Dégradation microbienne de pétrole
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour mettre en oeuvre la dégradation microbienne de pétrole brut, de diverses fractions d'huiles, de déchets et résidus huileux, de biphényles polychlorés et d'autres substances contaminantes organiques. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil
et un procédé pour efficacement réaliser la dégradation microbienne de substances contaminantes polluantes.
Le nettoyage de l'environnement est de la
plus grande importance dans le monde d'aujourd'hui. La pollution de l'air, de l'eau et de la terre sont les problèmes principaux que doivent tenter de résoudre les techniciens actuels. Bien que l'on ait inventé de nombreuses compositions et techniques pour porter remède
à ces inconvénients, comme la question du nettoyage des matières résiduaires et des effluents industriels, on
n'a que peu progressé vers une solution économiquement réalisable et acceptable du point de vue commercial.
Les brevets des E.U.A. n[deg.] 3.769.164, 3.779.866, 3.870.599,
3.871.956 et 3.856.557 décrivent des procédés pour dégrader divers contaminants et polluants organiques en faisant appel à des couches de microorganismes non pathogènes et utilisant des hydrocarbures. Cette technique
est acceptée à l'heure actuelle et même généralement reconnue comme étant un moyen efficace et économiquement attrayant de résoudre le problème de répandage d'huile et de contamination par des effluents industriels.
Selon l'une de ses caractéristiques, la présente invention a pour objet un appareil pour efficacement mettre en oeuvre le procédé de dégradation microbienne de divers polluants organiques, comme le pétrole, les résidus huileux, les diphényles polychlorés et analogues.
La présente invention a aussi pour objet un procédé pour efficacement opérer la dégradation microbienne de substances contaminantes d'une manière efficiente et relativement simple.
L'invention a encore pour objet un procédé
et une installation pour la dégradation rapide de divers polluants organiques.
Ces objets ainsi que d'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement aux spécialistes de la technique à la lecture
de la description qui suit, faite en référence aux dessins ci-annexés.
Conformément à la présente invention, on a trouvé qu'un système à réservoirs multiples comprenant
une pluralité de réservoirs interreliés à l'aide d'une tuyauterie appropriée pour assurer une aération convenable et équipés de pompes pour le transfert de matière eflluente d'un réservoir au suivant, pouvait être
utilisé pour efficacement solutionner les problèmes susmentionnés. Conformément à l'invention, on peut aussi utiliser un seul réservoir pour le nettoyage de polluants contenus dans des récipients fermés, tels que, par exemple, des cales de pétroliers ou des réservoirs d'emmagasinage contenant du pétrole brut, des fractions lourdes
de goudron, des asphaltes, des résidus d'huile brute visqueux ou d'autres polluants organiques ou pétrochimiques.
La présente invention sera à présent plus clairement comprise et plus clairement expliquée à l'aide des dessins qui suivent et qui ne font qu'illustrer seulement la présente invention en ne la limitant
en aucune manière et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'une installation de dégradation microbienne contenant six réservoirs;
- la figure 2 est une vue de dessus schématique de l'installation de dégradation microbienne représentée sur la figure 1 ; et
- la figure 3 est une vue schématique d'une autre forme de réalisation de l'installation de dégradation microbienne contenant deux réservoirs et leur équipement associé.
En se référant à présent aux dessins, sur lesquels les mêmes notations de référence sont utilisées
dans les diverses figures pour désigner les mêmes éléments, on voit que l'installation de dégradation microbienne représentée sur les figures 1 et 2 comprend des réservoirs 1, 2, 3, 4, 5 et 6 sous forme d'unités de base. Ces réservoirs peuvent être réalisés en n'importe quelle matière appropriée, par exemple, en des métaux qui ne portent pas préjudice à l'action de dégradation microbienne, comme
en aluminium ou .en acier inoxydable, en verre ou en une résine synthétique, telle que le polystyrène, une résine d'acrylonitrile-butadiène-styrène, le polyéthylène et analogues. Au surplus, les réservoirs peuvent être constitués de bassins naturels ou artificiels, de réceptacles en terre, en métal ou en béton, garnis au besoin, par exemple, d'une résine synthétique ou de toute autre structure de stockage ou de retenue commode. Bien que les dessins anne-
<EMI ID=1.1> respectivement, il faut bien comprendre que le nombre
de réservoirs et des moyens servant de réservoir peuvent varier selon les conditions opératoires et la nature
de la matière à dégrader si bien que, à titre de proposition générale, on peut dire qu'un système à réservoirs multiples, c'est-à-dire comprenant une pluralité de réservoirs individuels, est utilisé conformément à la présente invention et que le nombre spécifique de ces réservoirs ne dépend seulement que des résultats que l'on souhaite obtenir.
