| dc.description.abstract | Le traitement de l’air par la biofiltration est une technologie qui permet de capter et de détruire un grand nombre de polluants tels que le méthane. Le but du présent travail était d’accroître notre compréhension sur la partie catalytique des biofiltres alimentés au méthane, la microflore. Les bactéries méthanotrophes sont connues pour permettre la dégradation du méthane en milieu aérobie. Dans ce travail, l’étude de l’impact de la composition de la solution nutritive sur la population microbienne et sur les performances des biofiltres avait d’abord été réalisée en parallèle avec l’effet qu’exerçait le matériel filtrant sur cette même population microbienne. Premièrement, l’activité microbienne a été confirmée dans chaque biofiltre par l’élimination du gaz en question et par l’établissement d’une corrélation significative entre le taux de CO[indice inférieur 2] produit et la capacité d’élimination du contaminant. La quantité d’azote a joué un rôle limitant dans la dégradation du méthane par les microorganismes. L’analyse des mesures de la capacité d’élimination, du taux de conversion et de la production de CO[indice inférieur 2] en fonction de la concentration d’azote variant dans la solution nutritive a révélé l’existence de deux phases distinctes de dégradation. Ces phases dépendent de la concentration d’azote ajoutée : une phase limitée en azote (de 0,14 à 0,75 g d’azote par litre) et une phase de déclin (supérieure à 1,0 g d’azote par litre). Il en résulte que la concentration optimale d’azote à ajouter dans la solution nutritive a été de 0,75 g/L avec une concentration de méthane de 9000 ppmv. Comme suite à ces analyses, il a été démontré qu’un matériel filtrant à base de schiste donnait de meilleures performances que celui à base de compost. En fait, le taux de conversion avec un lit de schiste était de 47 % contrairement à 29 % pour les analyses avec un lit de compost. L’analyse quantitative de la communauté microbienne méthanotrophe s’est avérée difficile en raison des problèmes de croissance de ces micro-organismes. La croissance de ces bactéries est généralement très lente, ce qui laisse le temps à d’autres micro-organismes de prendre le dessus lorsque la concentration de méthane est inférieure à 1 %. Aucun résultat sur les décomptes spécifiques au méthanotrophe n’a été obtenu. L’étape suivante de ce travail consistait à caractériser la microflore bactérienne d’un biofiltre par des méthodes biomoléculaires (PCR, ARDRA et analyse de la microflore par le séquençage de l’ADN codant pour l’ARNr 16S), ce qui a permis de déterminer l’abondance de bactéries caractérisées par 7 profils différents. Les micro-organismes dominants ont été identifiés comme étant des bactéries méthanotrophes du genre Methylocystis. La proportion de ces bactéries dans le biofiltre étudié était de 75 %. Lors de l’étude cinétique, on a pu démontrer deux courbes distinctes en fonction de la gamme de concentration initiale de méthane. De 1000 à 3000 ppmv le taux de croissance spécifique maximal était de 0,55 µ[indice inférieur max]/jour et la constante de cinétique (K[indice inférieur s]) était de 520 ppmv et de 4000 à 18 000 ppmv les valeurs étaient respectivement de 1,20 µ[indice inférieur max]/jou et de 3630 ppmv. L’obtention de deux courbes distinctes en fonction de la gamme de concentration pourrait être expliquée par le fait qu’il y avait plus d’un genre de méthanotrophe dans le biofiltre étudié. Dans la dernière partie du travail, on a voulu savoir si l’inoculation d’un biofiltre avec un mélange de bactéries méthanotrophes pouvait être efficace. Après quelques semaines, nous avons confirmé cette hypothèse et avons pu conclure que l’inoculation du biofiltre avec un mélange de bactéries méthanotrophes a été efficace. De ce fait, le temps nécessaire pour atteindre un taux de conversion du méthane de 33 % a été de 150 jours pour le biofiltre inoculé avec un sol de site d’enfouissement et de 40 jours pour le biofiltre inoculé avec un mélange de bactéries méthanotrophes. | fr |
