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Compréhension et optimisation des processus de dégradation des polluants majeurs et en trace: Biodisponibilité, Biodégradabilité et Cotraitements
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- L’objet thématique (OT) Bio2Co est issu de la fusion de deux OT "Matière Bioréfractaire, Afficher la suite
- L’objet thématique (OT) Bio2Co est issu de la fusion de deux OT "Matière Bioréfractaire, lentement Biodégradable, soluble ou solide" et "Composés Minoritaires". Cet OT est centré sur la compréhension et l’optimisation des processus de dégradation des polluants majeurs et en trace, nos travaux étant axés sur la connaissance, la caractérisation et la transformation de la matière organique à dégrader.
Une question générique concerne la recherche d’indicateurs permettant de prédire la biodégradabilité de la matière organique et la biodisponibilité des micropolluants associés. De même, des stratégies de codigestion sont étudiées pour optimiser la biodégradation de différents substrats et limiter les inhibitions potentielles.
Les questions abordées dans cet objet thématique concernant la matière organique lentement biodégradable découlent des principales limites des procédés biologiques de dépollution. Parmi celles-ci, (i) l’existence de composés bioréfractaires voire biotoxiques, (ii) les problèmes d’accessibilité de la matière organique aux microorganismes épurateurs et (iii) l’étape d’hydrolyse de la matière particulaire, généralement identifiée comme étant l’étape limitante de la digestion anaérobie des résidus solides, focalisent l’essentiel de nos recherches. Nos travaux sont centrés sur l’étude du couplage de procédés physico-chimiques pour pallier les limites des procédés biologiques, principalement la digestion anaérobie, et améliorer ses performances. Les objectifs finalisés sont d’une part l’amélioration de la biodégradabilité de la matière organique et l’intensification de sa conversion en biogaz et d’autre part, l’amélioration de la qualité des digestats avec notamment la dégradation de micropolluants organiques afin d’en pérenniser leur valorisation agronomique. Dans le cas des composés réfractaires solubles, notre stratégie tend à modifier leur structure afin de les rendre biodégradables. L’agent physico-chimique choisis est l’ozone car c’est un oxydant très puissant dont l’action peut être orientée soit vers des réactions sélectives par l’ozone moléculaire, soit vers des mécanismes radicalaires rapides et non sélectifs. Dans le cas des composés réfractaires solides ou particulaires, l’action recherchée des traitements thermiques et thermo-chimiques est avant tout l’hydrolyse ou la solubilisation de la matière organique afin d’accélérer – voire de remplacer – l’étape de bio-hydrolyse de la digestion anaérobie. Les co-traitements ont donc pour objectif majeur de rendre la matière organique plus accessible aux microorganismes. Ces travaux sont supervisés par une question de recherche, simple dans son énoncé mais complexe dans sa mise en œuvre et son interprétation : comment opérer des synergies entre les procédés physico-chimiques et biologiques ?
Les questions abordées dans cet objet thématique Bio2Co relatives aux composés "minoritaires" chimiques (polluants organiques induisant des modifications dans le fonctionnement des écosystèmes et représentant des risques pour les organismes vivants) et biologiques (flores indésirables incluant les bactéries pathogènes) ont pour objectif d’apporter des réponses quant à l’identification et la maîtrise des risques sanitaires et environnementaux associés à ces composés minoritaires. Dans ce contexte, les procédés de traitement des eaux et des résidus solides jouent un rôle central car ils constituent un point de dissémination de ces composés minoritaires vers notre environnement. Ces procédés constituent par ailleurs des écosystèmes modèles qui permettent de mieux comprendre les mécanismes et les facteurs biotiques et abiotiques qui régissent le devenir et le comportement dynamique de ces composés pour in fine mieux orienter et minimiser les impacts sanitaires et environnementaux des composés minoritaires. Notre champ d’activité, auparavant fortement axée sur le procédé épuratoire, prend maintenant en compte l’échelle de la filière (i.e. détermination et maîtrise des flux des composés minoritaires au regard de leur impact sanitaire et environnemental) et l’échelle des processus (i.e. meilleure compréhension des mécanismes et des facteurs biotiques/abiotiques déterminant le devenir et la dissémination de ces composés).

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