Journal articles: 'Bioréacteur'

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Léger, Clotilde. "Un bioréacteur plutôt osé…" Biofutur 1999, no. 195 (December 1999): 9. http://dx.doi.org/10.1016/s0294-3506(00)87151-3.

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Brune, Andreas. "Le plus petit bioréacteur du monde." Biofutur 1998, no. 183 (November 1998): 40–43. http://dx.doi.org/10.1016/s0294-3506(98)80291-3.

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Lacoste, B., C. Drakidès, and M. Rumeau. "Etude d'un réacteur aérobie à culture concentrée couplé à une séparation par micro ou ultra-filtration tangentielles sur membranes minérales. Première approche d'une application en dépollution." Revue des sciences de l'eau 6, no. 4 (April 12, 2005): 363–80. http://dx.doi.org/10.7202/705180ar.

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Abstract:

La réduction de la pollution organique des eaux usées, urbaines ou industrielles, fait le plus souvent appel à des procédés biologiques anaérobies ou aérobies. Dans ce dernier cas, les procédés à boues activées sont parmi les plus courants mais nécessitent de grands volumes de bassins Les bioréacteurs à membranes présentent l'avantage de la compacité et permettent l'obtention d'un effluent de très bonne qualité, constante, même à très forte charge. Le système étudié ici est un bioréacteur faisant corps avec le module de filtration utilisé, avec injection d'oxygène dans la boucle, supprimant ainsi tout bassin conventionnel. Une eau usée synthétique y est traitée en aérobiose sur membranes minérales à une température de 30 °C, soit par ultrafiltration à 500 Å, soit par microfiltration à 0,2 µm. Le problème de l'encrassement des membranes est étudié et certains de ses mécanismes en présence d'une biomasse concentrée sont mis en évidence. L'encrassement est évitable en utilisant un décolmatage à flux inverse et en pratiquant des purges de boues régulières. La qualité de l'effluent obtenu en sortie est en tout point comparable ou supérieure à celle d'une station à boues activées travaillant en aération prolongée. La comparaison n'inclut pas les aspects économiques, et la nitrification est incomplète.

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Reuter, V., T. Gailard, E. Praet, and J. L. Vasel. "Potentialités des bioélectrodes et des bioréacteurs à biomasse fixée pour l'estimation rapide de la DBO." Revue des sciences de l'eau 9, no. 4 (April 12, 2005): 435–55. http://dx.doi.org/10.7202/705261ar.

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Abstract:

La méthode standard de détermination de la Demande Biochimique en Oxygène (DBO-5 jours par dilutions) présente certains inconvénients bien connus dont celui de ne pas être exploitable pour la gestion en temps réel d'un procédé d'épuration. De ce fait, divers types d'appareils d'estimation rapide de la DBO, basés sur des méthodes respirométriques, ont été imaginés dans le passé et même commercialisés pour certains. Dans cette étude, des appareils d'estimation rapide de la DBO de types bioélectrode et réacteurs à biomasse fixée (écoulement piston et parfaitement mélangé) ont été mis en oeuvre, après avoir été développés ou modifiés sur base de concepts déjà existants. Une attention particulière a été portée sur la validité de ces appareils, la crédibilité de leurs mesures et la définition de leur champ d'action. De par leur principe de fonctionnement (injection en flux), la bioélectrode et le bioréacteur piston sont des appareils qui doivent être calibrés et dont la biomasse immobilisée doit être préalablement adaptée à l'échantillon à analyser. La solution de calibration est essentielle et doit être qualitativement la plus proche possible de l'échantillon à analyser. Le bioréacteur parfaitement mélangé se distingue des deux premières méthodes car il travaille théoriquement en consommation totale du substrat. La méthode ne nécessite pas de calibration mais implique, avant toute mesure de respirogramme, la détermination d'un paramètre supplémentaire, le coefficient de transfert de l'oxygène. De manière générale, la principale conclusion de l'étude réside dans la difficulté de ces appareils à fournir une DO (Demande en oxygène) corrélable à la DBO5 conventionnelle. Leur champ d'application reste en effet limité aux substrats rapidement biodégradables. Leurs potentialités restent cependant conformes aux besoins de contrôle rapide des charges organiques polluantes en entrée et sortie des stations d'épuration.

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Quesada, Isariebel, Yusmel Gonzalez, Sylvie Schetrite, Hélène Budzinski, Karyn Le Menach, Olivier Lorain, Nicolas Manier, et al. "PANACÉE : évaluation du fonctionnement d’un bioréacteur à membranes immergées traitant des effluents hospitaliers d’oncologie." Revue des sciences de l’eau 28, no. 1 (April 21, 2015): 1–6. http://dx.doi.org/10.7202/1030001ar.

