Etudiant : MGHARI YAHIYA

Filière : Master Chimie Analytique et Environnement (CAE)

Encadrant : Pr. AMAL LAHKIMI

Annèe : 2025

Résumé : Ce projet de fin d’études s’inscrit dans une approche de valorisation durable des déchets organiques urbains et lignocellulosiques à travers la synthèse d’un hydrochar performant par co-carbonisation hydrothermale (Co-CHT) de boues d’épuration et de sciures de bois. L’objectif principal était d’optimiser les conditions de production et d’activation de ce matériau pour en maximiser la capacité d’adsorption vis-à-vis d’un colorant cationique modèle, le bleu de méthylène (BM). Un plan d’expériences de mélange a permis d’identifier le rapport optimal boues/sciures (87,5 % / 12,5 %) garantissant à la fois un rendement de carbonisation élevé et une capacité d’adsorption optimale. L’activation chimique alcaline suivie d’une neutralisation acide a permis d’obtenir un hydrochar final (HC-AN) aux propriétés remarquables. Les analyses FTIR et DRX ont révélé une structuration aromatique stabilisée et enrichie en groupes fonctionnels actifs (–OH, –COOH), confirmée par une valeur de pHpzc proche de 7,1. Les études d’adsorption ont mis en évidence une cinétique de type pseudo-second ordre (R² = 0,9996) et une isotherme conforme au modèle de Langmuir (R² = 0,997), indiquant une adsorption en monocouche sur des sites homogènes. Grâce à l’optimisation de paramètres tels que le pH (11), la température (60 °C) et la masse d’adsorbant (0,05 g), le HC-AN a atteint une capacité maximale d’adsorption de 377,76 mg/g, avec un taux d’élimination de 94,44 %. Ces résultats prometteurs suggèrent une application possible de ce matériau au traitement d’autres micropolluants organiques, notamment les résidus pharmaceutiques et les perturbateurs endocriniens, renforçant l’intérêt du HC-AN comme adsorbant multifonctionnel, économique et respectueux de l’environnement. Le projet s’inscrit ainsi dans une démarche d’économie circulaire et d’innovation verte en chimie analytique et environnementale. Mots clés : Hydrochar, Carbonisation hydrothermale, Boues d'épuration, Sciures de bois, Adsorption, Bleu de méthylène, Plan d'expérience, Optimisation d’adsorption, Activation chimique, Dépollution des eaux.