Brevet FR2645445A1 — publié le 19901012

La présente invention concerne une technique biologique d'élimination du pyralène et de mélanges pyralène-huiles. Cette technique nécessite d'ajouter dans le milieu de culture un tiers solvant biodégradable et soluble dans liteau dans lequel est préalablement dissous le pyralène ou le mélange pyralène-huiles. Cette technique peut être appliquée d'une manière différente. La seconde méthode consiste à ajouter dans le milieu de culture le tiers solvant avant de verser le pyralène ou le mélange pyralène-huiles. Cette seconde manière est préférentiellement utilisées dans les cas de faibles concentrations en pyralène ou pyralène-huiles. Cette technique concerne tous les mélanges pyralènehuiles de transformateur ou huiles usagées ou huiles résiduelles, pollués ou non par de l'eau ou en suspension dans 11 eau, ainsi que tous les échantillons de pyralène plus ou moins souillés par de l'eau. L'invention englobe deux domaines puisqu'il s'agit d'une technique de traitement de déchets par voie biologique. Le traitement du pyralène et des mélanges pyralènehuiles est effectué traditionnellement par incinération c'est-à-dire par craquage des molécules à haute température. Cependant cette méthode pose le problème du risque de pollution atmosphérique et nécessite de mettre en place des techniques de lutte contre ces pollutions. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. En effet, la présence d'un tiers solvant soluble dans l'eau permet d'augmenter considérablement la solubilité du pyralène et des mélanges pyralène-huiles dans l'eau ce qui permet leur élimination par voie biologique sans polluer l'environnement. Le traitement biologique est traditionnellement effectué, soit sans le moindre traitement préliminaire, soit par ajout de tensioactifs (émulsifiants, dispersants...) permettant une plus ou moins bonne solubilisation dans l'eau. Ces techniques posent deux problèmes: Le premier est lié à la durée du traitement car moins les produits à éliminer sont solubles dans l'eau moins ils sont accessibles aux microorganismes capables de les dégrader et plus le temps d'élimination est élevé. Le second est lié à l'ajout d'émulsifiants qui peuvent être toxiques pour les microorganismes. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. En effet, l'ajout d'un tiers solvant soluble dans l'eau et biodégradable permet de produire rapidement une biomasse bactérienne considérable puisque les bactéries vont se développer en dégradant prioritairement ce tiers solvant. De plus, le fait de produire une biomasse importante permet de dégrader beaucoup plus rapidement le pyralène et les mélanges pyralène-huiles. I1 n'y a donc pas d'effet toxique, il suffit que le tiers solvant corresponde à une molécule organique facilement dégradable et soluble dans l'eau (Diméthylformamide, acétate, etc...) et il n'est plus nécessaire d'ajouter des émulsifiants. Le fait de dégrader en premier le tiers solvant, ne pose pas de problème particulier car, comme la solubilité du pyralène ou du mélange pyralène-huiles se réduit en fonction de la diminution de la concentration en tiers solvant, il se forme une microémulsion de pyralène et d'huiles, dont la fineese des particules leur permet de préserver leur bioaccessibilité envers les microorganismes. Cette émulsion présente par ailleurs l'avantage de se produire naturellement ce qui lui confère une finesse, une répartition spatiale et une qualité bien meilleure que celles qui peuvent être obtenues par des moyens physiques. De ce fait, il est tout à fait possible d'ajouter dans le milieu de culture des concentrations élevées de pyralène ou de mélanges pyralène-huiles préalablement dissoutes dans le tiers solvant. La microémulsion se crée immédiatement après contact avec le milieu de culture puisque la solubilité de ces produits est considérablement diminuée en présence d'eau. Le milieu de culture doit être équilibré en azote, en phosphore et en oligoéléments solubles dans l'eau de telle sorte que la biodégradation du pyralène et des mélanges pyralène-huiles soit la plus rapide et la plus efficace possible . Les conditions en oxygène dissous et de pH doivent être, pour la même raison, parfaitement contrôlées au sein du milieu de culture. Un exemple de réalisation consiste à effectuer la dégradation par voie biologique d'un mélange pyralènehuiles de transformateur (20-50 mg/l) dissous, apres ajout dans l'eau du tiers solvant diméthylformamide dans les proportions volumiques diméthylformamide/eau égal à 1/20.000. Les rapports Carbone/Azote/Phosphore (C/N/P/) ont pour valeur C/N/P=100/5/1 (l'azote étant sous la forme ammonium quaternaire et le phosphore sous la forme phosphate ou hydrogénophosphate), l'oxygénation du milieu et maintenue par agitation permanente de l'erlenmeyer servant de fermenteur biologique et les oligoéléments suivants ont été ajoutés à l'état de traces: Calcium, potassium, magnésium, ion cuivrique, zinc, cobalt, manganèse et fer pour les cations,-nitrates, sulfate, heptamolybdate, chlorure, borate, citrate et perchlorure pour les anions à raison de quelques Wg/l. Le pH initial du milieu de culture se situe entre 6,5 et 7,5. Les microorganismes utilisés proviennent de nos souchiers et sont adaptés à ce type de substrat. Dans ces conditions, plus de 90 % du substrat carboné sont éliminés entre 5 et 7 jours alors qu'il faut plus de trente jours sans tiers solvant. L'invention est applicable en fermenteur biologique de toutes tailles et de tous types depuis l'erlenmeyer en laboratoire jusqu'a la station d'épuration industrielle en passant par tous les intermédiaires de type pilote biologique ou fosse septique. REVENDICATIONS 1) Traitement biologique caractérisé par 'élimination, à l'aide de microorganismes, du pyralène et de mélanges pyralène-huiles en présence d'un tiers solvant biodégradable et soluble dans l'eau du milieu de culture. 2) Traitement selon la revendication 1 caractérisé par ''utilisation d'un tiers solvant correspondant à une molécule organique qui permet la production d'une biomasse importante capable de dégrader le pyralène ou les mélanges pyralène-huiles soit sous forme dissoute soit sous forme de microémulsion. 3) Traitement selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé par son application sur du pyralène souillé ou non par de l'eau et sur des mélanges pyralène-huiles de transformateur ou huiles usagées ou huiles résiduelles, pollués ou non par de l'eau ou en suspension dans l'eau. 4) Traitement selon la revendication 1 ou la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé par l'ajout dans le milieu de culture d'un tiers solvant dans lequel est dissous préalablement le pyralène ou le mélange pyralène-huiles ou bien par son ajout avant de verser dans Le milieu de culture l'échantillon de pyralène ou le mélange pyralène-huiles. 5) Traitement selon l'une quelconque des revend cations précédentes caractérisé par la nécessité d'équilIbrer le milieu de culture en azote, phosphore, oligoéléments et oxygène dissous, et de contrôler le pH du milieu de culture afin que l'élimination du pyralène et des mélanges pyralène-huiles soit la plus rapide et la plus efficace possible.