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Abstract:

Dans le cadre du projet ANR « Panacée » nous suivons le fonctionnement d’un Bioréacteur à membrane (BaM) sur le site de l’hôpital Purpan (service d’hématologie, CHU Toulouse). Les objectifs de ce projet se placent sur 3 niveaux: i) l’identification et la quantification de molécules, utilisées dans les traitements des cancers, dans les effluents des services correspondants, ii) la mesure d’effets biologiques (éco/géno/cytotoxiques et perturbateurs endocriniens) de ces effluents, iii) le développement d’un procédé de traitement constitué d’une combinaison de traitements biologiques et physicochimiques. Sont présentés les protocoles d’échantillonnage, les analyses des paramètres physicochimiques et la quantification des molécules pharmaceutiques effectuées sur 125 molécules, permettant de « décrire » la variabilité de l’effluent hospitalier. Du point de vue du traitement, le BaM a été opéré à 40 jours d’âge de boues et l’étude a consisté à évaluer l’effet du temps de séjour hydraulique (TSH), les autres paramètres étant égaux par ailleurs. Deux campagnes de traitement ont été menées pour des TSH = 24 et 48 h. Les différences observées ne sont pas forcément attribuables à la différence de TSH. D’un point de vue hydraulique les performances de filtration obtenues sont satisfaisantes dans les conditions opératoires adoptées (pas de rétrolavage, filtration séquencée). Les performances de traitement en regard des paramètres de qualité d’eau restent conformes aux normes de rejet d’une eau usée traitée. Les analyses chimiques quantitatives montrent des abattements des molécules par le traitement BaM très variables, pouvant aller d’un abattement total, à de la « production » de molécules, plaidant en faveur de phénomènes de déconjugaisons. Sur ces mêmes échantillons, des batteries de tests d’écotoxicité ont été appliquées. Ces tests mettent en évidence un abattement de l’écotoxicité globale. Une conclusion partielle sur la pertinence du traitement est proposée.

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Rihani, Rachida, and Mouna Ayyach. "Traitement d'une eau de bourbier des puits de forage de Hassi-Messaoud." Journal of Renewable Energies 6, no. 2 (December 31, 2003): 95–100. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v6i2.964.

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Abstract:

L'étude consiste à réaliser un procédé de traitement biologique d'une eau de bourbier des puits de forage de Hassi-Messaoud contenant des concentrations excessives en plomb et en gas-oil. Le traitement est effectué au moyen d'un bioréacteur à l'intérieur duquel est entassé un garnissage solide inerte connu sous le nom commercial de " Siporex ".Afin d'évaluer l'effet inhibiteur du plomb sur le processus de biodégradation de la matière organique et du gas-oil, nous avons procédé à une variation croissante de la charge en plomb (5, 15 et 80 mg/l). Ainsi, l'expérience menée a permis la détermination de la charge donnant le meilleur rendement Par ailleurs, une analyse microbiologique a été effectuée afin d'identifier les souches microbiennes présentes dans l'eau d'ensemencement et dans l'eau des deux colonnes.

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Kalloum, Slimane, Abdelkader Iddou, Mostefa Khelafi, and Abdelkader Touzi. "Utilisation du procédé de la digestion anaérobie pour le traitement des boues des stations d’épuration des eaux usées." Journal of Renewable Energies 16, no. 4 (October 22, 2023): 611–18. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v16i4.404.

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Abstract:

Les stations d’épuration urbaines ont pour rôle d’éliminer la pollution contenue dans les effluents domestiques, avant leur rejet dans le milieu naturel. Si l’eau, en fin de traitement, est épurée, la pollution initiale se retrouve stockée et concentrée dans les boues issues des diverses étapes de traitement de l’eau. Ces boues étant alors considérées comme un déchet valorisable, qu’il faut éliminer tout en respectant certaines contraintes réglementaires. Cette étude consiste au traitement des boues des stations d’épuration (lagunage naturel) par la digestion anaérobie, pendant une durée de 33 jours et dans un bioréacteur de type batch d’une capacité de 1 litre. Durant l’expérience, nous avons obtenu un taux d’abattement de la DCO, DBO5 et MS et de 88, 90 et 81% respectivement, suivi d’une destruction totale de la flore pathogène. D’autre part, la digestion a permis de réduire l’ammonium et l’azote de 72 et 80% respectivement.

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Tyagi, R. D., J. F. Blais, N. Meunier, and D. Kluepfel. "Biolixiviation des métaux lourds et stabilisation des boues d'épuration : essai en bioréacteur opéré en mode cuvée." Canadian Journal of Civil Engineering 20, no. 1 (February 1, 1993): 57–64. http://dx.doi.org/10.1139/l93-006.

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Abstract:

A biological process of heavy metals solubilization and sewage sludge stabilization was studied in a batch reactor of 30-L capacity. The acclimatized leaching microflora was composed of two major groups of thiobacilli: less acidophilic and acidophilic. A batch time of 10 days allows a substantial metal solubilization: cadmium (100%), copper (80%), manganese (80%), nickel (46%), and zinc (100%). The bioleaching process also causes a significative decrease in sludge total suspended solids (25%) and volatile suspended solids (32%), and a considerable reduction (under the detection limit of 10 cfu∙mL−1) of indicator bacteria (total coliforms, fecal coliforms, fecal streptococci). After filtration or centrifugation of the leached sludge, the solubilized metals were precipitated by lime neutralization. The phosphorus and potassium sludge contents were not affected by bioleaching process. These results indicate that the process of sludge digestion and metal leaching can be conducted in parallel in the same reactor. Key words: sewage sludge, heavy metals, bioleaching, stabilization, thiobacilli, elemental sulfur.

