Brevet FR2698350A1 — publié le 19940527

i DISPOSITIF D'EPURATION D'UN EFFLUENT LIQUIDE CHARGE EN POLLUANTS ET PROCEDE D'EPURATION DE CET EFFLUENT La présente invention concerne un dispositif d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants, notamment en métaux et/ou en radionucléides, ainsi qu'un procédé d'épuration de cet effluent. De nombreux procédés industriels entraînent la formation d'effluents contenant des métaux tels que le cuivre ou le nickel par exemple, ou des métaux lourds tels que le cadmium ou le mercure D'autres procédés entraînent également la formation de radio- nucléides, tels que l'uranium Toutes ces substances constituent une source importante de pollution et il est primordial de les traiter avant de les rejeter dans le milieu naturel. Les métaux contenus dans un effluent liquide se présentent soit comme ions du métal libre, soit combinés sous de nombreuses formes chimiques La forme ionique du métal libre est en général la forme la plus toxique alors que la forme combinée l'est moins On peut même considérer que la toxicité d'un élément métal- lique décroît avec l'importance du complexage matière organique/métal Le complexage du métal s'effectue généralement avec des amino-acides, des polypeptides, des acides gras ou des polysaccharides Ces composés présentent en effet la caractéristique d'être chargés négativement et de constituer ainsi un site d'ancrage pour les ions métalliques qui sont chargés positivement. On connaît déjà d'après l'art antérieur plu- sieurs procédés permettant d'épurer un effluent conte- nant des métaux ou des radionucléides, en utilisant des bactéries ou des micro-algues. L'un de ces procédés consiste à utiliser des biofiltres qui sont des réacteurs obscurs, remplis d'anneaux sur lesquels se fixent les bactéries Ces anneaux ont pour but d'augmenter la surface et le temps de contact entre les bactéries qui y sont fixées et l'effluent qui traverse le biofiltre Ces bactéries peuvent piéger certains éléments polluants, ou se nour- rir et se développer à partir de ceux-ci. Toutefois, si ce type de procédé est mal contrô- lé, il peut aboutir à remplacer une contamination chimi- que par une contamination bactérienne qui peut parfois être tout aussi dangereuse En outre, l'affinité des bactéries pour ces métaux peut entraîner une destruction de leurs parois, ce qui leur fait perdre leurs pro- priétés de fixation et entraîne leur mort assez rapi- dement. Par ailleurs, il a été démontré que les micro-algues sont de très puissants absorbeurs d'ions métalliques, notamment grâce à leur grande surface cellulaire chargée négativement En outre, certaines espèces, telles que par exemple Porphyridium cruentum, produisent et excrètent de grande quantité de polysaccharides pouvant représenter jusqu'à 50 % de la quantité totale des matières organiques produites par ces micro-algues Ces polysaccharides sont polyanioniques et présentent des sites COO et 503-. C'est justement cette caractéristique qui permet de piéger les métaux lourds et les radionucléides Il s'agit d'un phénomène rapide et réversible se réalisant en quelques minutes. On connaît déjà d'après l'art antérieur un procédé d'épuration d'eaux usées utilisant des micro-al- gues, par la technique dite de lagunage Cette techni- que de lagunage consiste à cultiver dans des bassins à ciel ouvert, un mélange de plusieurs espèces de micro-algues Ces dernières se développent grâce aux éléments nutritifs et en particulier à l'azote fourni par les effluents à traiter Par une réaction de photosynthèse, ces micro-algues produisent de l'oxygène qui est ensuite utilisé par les bactéries se trouvant également dans ce bassin de lagunage. Cette technique d'épuration est mixte, puisqu'elle fait appel simultanément aux métabolismes respectifs des algues et des bactéries, ce qui permet d'épurer des polluants de natures diverses. Toutefois, cette technique à ciel ouvert présen- te l'inconvénient de ne pas permettre le contrôle du développement sélectif d'une espèce déterminée de micro-algue En conséquence, il n'est pas possible de favoriser l'extraction spécifique d'un élément métallique ou d'un radionucléide. On connaît également d'après l'art antérieur un procédé exploité industriellement par les Sociétés américaines BIORECOVERY SYSTEM INC et GEOMICROBIAL TECHNOLOGIES INC, pour accumuler de l'or, du mercure ou de l'uranium Dans cette technique, des cellules mortes de micro-algues de la famille des chlorophycées (Chlorella vulgaris et Chlorella regularis) sont piégées dans un substrat opaque, se présentant sous la forme d'une colonne de gel de silice L'ensemble constitue un biofiltre L'effluent à traiter traverse la colonne de gel de silice et les ions métalliques se fixent sur