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Academic literature on the topic 'Bioréacteurs'
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Journal articles on the topic "Bioréacteurs"
1
Theison, Manfred. "Les plantes comme bioréacteurs." Biofutur 1997, no. 168 (1997): 47–51. http://dx.doi.org/10.1016/s0294-3506(97)81541-4.
Full text
2
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 (2005): 363–80. http://dx.doi.org/10.7202/705180ar.
Full textAbstract:
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.
3
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.
Full textAbstract:
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.
4
Georges Corrieu, Par. "L'influence du comportement rhéologique sur les performances des bioréacteurs." Biofutur 1997, no. 168 (1997): 2–4. http://dx.doi.org/10.1016/s0294-3506(97)81590-6.
Full text
5
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.
Full textAbstract:
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.
6
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 (2005): 435–55. http://dx.doi.org/10.7202/705261ar.
Full textAbstract:
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.
7
SUARD, E., Y. FAYOLLE, R. CLÉMENT, et al. "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.
Full textAbstract:
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.
8
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 (2005): 131–45. http://dx.doi.org/10.7202/705413ar.
Full textAbstract:
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.
9
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 (2005): 235–50. http://dx.doi.org/10.7202/705199ar.
Full textAbstract:
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 (2005): 505–38. http://dx.doi.org/10.7202/705236ar.
Full textAbstract:
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.