Elimination du phosphore des eaux résiduaires par voie biologiques : activité de la polyphosphate -kinas : utilisation d'une phase acidogène en amont d'un système de type "Phoredox modifié"

Biological removal of phosphorus from wastewaters : polyphosphate kinase activity : utilization of an acidogenic reactor in a modified phoredox system

• Auteur / Autrice : Johan T'Seyen
• Direction : Jean-Claude Block
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acinetobacter

Eaux usées -- Épuration -- Déphosphatation

Résumé

"La lutte contre l'eutrophisation des eaux nécessite l'épuration des eaux résiduaires avnt leur rejet dans le milieu naturel. Cette thèse s'inscrit dans une recherche qui a pour but d'améliorer la fiabilité de l'élimination par voir biologique des pollutions carbonées, azotées et phosphorées des eaux résiduaires urbaines. Deux sujets ont été approfondis : le métabolisme bactérien du phosphore et la production de l'acétate (acidogénèse). L'étude du métabolisme bactérien du phosphore était focalisée sur l'activité de l'enzyme polyphosphate-kinase (ATP-polyphosphate phosphotransférase). Une méthode de dosage de l'activité polyphosphate-kinasique a été mise au point pour acinebacter calcoaceticus. Cette méthode a été appliquée sur différentes souches bactériennes pures et sur des boues activées. Certaines souches présentent une activité polyphosphate-kinasique constitutive (entre 0. 36 et 4. 8 nmoles P. Min-1. Mg-1prot. ). Dans certains cas la polyphosphate-kinase peut être induite par anaérobiose. L'activité polyphosphate-kinasique mesurée dans les boues est toujours faible (<0. 1 nmoles P. Min-1. Mg-1prot. ). Une installation pilote de laboratoire a permis d'étudier le fonctionnement d'un réacteur acidogène et l'influence de sa présence sur le rendement de l'élimination du phosphore d'une installation de type "Phoredox modifié". Les essais réalisés sur le réacteur acidogène séparé ont permis d'en caractériser le fonctionnement. Le temps de séjour hydraulique se situe entre 1 et 2. 5 heures. La flore de la boue du réacteur acidogène est aérobie-anaérobie facultative. Le seul acide gras volatil produit en quantité d'acétate produite dépend principalement de la quantité de substrat carboné contenue dans les eaux résiduaires. La cinétique de production d'acétate à partir d'une eau résiduaire urbaine, mesurée lors des essais en discontinu, est de l'ordre de 0. 2 mg d'acétate. G-1 MS. Min-1. Les essais de couplage du réacteur acidogène au pilote"phoredox modifié" ont montré que le gain d'élimination de phosphore est faible"

To control eutrophication in the natural water bodies implies purifying waste waters before they are released into the environment. This thesis contributes to the research on the removal by bacteria of carbon, nitrogen and phosphorus from municipal waste waters. Two points have been studied. In the first part of this work, the phosphorus metabolism of bacteria was investigated, and the activity of the enzyme polyphosphate kinase was measured. In the second part, an acidogenic reactor was studied, ant its influence on the phosphorus removal in a modified phoredox-type bench scale pilot was determined. A method for measuring polyphosphate kinase activity has been developed for acinetobacter calcoaceticus. The method was applied to a number of bacterial strains and to activated sludge samples. A constitutive polyphosphate kinase activity (between 0. 36 and 4. 8 nmol P. Min-1. Mg-1 prot. ) was found in some bacterial strains. In some cases, polyphosphote kinase activity was induced by anaerobiosis. The polyphosphate kinase activity of all activated sludges examined was low (<0. 1 nmoles P. Min-1. Mg-1prot. ). Experiments on a bench scale acidogenic system showed that acetate was the only volatile fatty acid produced in measurable quantities. The quantity of acetate produced mainly depends on the quantity of organic carbon in the influent. Acetate production kinetics were measured during batch experiments. The initial production was about 0. 2 mg acetate. G-1ss. Min-1. Improvement in efficiency of phosphorus removal in a modified phoredox pilot upon coupling after the acidogenic reactor (1 to 2. 5 h hydraulic retention time) was minimal