Production d'ethanol a partir de sucres derives des hemicelluloses par Pichia stipitis

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Potentialités d un procédé combinant ozone et biodégradation (application au traitement de la DCO dure et colorée d un effluent d origine agro-alimentaire)

Cette thèse a pour objectif le développement d'un procédé combinant ozonation et biodégradation, appliqué à un effluent bioréfractaire issu de l'industrie de fermentation des mélasses contenant des mélanoïdines. Cette étude a également porté sur l'évaluation de catalyseurs solides, contenant des métaux nobles déposés sur charbon actif ou alumine, sous forme de poudres, de grains ou de billes, permettant d'améliorer les performances du prétraitement physico-chimique. La DCO dure de l'effluent s'élève à 2 g.L-1, de couleur brune caractéristique. Des essais d'ozonation, sans catalyseur, ont permis d'identifier une dose d'ozone optimale. Par ozonation, la couleur peut être complètement éliminée tandis qu'une fraction résiduelle de DCO est lentement oxydée pour des doses d'ozone élevées. Des essais en semi-continu combinant ozonation à la dose optimale et biodégradation aérobie, anaérobie et anoxie ont indiqué que la fraction biodégradable après ozonation s'élève à 35%. Les essais d'ozonation catalytique conduits en batch ainsi qu'en semi-continu ont permis d'évaluer les performances des catalyseurs, en fonction de la nature du support et du métal déposé, aux différentes concentrations. Ces performances sont directement liées aux phénomènes d'adsorption de la DCO sur les catalyseurs solides. L'efficacité est dépendante de la nature du catalyseur et des conditions de mise en œuvre, telles que le pH et l'alcalinité. Les résultats concernant les performances des catalyseurs pour convertir la DCO dure en DCO biodégradable confirment la nécessité de définir une dose optimale de catalyseur et d'ozone en relation avec la biodégradabilité correspondante.This thesis aims to develop a process combining ozonation and biodegradation, applied to an biorefractory wastewater containing melanoidins from molasses fermentation industry. This study also focused on the evaluation of solid catalysts containing noble metals deposited on activated carbon or alumina, in the form of powders, pellets or balls, in order to improve performance of the phsyico-chemical pretreatment. The biorefractory COD contained in the effluent is 2 g.L-1, with a characteristic brown color. Ozonation tests without catalyst, have identified an optimal ozone dose. For ozonation, the color can be completely removed while a residual COD is slowly oxidized for high ozone doses. Combination of semi-continuous ozonation, at the optimal dose, with aerobic, anaerobic and anoxic biodegradations indicated 35% biodegradable COD after ozonation. The catalytic ozonation study conducted in batch and in semi-continuous conditions have evaluated the performance of catalysts, depending on the nature of both the support and the metal deposited, at different concentrations. These performances are directly related to the COD adsorption on solid catalysts. Efficacy depends on both the catalyst properties and the experimental conditions, such as pH and alkalinity. The catalysts potential for the conversion of biorefractory COD into biodegradable one confirm the need for the definition of an optimal dose of catalyst and ozone related to the corresponding biodegradability.MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Ecodynamique et écotoxicologie des œstrogènes au cours du traitement des eaux résiduaires et des boues urbaines

La dynamique des œstrogènes et de l'activité œstrogénique a été étudiée au niveau d'une station d'épuration en combinant des évaluations chimiques et biologiques. Le devenir des œstrogènes et de leur toxicité au cours de la méthanisation ou du compostage des boues a également pu être abordé grâce à la validation d'une méthode analytique. Enfin, les bactéries impliquées dans le mécanisme de biodégradation des œstrogènes ont été caractérisées via la combinaison de méthodes de microbiologie classique et moléculaire. Les œstrogènes et leur toxicité sont efficacement éliminés par biodégradation au cours du traitement des eaux usées urbaines. Bien que faible, les œstrogènes adsorbés sur les boues et leur toxicité associée persistent au cours de la méthanisation et du compostage. Les communautés dégradant les œstrogènes sont constituées de bactéries non cultivées ou déjà reconnues pour dégrader des œstrogènes et micropolluants. Brevundimonas diminuta est impliqué dans la dégradation de E2The fate of estrogens and estrogenic activity through a sewage treatment plant were studied combining chemical and biological assessments. The behaviour of estrogens and endocrine-disrupting activities was also investigated during sludge anaerobic digestion or composting after validation of a specific analytical method. Finally, the bacteria involved in the degradation of estrogens were characterised using both classical and molecular microbiological methods. The estrogens and estrogenic activity are efficiently removed by biodegradation during urban sewage treatment. Despite slightly sorption of estrogens on sludge, persistence of these compounds and endocrine-disrupting activities was observed through anaerobic digestion and composting process. The estrogens-degrading consortia consist of until now uncultured species or bacteria already known to degrade estrogens or others organic pollutants. Brevundimonas diminuta was involved in the degradation of estradiolMONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Etude et optimisation de la biodégradation d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) et de polychlorobiphényls (PCBs) au cours de la digestion anaérobie et aérobie de boues urbaines contaminées

MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Valorisation biologique des résidus graisseux urbains par production de carbone bioassimilable (AGV) utilisable en traitement tertiaire des eaux usées

MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Unstable environment enhanced ecological resilience in anaerobic digestors

International audienc

Monitoring the impact of bioaugmentation on the start-up of biological phophorus removal in a laboratory scale activated sludge ecosystem

International audienceThe acclimatisation of activated sludge to enhanced biological phosphorus removal (EBPR) conditions requires a period of about 40-100 days but its output remains hazardous. The impact of bioaugmentation on the start-up of a laboratory scale EBPR sequencing batch reactor was evaluated by process parameters measurement and microbial community dynamics monitoring using 16S rDNA targeted polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism electrophoresis (PCR-SSCP). Bioaugmentation: (1) speeded up the installation of good and stable EBPR in the bioaugmented reactor by about 15 days; (2) correlated with the transient enrichment of the sludge in the added microbial populations; and (3) favoured the long-term enrichment of the sludge in the phosphorus-accumulating organism (PAO) Candidatus Accumulibacter phosphatis. However, despite a lag time period, the control non-bioaugmented reactor ended up with comparable reactor parameters and microbial community evolution, suggesting that the same PAO populations were already present from the beginning in the original non-P-accumulating seed sludge. The potential of a true installation of the added microbial populations within the bioaugmented reactor compared to their substitution by indigenous similar populations is discussed. Competition between PAOs and the antagonistic glycogen accumulating organism Candidatus Competibacter phosphatis is also highlighted during EBPR start-up

Lien entre paramètres opératoires, micro-organismes et performances de la digestion anaérobie par voie sèche

La digestion anaérobie est un processus de transformation de la matière organique en biogaz riche en méthane. Les déchets solides sont le plus souvent traités par une technologie par voie sèche qui est caractérisée par des teneurs en matières sèches supérieures à 20%. Du fait de la faible teneur en eau, la digestion sèche présente de nombreuses inconnus scientifiques, tant au niveau microbiologique et physico-chimique. Le but de cette thèse est de comprendre l'influence des parametres opératoires spécifiques à la digestion anaérobie par voie sèche sur les performances et le comportement des communautés microbiennes de ce processus. Les résultats obtenus montrent que l'augmentation de la teneur en matières sèches au-delà de 30% et la diminution de la surface spécifique d'échange ont un effet négatif sur le processus de digestion anaérobie. En effet lorsque la teneur en matière sèche est supérieure à 30%, le transfert des gaz dissous du milieu réactionnel vers le ciel gazeux peut limiter la méthanisation. L'analyse des populations microbiennes montre la présence de bio-indicateurs bactériens liés au non fonctionnement de la digestion anaérobie. Ces bio-indicateurs sont des clostridium et sont présents quel que soit l'inoculum utilisé. L'étude des populations méthanogènes montre une sensibilité de ces microorganismes à leur environnement : des shifts de populations méthanogènes ont été observés en fonction de la concentration en matières sèches. Ce travail a permis d'accroître les connaissances dans le domaine de la digestion anaérobie sèche, ces connaissances pouvant contribuer à améliorer les performances des procédés.Anaerobic digestion is the transformation of organic matter into biogas rich in methane. Solid waste is treated by dry anaerobic digestion process with a total solid content higher than 20%. The high solids content make the process difficult to control. The aim of this work is to study the influence of operating parameters specific to dry anaerobic digestion on performances and behavior of microbial communities. The results show that increasing the solids content higher than 30% and decreasing the specific surface area of change have a negative effect on the anaerobic digestion process. Indeed, when the solids content exceeds 30%, the transfer of dissolved gas from the reaction mixture to the headspace can limit anaerobic digestion. The analysis of microbial populations demonstrates the presence of bacterial bio-indicators related to no-functioning anaerobic digestion. These bio-indicators correspond to the clostridium genus and are present regardless of the inoculum source. The study of methanogenic Archaea shows a sensitivity of these microorganisms. Shifts in the methanogenic populations related to the concentration of total solids were observed. This work has improved the fundamental knowledge of dry anaerobic digestion which can help improve the performance of this process.MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Influence of closed loop control on microbial diversity in a nitrification process

International audienceThis paper compares two control strategies for a nitrification process. The objective is to achieve partial nitrification and thus to accumulate nitrite instead of nitrate. To this end, change in temperature setpoint and active control of oxygen and ammonia concentrations are evaluated in the long term. Evaluation is made on the control performances that are obtained, but also – and more importantly – on the microbial diversity. In particular, it is shown that the combined oxygen and ammonia control strategy is more appropriate since shift in the temperature setpoint strongly affects the composition of the microbial ecosystem present in the reactor whereas active control of oxygen and ammonia does not