Traitement des perturbateurs endocriniens par un procédé intégré : photocatalyse-biodégradation

An integrated process for degradation of endocrine : disruptors : photocatalysis and biological treatment

• Auteur / Autrice : Souhila Yahiat
• Direction : Abdeltif Amrane
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toxicologie

Perturbateurs endocriniens

Biodégradation

Photocatalyse

Résumé

Ce travail de thèse portait sur le couplage d’un procédé photocatalytique et d’un traitement biologique avec pour objectif l’évaluation de son efficacité de dégradation vis-à-vis de composés perturbateurs endocriniens. Parmi la liste des molécules prioritaires établie par la Commission Européenne, notre choix s’est fait en fonction de la fréquence et des quantités utilisées, de la toxicité et de la solubilité des composés. La première étape a consisté à étudier la dégradation d’un pesticide, le cyproconazole. Les résultats ont montré que ni le cyproconazole, ni ses produits de photodégradation ne pouvaient être assimilés par les souches pures étudiées ou par des boues activées. Cette absence de résultat concluant nous a amené à tenter de mieux cerner les critères permettant d’évaluer la pertinence du couplage des deux procédés, en se basant sur la dégradation de la molécule cible, la comparaison des taux de minéralisation et d’oxydation, c'est-à-dire suivi du rapport DCO/COT et de l’état d’oxydation moyen de la molécule, la biodégradabilité de la solution irradiée au travers du rapport DBO5/DCO et enfin sa toxicité. A partir d’un screening de molécules potentiellement pertinentes pour le couplage proposé, deux antibiotiques ont été sélectionnés, la tétracycline et la tylosine. La solution irradiée de tétracycline s’avère ne pas être biodégradable contrairement à nos prédictions. En revanche pour la tylosine, une diminution de 60 % de la DCO a été enregistrée en 10 jours de culture mais après 12 jours de temps de latence, ce qui a permis l’acclimatation des boues activées aux sous-produits issus de l’irradiation de la solution; leur identification est à poursuivre.

This PhD work dealt with the integration of UV photocatalysis with biological treatment for the elimination of organic pollutants. The aim of this study was the evaluation of its relevance for the degradation of endocrine disrupting compounds. Among the priority list of the European Commission, we focused on the frequency and the quantities used in indutrail and agricultural activities, the toxicity and the solubility of the molecules to select them. The degradation of a pesticide, cyproconazole, was first examined. Results showed that neither the pesticide nor its photodegradation products could be assimilated by the considered pure strains or by activated sludge. This lack of relevant results led to try to better specify relevant criteria for the evaluation of the proposed integrated process, based on the target molecule degradation, the comparison of the mineralization and oxidation yields, namely the DCO on COT ratio as well as the average oxidation state AOS, the irradiated solution biodegradatility through the DBO5 on DCO ratio and its toxicity. From a screening of some potentially relevant molecules, two antibiotics were selected, tetracycline and tylosine. Low degradation yields were obtained for tetracycline. However, 60 % decrease of the chemical oxygen demand was recorded for tylosine, but only after 12 days lag phase, which allowed an acclimatization of the activated sludge to the tylosine photodegradation products. Complementary works should be carried out on with these by-products identification are necessary.