these de doctorat

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI OUZOU
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE CHIMIE
THESE DE DOCTORAT
Spécialité : Chimie
Option : Chimie appliquée
Présenté par :
KADOUCHE Slimane
THEME :
UTILISATION DES BIOMATERIAUX DANS LE TRAITEMENT DES EAUX
Soutenu le : 21 janvier 2013
Devant le Jury composé de :
ADOUR Lydia Professeur UMMTO Présidente
LOUNICI HAKIM Professeur U. Bouira Directeur de Thèse
SHARROCK Patrick Professeur U. P.S Toulouse Co-Directeur de thèse
FIALLO Marina Professeur U.P.S Toulouse Examinatrice
NABIEV Mohamed Professeur U. Boumerdes Examinateur
DELLAH Saliha MCA UMMTO Examinatrice

Les travaux qui font l’objet de cette thèse ont été réalisés au sein de laboratoire de BIOGEP
de l’école nationale polytechnique d’El Harrach et le laboratoire LERISM de l’université
Paul SABATIER de Toulouse – Castres. Sa réalisation a été fiancée par une bourse algero
française.
Si ce travail a pu être réalisé, c’est grâce à :
-Mr LOUNICI Hakim Professeur à l’université de Bouira d’avoir accepté de
m’encadrer et d’orienter ces travaux et pour m’avoir toujours encouragé et aidé.
- Mr Patrick SHARROCK Professeur à l’université Paul SABATIER de Toulouse qui
a assuré la direction de mes travaux durant mon séjour dans son laboratoire et m’a fait
bénéficier de son expérience et aussi de ses conseils
Je tiens à remercier ADOUR Lydia Professeur à l’université Mouloud MAMMERI de
Tizi Ouzou d’avoir accepté de présider ce jury et d’examiner ce travail.
Je tiens à remercier également Marina FIALLO Professeur à l’université de Toulouse
d’avoir accepté à examiner ce travail et aussi pour sa sympathie et son aide durant mon
séjour à Toulouse.
Je remercie aussi Mr NABIEV Mohamed Professeur à l’université de Boumerdes et
Mme DELLAH Saliha d’avoir accepté de faire partie de ce jury et d’examiner ce travail.
Enfin je tiens à remercier Mme Marie de m’avoir facilité mon séjour à Castres et
aussi le personnel de l’IUT de Castres en particulier Martine secrétaire du département de
chimie.
Qu’auraient été ces deux années passées au laboratoire sans la bonne compagnie
d’Ali LARAB, d’Ali RAMMAL et de Farid El Rassifi et l’arrivée de Mohamed Chabane que je
tiens à les remercier profondément pour les bons moments que nous avions passé ensemble.
Mes remerciements s’adressent également à Monsieur BENAOUMER Kacem et FERHAT
Mourad avec qui nous avons travaillé ensemble.
Mes remerciement vont également au personnel de l’ENOF El Harrach d’avoir mis à ma
disposition des bentonites brute et traitée et les analyses qui m’a faites au sein de son
laboratoire.
Je veux enfin remercier mon épouse et mes enfants, avec qui je partage la vie, mes parents et
mes beaux-parents, dont le soutien fut très important pendant la période de préparation de
ma thèse.

SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE 
ETUDE BIBLIOGRAPHIE
CHAPITRE I : Métaux et environnement
I.1 Introduction 
I.2 Définition des métaux  3
I.3. Zinc 
I.4. Cuivre 
I.4.1 Généralités et sources 
pact de cuivre sur la santé humaine 
CHAPITRE II : Elimination des ions de métaux lourds
issus d
II.1. Introduction 
II.2. Les techniques de traitement 
II.2.1. La Précipitation chimique 
II.2.3. Adsorption 
II.2.4. Les procédés à Membrane 
II.2.5. La Coagulation flocculation 
II.2.6. Flottation 
II.2.7. Traitement électrochimique 
II.3. Remarques générales sur les procédés de traitement 
CHAPITRE III : Matériaux utilisés dans le traitement des rejets métallifères
III.1.1 Généralités 
III.1.2 Composition et structure des hydroxyapatites 
III.1.3 Propriétés des hydroxyapatites 
III.2 Chitine et Chitosane 
III.2.1 Introduction 
III.2.3 Source de la chitine 

III.2.5 Les procédés de valorisation de la chitine brute 
III.2.6 Caractéristiques du chitosane 
III.2.7 Les propriétés du chitosane 
III.2.8 Utilisation de chitosane 
III.3 Les argiles 
III.3.1 Origines et composition des argiles 
III.3.2 Généralités sur les argiles 
III.3.3 La bentonite 
III.3.3.1 Structure de la Montmorillonite 
III.3.3.2 Propriétés de la bentonite 
PARTIE EXPERIMENTALE
CHAPITRE IV : Matériels et Méthodes
IV.1 Solutions et réactifs utilisées 
IV.2 Appareillages 
IV.3 Méthodes 
IV.6. Coagulation floculation des hydroxyapatites et la ben
IV.7. couplage : adsorption-floculation du Cu et Zn sur les hydroxyapatites et bentonite.. 62
CHAPITRE V : Obtention et caractérisations du chitosane
V.1 Obtention de chitosane 
V.2 Caractérisations 
V.2.1 Détermination de degré de désacétylation ( DDA) 
V.2.2. Détermination du degré de DDA et du pKa du chit D7-T35 par pH-métrique 66
V.2.3. Poids moléculaire 
V.3. Analyse des chotosanes obtenus par RMN 13C 
Conclusion 
CHAPITRE VI 
-0) 
VI.2. Protocole  

VI.2.2 Purification de la bentonite 
VI.2 
VI.2.4 Saturation par NaCl 
VI.2.5 Composition chimique de la bentonite 
V.2.6 Specrtroscopie infrarouge (IRTF) de la bentonite traitée 
VI.3. Analyse granulométrique des hydroxyapatites et de la bentonite 
VI.5. Distribution des ions Cu2+ et Zn2+ en fonction du Ph 
CHAPITRE VII : Adsorption suivi de la floculation-coagulation
VII.1 Adsorption des ions Cu et Zn sur hydroxyapatite 
VII.1.4 Couplage : Adsorption- 
Conclusion 
VII.2. Co-adsorption du cuivre et du zinc sur bentonite modifiée  112
VII.2.2  
VII.2.3  
VII.2.5. Optimisation de la coagulation floculation 
VII.2.6 .Couplage adsorption-floculation des suspensions turbides de la bentonite ..123
Conclusion 
Conclusion générale 
Bibliographie 
Annexe 