Mécanismes des traitements biologiques des eaux

Mécanismes des traitements biologiques des eaux
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Le mécanisme de ces traitements est lié aux propriétés et aux activités métaboliques des organismes utilisés.

1.     Biodégradation

C’est un phénomène par lequel tout être vivant possède, à des degrés divers, des systèmes métaboliques lui permettant de dégrader et neutraliser les substances toxiques.

Cependant, la biodégradation peut conduire à la formation de composés intermédiaires de toxicité supérieure au polluant initial, tel est le cas d’insecticide « Aldrine » qui s’époxyde en un autre composé la « Dieldrine » qui est plus toxique. (Ramade, 1998)

  • Principe : La biodégradation s’effectue en deux phases :
    • Phase d’absorption, très rapide, au cours de laquelle certaines substances organiques s’absorbent par la membrane des cellules. (Baouni, 1987)
    • Phase d’oxydation, très lente, au cours de laquelle a lieu l’oxydation des matières organiques en produits de décomposition, tels le CO2 et l’H2 (Gaid, 1984)

2.     Bioaccumulation

L’exemple concret de ce phénomène est celui des Cyanobactéries et micro algues eucaryotes qui dans des conditions défavorables de lumière et de nutriments produisent des polysaccharides exo cellulaires.

Ceux-ci forment une zone d’absorption passive des métaux lourds et des radionucléides qui peuvent se concentrer à l’intérieur des cellules par la suite. (Grosclaude, 1999)

3.     Biosorption

La fixation ou l’accumulation des substances organiques (colorants) ou inorganiques (métaux lourds) par un matériel biologique non vivant (algues, bactéries, champignons, plantes) est dénommée biosorption. (Kumer et al, 1998)

3.1.      Principe de la biosorption

La paroi des cellules microbiennes est composée principalement de polysaccharides, de protéines et de lipides qui portent des groupements chargés (carboxyliques, sulfates, phosphates et aminés), permettant la fixation des micropolluants par différence de charge. (Kuyucak et Volesky, 1988)

3.2.      Origine des biosorbants

Les biomasses utilisées dans la biosorption sont soit issues des effluents industriels, soit des organismes ubiquitaires, soit des organismes spécialement cultivés pour la biosoption. (kuyucark, 1990)

3.3.      Différents types de biosorbants

Les champignons

Ils sont très utilisés pour décolorer les effluents. Miranda et al (1986) ont observé que le pourcentage d’adsorption des colorants par Aspergillus niger était de 10 – 25%.

Une autre étude faite par Zhang et al (2003) démontre que la fixation du colorant Bleu 19 par

Penicillium oxalicum est maximale (> 60%) au bout des dix premières minutes.

En effet une biomasse fongique, telle que Penicillium chrysogenum, peut fixer l’or à partir d’une solution de cyanure d’or. (Niu et Volesky, 1999)

 Les bactéries

  • Hu (1992) démontre que les cellules bactériennes ont la capacité d’adsorber les colorants.
  • Zhon et Zimmerman (1993) utilisent les Actinomyces comme adsorbant pour décolorer les effluents contenant des colorants « diazoïques ».
  • Fein et al (1997) ont utilisé Bacillus subtilis pour examiner les interactions microbiennes avec le cadmium, cuivre, plomb, et l’aluminium.

Les algues

Les algues offrent des avantages pour la biosorption parce qu’elles possèdent des structures macroscopiques qui facilitent la production des particules biosorbantes.

– Aderhol et al (1996) ont étudié l’efficacité de trois espèces d’algues:

Ecklonia maxima, Lessonia flavicans et Durvillea potatorum qui absorbent le Cuivre, Nickel, Zinc, Plomb et Cadmium.

  • Volesky et al (1999) ont trouvé que l’uranium fixé par le genre Sargassum constitue plus de 50% du poids sec de la biomasse utilisée.

Autres biosorbants

Des études menées par Ho et Me Kay (2002) révèlent que la biosorption des colorants (Bleu basique 96, Bleu acide 25) par la bagasse « moelle de canne à sucre » s’effectue grâce à ses fibres qui jouent le rôle d’échangeuse d’ions cationiques.

Les boues urbaines sont utilisées pour la biosorption du Rouge kongo. (Ho et Kay, 2002).

Source:

BOUGHARI DJAOUHAR 2016

Caractérisation et de traitement des eaux résiduaire d’une industrie textile (SOFACT- Tissemsilt.)

Université Abdelhamid Ibn Badis-Mostaganem

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