Mécanismes d'élimination de l'azote et du phosphore dans un chenal algal à haut rendement

Le devenir de l'azote(N) et du phosphore (P) a été étudié dans un chenal à haut rendement (CAHR) au cours de la période d'adaptation puis en phase stationnaire. En moyenne, la part de N total perdue atteint 34,5% du N admis en période d'adaptation et 24,5% en phase stationnaire tandis que la part assimilée par les algues atteint respectivement 32 et 43,5%. L'azote organique particulaire s'accumule dans le sédiment et subit une minéralisation lente pendant la phase d'adaptation puis rapide en phase stationnaire. Les pertes nettes en N dans le CAHR seraient dues à la sédimentation et à la volatilisation de NH3 en saison froide et seulement au dernier mécanisme, en saison chaude. Le bilan de l'azote ammoniacal en phase stationnaire montre que l'importance de la biomasse algale produite en saison chaude ne peut s'expliquer qu'en présence d'une minéralisation active du sédiment. Le taux de minéralisation est estimé à 12,4 kg N ha-1 j-1 en saison chaude contre 1,3 en saison froide. En moyenne, la part du P total perdue atteint 27% du P admis en période d'adaptation et 17,5% en phase stationnaire alors que la part assimilée par les algues atteint respectivement 25 et 17,5%. En phase stationnaire, l'élimination du P soluble dans le CAHR serait due à l'assimilation algale (54%) et à la précipitation chimique sous forme de sels de phosphates (46%).The fate of nitrogen (N) and phosphorus (P) was studied in a high-rate algal pond (HRAP) during the start-up period and under steady-state conditions. The HRAP was first used by Oswald and co-workers in Berkeley (California, USA) in the late 1950s for wastewater treatment with algae collection as a by-product for Single Cell Protein production. The HRAP consisted of a raceway shaped, shallow pond (less than 0.50 m deep) equipped with a continuous and gentle mixing device (paddle wheel) generally operated at 8 rpm. The paddle wheel is not used for aeration purposes.In this study, the HRAP is included in a wastewater treatment plant aimed at producing good quality effluent for agriculture reuse purposes. The treatment plant includes three components with the HRAP placed in the middle of the pond train. Up-stream, there is a two-phase anaerobic reactor (TAR) and downstream, two maturation ponds in series. Assigned removal tasks for the plant components are as follows: i) organic matter, suspended solids and helminth eggs for the TAR; ii) N and P for the HRAP; and iii) fecal coliforms for the two maturation ponds. The capacity of the plant is 1,500 inhabitants (70 m3/day), total hydraulic retention time is 8 days and the total occupied area is 1,500 m2 including walkways and other facilities. The plant was constructed in December 1996 and has been continuously operated since that time.The present paper focuses on the fate of N and P in the HRAP in order to evaluate its performance and to shed light on the mechanisms behind N and P removal, with the ultimate goal to improve surface and groundwater protection from pollution by wastewater nutrients. Under steady-state conditions and when we consider the soluble part of N and P taken up by the algal cells together with that lost (either by stripping or chemical precipitation), the total removal averaged 70% for N and 40% for P. Such important removal must be highlighted especially because the system relies on solar energy with no electromechanical aeration, is cheap to construct and easy to operate and maintain.To understand the mechanisms behind such a performance and also to gain experience for the process start-up and for rational operation and maintenance of future plants, an in-depth analysis on the fate of N and P was done based on the four-year follow up data. Total N losses reached an average of 34.5% in the start-up period and 24.5% under steady-state conditions, whereas N assimilated by the algae represented 32 and 43.5%, respectively. Particulate organic nitrogen (PON) accumulated in the bottom of the unit did undergo rapid mineralization under steady-state conditions. Mechanisms involved in N losses might be attributed to settling of PONr and, to much lesser extent, NH3 volatilization in the cold season, whereas the latter mechanism might occur primarily in the hot season. The rates of mineralization of HRAP sediment were estimated to be 12.4 and 1.3 kg of N ha-1 d-1 respectively for the hot and the cold season.On average, total P losses in the HRAP reach 27% in the start-up period and only 17.5 % under steady-state conditions, whereas algae assimilation represented 25 and 17.5% respectively. Under steady-state conditions, algae uptake (54%) and chemical precipitation (46%) were found to be the main mechanisms for P removal in the HRAP

Performances d'un système anaérobie à deux phases dans l'épuration des eaux usées domestiques sous climat méditerranéen

