Biodégradation du phénol par pseudomonas aeruginosa immobilisé dans des billes d’alginate en modes batch et continu

Abstract

Le but de ce travail est d’étudier la biodégradation du phénol par des cellules de Pseudomonas aeruginosa libres et immobilisées dans des billes d’alginate de calcium. Ces microorganismes vont utiliser le phénol comme seule source de carbone et d’énergie pour des cinétiques en batch et en système continu. L’influence des paramètres expérimentaux, ont permis de constater que la vitesse optimale de biodégradation du phénol a été obtenue à un pH de 7, une température de 37°C et 0,260 mg.L-1 de biomasse immobilisée dans 3% d'alginate. Toutefois, cette vitesse a été peu affectée par la taille des billes d'alginate dans un intervalle de diamètre compris entre 1 et 4 mm. De plus, il a été constaté que Pseudomonas aeruginosa été capable de dégrader 500 mg.L-1 de phénol en 50h en culture libre et 900 mg.L-1 en 80h lorsqu’elle était immobilisée. L’étude du recyclage a permis d’avoir plusieurs cycles (9 cycles) et a montré que les cellules immobilisées conservent leur capacité de dégradation et peuvent s'adapter à l'environnement dans lequel elles se trouvent. La détermination des coefficients de transfert de masse a permis de constater que le processus de biodégradation du phénol par Pseudomonas aeruginosa immobilisée dans les billes d’alginate est limité par la diffusion avec un coefficient de diffusivité Deff = 0,10 10-6 cm².s-1. L’étude de biodégradation du phénol par de Pseudomonas aeruginosa immobilisées dans des billes l’alginate de calcium en mode continu a permis d’obtenir un rendement d’élimination de 94% pour une concentration initiale de 50 mg.L-1% en lit fluidisé. Tandis qu’en réacteur agité, un taux d’abattement qui avoisine les 100% a été obtenu pour des concentrations pouvant aller jusqu’à 700 mg.L-1.