Etude d'un traitement combiné bio-physico-chimique pour la décontamination des eaux polluées en atrazine

Gendrault Derveaux Sophie

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CONCLUSION GENERALE CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES A l’heure où les pays industrialisés sont conscients de la nécessité impérative de protection de la qualité de l’environnement, de plus en plus de travaux sont mis en œuvre pour trouver, dans tous les domaines et des solutions économiquement, socialement et environnementalement sont proposées. Notre étude s’inscrit dans ce contexte de gestion durable de l’environnement, d’une part parce qu’elle prétend dépolluer des eaux contaminées par un pesticide et d’autre part parce qu’elle permet de valoriser un déchet abondement disponible dans les pays comme la France ou le Portugal. L’utilisation de l’écorce de pin pour le traitement de l’eau permettrait d’économiser de l’énergie (consommée par exemple pour la fabrication de charbon actif) et des matières premières, que l’on se doit de protéger si l’on veut préserver notre planète. D’autre part, la connaissance et l’isolement de nombreux micro-organismes pour leur capacité à consommer les polluants permet aujourd’hui d’éliminer totalement un composé par minéralisation (soit transformation en CO et H O). Le polluant 2 2n’est plus stocké (pollution concentrée et déplacée) ou incinéré (impliquant une éventuelle pollution de l’air par combustion) il peut être littéralement éliminé par ce type de traitement biologique. Cette étude a engendré un grand nombre de travaux concernant séparément l’adsorption et la biodégradation avant de pouvoir mener à bien ...

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CONCLUSION GENERALE

CONCLUSION GENERALE ET

PERSPECTIVES

A l’heure où les pays industrialisés sont conscients de la nécessité impérative de protection de la qualité de l’environnement, de plus en plus de travaux sont mis en œuvre pour trouver, dans tous les domaines et des solutions économiquement, socialement et environnementalement sont proposées. Notre étude s’inscrit dans ce contexte de gestion durable de l’environnement, d’une part parce qu’elle prétend dépolluer des eaux contaminées par un pesticide et d’autre part parce qu’elle permet de valoriser un déchet abondement disponible dans les pays comme la France ou le Portugal. L’utilisation de l’écorce de pin pour le traitement de l’eau permettrait d’économiser de l’énergie (consommée par exemple pour la fabrication de charbon actif) et des matières premières, que l’on se doit de protéger si l’on veut préserver notre planète. D’autre part, la connaissance et l’isolement de nombreux microorganismes pour leur capacité à consommer les polluants permet aujourd’hui d’éliminer totalement un composé par minéralisation (soit transformation en CO 2 et H 2 O). Le polluant n’est plus stocké (pollution concentrée et déplacée) ou incinéré (impliquant une éventuelle pollution de l’air par combustion) il peut être littéralement éliminé par ce type de traitement biologique. Cette étude a engendré un grand nombre de travaux concernant séparément l’adsorption et la biodégradation avant de pouvoir mener à bien les essais concernant le traitement luimême, combinant adsorption et biodégradation. Ces essais ont permis d’étudier la faisabilité de ce traitement combiné sur écorce de pin avecPseudomonas ADPsp. Elles ont notamment servi à fixer certains paramètres d’études appliqués ensuite au traitement désiré. Nos études ont montré que : l’écorce de pin possédait une capacité d’adsorption très limitée par rapport à un charbon actif (couramment utilisé pour l’élimination de micropolluants présents dans les eaux). Cependant, de par sa faible capacité adsorbante vis à vis de l’atrazine et dans le cadre d’une biofiltration, l’écorce présente l’avantage de rendre le polluant plus disponible pour les microorganismes impliqués dans le traitement. L’écorce a de plus, l’avantage d’être peu onéreuse puisque qu’il est un déchet de l’industrie du bois, et disponible. Pseudomonas ADPsp. est capable de survivre et de minéraliser l’atrazine en présence d’écorce de pin en poudre, supportant le pH imposé par la présence de celleci en solution 196 Thèse S.GENDRAULT 2004