Un compresseur à air 12 fournit de l'air à travers les vannes 15 dans la conduite d'air 13 afin d'alimenter les conduites à air individuelles 14 à travers les vannes 16 de chacun des réservoirs 1, 2, 3, 4, 5 et 6, selon les besoins ou selon les souhaits. Cette aération fournit l'action de mélange nécessaire au processus de dégradation microbienne. Le moyen de pompage 11 est prévu pour transférer de la matière de réservoir en réservoir
à travers les conduites 10. Un moyen de drainage 17 est prévu au fond de chaque réservoir pour enlever la masse cellulaire obtenue aussi bien que toute eau résiduelle, tout effluent résiduel et analogues. L'effluent à traiter est introduit dans le réservoir 1 par la conduite 18 et les microorganismes sont soit ajoutés par la même conduite à partir du réservoir d'alimentation 19 par la vanne 20, soit introduits indépendamment de cette conduite 18 par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation séparée.
En utilisant le système à réservoir représenté sur les figures 1 et 2 à titre d'exemple illustratif spécifique, il faut faire remarquer que le réservoir 1 qui peut posséder n'importe quelle contenance voulue souhaitée, est chargé d'un mélange comprenant 25% en volume de contaminants organiques, y compris de l'huile, des émulsifs, un bioxyde et un algicide, et 75% en volume d'eau. L'aération est amorcée par la conduite 14 et
<EMI ID=2.1>
pension de souches de microorganismes non pathogènes, utilisant de l'hydrocarbure, producteurs d'une masse cellulaire. Les microorganismes sont introduits dans le réservoir 1 sous la forme d'un mélange aqueux qui comprend des sources d'azote et de phosphore, par exemple des protéines de graines de coton et des sels inorganiques d'azote et de phosphore. Le procédé est mis en oeuvre à la température ambiante. La dégradation des polluants organiques est admise à se poursuivre dans le réservoir 1 pendant environ 60 heures.
Au bout des 60 heures en question, le mélange est transféré dans le réservoir 2 qui contient une égale quantité d'eau, en assurant ainsi une dilution d'environ
<EMI ID=3.1>
bienne est admise à se poursuivre dans le réservoir 2 pendant 36 heures, c'est-à-dire pendant une durée totale de
96 heures (environ 4 jours). Il est seulement nécessaire de poursuivre l'aération dans le réservoir spécifique où la dégradation est en train de s'opérer et les vannes 15 et 16 sont équipées de conduites 13 et 14 pour arrêter
ou tolérer l'écoulement d'air dans un quelconque réservoir particulier. Normalement, on fait appel à l'air ambiant pour réaliser l'aération mais il est très pensable d'utiliser, par exemple, de l'oxygène ou de l'air contenant des hydrocarbures. La masse cellulaire formée dans le réservoir 1 décante et cette masse peut être enlevée mécaniquement, par exemple, en purgeant le réservoir 1 et en permettant
à la masse cellulaire d'être éliminée par lavage à travers le drain 17 ou simplement en l'épuisant après le pompage de l'effluent dans le réservoir 2.
Au bout des 96 heures, approximativement 50% du mélange résultant dans le réservoir 2 est transféré dans un égal volume d'eau contenue dans le réservoir 3.
On laisse la dégradation se poursuivre dans le réservoir 3 pendant 24 heures supplémentaires pendant une durée totale de 120 heures environ, soit approximativement 5 jours. Les extraits à l'hexane prélevés du réservoir 3 montrent qu'il n'y a plus d'huile présente dans ce réservoir après une durée de dégradation de 5 jours.
<EMI ID=4.1>
le réservoir 3 sont transférés dans un égal volume d'eau contenue dans le réservoir 4 et on transfère également le mélange subsistant dans le réservoir 2 dans le mélange subsistant dans le réservoir 3. Par conséquent, à ce moment, les réservoirs 3 et 4 contiennent tous deux approximativement la même quantité de mélange. On laisse la dégradation se poursuivre dans les réservoirs 3 et 4 pendant environ 12 heures, la durée totale étant alors de 5 1/2 jours.