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Dufresne, Robert, R. E. Lebrun, and H. C. Lavallée. "Étude comparative de flux et de performances lors du traitement d'effluent papetiers par bioréacteur à membranes." Canadian Journal of Chemical Engineering 75, no. 1 (February 1997): 95–103. http://dx.doi.org/10.1002/cjce.5450750116.

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SUARD, E., Y. FAYOLLE, R. CLÉMENT, V. ROCHER, M. ALLIET, C. ALBASI, and S. GILLOT. "Limitation du colmatage dans un bioréacteur à membranes à l’échelle semi-industrielle : modélisation et caractérisation de l’hydrodynamique." Techniques Sciences Méthodes, no. 5 (May 20, 2020): 47–57. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202005047.

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Abstract:

Les bioréacteurs à membranes se sont largement développés ces dernières années en assainissement des eaux résiduaires urbaines. Malgré les avantages du procédé, le colmatage des membranes engendre des contraintes économiques liées aux coûts énergétiques et au remplacement prématuré des membranes. Différentes stratégies de limitation du colmatage sont mises en place, dont l’aération séquencée des membranes à l’aide de grosses bulles. Cependant, les mécanismes d’action de cette aération et l’hydrodynamique des réacteurs restent relativement méconnus, en particulier à l’échelle industrielle et en présence de boues. Un pilote semi-industriel de filtration membranaire a été conçu et installé sur l’unité de traitement des jus de Seine Aval. Ce pilote a permis d’étudier l’impact de l’aération sur les performances de filtration en couplant une analyse statistique (systèmes d’inférence floue) et une caractérisation de l’hydrodynamique du réacteur (tomographie de résistivité électrique). Des chemins préférentiels de passage des bulles ont été observés à faible débit d’air et forte concentration en matières en suspension à l’aide de la tomographie de résistivité électrique. Ces observations fournissent des éléments d’explication aux résultats de l’arbre de décision flou focalisé sur l’analyse de l’impact du débit d’air sur la dérive journalière de perméabilité. La concentration en matières en suspension des boues et la différence de demande chimique en oxygène entre le surnageant des boues et le perméat s’avèrent être les facteurs les plus impactants pour les conditions opératoires testées. Ils traduisent l’efficacité de l’aération, que ce soit en matière de répartition du champ de bulles et/ou de relargage d’éléments colmatants. Ces résultats invitent à considérer la régulation de l’aération en fonction des propriétés des boues dans les procédés industriels.

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Combastel, Christophe. "Observation de systèmes non linéaires appliquée à un modèle de bioréacteur. Une approche ensembliste basée sur les zonotopes." Journal Européen des Systèmes Automatisés 38, no. 7-8 (October 30, 2004): 933–57. http://dx.doi.org/10.3166/jesa.38.933-957.

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Delachapelle, S., M. Renaud, and P. M. Vignais. "Etude de la production d'hydrogène en bioréacteur par la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus 2. Transformation du lactate et bilans carbonés." Revue des sciences de l'eau 4, no. 1 (April 12, 2005): 101–20. http://dx.doi.org/10.7202/705092ar.

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Abstract:

La dégradation du lactate par la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus cultivée dans un photobioréacteur en anaérobiose, à la lumière, en limitation d'azote, a été mesurée ainsi que la production d'hydrogène par la nitrogénase. En réacteur ouvert à faible taux de dilution (D = 0,04 h-1), le lactate initialement à 30 mM est dégradé à près de 90 % avec une faible accumulation (< 1-2 mM) des produits de dégradation (formiate et acétate). C'est dans ces conditions qu'on observe la meilleure production d'hydrogène (44 ml • h-1 • h-1). Lorsque la culture bactérienne devient trop dense en réacteur fermé ou an recyclage des bactéries, Il y a apparemment passage à un métabolisme de type fermentatif, chute de la production d'hydrogène et accumulation d'acides organiques (formique, acétique, propionique) provenant du lactate. Dans ces conditions, il n'y a pas diminution de la charge de carbone organique. Outre la présence de ces acides à courtes chaînes, les bilans carbonés; font apparaître la présence, dans le surnageant de la culture, de substances carbonées exocellulaires non identifiées pouvant représenter jusqu'à 50 % du flux carboné sortant.

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Delachapelle, S., M. Renaud, and P. M. Vignais. "Etude de la production d'hydrogène en bioréacteur par une bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus 1. Photobioréacteur et conditions optimales de production d'hydrogène." Revue des sciences de l'eau 4, no. 1 (April 12, 2005): 83–99. http://dx.doi.org/10.7202/705091ar.

