Amélioration de la capacité d’adsorption de la clinoptilolite pour l’enlèvement de l’azote ammoniacal de l’eau

Résumé

L’ammoniaque est un polluant toxique présent dans les eaux usées, qui entraine une dégradation des ressources hydriques et des écosystèmes aquatiques particulièrement. La clinoptilolite est un adsorbant naturel qui permet l’enlèvement de l’ammonium de l’eau. L’étude a consisté à améliorer la capacité d’adsorption de la clinoptilolite vis-à-vis de l’azote ammoniacal, à évaluer l’adsorption et la désorption de l’ammonium, puis explorer son potentiel de réutilisation en agriculture. La calcination à 200 °C a permis d’augmenter la capacité d’adsorption de la clinoptilolite de 2,32 à 4,66 mg N-NH4 + /g. Les essais expérimentaux ont mis en évidence la forte efficacité de la clinoptilolite activée pour l’adsorption de l’ammonium. Les rendements obtenus varient entre 94 % et 96 % sur une plage de pH comprise entre 3,0 et 10,0. Pour des concentrations initiales en ammonium de 50 à 300 mg/L de N-NH₄⁺, l’efficacité d’adsorption se situe entre 96 % et 97,2 %. En ce qui concerne le temps de contact, près de 80 % de l’ammonium est adsorbé au cours des 30 premières minutes. Enfin, l’application d’une dose optimale (2 g) de clinoptilolite permet d’atteindre une efficacité d’adsorption pouvant aller jusqu’à 95 %. Ensuite, l’étude de relargage de l’ammonium par la clinoptilolite dans des milieux simulant des environnements naturels a montré que la clinoptilolite libère effectivement l’ammonium de manière progressive. Dans le milieu récepteur, initialement exempt d’azote ammoniacal (0 mg/L N-NH₄⁺), une concentration de 4,9 mg/L N-NH₄⁺ est observée après 10 jours, puis atteint un maximum de 92,4 mg/L N-NH₄⁺ au terme de 55 jours. Toutefois, la présence de bactéries nitrifiantes accélère le processus de relargage, ces microorganismes contribuant à la transformation de l’ammonium en d’autres formes d’azote, notamment les nitrites puis les nitrates, assimilables par les plantes. Après 55 jours, la clinoptilolite a libéré environ 23 % de la quantité initiale d’azote qu’elle contenait, ce qui met en évidence la possibilité d’une régénération naturelle et progressive du matériau à long terme. Enfin, l’analyse écotoxicologique a révélé que la clinoptilolite, qu’elle soit naturelle, calcinée et/ou enrichie en azote n’a pas d’effet toxique sur la germination des graines de laitue. Toutefois, une quantité excessive de clinoptilolite dans les milieux de culture peut entraîner des conséquences sur la morphologie des jeunes plantes.

Date	12 janv. 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Robert Hausler (Directeur(-trice))