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du volume du réservoir 4 sont transférés dans un volume approximativement égal d'eau contenue dans le réservoir 5
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réservoir 3 sont transférés dans le mélange qui subsiste dans le réservoir 4. Le réservoir 5 contient le filtre 21. Le filtre 21 est un filtre de recyclage, par exemple contenant du sable et du gravier, qui sert à enlever tous solides de l'eau traitée, de façon à la clarifier. La durée de séjour dans le réservoir 5 contenant le filtre de recyclage 21 est d'environ 12 heures, ce qui représente maintenant une durée totale d'approximativement 144 heures (six jours).
Après 144 heures de traitement, l'eau filtrée
et propre peut être déchargée, si on le souhaite, par exemple, dans un lac ou un cours d'eau. Le réservoir 6 peut être ce lac ou ce cours d'eau ou bien ce réservoir 6 peut être un véritable réservoir de retenue. Au bout de
144 heures, le mélange subsistant dans le réservoir 3
est transféré dans le réservoir 4 et une quantité appropriée de mélange est transférée dans le réservoir 5 pour être amenée à circuler à travers le filtre 21. Après avoir subsisté dans le réservoir 5 pendant environ 12 heures,
le produit sortant propre est transféré dans le réservoir 6 ou est déchargé, selon qu'on le souhaite, et le mélange résiduel dans le réservoir 4 est transféré dans le réservoir 5 afin d'être amené à circulera travers le filtre.
Au bout de 168 heures (sep� jours), tout le mélange a passé à travers le filtre dans le réservoir 5 et peut être déchargé si on le souhaite. Par conséquent, au bout d'approximativement 7 jours, le mélange pollué introduit dans le réservoir 1 a été complètement dégradé et transformé en
eau propre que l'on peut réutiliser, recycler ou décharger dans n'importe quelle masse d'eau naturelle. Les poissons, la vie benthique, la vie microscopique et les plantes aquatiques placées dans le réservoir 6 croissent, survivent
et prolifèrent d'une manière naturelle, indiquant ainsi que l'eau polluée a été dégradée en un milieu écologiquement propre et habitable, grâce au traitement qu'il a subi dans l'installation de dégradation microbienne décrite plus haut.
On peut réaliser le procédé de manière discontinue de la manière décrite plus haut. On peut aussi effectuer le procédé de manière continue, en ce sens que
de l'eau contenant des substances polluantes supplémentairespeut être ajoutée au réservoir 1 après avoir vidé ce dernier au cours d'un cycle de fonctionnement précédent.
Les réservoirs représentés sur les dessins peuvent être
de petites dimensions et avoir une capacité, par exemple, d'approximativement 100 à 200 litres, ou bien ce peuvent être des réservoirs de très grandes dimensions, comme les réservoirs de stockage que l'on trouve dans l'industrie
et possédant une contenance de dizaines ou de centaines
de milliers de litres. Dans chaque cas, les principes décrits dans le présent mémoire demeurent identiques. La
durée de séjour dans chaque réservoir et la durée de transfert d'un réservoir à l'autre peuvent varier en fonction
de la nature des polluants à dégrader, des dimensions des réservoirs et des microorganismes particuliers mis en oeuvre.
La figure 3 représente une installation de dégradation microbienne mobile comprenant fondamentalement deux réservoirs. Le premier réservoir comprend les réservoirs 30A, 30B et 30Ç qui permettent une opération continue, étant donné que la dégradation dans cette installation est destinée à se dérouler pendant trois jours dans le premier réservoir et pendant un jour dans le second réservoir 31.
Le réservoir 31 peut être destiné à recevoir l'effluent de plus d'une série de premiers réservoirs, si cela se révèle nécessaire ou souhaitable. L'effluent à dégrader pénètre dans le sous-réservoir 30A, par exemple, à l'aide d'une conduite 30B et à travers la vanne 46 et la conduite 45. De manière similaire, des vannes 46 et des conduites 45 équipent les sous-réservoirs 30B et 30C afin d'y permettre l'entrée d'effluents lorsque cela se révèle approprié.
Le mélange contenant les microorganismes dégradateurs,
et comprenant des sources nutritives appropriées, est introduit dans le dispositif d'alimentation 32 à travers la vanne 34 à partir du réservoir d'alimentation 33.