les parois cellulaires des micro-algues par des forces électrostatiques Ils occupent les sites néga- tifs de ces parois, constitués par exemple par des ions carboxylates qui sont des agents chelatants Ainsi, ces micro-algues peuvent "bioaccumuler" jusqu'à 15 % de leur matière sèche en uranium et jusqu'à 10 % de leur matière sèche en or La désorption des polluants s'effectue en modifiant le p H du milieu dans lesquelles se trouvent les micro-algues Celles-ci, sous l'action du stress provoqué par la modification de p H, relâchent dans la circulation les métaux lourds et les radio- nucléides qu'il est alors possible de faire éluer. D'après les inventeurs de cette technique, ce procédé permet de piéger sélectivement certains métaux lourds et non les ions comme le calcium par exemple, qui entrent souvent en compétition avec ces métaux Cette technique est donc plus performante que celle utilisant les résines échangeuses d'ions. Toutefois, ce procédé présente des inconvé- nients Plus précisément, le biofiltre ne peut être utilisé qu'un nombre limité de fois En effet, les cellules de micro-algues étant mortes, leurs parois ne peuvent piéger qu'une certaine quantité de polluants et lorsque tous les agents chelatants ont piégé un ion métallique, le biofiltre doit être obligatoirement rechargé en nouvelles cellules de micro-algues Ceci entraîne des manipulations longues et complexes et une période d'inactivation du biofiltre. On connaît enfin par un article paru dans le Compte rendu de l'Académie des Sciences de Paris, le 6 juillet 1981, série III, 35-37, intitulé "Production de polysaccharides sulfatés par un biophotoréacteur à cellules immobilisées de Porphyridium cruentum", rédigé par de C GUDIN et D THOMAS, un photobioréacteur permettant de cultiver en continu des cellules vivantes de Porphyridium cruentum Cette culture s'effectue sous lumière artificielle, en présence d'un apport constant en C 02 et en l'absence d'azote Ces cellules excrètent en continu un polysaccharide capsulaire sul- faté soluble Toutefois, ce document ne prévoit aucune possibilité de traitement d'un effluent pollué. La présente invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs d'épu- ration d'effluents de l'art antérieur. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants, notamment en métaux et/ou en radionucléides, comprenant une enceinte de confinement contenant un support dans lequel sont immobilisées des cellules de micro-orga- nismes photosynthétiques, aptes à piéger lesdits pol- luants, cette enceinte de confinement comprenant des moyens d'introduction de l'effluent à traiter, des moyens de mise en circulation de cet effluent à travers ledit support, des moyens de prélèvement de l'effluent traité, liquide, obtenu et des moyens de prélèvement des polluants. Selon les caractéristiques de l'invention, les cellules de microorganismes sont des cellules vivantes et le dispositif comprend des moyens d'intro- duction de C 02 à l'intérieur de l'enceinte, des moyens d'introduction et des moyens de mise en circulation d'un milieu de culture nutritif liquide à l'intérieur dudit support, les parois de l'enceinte ainsi que le support des cellules étant réalisées dans un matériau transparent aux rayonnements lumineux. Ainsi, contrairement au dispositif d'épuration de l'art antérieur, (dispositifs de BIORECOVERY SYSTEM INC et GEOMICROBIAL TECHNOLOGIES INC), les micro-or- ganismes utilisés ici sont des cellules vivantes qui produisent continuellement les métabolites ou agents chélatants capables de fixer les ions polluants En conséquence, ce dispositif est utilisable en permanence et permet d'effectuer un traitement d'épuration en continu, sans avoir à recharger périodiquement le sup- port en cellules de micro-organismes Le fonctionnement du dispositif s'en trouve donc simplifié. De façon avantageuse, les moyens de mise en circulation assurent le déplacement de l'effluent et du milieu de culture du bas en haut du support d'im- mobilisation des cellules, ledit support ne s'étendant que sur une partie de la hauteur totale de l'enceinte de confinement de façon à ménager un espace libre infé- rieur et un espace libre supérieur à l'intérieur de ladite enceinte En outre, un puits formant trop-plein est prévu dans le support pour relier entre eux lesdits deux espaces libres, le milieu de culture et l'effluent se déversant dans ce puits après être parvenus dans l'espace libre supérieur. Ce dispositif permet d'assurer une boucle de circulation du milieu de culture et de l'effluent à traiter à travers le support L'effluent passe ainsi autant de fois que nécessaire à travers le support jusqu'à ce que tous les métaux et radionucléides soient accumulés par les cellules des micro-organismes. De façon avantageuse, au moins un tube est placé à l'intérieur de l'enceinte de confinement et traverse celle-ci de part en part, ce tube permettant le passage des rayons lumineux provenant de l'extérieur. De préférence, une lampe est placée à l'intérieur dudit tube. Ainsi, la culture de micro-organismes est éclai- rée au maximum, ce qui permet de réaliser complètement la réaction de photosynthèse et d'assurer de bonnes conditions de culture et de reproduction des micro-orga- nismes. