WO1999033585A1 - Method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds - Google Patents

Method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds Download PDF

Info

Publication number
WO1999033585A1
WO1999033585A1 PCT/FR1998/002882 FR9802882W WO9933585A1 WO 1999033585 A1 WO1999033585 A1 WO 1999033585A1 FR 9802882 W FR9802882 W FR 9802882W WO 9933585 A1 WO9933585 A1 WO 9933585A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fungi
support
contaminated
mycelium
strain
Prior art date
Application number
PCT/FR1998/002882
Other languages
French (fr)
Inventor
Frédéric BAUD-GRASSET
Dominique Petre
Original Assignee
Rhodia Chimie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Chimie filed Critical Rhodia Chimie
Priority to AU19712/99A priority Critical patent/AU1971299A/en
Publication of WO1999033585A1 publication Critical patent/WO1999033585A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/02Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by biological methods, i.e. processes using enzymes or microorganisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B09C1/105Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/04Pesticides, e.g. insecticides, herbicides, fungicides or nematocides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/20Organic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/20Organic substances
    • A62D2101/22Organic substances containing halogen

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating material contaminated with recalcitrant polluting compounds.
  • Pollution control can be done mechanically, by burning the land, chemically or biologically. Bioremediation or bioremediation can be more particularly used. This technique uses microorganisms, such as bacteria or fungi, to degrade recalcitrant polluting compounds, that is to say compounds which resist degradation in the environment.
  • halobenzoates such as chlorobenzoate and bromobenzoate
  • nitro compounds such as 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)
  • TNT 2,4,6-trinitrotoluene
  • other explosives such as PETN (penta-erythritol tetranitrate) and EGDN (ethylene glycol dinitrate).
  • organic halides such as in particular DDT [1, 1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane], 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, lindane (1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane), polyhalogenated biphenyl compounds such as in particular 3,4,3 ', 4'-tetrachlorobiphenyl and 2,4,5,2', 4 ', 5 '-hexachlorobiphenyl.
  • PAHs polycyclic aromatic hydrocarbons
  • rot fungi when grown under nutrient limiting conditions (nitrogen deficiency for example) are capable of degrading lignin as well as many other organic compounds, including PAHs in particular, thanks to a non-specific enzyme system with strong oxidizing power (ligninases). Certain rot fungi are also capable, when cultivated under non-limiting conditions, of transforming certain PAHs, such as phenanthrene, into trans-dihydrodiols using monooxygenases according to a mechanism close to that existing in other families of mushrooms. Some fungi are also capable of degrading PAHs into trans-dihydrodiols or phenols.
  • German patent DE 37 31 816 describes a process for degrading aromatic compounds which are difficult to degrade in contaminated soil, consisting in introducing into these soils certain white rot fungi associated with materials containing hemicellulose, such as straw. These materials containing hemicellulose are subjected beforehand to a treatment at a temperature of 100 to 140 ° C and a pressure of 1 to 3.6 bar, in the presence of water vapor, in order to cause partial autolysis and turgor. of these materials.
  • the Applicant has now developed a new method for treating materials contaminated with recalcitrant pollutants, by selecting the types of organic supports to be used, their method of treatment and their method of inoculation with the fungus.
  • the subject of the present invention is therefore a method of treating material contaminated with recalcitrant polluting compounds comprising the following steps:
  • a lignified organic support chosen from wood chips, tree bark or corn cobs undergoes a treatment intended to remove microbiological contaminants; 2) said support thus treated is inoculated with a strain of fungi of the polyporal family, said strain being in the form of a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) mycelium pre-developed in liquid medium, or c) mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium, or (ii) on cereal grains;
  • step 4) the inoculum of mushrooms on an organic support from step 3) is introduced into the contaminated material.
  • condition suitable for the growth of fungi on said lignified organic support is meant humidity, temperature and aeration conditions known to those skilled in the art.
  • the lignified organic support inoculated with the fungus strain can, for example, be advantageously placed in a culture chamber with controlled humidity, at a temperature between 15 and 35 ° C, more particularly between 20 and 30 ° C, for a period preferably between one and six weeks, for example three weeks.
  • the highly lignified organic support can be advantageously chosen from hardwood chips, such as poplar or beech or tree bark, such as pine, or even crushed corn cobs, which can be possibly mixed with sawdust.
