO2 NANORODS. L’activité de TiO2 NANORODS comme un agent photocatalytique liée à certain nombre de facteurs qui présentent une influence sur ce dernier. Dans ce stade nous avons étudié la dégradation de quelques polluants organiques .Les résultats de cette étude révèlent que : le traitement choisi a permis de conclure que la décomposition de ces substrats se fait avec des rendements satisfaisants aux alentours de 99,82%, une destruction quasi totale de la matière polluante avec tous les paramètres étudiés (température de cristallisation, formes de NANORODS, intensité du flux lumineux, pH ……)Item CARACTERISATION ET ETUDE DU DEBIT ET DE LA DISTRIBUTION DE VITESSE D’ECOULEMENT D’UNE MATIERE GRANULAIRE DANS UN SILO(2014) Abderrahmane KHALFALLAHLa bonne compréhension de la physique des milieux granulaires permet une maîtrise optimale de la matière en grains dans de différents procédés industriels, ce qui conduit à des gains importants en termes d’énergie et qui est bénéfique pour l’environnement et entraine un abaissement considérable du coût total de la production. Nous avons fait une étude sur l’écoulement gravitaire d'un matériau granulaire dans un silo parallélépipédique, cette étude débute par une caractérisation du matériau, puis une étude du débit d’écoulement, et on termine par une étude de la distribution de vitesse des grains en utilisant une technique de mesure moderne qui est la technique PIV (Particle Image Velocimetry). Cette étude se termine par une comparaison des résultats théoriques des équations du débit et de la distribution de vitesse utilisées pour le dimensionnement des silos et la simulation d’écoulement de la matière granulaire avec les résultats pratiques. Par ailleurs il a été proposé une modification pour les équations de distribution de vitesse des grains afin d’approcher l’écoulement réel observé.Item CARACTERISATION ET ETUDE DU DEBIT ET DE LA DISTRIBUTION DE VITESSE D’ECOULEMENT D’UNE MATIERE GRANULAIRE DANS UN SILO(2014) Abderrahmane KHALFALLAHLa bonne compréhension de la physique des milieux granulaires permet une maîtrise optimale de la matière en grains dans de différents procédés industriels, ce qui conduit à des gains importants en termes d’énergie et qui est bénéfique pour l’environnement et entraine un abaissement considérable du coût total de la production. Nous avons fait une étude sur l’écoulement gravitaire d'un matériau granulaire dans un silo parallélépipédique, cette étude débute par une caractérisation du matériau, puis une étude du débit d’écoulement, et on termine par une étude de la distribution de vitesse des grains en utilisant une technique de mesure moderne qui est la technique PIV (Particle Image Velocimetry). Cette étude se termine par une comparaison des résultats théoriques des équations du débit et de la distribution de vitesse utilisées pour le dimensionnement des silos et la simulation d’écoulement de la matière granulaire avec les résultats pratiques. Par ailleurs il a été proposé une modification pour les équations de distribution de vitesse des grains afin d’approcher l’écoulement réel observé