Récolte de biomasse microalgale par floculation naturelle et procédés membranaires
Auteur / Autrice : | Thi Dong Phuong Nguyen |
Direction : | Patrick Bourseau, Matthieu Frappart |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences pour l’Ingénieur, Génie des procédés |
Date : | Soutenance en 2013 |
Etablissement(s) : | Nantes |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes) |
Partenaire(s) de recherche : | autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
La récolte de microalgues contribue pour une part non négligeable au coût total du procédé d’exploitation. Identifier et caractériser des procédés peu énergivores pour remplacer totalement ou partiellement le procédé de référence qu’est la centrifugation représente un enjeu majeur. Ce travail s’intéresse à la floculation naturelle et aux procédés membranaires. Il a montré que la floculation naturelle permettait, par précipitation de composés de phosphates de calcium ou de magnésium lors de la remontée naturelle du pH, de préconcentrer les cellules jusqu’à 30 gMS. L-1. Ce processus, relativement long, doit être maîtrisé en adaptant la composition ionique des milieux de culture (nitrate comme source d’azote, concentrations en ions Ca2+, PO4 3-, Mg2+). Cette solution ne semble envisageable que pour les souches microalgales marines dont les milieux sont riches en ces composés. Vu les concentrations modérées atteintes, cette floculation peut être considérée comme une technique de préconcentration qui nécessitera une étape supplémentaire de concentration. Le travail a également investigué les procédés membranaires monoétagés sans gestion des flux de perméation (rétrolavage, augmentation des taux de cisaillement…), qui ont permis de (pré)concentrer les cellules microalgales jusqu’à 100 gMS. L-1 avec des flux de perméation faibles (<30 L. H-1. M-2). L’emploi de la filtration dynamique, qui limite le colmatage, a autorisé l’obtention de flux de filtration plus élevés (40<J<80 L. H-1. M-2). La baisse modérée de ces flux au cours de la concentration des cellules permet d’être optimiste quant à la capacité de ce type de filtration d’atteindre des concentrations élevées en une seule étape.