نزع أيونات الفلوريد من المياه الصالحة للشرب بإستعمال مصفوفة عضوية (حالة مياه منطقة ورقلة)

Abstract

الهدف من الدراسة هو تقييم أيونات الفلوريد وتوزيعها في المياه الجوفية لمنطقة ورقلة وتقرت. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يهدف إلى تسليط الضوء على بديل للممتزات المحضرة تقليديًا لاستقطاب أيونات الفلوريد. لهذا الغرض، تم استخدام مسحوق نواة التمر وعظام البقر كطريقة لإمتزاز الفلوريد الموجود في المياه الجوفية. بينت النتائج أن 56 من الآبار التي تم معايرتها تحتوي على تراكيز من الفلوريد تتراوح بين 0,58 و 2,78 مغ/ل، بمعدل 1,68 مغ/ل. بالإضافة إلى ذلك، سجلت 47 % من 56 بئر، تركيز ا للفلوريد يفوق 1,5 مغ/ل. لإعداد المواد الممتزة، تم سحق نواة التمر وعظام البقر إلى أربعة تدرجات حبيبية (50، 200، 500 و 1000 ميكرون)، ثم تحضيرها في درجات حرارة مختلفة تتراوح بين 105 و 400 م°. تم إجراء تجارب الامتزاز، في شروط ثابتة، لتحديد قدرة الإمتزاز، تم إجراء تجارب بدلالة قطر الحبيبات، درجة حرارة التحضير، زمن التفاعل ووزن المادة الممتزة. أظهرت النتائج أن مسحوق عظام البقر ونواة التمر المجففين طبيعيا، بغض النظر عن التدرج الحبيبي، كانت الأكثر فعالية. متوسط بنسبة إزالة الفلوريد كانت على التوالي 63,24 % و 23,92، قدرة الإمتزاز بلغت 0,75 مغ/غ للمسحوق العظام و 0,304 مغ/غ في نواة التمر، أم الفلوريد المتبقي فكان على التوالي، 0,66 مغ/ل و 1,86 مغ/ل خلال 5 دقائق من التفاعل، على التوالي. أخيرًا، كان وزن مسحوق العظام 2 غرام و 1 غرام من النوى كافيين لتخفيض تركيز الفلوريد من 2,78 إلى 0.5 مغ/ل، بالنسبة لمسحوق عظام البقر، و إلى 1,86 مغ/ل، بالنسبة لمسحوق نواة التمر.

L'étude menée avait pour objectif d'examiner les teneurs en ions fluorures et leur distribution dans les eaux souterraines de la région de Ouargla et de Touggourt. En outre, elle visait à mettre en valeur une alternative aux adsorbants traditionnellement utilisés pour l’adsorption des ions fluorures de l'eau. Pour cela, des noyaux de dattes et des os de bovins ont été utilisés comme précurseurs pour la préparation des adsorbants. Les résultats ont révélé que les 56 forages échantillonnés avaient des teneurs en fluorure allant de 0,58 à 2,78 mg/l, avec une moyenne de 1,68 mg/l. De plus, 47% des 56 forages ont présenté des teneurs en fluorure supérieures à 1,5 mg/l. Pour préparer les adsorbants, les précurseurs ont été broyés et tamisés en quatre granulométries (50, 200, 500 et 1000 µm), puis séchés à différentes températures allant de 105 à 400 °C. Des expériences d'adsorption, en batch, ont été effectuées pour déterminer la capacité d'adsorption des adsorbants en fonction de la granulométrie, de la température de préparation, du temps de contact et de la dose de l’adsorbant. Les résultats ont montré que la poudre d'os et de noyaux de datte séchées naturellement à température ambiante, quel que soit la granulométrie étaient les adsorbants les plus efficaces. Ces derniers ont permis une élimination moyenne du fluorure de 63,24% et de 23,92% pour la poudre d’os et la poudre des noyaux de dattes, respectivement, une capacité d'adsorption moyenne de 0,75 mg/g pour la poudre d’os et de 0,304 mg/g pour les noyaux de dattes, avec une teneur résiduelle en fluorure de 0,66 mg/l et de 1,86 mg/l en 5 minutes, respectivement. Enfin, une dose de 2 g de poudre d’os et de 1 g de noyaux de datte et un temps de contact de cinq minutes, ont suffi pour réduire la concentration de fluorure de 2,78 à 0,5 mg/l et à 1,86 mg/l, respectivement.

The study aimed to examine fluoride ion concentrations and their distribution in the groundwater of the Ouargla and Touggourt regions. Additionally, it sought to highlight an alternative to traditional adsorbents for fluoride ion removal from water. For this purpose, Date seeds and Bovine bones were used as precursors to prepare the adsorbents. The results revealed that the 56 sampled wells had fluoride concentrations ranging from 0.58 to 2.78 mg/l, with an average of 1.68 mg/l. Furthermore, 47% of the 56 wells exhibited fluoride concentrations exceeding 1.5 mg/l. To prepare the adsorbents, the precursors were ground and sieved into four granulometries (50, 200, 500, and 1000 µm), then dried at different temperatures ranging from 105 to 400 °C. Batch adsorption experiments were conducted to determine the adsorption capacity of the adsorbents based on granulometry, preparation temperature, contact time, and adsorbent dose. The results showed that Bone powder and Date seeds powder dried naturally at room temperature, regardless of granulometry, were the most effective adsorbents. These achieved an average fluoride removal of 63.24% and 23.92% for Bone powder and Date seeds powder, respectively, with an average adsorption capacity of 0.75 mg/g for Bone powder and 0.304 mg/g for Date seeds, and residual fluoride concentrations of 0.66 mg/l and 1.86 mg/l in 5 minutes, respectively. Finally, a dose of 2 g of Bone powder and 1 g of Date seeds, with a contact time of five minutes, was sufficient to reduce the fluoride concentration from 2.78 to 0.5 mg/l and to 1.86 mg/l, respectively.