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Abstract:

Un réacteur de 10 litres, automatisé pour la culture continue en anaérobiose de bactéries photosynthétiques, a été réalisé et mis au point. Ce réacteur parfaitement agité a été utilisé dans différentes conditions de fonctionnement en système fermé (batch), en système semi-ouvert (atouts de substrats concentrés en discontinu), en système ouvert (chémostat) avec et sans recyclage de la biomasse, afin d'étudier la consommation, par les bactéries, d'un substrat carboné, le lactate. La production d'hydrogène par la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus, souche B10, résultant de la dégradation du lactate, est optimale pour des cultures en continu diluées, limitées en source azotée. Ainsi, à un taux de dilution de 0,04 h-1, avec 5 mM glutamate dans le milieu nutritif, la densité bactérienne étant de 2,1 è 660 nm, on a observé une production continue moyenne de 65 ml • h-1• l-1 pendant une période de 200 heures. Pour des concentrations bactériennes élevées, la limitation d'énergie lumineuse entrain une perte d'activité nitrogénase et, de ce fait, une chute de la production d'hydrogène.

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Seyhi, Brahima, Patrick Droguil, Géraldo Buelna, Jean-François Blais, and Marc Heran. "État actuel des connaissances des procédés de bioréacteur à membrane pour le traitement et la réutilisation des eaux usées industrielles et urbaines." Revue des sciences de l’eau 24, no. 3 (November 28, 2011): 283–310. http://dx.doi.org/10.7202/1006478ar.

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Abstract:

Les effluents issus des stations d’épuration des eaux usées industrielles et municipales contiennent des quantités non négligeables de polluants organiques, inorganiques et microbiens, qui sont rejetés dans l’environnement par voie directe, ou en suivant la filière de réutilisation (irrigation ou arrosage, etc.). Ces eaux résiduaires constituent l’une des principales sources de contamination des eaux de surface et souterraines (augmentation de la demande chimique en oxygène (DCO), coloration et eutrophisation des cours d’eau, etc.). Dans l’optique de palier le déficit croissant des ressources en eau destinées à la consommation humaine, ces eaux résiduaires sont de plus en plus soumises à des traitements poussés en vue d’une réutilisation. Cette réutilisation doit toujours être réalisée dans l’objectif de fournir une eau présentant, en continu, une qualité spécifique liée à l’usage attendu (eau de production, eau de lavage, eau de refroidissement, eau d’irrigation ou d’arrosage, etc.). Les procédés conventionnels peuvent s’avérer non adaptés, notamment par leur manque de fiabilité dans la qualité des eaux traitées et le risque encouru de contamination microbiologique. Pour faire face à cette importante problématique, les techniques membranaires, notamment les bioréacteurs à membrane (BRM), peuvent constituer une avenue potentielle de traitement et de réutilisation de ces effluents. L’intérêt de ces procédés réside dans leur aspect non polluant, leur facilité d’automatisation et leur capacité à éliminer simultanément les différents polluants en une seule étape de traitement. Ces technologies offrent la possibilité de clarifier et de désinfecter simultanément les eaux sans risque de formation de composés organo-halogénés. Dans cet article, les BRM sont situés par rapport aux techniques conventionnelles de traitement biologique d’effluents. Par la suite, un accent particulier est mis sur la présentation des connaissances actuelles concernant les principes de base des BRM, les critères d’application et les conditions d’opération qui influencent les performances de ces technologies. Les développements récents portant sur la modélisation mathématique de fonctionnement et de colmatage de ces modules sont également présentés. Finalement, les applications industrielles et les coûts d’implantation et d’opération de ces technologies sont brièvement discutés.

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MAILLER, R., P. MECHE, S. AZIMI, and V. ROCHER. "Évaluation du comportement des organismes pathogènes au sein des filières de traitement des eaux usées – Cas de l’agglomération parisienne dans le contexte de la réutilisation des eaux traitées." Techniques Sciences Méthodes, no. 12 (January 20, 2021): 75–96. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202012075.

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Abstract:

L’évolution des pathogènes visés par la réglementation sur la réutilisation des eaux usées traitées a été étudiée entre 2014 et 2018 sur les différentes stations de traitement des eaux usées (STEU) parisiennes. Ce bilan a permis de montrer que des abattements de 3 log environ en Escherichia coli et entérocoques intestinaux, et 1 à 2 log en spores de bactéries sulfito-réductrices (SSR) et bactériophages ARN-F, sont réalisés par les filières basées sur une décantation lamellaire et un traitement biologique par biofiltration ou boues activées en aération prolongée. La filière de Seine Morée (SEM) basée sur un bioréacteur à membranes (BRM), et par extension une partie du traitement biologique de Seine Aval (SAV, 300 000 m3/j), basée sur cette filière, permet même une réduction de 4,5-5,5 log en bactéries fécales et 3 à 4 log en SSR et phages ARN-F. Ces niveaux de performance permettent d’envisager une réutilisation directe des eaux traitées de SEM et de la nouvelle filière BRM de SAV, mais pas les autres STEU, du fait d’abattements trop limités en SSR et bactériophages ARN-F. L’application de traitements tertiaires visant l’élimination des micropolluants (ozone ou charbon) ou des bactéries fécales (acide performique, PFA) améliorerait sensiblement la qualité, mais la limitation par ces deux paramètres serait toujours présente pour l’atteinte des plus hauts niveaux de qualité (A et B). L’étude plus fine du comportement de ces derniers montre en effet que de faibles teneurs en bactériophages ARN-F dès l’eau brute à SAV, Seine Valenton (SEV), Seine Grésillons (SEG) et Seine Centre (SEC) rendent techniquement impossible l’atteinte d’un abattement de 2 log, ce qui n’est pas le cas pour SSR pour qui la mise en place de conditions de désinfection spécifiques est nécessaire. Une précision technique de la réglementation semble nécessaire dans l’optique d’encourager la réutilisation des eaux usées traitées en France.

