Modélisation et optimisation de fermenteurs membranaires : application à la fermentation acétonobutylique en réacteurs continus mono et biétagé

Modelling and optimization of membrane fermenters : application to acetonobutylic fermentation in one or two stages continuous reactors

• Auteur / Autrice : Philippe Pierrot
• Direction : Jean-Marc Engasser
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologies et industries alimentaires
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fermentation acétonobutylique

Résumé

Dans le domaine des fermentations, pour la production de métabolites il est préférable aujourd'hui d'opérer en culture continue. En contrepartie, l'inhibition de la croissance pour tout produit entraine une baisse de productivité. Pour lever cette étape limitante, on peut avoir recours à une rétention totale ou partielle des cellules dans le réacteur par ultra ou microfiltration tangentielle, ce qui permet d'atteindre de fortes concentrations cellulaires et ainsi d'accroitre la productivité. Tout d'abord, on a développé une modélisation de la fermentation continue avec recyclage cellulaire pour différentes cinétiques microbiennes afin de mieux appréhender l'influence des paramètres hydrodynamiques: débit d'alimentation et débit de soutirage des cellules. Puis on a cherche à optimiser la production d'acétone butanol par Clostridium acetobutylicum ATCC 824 en réacteur monoétagé avec recyclage. En limitant la concentration en glucose à 45 g/l dans l'alimentation et en opérant une rétention partielle des cellules, on a obtenu des concentrations en A. B. E. Stables et une productivité de 10 g/l. H. Ce résultat représente une performance notable par rapport aux autres procèdes. Enfin une étude de la fermentation continue biétagée avec recyclage partiel des cellules a été entreprise. Ce procédé permet pour la première fois d'allier des concentrations en solvants élevées et stables (17 g/l) à une productivité importante (2. 4 g/l. H)