Article de référence | Réf : J3982 v1

Concepts de génie des procédés
Bioremédiation des sols

Auteur(s) : Timothy M. VOGEL

Date de publication : 10 juin 2001

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  • Timothy M. VOGEL : Professeur en Écologie microbienne à l’Université Claude-Bernard (Lyon 1)

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INTRODUCTION

Le traitement biologique, qu’il concerne des terres excavées ou des sols et nappes phréatiques encore en place, consiste à utiliser des micro-organismes pour transformer des substances chimiques toxiques en substances non toxiques. Les micro-organismes sollicités sont souvent des bactéries bien que les champignons jouent un rôle dans certains traitements ex situ. La bioremédiation du sol et de la nappe phréatique implique la mise en œuvre, ou au moins la participation, de processus divers tels que la diffusion et l’advection (qui en somme sont souvent nommé la dispersion), la sorption et la désorption, et la biodégradation. Pour que la dépollution biologique du sol ait lieu, les micro-organismes spécifiques et les composés visés doivent se trouver en contact pour initier la réaction. De plus, si le nombre de micro-organismes est insuf-fisant, ou s’ils ne sont pas assez actifs, aucune ou peu de dégradation sera constatée. Les traitements biologiques du sol ne dépendent pas seulement des conditions favorables à la biodégradation des polluants, il faut également que les techniques fonctionnent avec une efficacité, une vitesse et un coût acceptables. Une bonne maîtrise des procédés demande donc des connaissances dans les domaines des sciences du sol et du génie des procédés.

Les traitements biologiques ont l’avantage :

  • d’être des procédés destructifs qui évitent donc les transferts de pollution ;

  • de se situer parmi les traitements les plus rentables ;

  • d’avoir un impact positif sur l’opinion publique.

Cette technique de dépollution n’est applicable :

  • que pour les composés biodégradables, non inhibiteurs et non toxiques, car certains métabolites peuvent être plus toxiques (pour les micro-organismes et pour l’homme) et parfois plus stables que le contaminant de départ ;

  • que pour une application in situ, car il faut que la perméabilité du sous-sol soit supérieure à 10 –6 m/s ;

  • que lorsque la durée de traitement n’est pas gênante, car elle s’étend généralement sur plusieurs mois voire, dans certains cas, sur plusieurs années.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j3982


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1. Concepts de génie des procédés

1.1 Milieu hétérogène

Le fait que le sol et la nappe phréatique soient très hétérogènes ne permet pas d’utiliser les applications préconisées par le génie des procédés classiques, même en faisant appel aux approches hétérogènes comme celle des « réacteurs hétérogènes avec les catalyseurs hétérogènes », pour la simple raison que, dans le traitement biologique du sol, l’hétérogénéité n’est pas ou très peu caractérisée. La prédiction de la réussite de la technologie est donc dépendante de l’hétérogénéité naturelle du sol et du sous-sol, et de l’hétéro-généité « artificielle » de la concentration du polluant (qui n’est pas sans relation avec l’hétérogénéité naturelle du sol). Il est impossible de faire un descriptif statistique de l’hétérogénéité du polluant en effectuant un grand nombre de mesures étalées sur toute la zone polluée ainsi que sur la zone non polluée associée. Mais la transposition de cette hétérogénéité sur la performance de la technologie de traitement n’est pas évidente. De ce fait, la réussite du traitement est plus incertaine sur les sites où l’hétérogénéité est élevée que sur les sites où le sol et le sous-sol sont assez homogènes. Malheureusement, si les descriptions de l’hétérogénéité naturelle du sol sont parfois effectuées pour les études scientifiques, elles ne le sont jamais pour les sites à traiter. De même l’hétérogénéité «artificielle » de la pollution n’est pas ou rarement étudiée.

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1.2 Caractéristiques des procédés

Les différentes mises en œuvre de la technologie nommée bio-remédiation demandent souvent une maîtrise de paramètres de contrôle tels que les taux d’oxygène, l’humidité, la température ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ADRIAENS (P.), VOGEL (T.M.) -   Biological treatment of chlorinated organics. In : Microbial Transformation and Degradation of Toxic Organic Chemicals,  -  Eds. YOUNG (L.Y.) et CERNIGLIA (C.E.). Wiley-Liss Publishers, New York, États-Unis, 1995.

  • (2) - BALLERINI (D.), GATELLIER (G.), VOGEL (T.M.) -   L’état de l’art du traitement biologique du sol.  -  ADEME, Angers, France, 1998.

  • (3) - COOKSON (J.T.) -   Bioremediation Engineering.  -  McGraw Hill Publisher, New York, États-Unis, 1995.

  • (4) - NORRIS (R.D.), HINCHEE (R.E.), BROWN (R.), McCARTY (P.L.), SEMPRINI (L.), WILSON (J.T.), KAMPBELL (D.H.), REINHARD (M.), BOUWER (E.J.), BORDEN (R.C.), VOGEL (T.M.), THOMAS (J.M.), WARD (C.H.) -   Handbook of Bioremediation.  -  Lewis Publishers, Ann Arbor, MI, États-Unis, 1994.

  • (5) - PELMOUNT (J.) -   Bactéries et environnement.  -  Presses Universitaires de Grenoble, Grenoble, France, 1993.

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