  • hardwood chips such as poplar or beech or tree bark, such as pine, or even crushed corn cobs, which can be possibly mixed with sawdust.
  • corn lump or wood chips are chosen as the lignified organic support.
  • the wood chips can be calibrated or of the "general purpose" type, that is to say uncalibrated.
  • Wood shavings with a particle size greater than 4.5 mm are preferred, chips with a smaller particle size generally hamper the growth of the fungus due to poor ventilation due to compaction of the chips. Since fungi are sensitive to microbioiogical contamination, it is important to ensure that the risks of contamination are very low.
  • the lignified organic support is treated before inoculation with the fungus strain, so as to eliminate microbiological contaminants.
  • This treatment can be carried out by drying between 450 and 550 ° C, for example at 500 ° C for a few seconds, by pasteurization for 1 or 2 cycles each from 8 to 30 hours, preferably 8 to 24 hours, preferably 16 hours , each at a temperature between 50 and 100 ° C, preferably between approximately 65 and approximately 85 ° C, or by sterilization (autoclaving) between 110 and 130 ° C, preferably at approximately 120 ° C for 20 to 240 minutes, preferably 20 to 60 minutes.
  • the lignified organic support can be humidified, preferably to saturation, before the treatment intended to remove microbiological contaminants.
  • this treatment is carried out by pasteurization.
  • the lignified organic support is then inoculated with the fungus of the polyporal family which is present: a) in the form of a solution of spores, fragments of mycelium or a mixture of spores and fragments of mycelium, in suspension in a liquid medium, which can be prepared for example from mushroom cultures on a solid support, in particular on solid gelled medium (in particular agar) in a tube, or on cereal grains; the suspension can thus be obtained in particular by introducing a determined volume of CH culture medium as described in Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol.
  • the pre-developed mycelium can be obtained by culturing in CH medium (Kirk et al., 1978) a solution of spores in suspension; in this case, the culture is generally stirred for about a week at 30 ° C; at the end of incubation, the balls of mycelium formed are recovered and then used as an inoculum; c) or, preferably in the form of mycelium pre-developed on a solid support (mycelium covering fragments of solid support), in particular (i) on a solid gelled medium such as for example agar, which can be contained in a box of Petri, or (ii) on cereal grains (preculture on cereal grains).
  • a solid support mycelium covering fragments of solid support
  • the lignified organic support is inoculated with polyporal fungi precultivated on cereal grains, such as grains of wheat, rye or millet in particular.
  • Said lignified organic support can be inoculated with cereal grains colonized by the fungi, preferably at a rate of about 1% to about 20%, more preferably from 2 to 10% (weight of grains / weight of lignified organic support) .
  • the cereal grains used are then preferably grains not treated with chemical substances which could inhibit the growth of the fungus, grains which are sterilized according to the following protocol: soaking in water, cooking at around 100 ° C. for 30 to 60 minutes, preferably 45 minutes, then autoclaving from 110 to 130 ° C, preferably at about 120 ° C for 20 to 240 minutes, preferably from 100 to 200 minutes.
  • An abrasive agent facilitating the separation of the grains from one another as well as a source of nutrient can be advantageously added to the cereal grains.
  • a pH corrector can also be added advantageously. Plaster, calcium carbonate, chalk or talc can, for example, play the role of a nutrient (source of calcium), an abrasive agent and a pH corrector.
  • Plaster can thus be added to the cereal grains immediately before autoclaving at a concentration of, for example, between approximately 0.5 and approximately 10% (mass / mass).
  • the grains are then inoculated, for example using a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) mycelium pre-developed in liquid medium, or c) mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium such as, for example agar or (ii) on cereal grains, then generally placed in sterile jars or in sterile bags equipped with microporous membranes.
  • the incubation is then preferably carried out in a culture chamber with controlled humidity. at a temperature between 15 and 35 ° C, more particularly between 20 and 30 ° C, for a period between one and six weeks, preferably three weeks.
  • the inoculated supports can then be placed in culture bags allowing gas exchange.
  • High capacity solid phase fermenters can also be used in place of bags.