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comprend, montés en série, un capteur de mesure du p H régnant à l'intérieur de l'enceinte de confinement, un analyseur de p H, un régulateur de p H et une vanne agissant sur un réservoir de C 02 de façon à contrôler la libération du C 02 à l'intérieur de ladite enceinte. Ce dispositif permet en faisant varier la teneur en C 02 dans le milieu de culture, de faire varier éga- lement le p H de ce milieu L'augmentation de la teneur en C 02 et la diminution du p H qui en découle provoque un "stress" de la culture de micro-organismes Les cellules de micro-organismes relâchent alors dans l'ef- fluent et le milieu de culture liquide, les polluants qu'elles avaient piégés On obtient ainsi le résidu de polluants concentrés. Enfin, l'invention concerne également un procédé d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants, notamment en métaux et/ou en radionucléides. Selon les caractéristiques de l'invention, ce procédé comprend les étapes consistant à: faire passer cet effluent au travers d'un support dans lequel sont immobilisées des cellules vivantes de micro- organismes photosynthétiques aptes à piéger lesdits polluants, récupérer après le passage sur ce support, l'effluent traité liquide obtenu, et agir ponctuellement sur les cellules vivantes de micro- organismes pour les forcer à libérer dans le milieu circulant les polluants piégés, de façon à obtenir un résidu de polluants concentrés. La technique consistant à immobiliser les cel- lules vivantes à l'intérieur d'un support est particu- lièrement avantageuse, car les polluants sont piégés dans les parois ou même à l'intérieur des cellules vivantes et ne sont élues dans le milieu liquide circu- lant qu'à certaines périodes, sans que les cellules vivantes soient présentes dans ce milieu liquide En conséquence, il n'est plus nécessaire d'effectuer une étape de séparation du solide et du liquide et l'on simplifie ainsi le procédé d'épuration des effluents. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, cette description étant faite en faisant référence aux dessins joints, dans lesquels la figure l est une vue en coupe d'un dispo- sitif d'épuration d'un effluent liquide selon l'inven- tion, et la figure 2 est un schéma illustrant un sys- tème global d'épuration dans lequel plusieurs disposi- tifs d'épuration selon la figure 1 sont montés en paral- lèle. Le dispositif d'épuration selon l'invention permet de traiter un effluent chargé notamment en mé- taux, (y compris les métaux lourds) et/ou en radionu- cléides. Le dispositif selon l'invention comprend une enceinte de confinement 1 réalisée dans un matériau transparent aux rayonnements lumineux Ce matériau peut être par exemple le verre, le polycarbonate, le polyméthacrylate ou le PVC (polychlorure de vinyle). La source lumineuse placée autour de l'enceinte de confinement 1 peut être soit naturelle, soit artifi- cielle Cette enceinte 1 présente une forme sensiblement cylindrique Elle est conique dans sa partie basse 3 et son extrémité supérieure est avantageusement fermée par un couvercle 5 également réalisé dans un matériau transparent à la lumière Bien que ce couvercle 5 ne soit pas obligatoire, il permet de conserver une tempé- rature constante à l'intérieur de l'enceinte et de limiter les risques de pollution externe. Cette enceinte 1 contient un support 7 à l'inté- rieur duquel sont immobilisées des cellules vivantes de micro- organismes photosynthétiques Ces cellules vivantes sont choisies parmi les bactéries, les micro-algues ou les cellules isolées de végétaux supérieurs Dans la suite de la description, pour simplifier on parlera uniquement de cellules de micro-algues. Le support 7 est avantageusement réalisé dans un matériau également transparent aux rayonnements lumineux, par exemple la mousse de polyuréthane De façon avantageuse, ce support 7 se présente sous forme de fragments de mousse de polyuréthane, de préférence de petits dés dont les côtés mesurent par exemple 1,5 cm environ Ce support est traversé simultanément par l'effluent liquide à traiter et par un milieu de culture liquide, comme cela sera décrit ultérieurement. La fragmentation du support permet d'obtenir une granulométrie offrant simultanément