Abstract FR:

Une étude pilote de mise au point d'un bioréacteur permettant une aération sans bulles à l'aide de membranes denses en polydiméthylsiloxane est présentée. Deux types de membranes planes en silicone: homogène tramée d'épaisseur 175 [mu]m (SILASTIC) et composite d'épaisseur 15 [mu]m (GFT) ont été testées. Dans un premier temps, la perméabilité à l'oxygène et à l'air des deux membranes, évaluée expérimentalement, a montré des valeurs proches et comparables à celles rapportées dans la littérature. La capacité d'oxygénation en eau claire dans un dispositif pilote à recirculation de liquide a été ensuite déterminée pour une série de conditions d'écoulement dans le module plan. L'exploitation des données conflrIne le fait que la résistance au transfert d'oxygène est localisée principalement dans la couche limite liquide, qui peut être évaluée à l'aide de corrélations prenant en compte les conditions hydrodynamiques. Une corrélation proposée par Yang et Cussler a donné les estimations les plus en accord avec les valeurs expérimentales. Des essais de développement d'un biofilm ont ensuite été effectués, démontrant l'aptitude du dispositif à combiner une aération sans bulles et une fonction support pour les micro-organismes. Parmi les facteurs influençant le niveau de développement du biofilm et son maintien, la nature de la membrane ainsi que les conditions hydrodynamiques jouent un rôle prépondérant. Le rôle des conditions hydrodynamiques sur la dynamique de formation et de détachement du biofilm a été interprété à partir de la contrainte de cisaillement exercée par le liquide en écoulement. Une étude globale d'épuration a finalement été réalisée à l'aide du dispositif sur plus de 30 jours et a démontré la possibilité de développer une capacité d'épuration vis à vis de la pollution carbonée, dont la faible valeur résulte de l'aire spécifique insuffisante du module membranaire.