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Imbeault, Nathalie, Marcel Paquet, and Raynald Côté. "Volatile Fatty Acids Production by Anaerobic Whey Permeate Biodegradation in a Continuous Bioreactor." Water Quality Research Journal 33, no. 4 (November 1, 1998): 551–64. http://dx.doi.org/10.2166/wqrj.1998.031.

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Abstract This paper addresses the production of volatile fatty acids with fermentation of whey permeate under acidogenic conditions. The coal-immobilized biomass of an anaerobic fluidized bed reactor operated with a fairly constant hydraulic residence time of 12 min transformed the substrate (whey permeate i.e., essentially lactose) into a blend of acetic, propionic, butyric and isobutyric acids corresponding to between 2 and 19, 1 and 6, 11 and 30, 0 and 2% of the initial load (carbon basis), respectively. There was a slight decrease in the sugar transformation efficiency (65 to 48%) with the increase of the organic loading rate (OLR) which varied from 586 to 3339 g sugar/Lreactord. At the highest OLR of 3339 g sugar/Lreactor.d, the biomass transformed 19% of the substrate into a blend of acetic, propionic, butyric and isobutyric acids. Residual sugar and bio-gas were 52 and 2%, respectively, of the initial load (carbon basis). Cet article fait référence L une étude sur la production d’acides gras volatiles par fermentation anaérobie du perméat de lactosérum dans un bioréacteur. La biomasse fixée aux grains de charbon composant le lit fluidisé, opérant avec un temps de rétention hydraulique de 12 minutes, transformait le substrat (perméat i.e., essentiellement lactose) en un mélange d’acide acétique, propionique, n-butyrique et isobutyrique correspondant respectivement L 2 et 19, 1 et 6, 11 et 30, 0 et 2% de la charge initiale (sur la base d’un bilan de carbone). Il a été possible d’observer une légère diminution de l’efficacité de la biodégradation du sucre (65 L 48%) avec une augmentation du taux de charge organique lequel variait de 586 L 3 339 g de sucre/Lréacteurd. L la charge organique la plus forte, soit 3 339 g de sucre/Lréacteur.d, la biomasse transformait le substrat L 19% en un mélange d’acide acétique, propionique, n-butyrique et isobutyrique. La part du sucre résiduel était de 52% et celle du biogaz L 2% (bilan de carbone).

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Theison, Manfred. "Les plantes comme bioréacteurs." Biofutur 1997, no. 168 (June 1997): 47–51. http://dx.doi.org/10.1016/s0294-3506(97)81541-4.

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BLIN, Capucine, Marcos OLIVEIRA, Christel CAUSSERAND, Yannick FAYOLLE, and Vincent ROCHER. "Validation d’un protocole de vieillissement accéléré de membranes fibres creuses à l’échelle semi-industrielle." TSM 12 2023, TSM 12 2023 (December 20, 2023): 179–98. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202312179.

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Abstract:

Les membranes d’ultrafiltration se dégradent au cours de leurs années de fonctionnement, notamment à cause du colmatage et des nettoyages qu’elles subissent. Ce vieillissement provoque sur le long terme des problèmes d’exploitation sur les sites de traitement des eaux usées utilisant des bioréacteurs à membranes qui peuvent se traduire par des arrêts fréquents pour nettoyage et une diminution de la capacité filtrante pouvant aboutir à un remplacement des membranes. À ce jour, les mécanismes de vieillissement en bioréacteurs à membranes et leurs impacts sur les propriétés des membranes sont partiellement identifiés. L’objectif de ce travail est de proposer et valider une méthode de vieillissement accéléré de membranes fibres creuses à l’échelle d’un pilote semi-industriel (volume utile de 2 m³) dans des conditions représentatives de celles mises en œuvre sur les sites industriels (longueur des fibres, contraintes hydrodynamiques, séquençage de l’aération). Pour cela, un pilote de filtration membranaire a été exploité pendant deux ans dans des conditions similaires des cuves membranaires de la station de traitement des eaux de Seine Aval (Siaap, Yvelines, 6,5 millions d’eq-habitant). Afin d’accélérer le vieillissement, les membranes sont soumises à de plus fortes doses d’exposition au chlore : des nettoyages par trempage dans une solution de Javel à 1 000 ppm puis d’acide citrique à 2 000 ppm ont été réalisés tous les deux mois (vs un tous les six mois sur site). Afin de valider cette méthode de vieillissement, les résultats des caractérisations des fibres prélevées sur le pilote sont comparés à ceux retrouvés pour les fibres prélevées des bioréacteurs à membranes du Siaap. Les analyses des mesures de physico-chimie de surface, de perméabilité, de propriétés mécaniques et morphologiques ont permis de conclure à la pertinence de l’approche développée pour le suivi du vieillissement accéléré en conditions d’usage à l’échelle pilote, au regard des évolutions observées à l’échelle industrielle.

