Caractérisation de biofilms sur de nouveaux supports à base de fibres minérales : application à la dégradation aérobie du 2,4,6-trichlorophénol en bioréacteurs

par Lynda Kharoune

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels

Sous la direction de Jean-Michel Lebeault.

Soutenue en 2000

à Compiègne .


  • Résumé

    Une nouvelle application a été développée pour des produits à base de fibres de verre et de fibres de roche utilisés le plus souvent dans l'isolation par le CRIR Isover Saint-Gobain (France). Ces matériaux ont été utilisés comme garnissage de réacteurs pour la biodégradation du 2,4,6-trichlorophénol (TOP). Dans un premier temps, les capacités de ces supports à fixer les microorganismes ont été déterminées. Comparés à un support excellent mais trop cher, le verre fritté, les fibres minérales fixent irréversiblement dans le meilleur des cas 2 fois plus et dans le plus mauvais cas autant de bactéries. Les cellules fixées maintiennent une bonne activité, elles peuvent croître et se reproduire sur la surface même de la fibre. Différentes formes ont ensuite été adaptées aux supports et ces derniers ont été utilisés comme garnissages de quatre bioréacteurs pour la dégradation du TCP. Le consortium bactérien utilisé a été sélectionné et acclimaté à la dégradation du TCP comme seule source de carbone et d'énergie. Sa vitesse de dégradation a été évaluée à plus de 340 mg/Lij et a été augmentée en l'immobilisant sur les supports en fibres minérales. Les rendements de dégradation du TCP obtenus sont supérieurs à 98 % quelle que soit la charge appliquée en entrée des réacteurs (60-600 me. » et quelle que soit la forme du support utilisée. Les supports en fibres minérales ont été ensuite comparés à des supports conventionnels couramment utilisés dans les installations industrielles : des supports en polyvinylchlorure, en polyéthylène et en verre fritté. La meilleure vitesse spécifique de dégradation du TCP a été obtenue avec les supports en fibres minérales (2286 mg/g protenes. D. Elle est respectivement 1,13 ; 2 et 2,6 fois plus importante que celles obtenues avec les supports en polyéthylène, en polyvinylchlorure et en verre fritté. Le biofilm fixé sur ce support résiste aussi bien au stress provoqué par le temps de jeûne quia celui provoqué par le séchage des supports colonisés. La structure fibreuse de ce support ne conduit pas, à court terme, au colmatage du réacteur malgré l'utilisation d'un substrat facilement biodégradable qui favorise une forte croissance du consortium sélectionné. La fibre minérale peut facilement concurrencer les supports conventionnels déjà présents sur le marché. Sa structure fibreuse lui confère une macroporosité qui lui donne de grands avantages. Elle permet une très bonne aération du système une très bonne diffusion de nutriments. Ces deux conditions réunies permettent d'avoir un biofilm actif capable de dégrader de fades charges en TOP. Contrairement à la microporosité, la "macroporosité" éviterait la formation de zones d'accumulation de biomasse mode et/ou inactive.


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  • Détails : 1 vol (pagination multiple, [240] p.)
  • Notes : Autorisation de reproduction par le jury
  • Annexes : 197 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2000 KHA 1312
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