Équipe MécaFlu - Mécanique des Fluides

Exploitation et suivi d’une lagune à haut rendement algal en traitement des eaux usées

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Mots-clés : Microalgues, Traitement des eaux usées, Biomasse

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Contexte

Dans les stations de traitement des eaux usées conventionnelles, les traitements biologiques permettent un abattement de la matière organique et les matières en suspension. Le traitement des nutriments (phosphore, azote) nécessite soit l’ajout de réactifs, soit l’augmentation de la taille des bioréacteurs et de la dépense énergétique associée, notamment pour l’aération mécanique des suspensions bactériennes (boues activées). Depuis quelques années, la combinaison des algues et des bactéries en vue du traitement des eaux usées fait l’objet d’une attention croissante des scientifiques et des industriels. En effet, par photosynthèse, les microalgues convertissent le CO2 et les nutriments présents dans les eaux usées en biomasse et en O2. En retour, les bactéries utilisent l'oxygène libéré pour leur métabolisme, conduisant à la dégradation des composés organiques et à l'oxydation de l'azote ammoniacal, tout en produisant les nitrates et le CO2 nécessaires aux algues. Ce processus appelé respiration photosynthétique permet donc une économie substantielle d’énergie en remplaçant l’aération mécanique. De plus, les microalgues offrent des possibilités accrues des ressources présentes dans les eaux usées : la biomasse produite présente des teneurs en azote et phosphore la rendant intéressante en tant qu’apport fertilisant en agriculture. Une autre possibilité est la conversion en biocarburant de 3ème génération. A l’échelle industrielle, ce consortium de microalgues et de bactéries peut être mis en œuvre au sein d’une lagune à haut rendement algal. Elle se compose d’un chenal avec une cloison centrale où une roue à aubes entraîne les eaux usées.

Description de la mission

Ce stage propose l’étude d’une lagune combinant microalgues et bactéries avec un suivi du traitement des eaux usées, et la caractérisation et la valorisation de la biomasse produite. Le stagiaire devra s’assurer du bon fonctionnement du pilote au quotidien avec des mesures de paramètres physico-chimiques. Enfin, un protocole de respirométrie sera développé et mis en place par l’étudiant pour caractériser l’activité de la biomasse.

Profil et compétences recherchés

Elève ingénieur ou M2 en génie biologique, ou génie des procédés avec un intérêt pour la biologie. Expérience avec les techniques analytiques. Traitement de données et statistiques. Anglais. Une connaissance théorique et/ou pratique de la culture de microorganismes serait un plus appréciée.

Renseignements

  • Durée et date de début : Stage de 6 mois à compter de janvier-février 2022
  • Lieu : Strasbourg (67) – Laboratoire ICUBE (Equipe Mécanique des Fluides)
  • Gratification : Indemnité de stage fixée par la réglementation
  • Candidature : CV et lettre de motivation à envoyer à : julie.farinacci[at]etu.unistra.fr