un bon compromis entre la nécessité de maintenir une bonne circulation du milieu de culture, comme cela sera décrit ultérieu- rement et la nécessité d'obtenir une bonne diffusion de l'effluent à traiter jusqu'au niveau des cellules des micro-algues immobilisées dans le support. L'immobilisation des cellules vivantes de micro-algues à l'intérieur de la mousse de polyuréthane peut s'effectuer soit en piégeant les cellules au cours de la polymérisation d'un prépolymère d'uréthane, soit par colonisation de la mousse de polyuréthane, par les cellules de micro-algues, depuis l'extérieur. Le brevet FR 2 547 823 décrit justement un exemple de procédé de préparation d'une paroi transparente réalisée en mousse de polyuréthane et dans les pores de laquelle sont répartis des micro-organismes Ce procédé consiste à introduire dans un moule, un mélange comprenant des précurseurs de mousse de polyuréthane et une suspension de micro- organismes et à faire polymériser l'ensemble. Le support d'immobilisation 7 contenant les cellules vivantes de micro-algues est maintenu dans un espace déterminé à l'intérieur de l'enceinte de confinement 1 grâce à une grille inférieure 9 et à une grille supérieure 11 En outre, on prévoit à l'inté- rieur de l'enceinte de confinement 1 et plus précisé- ment, du support 7, un puits 13 formant trop-plein. De façon avantageuse, ce puits 13 est placé au centre de l'enceinte de confinement 1. La grille supérieure 11 permet d'éviter que les fragments de support 7 ne tombent dans le puits central 13 tandis que la grille inférieure 9 permet d'assurer une séparation franche entre le support d'im- mobilisation 7 et le milieu liquide circulant à l'inté- rieur de l'enceinte En conséquence, le support d'im- mobilisation 7 ne s'étend que sur une partie de la hauteur totale de l'enceinte de confinement 1, de façon à ménager un espace libre inférieur 10 et un espace libre supérieure 12 à l'intérieur de ladite enceinte. Le puits central 13 s'étend entre ces deux espaces libres Il est avantageusement vertical. De préférence, les parois 15 constituant ce puits sont doubles de façon à permettre la circulation, entre elles, d'un liquide de régulation thermique. Celui-ci est introduit à la partie basse du puits 13 par une canalisation d'entrée 17 et sort par une cana- lisation de sortie 19, prévue dans la partie haute du puits 13 Ce liquide de régulation thermique permet d'assurer que le milieu de culture liquide circulant à l'intérieur de l'enceinte de confinement 1 est main- tenu à une température constante correspondant à la température de culture optimale des micro-algues. Ce milieu de culture indispensable au dévelop- pement des cellules vivantes de micro-algues est intro- duit par des moyens 21 constitués par une canalisation prévue au travers du couvercle 5 et débouchant avanta- geusement au-dessus du puits 13 Le dispositif d'épu- ration comprend en outre des moyens 23 de mise en circu- lation de ce milieu de culture à l'intérieur de l'en- ceinte Ces moyens peuvent être une pompe Toutefois, une autre variante de réalisation de ces moyens sera là décrite ultérieurement. L'extrémité conique 25 de la partie inférieure 3 de l'enceinte de confinement est munie d'une canali- sation en T 27 Sur la partie centrale de cette canali- sation en T 27, est prévue une vanne d'entrée/sortie 29, tandis que sur l'une des branches est prévue une vanne d'entrée 31 de l'effluent à traiter et sur l'autre branche une vanne de sortie 33 Le dispositif selon l'invention comprend également des moyens 35 de mise en circulation de l'effluent à traiter Ces moyens peuvent être une pompe, par exemple. En pratique, les moyens de mise en circulation 23 du milieu de culture et 35 de l'effluent à traiter sont confondus puisque le milieu de culture et l'ef- fluent se mélangent à l'intérieur de l'enceinte De façon avantageuse, ces moyens 23 et 35 sont constitués par au moins un injecteur de gaz placé dans la partie conique 3 de l'enceinte et qui permet de faire circuler la masse liquide totale de bas en haut de l'enceinte de confinement et du support Le mélange gazeux intro- duit est constitué d'air et avantageusement de C 02. De préférence, le mélange comprend entre 1 et 10 % de C 02 et mieux 2 % de C 02 Le C 02 introduit favorise la photosynthèse L'air est stocké dans un réservoir 37 commandé par une vanne 39 et le C 02 dans un réservoir 41 commandé par une vanne motorisée (ou électrovanne) 43. Les bulles de gaz remontent à travers le support d'immobilisation 7 et entraînent le milieu de culture et l'effluent à traiter qui sont donc en contact maximum avec les cellules vivantes des micro-algues Ainsi entrainé, le milieu liquide arrive au sommet de l'en- ceinte 1, dans l'espace libre