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Georges Corrieu, Par. "L'influence du comportement rhéologique sur les performances des bioréacteurs." Biofutur 1997, no. 168 (June 1997): 2–4. http://dx.doi.org/10.1016/s0294-3506(97)81590-6.

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NGU, Vincent, Claire DUMAS, Yan RAFRAFI, Jérôme MORCHAIN, and Arnaud COCKX. "Développement d’un procédé de méthanation biologique à l’aide d’une approche de modélisation multi-échelle." Techniques Sciences Méthodes, TSM 5/ 2024 (May 20, 2024): 47–63. http://dx.doi.org/10.36904/20240547.

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Abstract:

La méthanation biologique est une technologie verte prometteuse qui permet de valoriser les déchets organiques et de stocker l’excès d’énergie renouvelable sous forme de méthane. Toutefois, cette technologie en est encore à ses débuts en matière de commercialisation, car les recherches actuelles se concentrent sur des études de preuve de concept à l’échelle laboratoire/pilote et les exemples à grande échelle sont encore rares. Par ailleurs, les modèles numériques simplifiés (à une dimension 1D) ou tridimensionnels (CFD – Computational Fluid Dynamics) sont des outils pertinents pour le changement d’échelle et l’optimi sation des bioréacteurs. Ce travail fournit un exemple concret du changement d’échelle du procédé de méthanation biologique, appuyé par des outils de simulation 1D et 3D. Les modèles ont d’abord été validés avec des données expérimentales à l’échelle pilote (volume de 22 L), puis appliqués à l’échelle industrielle au cas du réacteur d’Electrochaea (volume de ~5 m3). Il s’avère que le transfert gaz-liquide de l’hydrogène a un impact limitant sur la performance biologique. À l’échelle du laboratoire, l’injecteur de gaz joue un rôle crucial dans la génération de la population de bulles, ce qui affecte ultérieurement le transfert de masse et la performance biologique globale. La pureté du méthane a été multipliée par deux avec une plaque poreuse uniforme par rapport à quatre diffuseurs ponctuels. À plus grande échelle, le modèle CFD révèle des écoulements instables dus à des gradients de densité résultant d’un fort appauvrissement gazeux, puisque l’injection de quatre moles d’hydrogène et une mole de dioxyde de carbone forment au plus une mole de méthane en sortie. L’article se termine par des recommandations pour le changement d’échelle et la conception des réacteurs de méthanation, notamment des stratégies visant à améliorer le transfert gaz-liquide à grande échelle. Ces stratégies impliquent une conception de distributeur uniforme permettant l’injection de petites bulles et la conception de hauts bioréacteurs pour améliorer les performances liées au transfert d’hydrogène.

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Miháltz, P., Zs Csikor, P. Chatellier, and B. Siklódi. "Optimisation de la concentration de biomasse dans un réacteur à lit fluidisé." Revue des sciences de l'eau 14, no. 2 (April 12, 2005): 131–45. http://dx.doi.org/10.7202/705413ar.

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Abstract:

Une étude expérimentale de la dénitrification a été réalisée sur des bioréacteurs à lits fluidisés alimentés avec un effluent dont la teneur en nitrates peut atteindre 900 mg N-NO3- /l. Des mesures ont montré, qu'à ces concentrations, il n'y a pas d'inhibition des substrats (NO3- et éthanol). Le flux de nitrates éliminé par le réacteur a atteint 10 kg N-NO3- /m3j avec pratiquement 100 % d'élimination des nitrates. Ce flux semble toutefois dépendre de la quantité de biomasse dénitrifiante sur le support de sable. Pour le contrôle optimal du procédé, il est indispensable de pouvoir - déterminer facilement la concentration massique (G) de la biomasse - éviter les valeurs extrêmes conduisant à une expansion trop importante du lit et à des limitations diffusionnelles. Une étude préalable des auteurs a servi comme base pour établir la corrélation entre le gradient de pression dans le lit, exprimé en fonction de l'écart de masse volumique (Cp), et les valeurs de G. Une corrélation a été déterminée et les constantes validées pour une gamme de G allant jusqu'à 100 mg MVS/g support. La concentration volumique de biomasse (X) a été ensuite établie à l'aide de paramètres caractérisant le comportement hydrodynamique du lit fluidisé. Dans le cas du système étudié, la valeur maximale de X est de 19 - 20 g MVS/l. Ceci correspond à des valeurs de G de 80-100 mg MVS/g support. Les corrélations obtenues peuvent servir pour le dimensionnement ainsi que pour l'optimisation de l'épaississeur du biofilm dans la conduite du réacteur.

