Développement de supports d'immobilisation biosourcés pour l'élimination de micro-polluants par voie enzymatique dans un réacteur à lit fluidisé

par Marine Harguindeguy

Projet de thèse en Génie des procédés

Sous la direction de Marie-pierre Belleville et de Céline Pochat-bohatier.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec IEM - Institut Européen des Membranes (laboratoire) et de GPM - Génie des Procédés Membranaires (equipe de recherche) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Présentes dans toutes les cellules biologiques, les enzymes accélèrent ou rendent possible toutes les réactions indispensables à la construction et au métabolisme cellulaire. La réactivité et la spécificité de ces biocatalyseurs font que depuis longtemps ils sont également utilisés à des fins industrielles dans le domaine des industries agroalimentaires (fabrication de fromages, production de jus de fruits, de sirops de glucose etc.), chimiques (détergents), pharmaceutiques (synthèse d'esters aromatique, de médicaments etc.). Depuis une dizaine d'année, les potentialités des oxydo-reductases vis-à-vis de l'oxydation de composés phénoliques et la dégradation des micropolluants pharmaceutiques laissent entrevoir l'émergence de nouveaux procédés biologiques de traitement des eaux et des effluents. Cependant bien que très intéressante, l'utilisation d'enzymes reste couteuse. Très souvent mises en œuvre dans des procédés discontinus, elles doivent être inactivées et/ou éliminées alors qu'elles sont potentiellement actives ce qui renchérit les coûts de fonctionnement. L'immobilisation des enzymes sur support solide permet d'une part d'améliorer leur stabilité mais surtout de faciliter leur récupération en fin de procédé en vue d'une réutilisation. On peut aussi envisager leur mise en œuvre au sein de réacteurs continus et améliorer ainsi la rentabilité globale du procédé. Toutefois l'immobilisation a un coût lié en partie au coût du support solide et des traitements de fonctionnalisation nécessaires pour permettre le greffage des enzymes. La recherche et le développement de nouveaux supports d'immobilisation pouvant être facilement fonctionnalisés est donc un enjeu crucial pour des applications industrielles et plus particulièrement dans les secteurs de l'environnement où les volumes à traiter sont considérables.

  • Titre traduit

    New bio-based immobilization supports for enzymatic removal of micro-pollutants in fluidized-bed reactor


  • Résumé

    The presence of pharmaceutical pollutants and endocrine disruptors in urban and industrial effluents is becoming an actual problem for environment and public-health. Their removal is very difficult because the compounds are generally refractory to classical wastewater treatments and are present at very low concentration (< μg/L). The enzymatic treatment of such effluents can be an interesting alternative to classical wastewater treatments, in particular when enzymes are immobilized in beads in order to be reused and increase their stability. In this thesis, new immobilization bio-based supports will be designed for laccase immobilization. Then the beads will be used in a fluidized-bed reactor which will be designed and optimized for micropollutants removal from waters.