Un système anaérobie à deux phases (SADP) est installé au sein de la station d’épuration des eaux usées du campus de l’IAV Hassan II. Il est constitué d’une série de deux réacteurs profonds à alimentation ascendante et entièrement couverts suivis d’un décanteur externe. Le suivi des performances du SADP sur une durée de cinq années consécutives a montré que ce dernier est capable d’éliminer 80% de la DCO sous une charge volumique de 0,8 kg DCO m-3 j-1, un TRH de 47 heures et un débit de 63 m3 j-1. Le TRS dans les réacteurs varie de 12 à 112 jours. La production de boues est estimée à 150 g MVS kg-1 DCO éliminée et celle du biogaz à 0,25 m3 kg -1 DCO éliminée avec une teneur moyenne en CH4 de 77%. L’effluent du SADP reste relativement chargé en MES. Ces dernières sont des particules de faible densité stabilisées. Un filtre sable/gravier s’est avéré nécessaire pour empêcher ces particules de gêner le fonctionnement de l’unité de ‘’post-treatment’’. L’analyse du comportement du SADP montre une séparation de phases entre les deux réacteurs. R1 serait le siège de l’élimination des MES et de l’hydrolyse de la matière organique. Alors que R2 serait dominé par la méthanisation active de la matière organique soluble provenant de R1

Devenir de l'azote et du phosphore en période d'adaptation et en phase stationnaire d'un chenal algal à haut rendement

Le devenir de N et P a été étudié dans un CAHR. La part de N total perdu atteint 34,5% du N admis en période d’adaptation et 24,5% en phase stationnaire. La part assimilée par les algues atteint 32% au cours de la période d’adaptation et 43,5% pendant la phase stationnaire. Une minéralisation active du sédiment a lieu pendant la phase stationnaire avec un taux de 12,4 kg N/ha.j en saison chaude contre 1,3 en saison froide. Les pertes nettes en N dans le CAHR seraient dues à la sédimentation et à la volatilisation de NH3 en saison froide. Par contre, elles seraient dues au dernier mécanisme, seulement en saison chaude. La part du P total perdu atteint 27% du P admis en période d’adaptation et 17,5% en phase stationnaire alors que la part assimilée par les algues atteint respectivement 25 et 17,5%. L’élimination du P soluble dans le CAHR serait due à l’assimilation algale (54%) et à la précipitation chimique sous forme de phosphates (46%)

Amélioration de la qualité de l'effluent d'une station d'épuration des eaux usées via l'élevage de carpes

L’effet d’un élevage de carpes argentées (Hypophthamichthys molitrix Val.) et de carpes herbivores (Ctenopharyngodon idella Val.) sur la qualité de l’effluent d’un système de traitement de type technologie des bassins à haut rendement (TBHR) a été étudié durant une période de 100 jours. L’expérience a été menée au niveau d’un bassin d’élevage de carpes argentées et herbivores recevant l’effluent de la station d’épuration des eaux usées de l’Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II à Rabat (Maroc). Ce bassin d’élevage des carpes s’est avéré efficace dans l’amélioration de la qualité de l’effluent de la TBHR. Les matières en suspension (MES) ont connu un taux d’abattement de 42%, avec une réduction de leur fraction organique de 44%. Le phytoplancton (99.95% du plancton total) et le zooplancton ont connu des taux d’abattement plus importants (75%). Les taux d’abattement des demandes chimique et biochimique en oxygène (DCO et DBO5) et de leurs fractions particulaires sont restés très proches (42 à 49%). L’azote total (NT) a connu un taux d’abattement faible (24%). Par contre, le taux d’abattement de sa fraction particulaire a atteint 56%

Impact du sédiment des bassins de maturation sur les performances d'abattement des coliformes fécaux

La station d’épuration des eaux usées domestiques de l’Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II de Rabat comprend une unité anaérobie, un chenal algal à haut rendement (CAHR) et deux bassins de maturation (M1 et M2) en série. Au départ en 1997, M1 et M2 réunis assuraient un taux d’abattement moyen de 1,5 unité logarithmique (U.log10) avec une concentration résiduelle moyenne de 5800 CF/100 ml. Mais une chute progressive des performances des deux bassins au cours du temps a été observée. De 1997 à 2001, le taux d’abattement est passé de 0,98 à 0,2 U.log10 pour M1 et de 0,55 à 0,003 U.log10 pour M2 avec une concentration résiduelle de 105 CF/100 ml. Le curage de ces bassins, à la fin de 2001, a permis le retour aux performances de 1997. L’hypothèse d’une atténuation des conditions défavorables à la survie des CF suite à la formation du sédiment est avancée. En fait, au niveau du sédiment constitué principalement d’algues mortes, une activité hétérotrophe est constatée. Celle-ci du CO2 et consomme de l’O2. Elle s’oppose ainsi aux fortes remontées des valeurs de pH et de l’oxygène dissous qui sont à l’origine de la mortalité des CF. La durabilité des performances de ce système dans l’abattement des CF passe donc impérativement par un meilleur contrôle de la croissance algale et par une minimisation du sédiment dans les bassins de maturation