On peut aussi ajouter directement les microorganismes
aux réservoirs 30A, 30B et 30C, au moment approprié. L'aération est assurée à l'aide d'un compresseur d'air 35 ou de toute autre source convenable, à travers la conduite d'air 36 par l'intermédiaire des vannes 37 et des conduites de sortie d'air 38 qui comprennent des tuyaux contenant des trous pour émettre l'air sous la surface
du liquide afin d'assurer l'aération et le mélange de la matière à dégrader. On peut aussi se servir de moyens d'agitation, non représentés, pour obtenir une turbulence suffisante et un mélange convenable ainsi qu'une aération d'oxygène à la surface du liquide et de l'air ambiant.
La conduite 39 relie chaque réservoir au réservoir 31 et sert à permettre le pompage de l'effluent dégradé à l'aide de la pompe 40 des réservoirs 30A, 30B et 30C dans le réservoir 31. Un filtre connecté en série 41 peut être utilisé pour enlever tous les solides en suspension de l'effluent dégradé, mais cette forme de réalisation est facultative et est fonction des circonstances. La conduite 42 est prévue dans le réservoir 31 pour transporter l'effluent propre afin de le décharger à l'aide de la pompe 43. Un filtre 44 est utilisé en série sur cette conduite pour éliminer tous solides en suspension,
par exemple, de la masse cellulaire résiduelle, avant
de procéder à la décharge de l'eau dans, par exemple,
une rivière ou un fleuve. Bien que l'effluent soit
à ce moment exempt des polluants contaminants dans la matière telle qu'elle pénètre dans la conduite d'entrée 32, il est néanmoins préférable d'utiliser un filtre 44 pour obtenir une clarification et un effluent dégradé plus esthétiquement plaisant.
Bien que l'installation représentée sur la figure 3 soit représentée comme étant positionnée sur une remorque de camion 25, il faut bien comprendre que
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sur des patins ou bien on peut la réaliser sous forme d'installation permanente. Les réservoirs 30A, 30B, 30C
et 31 peuvent être réalisés, par exemple, sous la forme
de trous dans le sol garnis d'une matière appropriée.
La masse cellulaire produite au cours du processus de dégradation est enlevée par les vannes 50,
étant donné qu'elle tend à décanter au fond de chaque réservoir lorsque l'aération ou l'agitation est interrompue. On peut aussi évacuer la masse cellulaire de chaque réservoir par pompage.
Le fonctionnement de l'installation représentée sur la figure 3 s'effectue de manière continue en remplissant le réservoir 30A de la matière à dégrader, diluée,
si cela se révèle nécessaire, à l'aide d'une entrée d'eau
(non représentée); la dilution peut aussi s'effectuer dans un réservoir situé en amont de la conduite d'alimentation 32, qui est indépendant du système de dégradation microbienne conforme à l'invention. L'eau utilisée pour la dilution
peut être recyclée à partir de la sortie de l'installation
de dégradation microbienne conforme à l'invention ou bien
on peut, à cette fin, se servir d'eau fraîche. Le mélange
de microorganismes est introduit dans le réservoir 30A
et l'aération ou l'agitation du mélange est ensuite amorcée.
Au début du second jour, on ajoute de l'effluent au réservoir 30B par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation 32 à partir, par exemple, d'un réservoir de stockage extérieur
au système et on y amorce la dégradation microbienne. De manière similaire, l'effluent est ajouté au réservoir 30C
au début du troisième jour et la dégradation y est entamée.