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Benmoussa, H., R. D. Tyagi, and P. G. C. Campbell. "Biolixiviation des métaux lourds et stabilisation des boues municipales: effet de la forme du souffre élémentaire utilisé comme substrat." Revue des sciences de l'eau 7, no. 3 (April 12, 2005): 235–50. http://dx.doi.org/10.7202/705199ar.

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Abstract:

La présence de concentrations élevées en métaux lourds retrouvés dans les boues de stations d'épuration est un facteur important limitant ainsi leurs différents modes de dispositions (rejet en mer, enfouissement, incinération, ou même recyclage comme fertilisant agricole ou forestier) par crainte de dégâts considérables qui pourraient être causés à l'environnement. L'objectif de ce travail consistait à mettre au point un procédé qui permettrait conjointement la stabilisation des boues municipales et l'enlèvement des métaux lourds qui y sont associés. L'approche poursuivie dans cette étude était de vérifier si ce procédé microbien, conçu pour enlever les métaux lourds associés aux boues municipales, pourrait éventuellement remplacer les procédés conventionnels de stabilisation des boues municipales, ce qui réduirait considérablement les temps et coûts de traitement. Ce procédé microbien consiste à utiliser des souches de thiobacilles qui oxydent le soufre élémentaire, produisant ainsi de l'acide sulfurique, et par la même occasion une forte baisse de pH (1.5). Les résultats obtenus en cultures discontinues, en bioréacteurs, avec des boues primaires provenant de la station d'épuration de la Communauté Urbaine de Québec (C.U.Q.- Est) montrent que cette chute de pH entraîne une solubilisation importante des métaux (Cr: 56 %, Cu: 97 %, Fe: 30 à 40 %, Pb: 69 %, Zn: 98 % ), du phosphore (52 %), ainsi qu'une réduction appréciable des matières volatiles en suspension (40 à 50 % ), et ce, après seulement 7 jours de traitement. Le soufre nécessaire à la biolixiviation- stabilisation est introduit, dans le cas de notre étude, sous forme de granules ou de blocs. Ce choix de la forme de soufre influe beaucoup sur la qualité de la boue produite, ainsi que sur son pouvoir acidophile après neutralisation. Le soufre en blocs s'avère plus efficace et aussi préférable au soufre en granules quant au pouvoir acidophile, après neutralisation, de la boue produite.

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Osbild, D., M. Babut, and P. Vasseur. "Les biocapteurs appliqués au contrôle des eaux: Revue - État de l'art." Revue des sciences de l'eau 8, no. 4 (April 12, 2005): 505–38. http://dx.doi.org/10.7202/705236ar.

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Abstract:

Cet article présente l'ensemble des biocapteurs en cours d'étude et proposés pour le contrôle en continu, automatisé et in situ de la qualité des eaux. Le principe des systèmes, étudiés jusqu'ici majoritairement en laboratoire et sur pilote, sera donné avec leurs performances au plan sensibilité et spécificité de détection des polluants hydriques. Ces performances conditionnent leur domaine d'application : les systèmes très sensibles étant affectés au contrôle des eaux d'alimentation et des eaux souterraines, les moins sensibles au contrôle des effluents très contaminés. Les biocapteurs peuvent se caractériser par deux de leurs composantes principales : - le réactif biologique ou biocatalyseur, sensible au(x) polluant(s); - le détecteur appelé transducteur, qui traduit la réponse biologique du biocatalyseur en un signal électrique. Le transducteur peut être de type optique, électrochimique, ampérométrique principalement, ou piézoélectrique. Trois grands types de biocapteurs peuvent être distingués selon la nature du biocatalyseur : - les bioréacteurs, basés sur l'étude des réponses comportementales des vertébrés (poissons) et d'autres organismes aquatiques (microcrustacés, bivalves): - les biosondes cellulaires reposant sur l'étude des fonctions métaboliques telles que la respiration, la bioluminescence, la photosynthèse de microorganismes immobilisés (bactéries, microalgues, levures) ou libres (boues activées) dans le milieu analysé: - les biocapteurs "d'affinité" basés sur l'utilisation d'enzymes ou d'anticorps, chargés de détecter respectivement les substrats et inhibiteurs enzymatiques spécifiques, ou les substances antigéniques vis à vis desquelles les anticorps ont été développés. Ces systèmes sont, par principe, les plus spécifiques mais aussi les plus sensibles. Ils ne couvrent, cependant, qu'une gamme encore très limitée de micropolluants hydriques. Le degré d'autonomie d'un biocapteur, sa facilité d'utilisation et de maintenance et sa fiabilité, sont des éléments qui rentrent en ligne de compte dans les performances. Ces qualités devront être évaluées lors de la phase de validation in situ, essentielle et déterminante pour juger de l'intérêt du système en conditions de fonctionnement réel.

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Zaatri, Abdelouahab, Noureddine Kacem Chaouche, and Mounira Karaali. "Etude de bioréacteurs anaérobies expérimentaux pour la production de méthane." Journal of Renewable Energies 14, no. 2 (October 24, 2023). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v14i2.260.

