Valorization of neem, Azadirachta indica A. Juss, seeds hulls as bioadsorbant :Application to the removal of a dye (methylene blue)
Valorisation des coques de graines de neem, Azadirachta indica A. Juss, comme bioadsorbant : Application à l’élimination d’un colorant (bleu de méthylène)
Résumé
The aim this present study is to test the effectiveness of a by-product of neem seed processing, neem hulls,
as a bioadsorbent for wastewater treatment. The first part of this work consisted on the characterization of
neem hulls. Thus parameters such as moisture, ash, fixed carbon, bulk density, methylene blue and iodine
numbers, surface functions, pH at zero charge point (pHPZC) were investigated. The results of the
physicochemical characterisation showed that the surface powders of neem seed hull has an acidic character.
The results also showed that neem hulls have a good capacity to bind large (methylene blue number is
256.43 mg.g-1) and small (iodine number is 534.80 mg.g-1) molecules. After characterization, the removal
capacity of methylene blue was evalueted. For this purpose, the effects of adsorbent mass, contact time, initial
methylene blue concentration of the solution and temperature of methylene blue removal were evaluated.
The study of the adsorption kinetics showed that the pseudo-second order model is the most suitable model
to describe the adsorption kinetics. The study of the adsorption isotherms showed that the Langmuir model is
the most suitable to describe the adsorption mechanism. The maximum adsorption capacity is 9.50 mg.g-1. The
thermodynamic parameters such as ΔG°, ΔH° and ΔS° were calculated and the results obtained showed that
methylene blue adsorption is a spontaneous and exothermic process. The results of this study showed that
neem hulls can be used for the removal of dyes in aqueous solution in wastewater treatment.
L’objectif de la présente étude est de tester l’efficacité d’un sous-produit de la transformation des graines de
neem, comme bioadsorbant pour le traitement des eaux usées. La première partie a consisté à la
caractérisation de ces coques de neem. Ainsi, les paramètres tels que les taux d’humidité, de cendres, de
carbone fixe, la masse volumique apparente, les indices de bleu de méthylène et d’iode, les fonctions de
surface, le pH au point de charge nulle (pHPCN) ont été déterminés. Les résultats de la caractérisation physicochimique
ont montré que la surface des poudres de coques de graines de neem a un caractère acide. Les
résultats obtenus ont également montré que ces coques ont une bonne capacité à fixer les molécules de
grande taille (indice de bleu de méthylène égale à 256,43 mg.g-1) et de petite taille (indice d’iode égal
534,80 mg.g-1). Après la caractérisation, la capacité d’élimination du bleu de méthylène a été évaluée. De ce
fait, les effets de la masse d’adsorbant, du temps de contact, de la concentration initiale en bleu de méthylène
de la solution et de la température sur l’élimination du bleu de méthylène ont été évalués. L’étude de la
cinétique d’adsorption a montré que le modèle du pseudo-second ordre est le modèle qui décrit le mieux la
cinétique d’adsorption. L’étude des isothermes d’adsorption a montré que le modèle de Langmuir est le plus
adapté pour décrire le mécanisme d’adsorption. La capacité maximale d’adsorption est de 9,50 mg.g-1. Les
paramètres thermodynamiques tels que l’enthalpie libre (ΔG°), l’enthalpie standard (ΔH°) et l’entropie (ΔS°) ont
été calculés et les résultats obtenus ont montré que l’adsorption du bleu de méthylène est un processus spontané
et exothermique. Les résultats de cette étude confirment que les coques de neem peuvent être utilisées comme
bioadsorbant pour l’élimination des colorants en solution aqueuse dans le traitement des eaux usées.
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