Chapitre II. TRAITEMENT DE LA MARGINE PAR IRRADIATION
II.2. Etude de l’effet du traitement par irradiation gamma sur la composition de la
Cette étude est réalisée en utilisant différentes techniques d’analyse, à savoir la chromatographie liquide à haute performance, la spectroscopie infrarouge et les méthodes chimiques d’identification et de dosage des échantillons avant et après traitement.
II.2.1. Etude par CLHP de l’effet des irradiations gamma sur les composés phénoliques
Les chromatogrammes des extraits de composés phénoliques de l’effluent oléicole avant et après irradiation par les rayonnements gamma à 80 kGy sont différents. Cela montre que la composition de l’effluent a varié sous l’effet des radiations gamma (figure C.II.3).
Figure C.II.3. Chromatogrammes (CLHP) des extraits de composés phénoliques et aromatiques à partir de: - la margine EUO1 non irradiée (à gauche),
- la margine EUOI irradiée (à droite).
Partie C/ Chapitre II TRAITEMENT DE LA MARGINE PAR IRRADIATION GAMMA Cependant, les composés identifiés par HPLC sont présents dans les deux chromatogrammes des deux extraits phénoliques avant et après irradiation (tableau C.II.2).
Tableau C.II.2. Composés phénoliques identifiés par CLHP dans les extraits de l’échantillon EUO1 avant et après irradiation gamma à 80 kGy.
Constituants tr/Référence
(min)
tr/EUO1 avant irradiation
(min)
tr/EUO1 après irradiation
(min)
Acide Gallique 4,85 4,39 4,48
Resorcinol 7,04 6,91 7,11
Cathechine 13,20 13,23 13,36
Acide Vanillique 14,00 13,91 14,01
Acide Trans-cinnamique 18,17 18,44 18,41
Rutine 23,00 22,98 22,86
Berberine 23,92 24,01 23,94
Myrcetine 24,82 24,74 24,66
Quercetine 28,22 28,23 28,13
tr/R et tr/EUO1: temps de rétention des composés phénoliques, respectivement dans l’échantillon de référence et l’extrait de l’EUO1
II.2.2. Etude par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier de l’effet de l’irradiation gamma sur les groupements fonctionnels de l’EUO1
Les spectres infrarouges obtenus de l’eau usée oléicole étudiée (EUO1) avant et après irradiation gamma sont illustrés dans la figure C.II.4.
Figure C.II.4. Spectres infrarouge de l’EUO1 avant (a) et après (b) irradiation gamma.
Partie C/ Chapitre II TRAITEMENT DE LA MARGINE PAR IRRADIATION GAMMA
Thèse de Doctorat en Sciences / ARABI Malika Epouse HOCINE 115115115 Ces deux spectres présentent les mêmes bandes pour les deux margines: initiale et celle traitée. Cela montre que les constituants de la margine initiale n’ont pas été éliminés totalement par irradiation gamma. Cependant, les intensités des bandes dans le spectre de la margine irradiée ont globalement diminué, ce qui peut être expliquée, éventuellement par une dégradation partielle de ses constituants.
II.2.3. Etude de l’effet de l’irradiation gamma sur quelques caractéristiques de la margine
Les valeurs du pH, de la conductivité électrique et de la densité de l’effluent varient peu après irradiation (tableau C.II.3).
Tableau C.II.3. Variation de quelques caractéristiques de l’EUO1 sous l’effet des rayonnements gamma.
Paramètres
Valeurs ↘ pH CE
(mS. cm-1) d254
DCO (g. L-1)
DBO5
(g. L-1) DCO/DBO5
Après irradiation γ
(80 kGy) 5,0 7,74 1,0137 44,544 71,270 0,625
CE : Conductivité électrique ; d254 : densité mesurée à 25 °C par rapport à l’eau à 4°C ; γ : gamma.
La nature aqueuse, ionique et acide ne semble pas être affectées par les irradiations gamma même à une dose de 80 kGy; notamment après cinq jours d’irradiation.
La diminution de la DCO et inversement l’augmentation de la DBO5, après irradiation, révèlent la diminution de la teneur en matières totales oxydables et l’augmentation des teneurs en matières organiques biodégradables. Cela indique que les réactions, sous irradiation gamma des composés organiques dans l’effluent, génèrent des produits organiques biodégradables dûs aux effets directs et/ ou indirects de la dégradation de la matière organique [31]. Cela est confirmé par la diminution du rapport DCO/ DBO5 qui est de 5 dans l’effluent non irradié et de 0,6 dans celui irradié à 80 kGy. Le traitement par irradiation gamma permet donc de transformer, pour cet effluent, la charge organique difficilement biodégradable à celle dont la biodégradabilité est facile.
