Biodégradation d'un effluent de raffinerie de sucre par un champignon de la pourriture blanche, Marasmius quercophilus : étude d'un procédé d'épuration

Biodegradation of a sugar refinery effluent by a white-rot fungus, Marasmius quercophilus : Study of a wastewater treatment system

• Auteur / Autrice : Sylvie Sanchez
• Direction : Gérard Gil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie de l'environnement
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Enzymes

Biodégradation

Ultrafiltration

Déchets industriels

Industrie et commerce

Canne à sucre

Résumé

Le raffinage du sucre de canne génère des effluents qui doivent être épurés avant d'être rejetés dans la nature. Une partie de cet effluent est constituée par le rétentat, issu de la régénération des résines de décoloration du sucre roux,. Une fraction de cet effluent, appelée "DCO dure", est difficilement biodégradable par les systèmes de dépollution usuels. Le but de cette thèse était donc la mise au point d'un pré-traitement biologique faisant intervenir un champignon de la pourriture blanche, Marasmius quercophilus, fixé dans un réacteur fonctionnant en continu. Ce système devrait permettre de transformer suffisamment cette fraction pour qu'elle puisse ensuite être totalement dégradée dans une station d'épuration classique. Malgré les contraintes inhérentes à l'effluent (salinité 100 g/L, pH voisin de 12), le champignon s'est avéré capable de transformer le rétentat dans le sens recherché Une unité d'ultrafiltration a permis de recycler vers le réacteur les grosses molécules insuffisamment dégradées et les enzymes assurant cette dégradation. Les ultrafiltrats, obtenus à partir de l'effluent traité ont montré une DCO, une DBO5 et une coloration inférieures à celles du témoin non traité. Pour un temps de séjour de 29 jours, le traitement du rétentat par M. Quercophilus, dans un réacteur de 10 litres, a permis d'abattre 72 et 75 % de la DCO et de la coloration. Par ailleurs, l'accroissement du rapport DBO5/DCO obtenu après traitement est caractéristique d'une biodégradabilité améliorée compatible avec les potentialités d'une station classique d'épuration.

Cane-sugar refining generates effluents which have to be purified before being discharged into nature. One part of these effluents is constituted by the retentate, resulting from the regeneration of anion-exchange resins, used to decolourise sugar liquor. One fraction of the retentate, named "hard COD", is poorly degraded by conventional biological processes. The aim of this thesis was to realise a bioreactor operating in continue, involving a white -rot fungus, Marasmius quercophilus, fixed on a support. This system would allow a sufficient biotransformation of this effluent, which could thus be degraded by classic wastewater treatment system. Despite hard conditions (salt concentration 100 g/L and pH around 12), the fungus is able to degrade the retentate. An ultrafiltration unit has allowed to recycle, in the reactor, insufficiently degraded high molecules and enzymes involved in this degradation. Ultrafiltrats resulting from treated effluent showed a COD, a BOD5 and a coloration smaller than the one of the non-treated effluent. After a 29 days incubation, M. Quercophilus is able to reduce COD and coloration by 72 and 75 %. Moreover, increase of the ratio BOD5/COD, obtained after biological treatment, indicates a highly biodegradability corresponding to the potentialities of conventional biological processes.