Devenir des perturbateurs endocriniens HAPs/NP/PCBs au cours de la digestion anaérobie de boues contaminées : rôle de la biodisponibilité et du cométabolisme

par Maialen Barret

Thèse de doctorat en Énergétique. Génie des procédés

Sous la direction de Dominique Patureau et de Hélène Carrère.

Soutenue en 2009

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Cette étude porte sur les mécanismes qui déterminent la biodégradation des HAPs/NP/PCBs au cours de la digestion anaérobie de boues contaminées. Etant admis que les phénomènes de sorption conditionnent la biodisponibilité des HAPs/NP/PCBs envers les microorganismes épurateurs, les transferts de sorption/désorption ont tout d'abord été étudiés. Ils s'opèrent quasi-instantanément, en référence aux cinétiques de biodégradation, et sont réversibles, même après un long temps de contact. Ensuite, une méthodologie a été conçue afin de mesurer les constantes d'équilibre qui déterminent la répartition de HAPs/NP/PCBs entre les trois compartiments de la boue : libre, sorbé à la matière dissoute et colloïdale (DCM), et sorbé aux particules. L'influence des caractéristiques des HAPs/NP/PCBs et des caractéristiques physiques et chimiques des boues sur les constantes d'équilibre a été quantifiée. Les modèles générés ont rendu possible la prédiction de la distribution des HAPs/NP/PCBs entre les trois compartiments, dans 5 digesteurs continus alimentés en différentes boues. La confrontation de cette répartition aux vitesses de dégradation des HAPs a mis en évidence que les HAPs libres mais aussi ceux sorbés à la DCM sont biodisponibles. De plus, la double influence de la biodisponibilité et du cométabolisme sur la biodégradation des HAPs a été suggérée, de sorte qu'aucun de ces processus ne peut être admis comme l'unique limitation

  • Titre traduit

    Fate of endocrine disruptors during the anaerobic digestion of contaminated sludge : involvement of bioavailability and cometabolism


  • Résumé

    This study deals with the mechanisms which drive the biodegradation of PAHs/NP/PCBs during the anaerobic digestion of contaminated sludge. As the bioavailability of micropollutants is widely assumed to be linked to sorption phenomena, they were firstly investigated. It was demonstrated that PAHs sorption/desorption transfers are instantaneous, in comparison to biodegradation kinetics. Moreover, these transfers are reversible, even after a long period of contact between PAHs and sludge. To study the equilibrium state resulting from these transfers, a methodology was designed, considering sludge as a three-compartment matrix. Indeed, micropollutants in sludge can be either free, sorbed-to-DCM (dissolved and colloidal matter) or sorbed-to-particles. The influence of micropollutants characteristics and of physical and chemical sludge characteristics on equilibrium constants was quantified. The subsequent models allowed to predict the distribution of micropollutants between the three compartments within 5 continuous anaerobic digestors, fed with different sludge. The confrontation of compartment distributions to biodegradation rates revealed that both free and sorbed-to-DCM PAHs are bioavailable. Moreover, a shared limitation by bioavailability and by cometabolism flux was stated, suggesting that micropollutants removal is not limited by only one phenomenon

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Informations

  • Détails : 1 vol. (228 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 200-221. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2009.MON-199
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