II.2.4. Effet de l’irradiation gamma sur la composition de la margine
La composition de l’effluent d’huilerie d’olive varie sous l’effet de l’irradiation gamma
Partie C/ Chapitre II TRAITEMENT DE LA MARGINE PAR IRRADIATION GAMMA à 80 kGy. Les réactions de dégradation des constituants, organiques ou minérales, sous l’effet de irradiations gamma semblent générer certains produits qui se précipitent et d’autres qui s’évaporent (tableau C.II.4).
Tableau C.II.4. Composition de l’EUO1 avant et après irradiation gamma.
Espèces Teneurs des espèces (g.L-1)
Avant l’irradiation γ Après l’irradiation γ
NTK 0,585 0,230
NO3- 0,351 0,154
NO2- 0,050 0,012
NH4+ 0,056 0,065
PO4-3 0,656±0,005 0,556
Pt 0,540±0,002 0,179
SO42- 1,564 3,184
M.E.S 5.341 5,896
MM 0,178 0,069
NTK: azote total Kjeldahl; Pt: phosphore total; M.E.S: matière en suspension; MM : matières minérales.
Ces résultats montrent que la composition en espèces azotées de l’effluent est affectée par l’irradiation gamma; les teneurs en NO3-, en NO2- et en azote totale diminuent sensiblement après irradiation à 80 kGy. Selon Chu et al. [282], la diminution de la teneur en ions nitrate est probablement due à la réduction de ces derniers en gaz N2 et N2O [283].
Les ions ammonium dans l’effluent aqueux peuvent être formés à partir de la dégradation des composés organiques azotés mais peuvent être aussi oxydés par les radicaux hydratés à des doses d’irradiation supérieures [282]. Dans le cas de l’effluent d’huilerie d’olive, le premier phénomène semble l’emporter par rapport à l’oxydation, étant donnée l’augmentation des teneurs en ions ammonium après irradiation. La précipitation de produits peut expliquer l’augmentation de la teneur des matières en suspension. La formation de produits volatiles explique la diminution des teneurs en matière minérale, en phosphore et des ions nitrate.
II.3. Conclusion
Le traitement par irradiations gamma a montré essentiellement que les réactions des
Partie C/ Chapitre II TRAITEMENT DE LA MARGINE PAR IRRADIATION GAMMA
Thèse de Doctorat en Sciences / ARABI Malika Epouse HOCINE 117117117 composés phénoliques dans les effluents et même dans l’acide gallique seul en phase aqueuse pour des teneurs supérieurs à 6g.L-1, sont très lentes. Une teneur de 0,121g.L-1 d’acide gallique se détériore à 30kGy. De ce fait, le taux d’élimination des composés phénoliques dans l’effluent concentré (3,95g.L-1) ne dépasse pas 8,16% même à une dose élevée de 80kGy contrairement à l’effluent dilué où la quasi-totalité des composés phénoliques est dégradée (>90%). Une activation catalytique peut s’avérer utile pour accélérer les réactions de ces composés avec les radicaux et les autres espèces réactifs de la phase aqueuse lors de la radiolyse.
Les analyses de CLHP et de spectroscopie infrarouge ont montré que la composition de l’effluent est affectée par l’irradiation gamma.
Les réactions, sous irradiation gamma des composés organiques dans l’effluent, génèrent des produits organiques biodégradables. Cela est confirmé par le rapport DCO/DBO5
qui diminue de 5 dans l’effluent non irradié à 0,6 dans celui irradié à 80 kGy. Le traitement par irradiation gamma permet donc de transformer des effluents à charge organique difficilement biodégradable à ceux dont la biodégradabilité est très facile.
Les réactions de dégradation des constituants organiques ou minéraux sous l’effet des irradiations gamma, génèrent différents produits dans l’effluent dont certains peuvent se précipiter et d’autres s’évaporent ce qui explique l’augmentation de la teneur des matières en suspension et la diminution des teneurs en matières minérales.
La composition, en espèces azotées et phosphorés de l’effluent, est affectée aussi par l’irradiation; les teneurs en NO3-, en NO2- et en azote totale diminuent sensiblement et celle des ions ammonium augmente par dégradation des composés organiques azotés.
L’irradiation gamma permet de diminuer les teneurs en composés organiques et des différentes espèces minérales dans la margine traitée. Elle constitue ainsi une procédure de traitement de ces effluents et particulièrement quand ils sont dilués.
Partie C/ Chapitre III VALORISATION DES SOLS NATURELS – ETUDE DU POUVOIR D’ADSORPTION DES CPT PAR DIFFERENTS SOLS