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Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE) 2014

Développement de charbons actifs a base de coques de balanites en vue de la purification du biogaz

BAMBARA Linda Dominique Fabiola

Titre : Développement de charbons actifs a base de coques de balanites en vue de la purification du biogaz

Auteur : BAMBARA Linda Dominique Fabiola

Etablissement de soutenance : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE)

Grade : Master Ingénierie Eau et Assainissement 2014

Résumé

La valorisation des déchets des industries de transformation des produits agricoles est une solution attractive à la problématique de leur gestion. Ainsi, les résidus agricoles de nature lignocellulosique peuvent être utilisés pour la production de charbon actif servant à la purification du biogaz. En effet, le biogaz produit par digestion anaérobie de certains déchets de biomasse humides ou de boues de station d’épuration contient du sulfure d’hydrogène qu’il est nécessaire d’éliminer avant son introduction dans un moteur à gaz pour la production d’électricité. La présente étude a pour objectifs, l’optimisation de la méthode de préparation des charbons actifs par activation chimique à l’aide de la méthodologie de la recherche expérimentale, et l’évaluation des performances des charbons actifs préparés pour l’adsorption de H2S présent dans le biogaz. La matière première utilisée est constituée de coques de Balanites aegytiaca, résidus agricoles disponible en Afrique de l’Ouest. Une série de charbons actifs a ainsi été préparés par activation chimique avec de hydroxyde de potassium suivant un plan d’expérience factoriel à trois facteurs, la température de carbonisation, la durée de carbonisation et le ratio d’imprégnation. L’influence des différents facteurs sur le rendement et les propriétés d’adsorption mesurées par les indices d’iode et de bleu de méthylène a pu être modélisée de façon satisfaisante par un modèle de régression linéaire multiple avec interactions d’ordre deux. Les facteurs température et le temps de séjour ont des effets synergiques positifs sur l’indice d’iode. Les charbons actifs préparés à la température de 800°C, avec une durée de carbonisation de 2h et un ratio d’imprégnation de 1/2, présentent des textures très microporeuses et des propriétés de surface potentiellement favorables à une adsorption efficace du H2S. Un dispositif de collecte du biogaz intégrant un module de filtration sur charbon actif directement connecté au réacteur de digestion anaérobie des boues de la STEP de 2iE a été élaboré. Les performances des charbons actifs pour adsorber le H2S présent dans le biogaz sont en cours d’évaluation.

Présentation du mémoire (2iE)

Version intégrale

Page publiée le 7 octobre 2016