Les dégradations se déroulent dans chacun des réservoirs
30A, 30B et 30C pendant trois jours. Par conséquent, au début du quatrième jour, la plus grande partie de l'effluent dégradé est transférée du réservoir 30A au réservoir 31 pour
y subir un polissage final et y subsiste pendant un jour; des microorganismes supplémentaires et des substances nutritives supplémentaires, aussi bien que de l'eau (pour dilution) peuvent être introduits dans le réservoir 31, si cela se
révèle nécessaire ou souhaitable. On recharge le réservoir 30A d'effluent frais après avoir sorti la masse cellulaire de ce réservoir 30A et, au début du cinquième jour, l'effluent est déchargé du réservoir 31, si bien que l'effluent dégradé du réservoir 32 est transporté vers le réservoir 31 pour y
subir un polissage final et une dégradation finale d'une durée de 1 jour. En même temps, de l'effluent frais est ajouté au réservoir 32 pour y subir une dégradation d'une durée de 3 jour:
D'une manière similaire, de l'effluent frais à dégrader est ajouté chaque jour aux réservoirs 30A, 30B ou 30C pour y subir une durée de séjour de 3 jours et chaque jour, l'effluent dégradé du réservoir 30A, du réservoir 30B et du réservoir 30C est transféré vers le réservoir 31 à partir duquel il est déchargé après y avoir séjourné un jour. De cette manière, on a obtenu un système travaillant en continu. dont la capacité peut être réglée selon les besoins de l'utilisateur par un choix approprié de la dimension des réservoirs. Par exemple, le système représenté sur la figure 3 peut être utilisé pour dégrader un
<EMI ID=8.1>
d'huile) au débit de 3.780 litres par jour en utilisant
des réservoirs 30A, 30B et 30C d'une capacité de 11.340 litres chacun (afin de pouvoir assurer la capacité de dilution nécessaire et d'assurer également l'existence d'un facteur de sécurité) et le réservoir 31 d'une capacité de
11.340 litres à 37.800 litres, cette dernière étant utilisée si l'on fait appel à plus d'une série de réservoirs 30A,
30B et 30C dans le systèmeo
Le procédé'conforme à la présente invention
est efficace pour dégrader du pétrole aussi bien que d'autres déchets industriels en général, comme des effluents provenant des industries de préparation ou de conserves alimentaires, de papeteries, d'industries laitières et d'industries chimiques déchargeant des solvants, des plastifiants, des alcools, des aldéhydes, des cétones, des acides organiques, des composés phénoliques et d'autres substances cycliques dans l'en-
<EMI ID=9.1>
dans le présent mémoire, sert à désigner le pétrole brut aussi bien que des fractions de pétrole et des produits dérivés du pétrole, comme des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, des alcools, des aldéhydes, des cétones, des acides organiques, des phénols, des naphtalènes, des phénanthrènes, des anthracènes, des esters, etc.. Par conséquent, le terme "pétrole" tel qu'utilisé dans le présent mémoire désigne de manière tout à fait générale des composés organiques contenant du carbone, y compris des alcanes à chaîne droite ou à chaîne ramifiée (comprenant également des paraffines de divers poids moléculaires) et d'autres composés aliphatiques (comprenant également des alicycliques comme le cyclohexane), aussi bien que des composés aromatiques hétérocycliques et carboxycycliques.
Le procédé conforme à la présente invention est un procédé purement biologique conformément auquel des bactéries choisies, des actinomycètes, des levures et des champignons filamenteux décomposent le pétrole brut, les résidus huileux et d'autres contaminants organiques et convertissent ces polluants en cellules vivantes non toxiques et comestibles. Selon les microorganismes particuliers mis en oeuvre, le procédé selon la présente invention peut également être utilisé pour dégrader microbiennement des diphényles polychlorés (PCBs), dont on a constaté l'existence permanente, à titre de contaminants, dans l'environnement, aussi bien que de polluants organiques similaires.
Les microorganismes suivants, pleinement décrits dans les brevets des E.U.A. n[deg.] 3.769.164 et 3.856.667, peuvent être utilisés pour le fonctionnement de l'installation de dégradation microbienne conforme à l'invention:
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
Ces souches de microorganismes ont toutes été déposées à l'American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, E.U.A.
Un autre microorganisme qui est également déposé à l'heure actuelle à l'American Type Culture Collection,
dont on a constaté le caractère extrêmement avantageux en rapport avec la dégradation conforme à l'invention, est le Penicillium sp. ATCC 20369. Cette souche isolée de la partie interne d'une noix de coco, est supposée être une variante
de Penicillium waksmani.
Ces microorganismes peuvent être utilisés soit seuls, soit en divers mélanges de deux ou plusieurs pour la mise en oeuvre du procédé de dégradation et le mélange particulier des microorganismes utilisés est déterminé par un procédé d'essai routinier que l'on peut effectuer, par exemple, dans des flacons sur un agitateur de laboratoire classique.
Le mélange particulier des microorganismes utilisés dépendra, évidemment, de la nature des contaminants contenus dans l'eau polluée.