Utilisation d'Agrobacterium tumefaciens et Agrobacterium rhizogenes comme vecteurs de clonage d'un gène dans la tomate et le tournesol

L'introduction d'un gène Pl provenant d'un. champignon Cladosporum fulvum,dans le génome de deux plantes supérieures, la tomate et le tournesol, a été réalisée en utilisant Agrobacterium tumefaciens et Agrobacterium rhizogenes comme vecteurs. Le gène Pl a été cloné dans le plasmide pBIN19 dérivé du plasmide pRK252. Le plasmide recombiné pBIN Pl a été d'abord introduit dans une souche d'Escherichia coli ED 8767 à partir de laquelle il a été transféré dansAgrobacterium par une conjugaison triparentale où le plasmide pB IN Pl a été mobilisé par un plasmide conjugatifpRK 20l3.Deux systèmes binaires ont été ainsi obtenus et utilisés dans la transformation génétique des tissus végétaux. La sélection des tissus de tomate et de tournesol transformés a été réalisé grâce à l'association du gène Pl avec un gène conférant la résistance à la kanamycine. La preuve moléculaire de cette transformation des tissus est obtenue par hybridation de leur ADN génomique avec une sonde marquée du gène P1.Use of Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes as cloning vectors in tomatoe and sunflowerGenetic transformation of tomatoe and sunflower tissues by a fungus gene called Pl originating from Cladosporium fulvum was attempted using Agrobcaterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes as vectors. Pl was initially cloned in the plasmid pBIN 19 harboured by E.coli ED 8767 leading to p BIN Pl plasmid, introduced either in A. tumefaciens or A. rhizogenes using a triparental mating approach. The plasmid pB IN Pl was mobilized by the plasmid p RK20l3. Two binary systems were thus constructed and used for the transformation of the plant tissues. Transformed tissues from tomatoe and sunflower were selected on their ability to grow on medium containing kanamycin. The molecular proof of the transformation was obtained by hybridizing genomic DNA from tomatoe or sunflower tissues with a complementary labeled DNA fragement of Pl

Utilisation d'Agrobacterium tumefaciens et Agrobacterium rhizogenes comme vecteurs de clonage d'un gène dans la tomate et le tournesol

L'introduction d'un gène Pl provenant d'un. champignon Cladosporum fulvum,dans le génome de deux plantes supérieures, la tomate et le tournesol, a été réalisée en utilisant Agrobacterium tumefaciens et Agrobacterium rhizogenes comme vecteurs. Le gène Pl a été cloné dans le plasmide pBIN19 dérivé du plasmide pRK252. Le plasmide recombiné pBIN Pl a été d'abord introduit dans une souche d'Escherichia coli ED 8767 à partir de laquelle il a été transféré dansAgrobacterium par une conjugaison triparentale où le plasmide pB IN Pl a été mobilisé par un plasmide conjugatifpRK 20l3.Deux systèmes binaires ont été ainsi obtenus et utilisés dans la transformation génétique des tissus végétaux. La sélection des tissus de tomate et de tournesol transformés a été réalisé grâce à l'association du gène Pl avec un gène conférant la résistance à la kanamycine. La preuve moléculaire de cette transformation des tissus est obtenue par hybridation de leur ADN génomique avec une sonde marquée du gène P1.Use of Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes as cloning vectors in tomatoe and sunflowerGenetic transformation of tomatoe and sunflower tissues by a fungus gene called Pl originating from Cladosporium fulvum was attempted using Agrobcaterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes as vectors. Pl was initially cloned in the plasmid pBIN 19 harboured by E.coli ED 8767 leading to p BIN Pl plasmid, introduced either in A. tumefaciens or A. rhizogenes using a triparental mating approach. The plasmid pB IN Pl was mobilized by the plasmid p RK20l3. Two binary systems were thus constructed and used for the transformation of the plant tissues. Transformed tissues from tomatoe and sunflower were selected on their ability to grow on medium containing kanamycin. The molecular proof of the transformation was obtained by hybridizing genomic DNA from tomatoe or sunflower tissues with a complementary labeled DNA fragement of Pl