Méthodologie d'évaluation d'une filière de traitement biologique et chimique de déchets issus d'une pollution marine accidentelle par des hydrocarbures pétroliers

par Laurence Guiheneuf-Giraud

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur. Génie des procédés

Sous la direction de Yves Andres.

Soutenue en 2007

à Nantes .


  • Résumé

    L’objectif de cette étude est de permettre aux acteurs, devant faire face à des marées noires, de pouvoir choisir les traitements les mieux adaptés aux déchets produits. Pour cela, une méthodologie d’évaluation est réalisée et propose : une caractérisation chimique du polluant au cours du traitement par GCMS et HPLC, puis une évaluation de sa biodégradabilité (test Sturm), une évaluation de l’écotoxicité et de la génotoxicité des résidus de traitement (LUMIStox, ARTOXKIT et Ames), une caractérisation des COV produits au cours de la biodégradation , et une évaluation du profil bactérien du consortium utilisé lors du procédé (Biolog EcoPlate). Les résultats obtenus à l’échelle du laboratoire montrent 16% de biodégradation pour le DEPOL seul. Le test de Sturm ne s’avère pas adapté pour les déchets organiques autres que le polluant à tester et est moins adapté au sable qui contient des carbonates. Puis une plate-forme a été mise en œuvre afin d’ajuster la méthodologie d’évaluation sur un bioprocédé de dépollution de sable marin souillé par le même pétrole (1/10 biopile). Aucune mutagénicité n’a été détectée et une forte toxicité aiguë apparaît très rapidement dans les lixiviats, probablement due à des problèmes de diffusion de l’oxygène. La diversité microbienne diminue dans les lixiviats et le bassin d’aération et augmente dans le sable. Quelques COV ont pu être identifiés par GCMS. Les alcanes et les aromatiques dans le sable sont dégradés en 3 semaines de traitement tandis que les alcanes dans les lixiviats sont dégradés moins rapidement. En conclusion, les lixiviats, présentant une forte toxicité, sont à prendre en compte lors d’un traitement par voie biologique.


  • Résumé

    The objective of this study is to permit all actors to manage hydrocarbon pollution and to choose adapted waste treatment. An evaluation methodology was realised and proposed for the same. A chemical characterisation of the pollutants all along the treatment stage was done by GCMS and HPLC. The biodegradability was evaluated using Sturm test. The ecotoxicity and mutagenicity evaluation of treatment residues were realised by LUMIStox, ARTOXKIT and Ames tests. Finally, the VOC’s which are produced during the biodegradation step were characterised. The microbial consortium profile used for this biotreatment was analysed by Biolog EcoPlate method. Results of Sturm test showed 16% of biodegradation for the DEPOL (petroleum). The Sturm test cannot be adapted for organic wastes different from petroleum source and it is less adapted for sandy wastes which contains carbonate irons. Then, a pilot is constructed in order to adapt the methodology for the evaluation of a biotreatment of marine sand polluted by DEPOL (1/10 biopile). No genotoxicity was detected and a very high acute toxicity occurs rapidly for percolated water, which was probably due to a poor oxygen diffusion. The microbial diversity decreases in the percolated water and in the reactor containing activated sludge, but increases in sand. Some of the VOC’s were identified by GCMS. Alkanes and aromatic compounds in sand were degraded in 3 weeks of treatment, whereas alkanes in percolated water were less rapidly degraded. In conclusion, percolated water, which presents a high acute toxicity, must be taken into account for a biological treatment.

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  • Détails : 1 vol. (205 p.)
  • Annexes : Bibliographie p. 181-200

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