Les microorganismes ou le mélange de microorganismes est avantageusement ajouté à l'installation de dégradation microbienne sous la forme d'une suspension
<EMI ID=12.1>
volume par rapport à la solution aqueuse contenue dans le premier réservoir. Un milieu nutritif équilibré, comprenant des substances nutritives inorganiques azotées et phosphorées, est avantageusement prévu pour les microorganismes mis en oeuvre. Etant donné que les additifs utilisés proviennent de sources agricoles et forestières, ils sont sûrs et non toxiques. Un milieu nutritif typique incorporé à la suspension de microorganismes est le suivant:
<EMI ID=13.1>
Par conséquent, comme source d'azote, on peut utiliser divers types de sels ou de composés organiques ou inorganiques, comme de l'urée ou des sels d'ammonium, comme le chlorure d'ammonium, le sulfate d'ammonium, le nitrate d'ammonium, le phosphate d'ammonium, etc, ou un ou plusieurs aminoacides ou protéines brutes en mélange combiné ou des substances naturelles contenant de l'azote, comme de la liqueur de macération de mais, des protéines de graines
de coton, de l'extrait de levure, de l'extrait de viande,
de la farine de poisson, de la peptone, du bouillon, des hydrolysats de caséine, de l'huile d'arachide, des produits solubles de poisson, des extraits de son de riz, etc.
Ces substances peuvent être utilisées telles ou en combinaison de deux ou de plus de deux de ces matières.
Des composés inorganiques que l'on peut utiliser comme substances additives comprennent le sulfate de magnésium, le sulfate de sodium, le phosphate dihydrogéné de potassium, le phosphate monohydrogéné de potassium, le sulfate de fer ou d'autres sels de fer, comme le trichlorure ferrique, le chlorure de manganèse, le chlorure de calcium, le chlorure de sodium, le nitrate d'ammonium, etc..
Par conséquent, on peut voir que le procédé entier est sûr et non toxique, étant donné que les microorganismes eux-mêmes, aussi bien que les substances nutritives
<EMI ID=14.1>
des animaux ou du poisson.
Bien qu'il soit préférable d'effectuer le procédé à la température ambiante, on peut appliquer ce procédé à partir d'une température juste supérieure à la température de congélation (environ 4[deg.]C) jusqu'à une température d'environ 37 à 39[deg.]C, en fonction de la nature des microorganismes mis en oeuvre. Bien évidemment, une dégradation complète peut demander Un temps de plus en plus long avec une température de plus en plus basse. Il n'est pas nécessaire d'utiliser une suspension de microorganismes, comme on l'a décrite plus haut et des microorganismes peuvent être ajoutés au premier réservoir sous la forme d'une mousse ou sous une forme pulvérulente ou en granules, avec les substances nutritives ajoutées.
L'aération du milieu de dégradation à l'intérieur des réservoirs est habituellement suffisante pour assurer l'existence d'une action d'agitation convenable; cependant, il est tout à fait possible d'incorporer des agitateurs aux réservoirs afin de faciliter et d'accélérer l'action de dégradation des microorganismes. Une
autre façon encore d'accélérer l'action de dégradation consiste à ajouter des cultures de microorganismes supplémentaires et divers agents nutritifs supplémentaires au réservoir suivant ou aux réservoirs suivants après le transfert du mélange d'un réservoir au suivant. La masse cellulaire qui résulte de l'action de dégradation est mécaniquement enlevée du réservoir après le transfert hors de ce dernier du mélange de dégradation. Fondamentalement, ceci peut s'effectuer par pompage ou purge, selon la dimension des réservoirs.
En tout cas, le résultat final de l'invention consiste dans la transformation d'eau sale et polluée en
une eau claire qui peut être déchargée et remise en circulation si on le souhaite, l'eau ainsi déchargée répondant aux normes imposées à la qualité de l'eau par le Gouvernement des E.U.A.
Les exemples qui suivent illustrent la présente invention sans pour autant limiter cette dernière.
EXEMPLE 1
En utilisant une installation de dégradation microbienne contenant deux réservoirs et un filtre en série monté en aval du second réservoir, on a introduit le mélange suivant dans le premier réservoir du système en question:
6 litres d'effluent dégradé d'un essai
antérieur (recyclé)
16 litres d'eau de robinet vieille
16 litres d'effluent huileux industriel
2 litres d'une suspension contenant Penicillium <EMI ID=15.1> aqueux de sels
40 litres au total
<EMI ID=16.1>
de sels marins Dayno et 0,1 g de protéines de graines de coton dans 1.000 ml d'eau de robinet.
