Conception et étude d'un réacteur enzymatique à membrane pour le traitement d'effluents renfermant des composés phénoliques

par Vorleak Chea

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Marie-Pierre Belleville.

Soutenue le 16-12-2011

à Montpellier 2 , dans le cadre de Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015) , en partenariat avec IEM - Institut Européen des Membranes (laboratoire) .

Le jury était composé de Marie-Pierre Belleville, Stephan Brosillon, Nicolas Roche.

Les rapporteurs étaient Claire Albasi, Pascal Jaouen.


  • Résumé

    Ce travail a pour objectif la conception et l'étude d'un réacteur enzymatique à membrane (REM) en vue de la dégradation de composés phénoliques. Pour cela, des membranes actives ont été préparées par greffage covalent de la laccase de Trametesversicolor à la surface d'une membrane céramique Après avoir mis en évidence les potentialités du réacteur vis-à-vis de la dégradation du 2,6-diméthoxyphénol (DMP) choisi comme substrat modèle, l'impact de paramètres opératoires (débit d'alimentation, concentration en substrats) sur les performances du REM a été étudié. Pour résoudre des problèmes d'instabilité, différentes étapes du protocole de fabrication des membranes actives ont été revues. Puis les paramètres opératoires (pH et température) ont été étudiés afin d'optimiser les conditions de mise en œuvre du REM. Il a été établi que les performances épuratoires étaient maximales à pH acide (pH 4) mais restaient stables sur une large plage de températures (15 à 40°C). Enfin la dernière partie de la thèse a été consacrée à l'étude du colmatage et à la recherche de différentes stratégies visant à limiter l'impact de ce dernier sur les performances et la stabilité du REM.

  • Titre traduit

    Design and study of enzymatic membrane reactor for the treatment of effluents containing phenolic compounds


  • Résumé

    This work was devoted to the design and the study of an enzymatic membrane reactor (EMR) for the degradation of phenolic compounds. For this, active membranes were synthesized by covalent grafting of laccase from Trametes versicolor on the surface of a porous ceramic membrane.The 2,6-dimethoxyphenol (DMP) was chosen as model substrate and the effect of operating parameters (feed flow rate, substrate concentration) on the performance of the EMR have been studied.Different stages of the active membrane preparation process were reviewed in order to improve the system stability. Moreover operating parameters (pH and temperature) were studied in order to optimize the performance of the EMR. It was shown that the depletion efficiency was maximal at relatively low pH (pH 4) but remained stable over a wide temperature range (15 to 40 ° C).Finally the last part of the work was devoted to the developmentof different strategies to limit the impact of fouling on the performance and stability of the EMR.


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