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Abstract:

Ce travail présente une première exploration dans la conception, la simulation et l’analyse expérimentale de bioréacteurs anaérobies à alimentation discontinue (batch). L’étude concerne la production du méthane en utilisant la matière organique concentrée, qui consiste en la boue activée enrichie, provenant de la station d’épuration biologique des eaux usées (bassins d’aération). Un modèle mathématique correspondant au processus biotechnologique de méthanisation à deux phases [1, 2] a été implémenté pour simuler le fonctionnement du bioréacteur. Certains paramètres du modèle ont été estimés par une étude bibliographique extensive. Les résultats de simulation permettent d’appréhender la dégradation du substrat, la croissance des bactéries, ainsi que la production du méthane. Sur un plan pratique, un bioréacteur expérimental de capacité 200 litres a été réalisé. Des résultats encourageants ont été obtenus avec des moyens très simples. Le bioréacteur réalisé a produit une quantité appréciable de méthane après environ 27 jours d’incubation.

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Bamaarouf, Meriem, Jamal Eddine Jellal, and Abdelhamid Bouzidi. "Étude de la cinétique d’élimination de la matière organique dans un système intégré réacteur anaérobie-chenal algal à haut rendement." 23, no. 2 (June 7, 2010): 181–94. http://dx.doi.org/10.7202/039909ar.

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Abstract:

Cette étude a pour objectif d’élaborer un modèle empirique basé sur les cinétiques d’élimination de la matière organique dans un système intégré réacteur anaérobie-chenal algal à haut rendement (CAHR), et ce, pour disposer d’un outil de dimensionnement adapté au contexte marocain. Contrairement à l’approche d’Oswald, qui est basée sur le bilan énergétique des algues, ce modèle a été élaboré selon un concept d’ingénierie qui prend en considération les paramètres de conception des réacteurs (débit, charge, etc.). L’originalité de ce modèle consiste en l’introduction d’un paramètre γ qui traduit les phénomènes biologiques au sein du réacteur algal, notamment la symbiose entre les algues et les bactéries. En effet, l’approche de modélisation adoptée est basée sur l’étude de la croissance de la biomasse algo-bactérienne comme étant l’aspect majeur responsable de la dépollution au sein du chenal algal à haut rendement. Cette recherche reflète l’importance de l’inclusion des paramètres biologiques dans la conception d’un bioréacteur algal. À cet effet, nous avons déterminé le facteur γ qui traduit le rapport algues/bactéries en s’appuyant sur le suivi de l’activité algale et la mesure de la matière volatile en suspension au niveau de la station pilote de Rabat. Ce facteur a été évalué par ORON et al. à 1/100. Nous avons confirmé ce chiffre par les résultats expérimentaux. Ainsi, le modèle établi permet, en se fixant un rendement d’élimination dans le chenal algal à haut rendement et connaissant la charge organique entrante au système intégré, de déterminer le temps de séjour dans le chenal et, par la suite, de dimensionner le réacteur. Les limites de validité du modèle ont été vérifiées sur des données expérimentales obtenues dans la station pilote de Rabat et la station d’épuration de la ville d’Ouarzazate. Cette approche de modélisation se trouve vérifiée pour un temps de séjour de un jour et demi à deux jours dans le réacteur anaérobie et pour des charges organiques brutes entrantes au système de l’ordre de 650 mg•L-1. Les essais (deux jours - quatre jours) donnent une meilleure corrélation. Donc, nous pouvons considérer que la combinaison d’un temps de séjour de deux jours dans le réacteur anaérobie et quatre jours dans le chenal algal à haut rendement serait une bonne base de dimensionnement de ces systèmes au Maroc.

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NONUS, Maurice. "Bioréacteurs à usage unique - Conception et principes." Médicaments et produits pharmaceutiques, May 2017. http://dx.doi.org/10.51257/a-v1-bio1605.

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GRASMICK, Alain, Corinne CABASSUD, Mathieu SPERANDIO, and Christelle WISNIEWSKI. "Bioréacteurs à membranes et traitement des eaux usées." Chimie verte, August 2007. http://dx.doi.org/10.51257/a-v1-w4140.

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PRÉ, Pascaline. "Bioprocédés en traitement de l’air - Modélisation des bioréacteurs." Bioprocédés et bioproductions, July 2004. http://dx.doi.org/10.51257/a-v1-g1781.

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PRÉ, Pascaline, and Pierre LE CLOIREC. "Bioprocédés en traitement de l’air - Modélisation et simulation de bioréacteurs." Environnement, April 2007. http://dx.doi.org/10.51257/a-v2-g1781.

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ElJaafari, A., N. Boutaleb, B. Bahlaouan, T. Taiek, A. Ait Cheikh, A. Jada, M. Bennani, S. Lazar, and S. El antri. "Ecailles de poissons : nouveau support de biomasse dans les bioréacteurs a lit mobile pour le traitement des effluents des laiteries." Déchets, sciences et techniques, N°70 (2015). http://dx.doi.org/10.4267/dechets-sciences-techniques.3303.

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