On a assuré l'aération du réservoir 1 et on a permis à la dégradation microbienne de se dérouler pendant
72 heures. On a observé la croissance d'une importante masse cellulaire après plusieurs heures et on a constaté que la quantité de masse cellulaire continuait à s'accroître avec le temps. Après 72 heures, on a arrêté le débit d'air dans le réservoir 1 et on a pompé 31 litres de la matière dégradée dans le réservoir 2 contenant 40 litres d'eau de robinet vieillie. On a également introduit une suspension de 0,5 1 de Candida lipolytica ATCC 20362, de 0,5 1 de Saccharomyces cerevisiae ATCC 20252 et de 40,0 g du mélange de sels susmentionnés dans le réservoir 2 et on y a amorcé l'aération.
On a enlevé par le drain inférieur les 9 litres de résidus demeurant dans le réservoir 1, principalement constitués d'une masse cellulaire. La dégradation ou l'affinage
de l'effluent dans le réservoir 2 a été poursuivi pendant
24 heures et on a ensuite fait passer l'effluent .traité
à travers un filtre de sable et de gravier afin d'obtenir une eau claire supportant la vie marine.
EXEMPLE 2
On a rempli le premier réservoir de l'installation de dégradation microbienne comprenant deux réservoirs, à l'aide du mélange suivant:
22 litres d'eau de robinet vieille
16 litres d'effluent huileux industriel
2 litres d'une suspension contenant Pénicillium sp,
BI 3005 ATCC 20369, et 142,2 g d'une solution aqueuse du mélange de sels décrit à l'exemple 1.
40 litres au total.
On a assuré l'aération dans le réservoir 1
et on a toléré que la dégradation microbienne se déroulât pendant 72 heures. On a observé une importante croissance de masse cellulaire après plusieurs heures, la quantité de masse cellulaire continuant de s'accroître avec le temps. Après 72 heures, on a arrêté le débit d'air dans le réservoir 1 et on a pompé 31 litres de la matière dégradée dans le réservoir 2 contenant 40 litres d'eau de robinet vieille. Dans le réservoir 2 on a également introduit une suspension de 0,5 litre de Candida lipolytica ATCC 20362 et 0,5 1 de Saccharomyces cerevisiae ATCC 20252 afin d'obtenir un volume final de 72 litres et on a entamé l'aération dans le réservoir 2. Après 21 heures, on a pompé 34 litres de l'effluent traité du réservoir 2 dans un réservoir contenant un filtre de recyclage ainsi que 36 litres d'eau de robinet vieille.
On a poursuivi la filtration pendant 48 heures et on a ajouté 34 litres de l'eau claire obtenue à un bac à poissons. On a ensuite pompé 32 litres de l'effluent traité résiduel du réservoir 2 dans le réservoir contenant le filtre de recyclage et, après 24 heures, on les a également ajoutés au bac à poissons. L'effluent dégradé a poursuivi de supporter la vie des poissons et des plantes pendant des mois ensuite.
EXEMPLE 3
Au cours de divers essais, différents mélanges de Candida lipolytica 2002, 2003, 2004 et 2005 ont été ajoutés à un premier réservoir d'une installation pilote contenant 40 litres d'un mélange d'eau et d'un effluent d'huile résiduiaire d'un laminoir d'aluminium. On a ajouté les microorganismes au réservoir (en une proportion de 2%
en volume par rapport au volume du mélange à dégrader) sous forme d'un mélange en suspension et contenant des protéines de graines de coton et des sels inorganiques d'azote et de phosphore. On a assuré l'aération du mélange dans le réservoir et on a toléré la poursuite de la dégradation pendant approximativement 60 heures à la température amibiante. Au bout de 60 heures, on a transféré le mélange dans un second réservoir contenant une égale quantité d'eau, de façon à obtenir une dilution d'environ 50%. On a poursuivi l'aération et on a permis à la dégradation microbienne de se poursuivre dans le second réservoir pendant 36 heures, soit au total
<EMI ID=17.1> réservoir ont été transférés dans un égal volume d'eau contenue dans un troisième réservoir. On a également
laissé la dégradation se poursuivre dans le troisième réservoir pendant 24 heures supplémentaires, c'est-à-
dire que la durée totale de la dégradation était d'environ 120 heures soit approximativement 5 jours. Des extraits hexaniques prélevés du troisième réservoir ont montré
qu'il n'y avait plus d'huile présente dans ce dernier,
après la période de dégradation de 5 jours. Le mélange
dans le troisième réservoir a ensuite été amené à circuler
à travers un filtre, afin d'éliminer tous solides, comme
des fragments de masse cellulaire, de l'effluent traité. L'eau ainsi obtenue était propre et sûre vis-à-vis de la
vie marine et pouvait être déchargée dans un lac ou un fleuve, si on le souhaitait. Les poissons, la vie benthique, la vie microscopique et la vie des plantes aquatiques placées dans l'effluent dégradé propre obtenu étaient bien soutenus, les organismes vivants en question croissant, survivant et proliférant de façon naturelle, indiquant'par là que l'eau polluée avait été dégradée en un milieu écologiquement propre et habitable.
