CHAPITRE I
Synthèse Bibliographique
Malgré l’efficacité de ces procédés physico-chimiques pour l’élimination du chrome, ils présentent
certains inconvénients majeurs tels que des coûts élevés en équipement et en surveillance, une
consommation énergétique importante, une élimination incomplète du chrome dans les solutions
à haute teneur en sel, une faible sélectivité, une sensibilité au pH et une production de déchets, ce
qui a conduit à l’exploration de procédés biologiques comme alternatives.
I.5.7.2 Procédés biologiques
• La biosorption :
La biosorption, un processus passif, rapide et réversible, indépendant du métabolisme, utilise la biomasse microbienne vivante, inactive ou morte pour séquestrer les métaux lourds
toxiques des effluents industriels (Kratochvil et Volesky, 1998 ; Srinath et al., 2002 ; Hlihor et al., 2014 ; Vendruscolo et al., 2017), impliquant une réaction de complexation physicochimique non dirigée entre les espèces de métal dissous et les composants cellulaires chargés
(Kamaludeen et al., 2003). Une grande variété de biosorbants, tels que les matières lignocellulosiques actives ou les microorganismes inactifs (Hlihor et al., 2014), notamment les
bactéries (Aeromonas, Pseudomonas, Staphylococcus, Bacillus) (Das et al., 2008 ; Sukumar
et al., 2014), les levures, les champignons et les algues (Kamaludeen et al., 2003 ; Vendruscolo et al., 2017), sont utilisés pour éliminer efficacement le Cr(VI) sans générer de déchets
secondaires dangereux, grâce à leur capacité de liaison aux métaux via des groupes fonctionnels présents dans leur parois cellulaires, comme démontré par Srinath et al., (2002) avec
B. megaterium, capable d’éliminer le Cr(VI) par biosorption sur des cellules mortes à pH 2,5.
• Biofilms dans les bioréacteurs :
Les biofilms bactériens sont aussi recommandés comme moyens efficaces pour la remédiation des contaminants dans l’environnement, car ils présentent une tolérance à la dessiccation,
à des hauts niveaux de polluants et d’autres facteurs de stress (Kamaludeen et al., 2003).
Pazos et al., (2010), ont mis le point sur un processus qui implique la bioréduction du Cr
(VI) au Cr (III) par la bactérie Arthrobacter viscosus dans un bioréacteur, avec l’évaluation
des différents paramètres, tels que la concentration de la biomasse, le pH et le prétraitement
de la zéolite. Les résultats ont confirmé que le bioréacteur contenant un biofilm sur la zéolite
13X peut être utilisé dans la réduction du Cr, dont la réduction efficace s’effectue dans une
concentration de la biomasse d’environ 5g/L et avec un pH maintenu à un niveau acide.
Smith et Gadd, (2000), ont démontré qu’un biofilm d’une culture mixte de bactéries sulfatoréductrices qui utilisent le lactate comme source de carbone était capable de réduire environ
88% du Cr (VI) total sur une période de 48h.
• Cellules immobilisées :
Les cellules immobilisées sur un gel de polyacrylamide peuvent être utilisées pour la désintoxication efficace et l’élimination des métaux en solution à partir d’un effluent dans un
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Synthèse Bibliographique
Malgré l’efficacité de ces procédés physico-chimiques pour l’élimination du chrome, ils présentent
certains inconvénients majeurs tels que des coûts élevés en équipement et en surveillance, une
consommation énergétique importante, une élimination incomplète du chrome dans les solutions
à haute teneur en sel, une faible sélectivité, une sensibilité au pH et une production de déchets, ce
qui a conduit à l’exploration de procédés biologiques comme alternatives.
I.5.7.2 Procédés biologiques
• La biosorption :
La biosorption, un processus passif, rapide et réversible, indépendant du métabolisme, utilise la biomasse microbienne vivante, inactive ou morte pour séquestrer les métaux lourds
toxiques des effluents industriels (Kratochvil et Volesky, 1998 ; Srinath et al., 2002 ; Hlihor et al., 2014 ; Vendruscolo et al., 2017), impliquant une réaction de complexation physicochimique non dirigée entre les espèces de métal dissous et les composants cellulaires chargés
(Kamaludeen et al., 2003). Une grande variété de biosorbants, tels que les matières lignocellulosiques actives ou les microorganismes inactifs (Hlihor et al., 2014), notamment les
bactéries (Aeromonas, Pseudomonas, Staphylococcus, Bacillus) (Das et al., 2008 ; Sukumar
et al., 2014), les levures, les champignons et les algues (Kamaludeen et al., 2003 ; Vendruscolo et al., 2017), sont utilisés pour éliminer efficacement le Cr(VI) sans générer de déchets
secondaires dangereux, grâce à leur capacité de liaison aux métaux via des groupes fonctionnels présents dans leur parois cellulaires, comme démontré par Srinath et al., (2002) avec
B. megaterium, capable d’éliminer le Cr(VI) par biosorption sur des cellules mortes à pH 2,5.
• Biofilms dans les bioréacteurs :
Les biofilms bactériens sont aussi recommandés comme moyens efficaces pour la remédiation des contaminants dans l’environnement, car ils présentent une tolérance à la dessiccation,
à des hauts niveaux de polluants et d’autres facteurs de stress (Kamaludeen et al., 2003).
Pazos et al., (2010), ont mis le point sur un processus qui implique la bioréduction du Cr
(VI) au Cr (III) par la bactérie Arthrobacter viscosus dans un bioréacteur, avec l’évaluation
des différents paramètres, tels que la concentration de la biomasse, le pH et le prétraitement
de la zéolite. Les résultats ont confirmé que le bioréacteur contenant un biofilm sur la zéolite
13X peut être utilisé dans la réduction du Cr, dont la réduction efficace s’effectue dans une
concentration de la biomasse d’environ 5g/L et avec un pH maintenu à un niveau acide.
Smith et Gadd, (2000), ont démontré qu’un biofilm d’une culture mixte de bactéries sulfatoréductrices qui utilisent le lactate comme source de carbone était capable de réduire environ
88% du Cr (VI) total sur une période de 48h.
• Cellules immobilisées :
Les cellules immobilisées sur un gel de polyacrylamide peuvent être utilisées pour la désintoxication efficace et l’élimination des métaux en solution à partir d’un effluent dans un
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