supérieur 12 Ce principe de circulation est connu sous le terme anglais de "air- lift", ou français "d'ascenseur à gaz" Le couvercle est en outre muni d'orifices 45 permettant le dégazage de l'enceinte de confinement. Comme cela a déjà été expliqué précédemment rapidement, les éléments polluants, c'est-à-dire les métaux et les radionucléides, piégés par les cellules vivantes de micro-algues immobilisées dans le support 7, peuvent être désorbés sous l'action d'un stress et en particulier sous l'action d'un choc de p H, ou encore sous l'action d'un choc osmotique Ce dernier peut être provoqué en modifiant la salinité du milieu liquide dans lequel baigne le support d'immobilisation 7 Une sonde de mesure du p H 47 est placée dans l'une des parois latérales de l'enceinte de confinement 1. Cette sonde de p H 47 est reliée à un analyseur de p H 49 lui-même relié à un régulateur de p H 51 En fonction d'une valeur de référence, le p H peut être régulé par l'action de l'électro-vanne ou vanne motorisée 43 connectée au régulateur de p H 51 d'une part, et au récipient de stockage 41 de gaz carbonique d'autre part Comme cela a été précédemment décrit, ce réservoir de stockage 41 débouche par une canalisation dans l'éjecteur 23, 35. A des fins de simplification de la figure 1, un seul circuit de régulation du p H a été représenté, toutefois, tous les injecteurs 23, 35 sont reliés à un circuit de régulation ou au moins à un circuit de régulation commun Ainsi, il est possible soit d'opti- miser la photosynthèse des micro-algues en ajustant le p H et le C 02 à une valeur de culture optimum, soit d'abaisser fortement ce p H de façon à exercer un stress sur les cellules vivantes et à les forcer ainsi à désor- ber dans le milieu liquide les métaux et autres pol- luants accumulés. En outre de façon avantageuse, l'enceinte de confinement 1 peut être munie d'au moins un tube trans- parent 53 la traversant sensiblement verticalement. De préférence, elle comprend deux tubes Chaque tube 53 est fixé sur la face interne des parois de l'enceinte de confinement par une entretoise 55 En outre, le couvercle 5 est muni d'une ouverture 57 destinée à laisser le passage à ce tube 53 et pour les mêmes rai- sons la partie inférieure 3 de l'enceinte est munie d'une ouverture 59 Ces tubes 53 sont ouverts à leurs deux extrémités Ils sont destinés à favoriser la pénétration de la lumière naturelle à l'intérieur de l'enceinte de confinement 1 ou à recevoir une source de lumière artificielle telle qu'une fibre optique ou un tube fluorescent 61, comme cela est représenté dans la partie gauche de la figure 1 De plus, l'ouver- ture de chaque tube 53 à ses deux extrémités permet d'améliorer le contrôle thermique de l'enceinte 1 et d'évacuer par convexion une grande quantité des calories apportées, par exemple, par une source de lumière arti- fielle. De façon avantageuse, la paroi interne de ces tubes transparents 53 peut être recouverte d'un film sélectif 63 permettant de privilégier la prédominance de certaines longueurs d'onde Ce film 63 a été partiel- lement représenté sur le tube 53 de droite de la figure 1 En conséquence, chacun de ces tubes transparents 53 permet de modifier la durée de la photopériode, la quantité de lumière reçue et le qualité spectrale de cette lumière. En outre, l'enceinte de confinement 1 est munie d'au moins une canalisation de surverse 65, prévue dans l'espace libre supérieur 12 de l'enceinte, de façon à affleurer au niveau du milieu liquide et à constituer un trop-plein. Enfin, on notera que l'enceinte 1 est munie à sa base d'un support annulaire 66 permettant de la maintenir verticalement. Le fonctionnement de ce dispositif d'épuration va maintenant être expliqué plus en détail. Les cellules vivantes des micro-algues sont piégées à l'intérieur de la mousse de polyuréthane comme cela a été décrit précédemment et les fragments de mousse sont introduits à l'intérieur de l'enceinte de confinement Le milieu de culture liquide enrichi en azote est également introduit dans l'enceinte par la canalisation 21, afin que la culture puisse croître et se multiplier Du C 02 est également ajouté. En présence de lumière et de C 02, les micro-algues effectuent une réaction de photosynthèse au cours de laquelle elles transforment le gaz carbonique en oxygène et forment de la biomasse Cette réaction biochimique correspond à une photopolymérisation du gaz carbonique; elle peut être schématisée par l'équation de MYERS suivante: 6,14 C 02 + 3,65 H 20 + NH 3 C 6,14 Hl 013 02,2 + 6,85 02 L'oxygène produit peut éventuellement être récupéré pour être utilisé dans d'autres applications. L'utilisation de la mousse de polyuréthane transparente à la lumière permet donc d'effectuer cette culture