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Theses

Applications de l'analyse d'image à la caractérisation de la microfaune de stations d'épuration des eaux usées

Résumé : Dans une station d'épuration d'eaux usées par des boues activées on trouve un écosystème formé en majeure partie par des bactéries, protozoaires et métazoaires. Les bactéries s'agglomèrent sous la forme de flocs qui sont formés par des bactéries filamenteuses et par les exopolymères produits par les bactéries zoogléales. Un déséquilibre de concentration entre ces deux groupes de bactéries cause des dysfonctionnements tel que le bulking filamenteux et le floc dit "tête d'épingle. Les espèces de protozoaires présents sont sensibles aux variations du procédé, ce qui fait de bons indicateurs de l'état de la station. Afin d'automatiser les tâches de quantification de ces espèces, deux procédures par analyse d'image ont été mises en place pour le comptage des filaments et des caractéristiques morphologiques des flocs (FlocMorph v.2) et pour l'identification et comptage des protozoaires (ProtoRec v.3). Le suivi d'une grande station urbaine (Nancy-Maxéville, 350 000 équivalent-habitants) ainsi que des analyses sur 11 autres stations en France et au Portugal nous ont permis de valider la procédure FlochMorph v.2 et de détecter les situations de crise (bulking, défloculation). En complément des expériences sur réacteur pilote ont été réalisées. Sur le réacteur pilote parfaitement agité (RPA), l'effet du volume du décanteur ainsi que de la température sur le comportement des bactéries a été mis en évidence. Des longueurs plus importantes de bactéries filamenteuses ont été observées pendant la période la plus froide et pendant le bulking. La comparaison du RPA avec un réacteur canal (RC) a démontré la stabilité plus importante de ce dernier par rapport au développement du bulking et de la morphologie des flocs. Des analyses multiparamétriques ont montré que l'Indice de Mohlman est une fonction de la longueur totale et du nombre de filaments et du diamètre équivalent des flocs. Les résultats obtenus par ProtoRec v.3 sont satisfaisants puisque l'on a obtenu des indices de reconnaissance moyens de 72% pour les espèces et au dessus de 80% pour les groupes de protozoaires. Ces outils permettent de remplacer des opérations manuelles délicates et fastidieuses réalisées par des experts, et leur implantation sur site est rapidement envisageable.
Document type :
Theses
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https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01750331
Contributor : Thèses Ul <>
Submitted on : Thursday, March 29, 2018 - 12:43:12 PM
Last modification on : Thursday, January 31, 2019 - 1:27:52 AM

File

INPL_T_2001_DA_MOTTA_M.pdf
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  • HAL Id : tel-01750331, version 1

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Citation

Mauricio Alves Da Motta Sobrinho. Applications de l'analyse d'image à la caractérisation de la microfaune de stations d'épuration des eaux usées. Alimentation et Nutrition. Institut National Polytechnique de Lorraine, 2001. Français. ⟨NNT : 2001INPL565N⟩. ⟨tel-01750331⟩

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