CONCLUSION GENERALE aqueuse (pH 45) et même d’utiliser les composés organiques solubles de l’écorce comme source de carbone pour son propre métabolisme. D’autre part,Pseudomonassp. peut ADP se développer à la surface de l’écorce, et former un biofilm conséquent pour une application en biofiltration. La présence dans l’écorce d’une concentration très faible d’azote favorise la minéralisation de l’atrazine parPseudomonasADP sp. capable d’utiliser cette dernière comme source d’azote. La microflore indigène de l’écorce de pin a une faible influence surPseudomonasADP sp. (en terme de croissance ou de capacité à minéraliser l’atrazine), les phénomènes de compétition étant la plupart du temps négligeables. Lorsque l’atrazine est présente à une forte 1 concentration dans la solution à traiter (quelques mg.L), la présence de cette flore indigène améliore même la biodégradation de l’atrazine. En terme d’application, les travaux ont permis de faire des choix (qualité de l’écorce en poudre fine, traitements éventuels à réaliser avant utilisation (stérilisation de l’écorce ou non), etc.), et d’envisager le traitement combiné, sous forme d’essais en batch ou de biofiltration en colonne. Ces études ont notamment montré que ce procédé pouvait être mis en oeuvre de façon simple et rustique notamment par le fait des exigences très réduites de la souche bactérienne utilisée : pas de nécessité d’un apport de source de carbone supplémentaire, possibilité de travailler à des températures basses (12°C) pouvant correspondre à la température d’une eau à traiter (pas de chauffage nécessaire), pas de nécessité non plus de tamponner la solution à traiter.Pseudomonassp. s’adapte à ces ADP conditions environnementales contraignantes sans que sa capacité à minéraliser l’atrazine ne soit trop fortement affectée. L’étude du traitement combiné a montré que, dans tous les cas, la présence dePseudomonasADP sp. améliorait le taux d’abattement de l’atrazine dans l’eau, présente aussi bien à faible (quelques 1 1 µg.L )qu’à forte concentration (quelques mg.L) initiale. Les essais en batch permettent de conclure qu’en 4 jours environ, 50 % de l’atrazine peut être minéralisée (faible ou forte concentration initiale en atrazine); les 50 autres % étant adsorbés sur l’écorce de manière irréversible à 95% et donc non disponibles pour les bactéries. Les expériences de biofiltration en colonne ont montré que le traitement combiné était difficilement envisageable pour traiter des eaux contenant de faibles concentrations en atrazine. Cette méthode utiliserait des quantités considérables d’écorce de pin. En revanche, dans le cas d’une forte pollution ponctuelle en atrazine, touchant un volume réduit d’eau, le traitement combiné sur écorce de pin inoculée pourrait être envisagé après optimisation en tant que prétraitement pour débarrasser l’eau polluée de la majeure partie de sa charge polluante avant d’être envoyée dans les filières de traitements classiques. 197 Thèse S.GENDRAULT 2004

CONCLUSION GENERALE Le traitement combiné par biofiltration sur écorce de pin en présence dePseudomonassp. ADP pourrait être exploité sur site chez les agriculteurs, sous forme de bioréacteur mobile, ou directement sur les usines de productions de pesticides. Des études restent à mener avant d’envisager l’utilisation de ce traitement combiné sur site. Elles concernent notamment le devenir de l’écorce après son utilisation dans le traitement. Des tests eco toxicologiques seraient souhaitables afin de définir l’évolution de ce déchet et sa compatibilité avec une mise en décharge, une incinération ou une éventuelle valorisation. D’autre part une optimisation du traitement pourrait être envisagée, principalement par recirculation de la solution, permettant l’augmentation du temps de séjour de l’atrazine dans les biofiltres et donc l’augmentation de la biodégradation par les microorganismes.

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