Abstract FR:

Le but du projet presente dans ce memoire est d'augmenter les capacites de recuperation de cuivre en solution d'un reacteur electrochimique par l'ajout de bacteries ayant pour role de fixer le cuivre en surface de l'electrode. Les capacites de resistance de t. Ferrooxidans au cuivre sont evaluees : la bacterie resiste a 0. 3 m de cuivre et s'adapte jusqu'a des concentrations de 0. 6 m. Cette adaptation est genetique mais a caractere instable. Les capacites de fixation de cuivre en solution de t. Ferrooxidans sont modelisees par la methodologie des plans d'experiences avec cinq parametres (concentration, etat physiologique de la biomasse, temperature, ph, vitesse d'agitation). Le modele montre un maximum de fixation dans le domaine etudie de 0. 75 g cu/g biomasse seche. Des observations au microscope electronique a balayage, associees aux resultats du plan d'experiences permettent de supposer un mecanisme de fixation par precipitation du metal en surface des bacteries. Parallelement, les capacites de fixations du cuivre sont utilisees pour etudier la faisabilite d'un biocapteur avec la bacterie t. Ferrooxidans. La reponse electrochimique etudiee varie lineairement avec la concentration en cuivre dans les gammes 10#-#7 - 10#-#3 m cu ou 10#-#3 - 10#-#1 m cu. La fixation des bacteries sur le carbone active est modelisee par des isothermes de langmuir en fonction du type de carbone et de son etat. Les modeles permettent de determiner la quantite maximale de bacteries pouvant se fixer par gramme de carbone. Un reacteur electrochimique a electrode volumique constituee d'un empilement de grains de carbone active est concu. La modelisation hydrodynamique du reacteur aboutit un ecoulement de type piston avec une dispersion axiale representee par trois reacteurs parfaitement agites continus. La reduction electrochimique du cuivre est ensuite etudiee sans et avec bacteries. Dans le premier cas, les resultats obtenus apres une phase preliminaire d'adsorption du metal en surface du carbone seul sont meilleurs que ceux obtenus sans cette phase d'adsorption. De plus, la presence de bacteries en surface du carbone avant la phase preliminaire d'adsorption semble ameliorer la recuperation de cuivre par rapport au reacteur sans bacteries.