de micro-algues dans des conditions photo-autotrophiques vis-à-vis du C 02. Le choix des espèces de micro-algues à immobi- liser dépend grandement de la nature de l'effluent à épurer Toutefois, dans un mode de réalisation pré- féré de l'invention, ce sont des micro-algues de l'es- pèce Porphyridium cruentum qui ont été utilisées Les micro-algues de cette espèce sont capables de produire des polysaccharides exocellulaires. Le tableau 1 ci-après donne quelques exemples des micro-algues qu'il est possible de cultiver à l'in- térieur du dispositif d'épuration selon l'invention, en fonction des métaux ou radionucléides contenus dans les effluents que l'on souhaite traiter. Tableau 1 Espèces de micro-algues: Eléments pouvant être : piégés par cette : micro-algue Chlorella vulgaris: cuivre, or _ _ _ _ _ _ _ _ _ Chlorella sp: mercure, uranium Chlorella régularis: manganèse, molybdène, : uranium _________ Scenedesmus: cadminium, molybdène, : uranium Euglena sp: fer, aluminium, baryum, : zinc, manganèse, nickel, : cuivre, plomb, uranium, : thorium Bien entendu, cette liste n'est pas exhaustive et il est possible de cultiver d'autres espèces de micro-algues à l'intérieur du dispositif selon l'inven- tion. Dans le cas d'espèces produisant des polysac- charides telle que Porphyridium cruentum utilisée ici et lorsque les cellules de micro-algues sont arrivées à un stade de développement suffisant pour coloniser la majeure partie du support d'immobilisation 7, l'ap- port d'azote est supprimé ou fortement réduit Les micro-algues réagissent alors et se protègent en synthé- tisant un polysaccharide exocellulaire qui reste en partie accroché à la surface extérieure de la cellule et dont l'autre partie est hydrosolubilisé dans le milieu liquide entourant les supports 7 Ce sont sur ces polysaccharides que vont se fixer les ions métal- * liques ou les radionucléides. D'autres espèces de micro-algues telles que Chlorella ou Scenedesmus peuvent être cultivées dans le biofiltre en présence d'azote Dans ce cas, les micro-algues produisent peu ou très peu de polysaccha- rides et les éléments polluants sont accumulés à l'inté- rieur de la cellule algale. Le mode de concentration des métaux ou des radionucléides dépend de l'espèce d'algue cultivée et de cette espèce dépendra donc le mode derécupération des éléments concentrés et le mode de fonctionnement du biofiltre. Dans le cas d'une souche d'algue comme Porphyri- dium cruentum produisant un polysaccharide exocellulai- re, le stockage est externe à la cellule Dans ce cas, le biofiltre est rempli avec l'effluent à épurer par l'intermédiaire des vannes 29 et 31, et cet effluent circule dans le biofiltre Comme décrit précédemment, les ions considérés comme polluant (métaux lourds, radionucléides,) se fixent sur le polysaccharide formant ainsi un complexe électriquement neutre On considère comme épuré un effluent qui ne contient plus ou pratiquement plus de polluant sous forme ionique, c'est- à-dire un effluent dont la totalité des ions a été fixée sur le polysaccharide L'état de dépollution peut être vérifié en précipitant le polysaccharide et donc avec lui les ions polluants fixés, par exemple, en ajoutant de l'alcool à un échantillon de l'effluent. Le dosage de l'ion polluant dans le surnageant après précipitation permet alors de déterminer, par rapport à la quantité initialement présente dans l'effluent, quelle est la proportion d'ions fixés sur le polysaccharide et ainsi le degré d'épuration de cet effluent Dès que la proportion d'ions résiduels dans l'effluent est nulle ou très faible, cet effluent est élue par les vannes 29 et 33 L'effluent ainsi récupéré est traité avec un alcool par exemple de façon à faire précipiter les polysaccharides exocellulaires hydrosolubilisés et ainsi à récupérer les éléments polluants, tels que les métaux et les radionucléides. Dans le cas d'une souche comme Chlorella o le stockage de l'élément à éliminer est intracellulaire, le mode de fonctionnement est légèrement différent. Le biofiltre est rempli par les vannes 29 et 31, avec l'effluent à épurer Au bout d'un temps suffisant pour épurer complètement l'effluent, l'effluent traité li- quide obtenu est élue par l'intermédiaire des vannes 29 et 33 Ces opérations de remplissage du biofiltre et d'élution sont répétées plusieurs fois L'effluent est élue et le biofiltre est de nouveau rempli dès que la concentration en métaux ou en radionucléides de l'effluent à traiter est nulle et ceci jusqu'à ce que les micro-algues soient saturées (concentration intracellulaire maximale) Cette saturation intervient lorsque là concentration de l'effluent en éléments chimiques à éliminer ne diminue plus. A ce moment là, sous l'action d'un choc de p H ou d'une