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Vendredi 01 avril 2016 : Thèse de Arthur GAVEAU

Etude des mécanismes de transfert de bactéries déformables en filtration membranaire

La thèse se déroulera le Vendredi 1er avril 2016 à 10h : Campus UPS-Rangueil (Amphi. Concorde Bat. U4 )

- Intitulé de la Thèse :

  • "Etude des mécanismes de transfert de bactéries déformables en filtration membranaire"

- Jury :

  • João CRESPO, Pr, Universidade Nova de Lisboa (NOVA) - Portugal
  • Christelle Wisniewski, Pr, Université de Montpellier
  • Christine LAFFORGUE-BALDAS, MdC, INSA de Toulouse
  • Christine ROQUES, Pr, Université de Toulouse Etienne DAGUE, LAAS, Toulouse
  • Olivier Lorain, Responsable R&D, Polymem SA, Toulouse
  • Christel CAUSSERAND, Pr, Université de Toulouse (Directrice de thèse)

- Résumé :

  • La filtration membranaire est une technique séparative utilisée fréquemment comme procédé permettant de retenir et d ?extraire les microorganismes présents dans un fluide. Le mécanisme de sélectivité classiquement admis dans ce procédé est l’exclusion par la taille.
  • Cependant, nos travaux ont permis de mettre en évidence un transfert de microorganismes à travers la structure poreuse des membranes au cours d ?opérations de filtration, alors que les dimensions des cellules vivantes en suspension sont supérieures au diamètre moyen des pores de la membrane, entrainant une diminution du taux de récolte des microorganismes et une contamination de la phase perméat.
  • Les caractéristiques morphologiques et nanomécaniques des cellules bactériennes sélectionnées pour nos travaux ont été observées et les propriétés du matériau membranaire modèle ont été mesurées. Grâce à ces informations, le transfert des bactéries aux premiers instants d ?une filtration frontale a pu être évalué et le rôle de différents paramètres opératoires appliqués (type de souche bactérienne, composition physico-chimique de fluide filtré, PTM) a pu être commenté. Ainsi, nos résultats ont permis de préciser les mécanismes de sélectivités appliqués aux bactéries à Gram positif et à Gram négatif qui différent du fait des caractéristiques structurales de la paroi bactérienne (épaisseur et élasticité de la couche de peptidoglycane). Enfin, l ?évolution du transfert de cellules vers la phase perméat a également été suivit et la mise en place du dépôt bactérien colmatant à la surface de la membrane a été observé. Le rôle de ce dépôt structuré sur les variations de débit et de transfert a donc pu être mis en évidence pour les trois modèles bactériens sélectionnés. Nos résultats ont permis de définir des conditions critiques (physique, chimique et biologique) pour lesquelles le transfert de cellules bactériennes par déformation est amplifié au cours d’une filtration membranaire frontale.

- Mots Clefs :

  • procédé membranaire, mécanisme de sélectivité, production d ?eau potable, fluide stérile, microfiltration frontale, colmatage, bactéries

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