Elimination des composés organiques volatils hydrophobes par couplage de l’absorption dans un solvant et la biocatalyse par des enzymes réticulées

Abstract

Ce travail a pour objectif l’étude de la faisabilité d’un nouveau procédé hybride pour le traitement des composés organiques volatils (COVs). Il s’agit de combinaison de l’absorption des COVs dans une phase organique en vue de réduire leur concentration et de leur biodégradation enzymatique au sein de cette même phase organique, par des peroxydases immobilisées. La peroxydase extraite de navet de Brassica rapa a été immobilisée sous forme d’agrégats d’enzymes (cross-linked enzymes (CLEAs)). Les BRP-CLEAs produits retiennent 42% de l’activité de l’enzyme brute. Ils sont caractérisés par une stabilité opérationnelle pour de larges gammes de température et de pH, ainsi que par une très bonne stabilité permettant leur stockage jusqu'à 3 mois. Dans les milieux non-aqueux, ces derniers ont montré une bonne tolérance aux solvants organiques hydrophobes tels que les huiles de silicone. L’étape de l’absorption des COVs a été effectuée dans l’huile de silicone PDMS 47V20. La capacité de l’absorption de ce solvant vis-à-vis de deux COVs (toluène, 2- chlorophénol) a été évaluée en estimant le coefficient de partage (PDMS /gaz) qui a été trouvé très inférieur à sa valeur dans l’eau. Sur le plan pratique, les BRP-CLEAs ont montré une bonne capacité pour la biodégradation du phénol, du 2-CP et du toluène après leur absorption dans le PDMS 47V20. Les rendements trouvés ont été de : - 71% pour le phénol à une concentration de 60 mg.L-1 pour un temps de contact de 60 minutes ; - 70% pour le 2-CP à une concentration initiale 80 mg.L-1 et 100 minutes de temps de contact ; - 51% pour le toluène à une concentration initiale de 260 mg.L-1 et 4 heures de temps de contact.