modification de la pression osmotique ou d'autres paramètres physico-chimiques, les éléments polluants concentrés dans la cellule algale sont excré- tés dans le milieu liquide entourant le support d'im- mobilisation 7 Le biofiltre est alors élué une dernière fois par les vannes 29 et 33 et le liquide obtenu cor- respond à un concentré des éléments chimiques à éli- miner Le facteur de concentration réalisé sera fonction du nombre de remplissage et d'élution qui aura été effectué. Les deux modes de fonctionnement ainsi décrits sont des modes de fonctionnement dit en "batch" ou "semi continu", c'est-à-dire qu'on charge l'effluent et qu'on le soutire uniquement lorsque la totalité des éléments polluants sont éliminés de cet effluent. Il existe un mode de fonctionnement dit en continu qui est applicable quelque soit l'espèce d'algue choisie Dans ce cas, le biofiltre est rempli une première fois avec l'effluent par les vannes 29 et 31, mais au lieu d'être périodiquement vidé puis rechargé, cet effluent est ensuite apporté en continu via l'orifice 21 par une micropompe Du débit de cette micropompe dépend le taux de dilution et le temps de séjour moyen de cet effluent dans le biofiltre et donc du degré de purification de l'effluent Une quantité de liquide équivalente à celle introduite est soutirée par la canalisation de surverse 65 ou à l'aide d'une deuxième micropompe On notera que la position de la canalisation 21 (au milieu du couvercle 5) est judicieuse, car elle permet d'éviter que l'effluent apporté soit éventuellement immédiatement soutiré par la canalisation de surverse 65. Dans le cas d'un stockage intracellulaire, l'effluent ainsi récolté est considéré comme épuré. Lorsque la concentration en élément polluant augmente dans le milieu liquide contenu dans le biofiltre, les algues sont alors "saturées" en cet élément Ce dernier est alors récupéré comme précédemment décrit par un choc osmotique ou de p H. Dans le cas d'un stockage extracellulaire sur un polysaccharide, l'effluent récolté est traité à l'alcool par exemple comme décrit précédemment Dans ce cas particulier, il est possible d'apporter, en même temps que l'effluent, certains éléments nutritifs favorisant la synthèse des polysaccharides La produc- tion de ces polysaccharides est alors constante dans le temps; ceci permettant de maintenir un mode de fonctionnement en continu sur de longues périodes. Par ailleurs, dans le cas d'une absence d'aéra- tion ou d'un milieu de culture trop visqueux, il est possible de recycler l'effluent à traiter en le préle- vant au niveau de la vanne de sortie 33 et en l'intro- duisant de nouveau à l'intérieur de l'enceinte de confi- nement, dans l'espace libre supérieur 12, par une cana- lisation de recirculation 67 Cette canalisation 67 est munie d'une pompe 69 Cette variante facultative a été illustrée en traits mixtes en figure 1. Enfin, comme illustré en figure 2, plusieurs dispositifs d'épuration selon l'invention peuvent être montés en parallèle Toutes les vannes d'entrée 31 sont montées sur une canalisation commune d'entrée 71 et toutes les vannes de sortie 33 sur une canali- sation commune de sortie 73. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants, notamment en métaux et/ou en radio- nucléides, comprenant une enceinte de confinement ( 1) contenant un support ( 7) dans lequel sont immobilisées des cellules de microorganismes photosynthétiques, aptes à piéger lesdits polluants, cette enceinte de confinement ( 1) comprenant des moyens ( 31) d'introduc- tion de l'effluent à traiter, des moyens ( 35) de mise en circulation de cet effluent à travers ledit support, des moyens de prélèvement ( 33, 65) de l'effluent traité, liquide et des moyens de prélèvement ( 33) des polluants, caractérisé en ce que les cellules de micro-organismes sont des cellules vivantes et en ce que le dispositif comprend des moyens ( 23) d'introduction de CO 2 à l'inté- rieur de l'enceinte, des moyens d'introduction ( 21) et des moyens de mise en circulation ( 23) d'un milieu de culture nutritif liquide à l'intérieur dudit support, les parois de l'enceinte ( 1) ainsi que le support ( 7) des cellules étant réalisés dans un matériau transparent aux rayonnements lumineux. 2 Dispositif d'épuration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mise en circula- tion ( 23, 35) assurent le déplacement de l'effluent et du milieu de culture de bas en haut du support d'im- mobilisation ( 7) des cellules, en ce que ledit support ( 7) ne s'étend que sur une partie de la hauteur totale de l'enceinte de confinement ( 1), de façon à ménager un espace libre inférieur ( 10) et un espace libre supé- rieur ( 12) à l'intérieur de ladite enceinte et en ce qu'un puits ( 13) formant trop-plein est prévu dans le support ( 7) pour relier entre eux lesdits deux es- paces libres ( 10, 12), le milieu de culture et l'ef- fluent se déversant dans ce puits ( 13) après être par- venus dans l'espace libre supérieur ( 12). 