Utilisation des déchets solides du palmier dattier pour le traitement des eaux usées phénoliques

Abstract

Date palm waste is a burden on farm owners, the state as well as the environment, if it is not treated appropriately. Thus, to minimize this burden and its impact on the society, we have valorised these wastes by their transformation in the form of adsorbents. This study presents a comparative study of phenol removal from water solution by natural Phoenix dactylifera adsorbents (Fiber powder (NF), Leaf powder (NL) and seed powder (NS)) and Phoenix dactylifera waste chemically activated with H3PO4 (Activated carbon fiber (ACF), Activated carbon leaf (ACL) and Activated carbon seed (ACS)). The sorbents were characterized by Brunauer–Emmett–Teller (BET) isotherms, Barrett–Joyner–Halenda, Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy coupled with energy-disper-sive X-ray spectroscopy.The effect of pH solution, contact time, sorbent dose, initial concentration of phenol and temperature was investigated using a batch sorption technique.The equilibrium isotherms data was analyzed by Langmuir, Freundlich,Temkin and Dubinin–Radushkevich models.The adsorption of phenol on NF, ACF and NS is well described by the Freundlich model while the equilibrium data of NL and ACL were found to best fit with Temkin model. For ACS, the results conformed to Langmuir model. The kinetic study showed that the adsorption data follow a pseudo-second-order kinetic model. The thermodynamic parameters namely Gibbs free energy (ΔG°), standard enthalpy (ΔH°) and standard entropy (ΔS°) were also calculated. The results show that adsorption of phenol onto NF and ACF was non spontaneous and exothermic. The research determined that NF, NL, NS, ACF, ACL et ACS could be promising and potential adsorbents for the removal of phenol from contaminated water.

Les déchets de palmiers dattiers constituent un fardeau pour les propriétaires agricoles, l'État ainsi que l'environnement s'ils ne sont pas traités de manière appropriée. Ainsi, pour réduire cette charge et son impact sur la société, nous avons valorisé ces déchets par leur transformation sous forme d'adsorbants. Cette étude présente une étude comparative de l'élimination du phénol d'une solution aqueuse par des adsorbants naturels de Phoenix dactylifera (Poudre de fibres (NF), poudre de feuilles (NL) et poudre de noyaux (NS)) et les déchets de Phoenix dactylifera activés chimiquement avec H3PO4 (Charbon actif de fibres (ACF), Charbon actif de feuilles (ACL) et Charbon actif de noyaux (ACS)). Les absorbants ont été caractérisés par les isothermes de Brunauer – Emmett – Teller (BET), Barrett – Joyner – Halenda, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, la diffraction des rayons X et la microscopie électronique à balayage couplées à la spectroscopie des rayons X à dispersion d'énergie. Le pH de la solution, le temps de contact, la dose de sorbant, la concentration initiale du phénol et la température ont été étudiés à l'aide d'une technique de sorption par lots. Les données des isothermes d'équilibre ont été analysées par les modèles de Langmuir, Freundlich, Temkin et Dubinin – Radushkevich. L'adsorption du phénol sur NF, ACF et NS est bien décrite par le modèle de Freundlich, tandis que les données d'équilibre de NL et d'ACL se sont avérées les mieux adaptées au modèle de Temkin. Pour l'ACS, les résultats sont conformes au modèle de Langmuir. L'étude cinétique a montré que les données d'adsorption suivent un modèle cinétique de pseudo-second ordre. Les paramètres thermodynamiques à savoir l'énergie libre de Gibbs (ΔG°), l'enthalpie standard (ΔH°) et l'entropie standard (ΔS°) ont également été calculés. Les résultats montrent que l'adsorption du phénol sur NF et ACF était non spontanée et exothermique. La recherche a déterminé que NF, NL, NS, ACF, ACL et ACS pourraient être des adsorbants prometteurs et potentiels pour l'élimination du phénol de l'eau contaminée.