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Module 7 : technologie des PAM, des microalgues et des champignons Réalisé par

Module 7 : technologie des PAM, des microalgues et des champignons Réalisé par : EL FADIL Meryem Rapport : Exploitation des microalgues pour le traitement des eaux La pollution et la rareté des eaux est devenues un défi environnemental majeur dans le monde, due à l’augmentation de l’industrialisation, le développement économique et démographique. Le rejet incontrôlé des déchets humains, animales, industrielles, les produits agrochimiques, les nitrates agricoles, sont considérées parmi les grandes source dépollution des eaux de surface et souterrains. Le rôle des stations d’épuration des eaux usées c’est de traité et d’épurifié ces eaux pour prévenir la pollution de l’environnement, protéger la santé publique et garantissent la sécurité de l’appauvrissement en eau. Dans les stations du traitement des eaux usées l’élimination de la demande biochimique en oxygène, les solides en suspension, les nutriments et les bactéries coliformes sont les principaux objectifs pour obtenir des eaux purifiées. Les eaux usées constituent d’un mélange complexe de matériaux organiques et inorganiques naturel ainsi des composées artificielles. Le carbone est le principal composant organique dont trois quart du carbone dans les eaux usées présent sous forme de glucides, des graisses, des protéines. La fraction inorganique comprend de grande concentration en phosphate, ammonium, soufre et d’autres composants plus les métaux lourds. L’environnement des eaux usées est un milieu idéal pour la croissance d’un large éventail de microorganismes, notamment les microalgues qui seront utilisés pour le traitement des eaux usées, ce qui amène à la production d’une biomasse algale. Le recours aux microalgues dans le traitement des eaux du faite que les procédés de traitement conventionnel à plusieurs inconvénients comme le cout élevée d’exploitation, l’efficacité variables d’éliminer certains nutriments, l’utilisation incomplète des ressources naturelles et conduisant souvent à une pollution secondaire c’est le cas du traitement chimique. Les microalgues offrent une approche alternative, peu couteuse et respectueuse de l’environnement, car ils sont capables d’éliminer les nutriments et les convertir en biomasse, certaines espèces ont la capacité d’absorber des polluants tel que les métaux lourds, les composées azotées et les produits chimiques nocifs. Parmi les genres les plus répondu dans le traitement des eaux on cite : Euglena, Oscillatoria, Chlamydomonas, Scenedesmus, Chlorella, Nitzschia et Navicula, ces genres sont considères comme étant des indicateurs de la pollution des eaux. Ces microorganismes sont divisés en microalgues autotrophes, hétérotrophes et mixotrophes. Les microalgues mixotrophes ont la capacité utiliser à la fois du CO2 atmosphérique pour réaliser la photosynthèse et des composés organiques comme sources de C pour leur .croissance , donc ils peuvent vivre dans des conditions phototrophes et hétérotrophes. Les microalgues autotrophes ont la capacité de réalisé la photosynthèse donc ils consomment le CO2 présent dans les eaux usées et libèrent le O2 ce qui renduit la demande biologique et chimique en oxygène, ainsi de réduire l’émission des gazes à effets de serre. Plus ces microalgues soit qu’ils sont autotrophes ou hétérotrophes on la capacité d’absorber les nutriments comme l’azote et le phosphate inorganique pour leurs croissances, de séquestrer les métaux lourds et la capacité d’éliminer certains microorganismes tel que les bactéries coliformes qui provient des vivant dans les intestins des humains et des animaux leur présence dans l'eau est un indice de pollution fécale ces bactéries se trouvent en grande quantité dans les égouts sanitaires. La culture de ces microalgues ce fait dans les deux types de système de culture soit dans des systèmes fermées généralement dans des photobioréacteurs tubulaires ou dans des systèmes ouverts comme des étangs de stabilisation. Divers études de recherche ont affirmées que la biomasse des microalgues cultivées dans les eaux usées peuvent être récoltées et utilisées comme matières premières pour la production de biocarburants et de biodiesel via l’extraction des lipides, une biomasse pour la production d’énergie , d’alimentation animale mais cette utilisation peut présenter un risque car parfois la biomasse récolté est impropre , et des cellules perturbées par des substances toxiques ou présente des problème de sécurité sanitaire , l’extraction des composés bioactifs et à grande valeur comme les produits pharmaceutiques et cosmétiques ainsi les compléments alimentaires et aussi utilisées comme des engrais/ biofertilisants pour améliorer la croissance des végétaux et d’enrichir les sols pauvre en minéraux. Pour conclure, les microalgues sont des agents de remédiation des eaux par excellence mais ils présent certaine exigence comme ils faut les récoltées une fois que le traitement est terminé pour ne pas tomber dans l’eutrophisation qui est une prolifération rapide des microalgues , ainsi que parmi les défis rencontrés lors du traitement des eaux usées par les microalgues ; les grandes quantités de solides en suspension dans les eaux usées qui peuvent interférer avec la croissance des microalgues, ces solides diminueront la pénétration de la lumière dans les eaux usées ce qui réduit leurs capacité photosynthétique et même la turbidité élevée limite également la capacité de la lumière à traverser l'eau et les microalgues plus profondes ne recevront pas suffisamment de lumière solaire. Plus les techniques de récolte des microalgues qui pose problème financière car le coût énergétique et d’entretien est élevé comme la technique de centrifugation plus des problèmes liés à la propreté de la biomasse (contamination par un agent de floculation pour la technique de floculation) plus l’inefficacité de certains techniques de récolte les microalgues de petite taille comme la sédimentation. A Camporosso dans le nord-ouest de l'Italie, l’entreprise Archimede Ricerche Srl participe à un projet de recherche européen SaltGae qui vise à démontrer les avantages des algues dans le traitement des eaux usées saline de l’industrie agroalimentaire. Cette entreprise est la première entreprise italienne à gérer une usine industrielle de biomasse de microalgues destine à la production des produits cosmétiques naturelles ( huiles, pigments), à l’aquaculture et la production des compléments alimentaire à partir de différents espèces telles que Nannochloropsis, Isochrysis, Tetraselmis et Chaetoceros. Références : -Abdel-Raouf, N., Al-Homaidan, A. A., & Ibraheem, I. B. M. (2012). Microalgae and wastewater treatment. Saudi journal of biological sciences, 19(3), 257-275. - Udaiyappan, A. F. M., Hasan, H. A., Takriff, M. S., & Abdullah, S. R. S. (2017). A review of the potentials, challenges and current status of microalgae biomass applications in industrial wastewater treatment. Journal of Water Process Engineering, 20, 8-21. - Salama, E. S., Kurade, M. B., Abou-Shanab, R. A., El-Dalatony, M. M., Yang, I. S., Min, B., & Jeon, B. H. (2017). Recent progress in microalgal biomass production coupled with wastewater treatment for biofuel generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 79, 1189-1211. uploads/Industriel/ traitement-des-eaux-usees.pdf