3 Dispositif d'épuration selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mise en circulation ( 35) de l'effluent et ( 23) du milieu de culture comprennent un injecteur relié à un réservoir d'air ( 37) et permettant d'injecter des bulles d'air dans la partie inférieure de l'enceinte ( 1). 4 Dispositif d'épuration selon les revendi- cations 1 et 3, caractérisé en ce que l'injecteur ( 23, 35) est également relié à un réservoir de C 02 ( 41) et permet d'injecter de l'air contenant de 1 à 10 % de C 02. Dispositif d'épuration selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend, montés en série, un capteur de mesure du p H ( 47) régnant à l'inté- rieur de l'enceinte de confinement ( 1), un analyseur de p H ( 49), un régulateur de p H ( 51) et une vanne ( 43) agissant sur un réservoir de C 02 ( 41), de façon à contrôler la libération du C 02 à l'intérieur de ladite enceinte. 6 Dispositif d'épuration selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parois ( 15) du puits ( 13) sont doubles de façon à permettre à l'intérieur, la circulation d'un fluide de régulation thermique. 7 Dispositif d'épuration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un tube ( 53) est placé à l'intérieur de l'enceinte de confinement et traverse celle-ci de part en part, ce tube permettant le passage des rayons lumineux prove- nant de l'extérieur. 8 Dispositif d'épuration selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une lampe ( 61) est placée à l'intérieur dudit tube ( 53). 9 Dispositif d'épuration selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un film ( 63) permettant de sélectionner le passage de longueurs d'onde prédéter- minées recouvre les parois internes du tube ( 53). Dispositif d'épuration selon les revendica- tions 2 et l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le puits ( 13) formant trop-plein est placé au centre de l'enceinte de confinement ( 1) et en ce qu'au moins deux tubes ( 53) sont répartis uniformément autour. 11 Dispositif d'épuration selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les moyens de prélèvement ( 65) de l'effluent traité liquide comprennent une cana- lisation de surverse placée au sommet de l'enceinte de confinement ( 1). 12 Dispositif d'épuration selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que les moyens de prélèvement ( 33) sont reliés par une canalisation ( 67) munie d'une pompe ( 69) à l'espace libre supérieur ( 13) de l'enceinte de confinement. 13 Dispositif d'épuration selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le support d'immobili- sation ( 7) comprend des fragments de mousse de poly- uréthane. 14 Dispositif d'épuration selon la revendi- cation 1,, caractérisé en ce que le micro-organisme photosynthétique est une micro-algue, une bactérie ou une cellule isolée de végétaux supérieurs. Dispositif d'épuration selon la revendica- tion 14, caractérisé en ce que la micro-algue est de l'espèce Porphyridium cruentum et produit un polysaccharide exocellulaire. 16 Procédé d'épuration d'un effluent liquide chargé en polluants, notamment en métaux et/ou en radio- nucléides, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: faire passer cet effluent au travers d'un support ( 7) dans lequel sont immobilisées des cellules vivantes de micro-organismes photosynthétiques aptes à pléger lesdits polluants, récupérer après le passage sur ce support ( 7), l'effluent traité liquide obtenu, et agir ponctuellement sur les cellules vivantes de micro-organismes pour les -forcer à libérer dans le milieu circulant les polluants piégés, de façon à obtenir un résidu de polluants concentrés. 17 Procédé d'épuration selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'action ponctuelle sur les cellules vivantes consiste à abaisser le p H du milieu liquide dans lequel baigne le support d'immobilisation ( 7). 18 Procédé d'épuration selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'action ponctuelle sur les cellules vivantes consiste à provoquer un choc osmotique en modifiant la salinité du milieu dans lequel baigne le support d'immobilisation ( 7). 19 Procédé d'épuration selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'action ponctuelle sur les cellules vivantes consiste à réduire le taux d'azote du milieu liquide dans lequel baigne le support d'im- mobilisation ( 7). 20 Procédé d'épuration selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que les cellules vivantes de micro-organismes sont des micro-algues de l'espèce Porphyridium cruentum.