On a répété l'expérience ci-dessus avec divers effluents résiduaires, en utilisant chacun des microorganismes du type Candida lipolytica conformes à l'invention, aussi bien que des mélanges de deux, trois ou des quatre organismes,
en obtenant chaque fois le même résultat.
EXEMPLE 4
On a effectué.un essai de nettoyage d'huile répandue à l'extérieur sur la côte est de l'Etat de Virginie aux E.U.A. On avait choisi pour ce faire deux lagunes.
La lagune d'essai était grosso modo circulaire et avait
un diamètre d'environ 23 mètres et une gorge d'environ
3,65 mètres. Le diamètre variait quelque peu avec la
marée. Le lit d'essai était constitué d'un châssis de panneaux formant carré de 2,44 m x 2,44 m, les panneaux
étant des panneaux de 2,5 x 30,5 cm avec des moyens de flottation sur les côtés. La lagune témoin avait une
largeur d'environ 30,5 mètres et avait une gorge d'une largeur d'environ 6,10 m. Les deux lagunes, séparées d'environ 107 m de terre étaient des endroits d'essai idéaux.
On a versé du pétrole brut (3,1 litres) à la fois dans
le lit d'essai et dans le lit témoin.
On a ajouté une suspension de Candida lipolytica
2005 ATCC 20255 à environ 3,2 kg de paille, 1,4 kg de bagasse et environ 2 kg de protéines de graines de coton. On a répandu le mélange dans le lit d'essai. On a laissé le lit témoin avec l'huile ajoutée intact.
On a vérifié le lit d'essai et le lit témoin
3 jours plus tard. L'huile dans le lit d'essai était sensiblement complètement dégradée. L'huile dans le lit témoin était demeurée sensiblement inchangée. Les échantillons prélevés des lits ont révélé la présence de protozoaires dans l'échantillon provenant du lit d'essai, mais pas dans l'échantillon provenant du lit témoin. Il existait également des algues vertes microscopiques dans l'échantillon d'essai mais pas dans l'échantillon témoin.
Le sixième jour, l'huile dans le lit d'essai
<EMI ID=18.1>
qu'il n'y avait sensiblement pas eu de changement dans le lit témoin. Ici également, des échantillons prélevés des lits ont révélé la présence d'algues vertes microscopiques
et de protozoaires dans l'échantillon de lit d'essai
mais pas dans l'échantillon de lit témoin.
Par conséquent, l'huile dans le lit d'essai était sensiblement dégradée et la vie marine était une
fois encore abondante. Cependant, dans le lit témoin,
où l'on n'avait pas introduit de microorganismes, la boue huileuse avait subsisté et avait détruit sensiblement
toute vie marine qui y était originellement présente.
D'une manière similaire, du pétrole et des résidus huileux peuvent être dégradés en utilisant un ou plusieurs des microorganismes décrits dans le présent mémoire.
On peut ainsi constater que la présente invention apporte un moyen souhaitable et avantageux de dégrader et de nettoyer des résidus huileux et du pétrole
à l'aide d'une dégradation microbienne, de façon à.restaurer une zone polluée par de l'huile en un milieu écologiquement propre et habitable. Ce procédé s'effectue avec sécurité
et d'une manière relativement économique sans porter préjudice à la vie humaine, animale ou marine.
Il faut bien comprendre que la présente invention englobe l'emploi non seulement des organismes décrits dans le présent mémoire, mais également l'emploi de mutants qui en dérivent, à condition que ces organismes remplissent la même fonction. Il faut donc bien comprendre que la présente invention comprend l'utilisation de subcultures obtenues par diverses techniques microbiologiques classiques. Ces mutants et/ou subcultures peuvent différer à certains égards des nouvelles souches décrites plus haut mais travailler de façon à dégrader du pétrole d'une manière sensiblement identique à