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des thèses françaises
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Biodégradation couplée aérobie/anaérobie de composés phénoliques toxiques : transformation abiotique du catéchol et du 1-naphtol en solution aqueuse : influence des facteurs environnementaux
| Auteur / Autrice : | Rémi Borraccino |
| Direction : | Jean-Michel Lebeault |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Génie des procédés industriels |
| Date : | Soutenance en 1997 |
| Etablissement(s) : | Compiègne |
| Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) |
Résumé
La biodégradation d'un mélange de composés aromatiques phénoliques (ortho-nitrophénol, 1-naphtol, 2,4,6-trichlorophénol et catéchol) est étudiée en réacteurs à lit fixe en culture continue. Elle est testée en présence d'éthanol (source de carbone énergétique) avec des microorganismes sélectionnés. La première phase du travail en réacteurs a mis en évidence des réactions chimiques entre le catéchol et le 1-naphtol en aérobiose. Ces réactions entraînent la formation de composés récalcitrants et toxiques, et limitent la biodisponibilité des composés de départ. Des essais en conditions stériles ont permis de montrer que le catéchol s'autoxyde en présence d'oxygène. Le 1-naphtol est stable seul en solution mais est transformé en présence de catéchol. Le pH et l'oxygène influencent fortement ces réactions. Un schéma réactionnel inédit est proposé pour la transformation du 1-naphtol. Dans la deuxième partie du travail en réacteurs, le catéchol est éliminé du mélange toxique. Un réacteur aérobie (AER) et deux réacteurs anaérobies (méthanigène (ANA) et sulfato-réducteur (p-ana) sont conduits séparément en culture continue (HRT= 5 jours) pendant 250 à 350 jours selon un régime d'intoxication croissant. Puis le réacteur AER est couplé successivement aux deux autres réacteurs pendant 60 à 100 jours par une recirculation contrôlée de la phase liquide entre les deux enceintes couplées. Ce couplage original permet dans chaque cas d'améliorer les performances des systèmes séparatifs. Les rendements de dégradation des phénols totaux passent de 40 (AER), 65 (ANA) et 60% (p-ana) à environ 90% en quelques temps de séjour. Le couplage ne perturbe pas l'activité des populations anaérobies strictes. Ce travail montre que ce mode de couplage constitue une technologie, facile à mettre en oeuvre, peu coûteuse et réversible au cours du temps, adaptée aux pollutions chimiques récalcitrantes nécessitant l'intervention simultanée de populations bactériennes aérobies et anaérobies.