  • corn cobs or wood chips are chosen, which, prior to bagging, are intimately mixed with the cereal grains colonized by the fungus, at a rate of '' about 1% to 20%, preferably 2 to 10% (weight of grains / weight of chips or stalks).
  • the mixture is then incubated at an optimum temperature for the growth of the fungus strain used (generally 25-30 ° C).
  • This technique makes it possible to obtain a homogeneous and very well developed culture.
  • Successive generations of inoculum can be produced by rediluting either the inoculated grains in a volume of sterile grains, or the mature inoculum in a volume of sterile lignified supports.
  • shavings can be moistened with a mineral solution (including nutritive supplements for the fungus) comprising for one liter of solution:
  • the fungus used in the process of the invention can be any known polyporal.
  • the fungus used can be the strain Coriolus versicolor deposited on January 19, 1996 in the CNCM (National Collection of Cultures of Microorganisms at the Institut Pasteur) under the reference 1-1657 or one of its derivatives, which is capable of degrading not only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising two to four cycles, but also aromatic hydrocarbons (PAHs) comprising at least five cycles including all the PAHs comprising five or six cycles, in particular all the PAHs with five or six cycles in Table 1.
  • PAH polycyclic aromatic hydrocarbons
  • PAHs aromatic hydrocarbons
  • derivative is meant a strain derived from Coriolus versicolor 1-1657 by spontaneous or induced mutation and capable of degrading not only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising two to four cycles, but also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising at least five cycles, including all the PAHs comprising five or six cycles, in particular all the PAHs with five or six cycles in Table 1 (namely in particular benzo (b) fluoranthene, benzo (k) floranthene, benzo (a) pyrene, dibenzo (a, h) anthracene, benzo (g, h, i) perylene and indenol (1, 2,3-cd) pyrene), as well as, in general, PAHs comprising more than six cycles .
  • PAH polycyclic aromatic hydrocarbons
  • PAH polycyclic aromatic hydrocarbons
  • the present invention also relates to the use of the inoculum prepared according to steps 1) to 3) as defined above for degrading recalcitrant polluting compounds contained in contaminated material.
  • the inoculum is brought into contact with the contaminated material under appropriate conditions to stimulate the growth of fungi in the material and guarantee the degrading activity of recalcitrant pollutants.
  • the inoculum can be brought into contact with the contaminated material at a rate of between 1 and 50% by weight, preferably between 5 and 20% relative to the weight of the contaminated material.
  • the contacting can be carried out in particular on excavated soil or on unstructured soil.
  • Said contaminated material can be soils, aquatic sediments, gravel, and other solid materials, and water.
  • said contaminated material is soil.
  • condition suitable for stimulating the growth of said fungus in the material and guaranteeing the degrading activity of recalcitrant pollutants we mean conditions of aeration, temperature and humidity, of the contaminated material, known to those skilled in the art .
  • the contaminated material When the contaminated material is a soil, its humidity can be, preferably, between 50 and 80% depending on the type of soil.
  • the temperature can be between 10 and 40 ° C, a growth of the fungus being however always possible even at a lower temperature.
  • the nitrogen content in the soil can be such that the carbon / nitrogen / phosphorus ratio is equal to about 100/10/1. Contaminated material may also advantageously contain nutrients and trace elements.
  • Aeration can be ensured by forced air circulation, by natural diffusion of air, or by mechanical mixing of the soil.
  • an air flow of about 0.1 to 5 m 3 / h / tonne of soil is advantageous for example.
  • the aeration can be made more homogeneous in the soil by ensuring a stripping or a preliminary screening of the soil.
  • the addition of an organic support with the inoculum according to the invention also makes it possible to improve the structure of the soil, and consequently its aeration. More generally, the homogenization of the soil by demottagc screening / mixing and mixing with the organic support of the inoculum make it possible to improve mass transfers (water, temperature, nutrients, air, enzymes) and consequently the responsible biochemical activity. degradation of polluting components.
  • Figure 1 shows the percentages of biodegradation in total PAH and as a function of the number of cycles after four weeks.
  • the pilot with Coriolus versicolor 1-1657, 20% is compared to the native microflora control.
  • FIG. 2 represents the percentages of biodegradation into total PAHs and as a function of the number of cycles.
  • the pilot with Coriolus versicolus 1-1657, 10% (after 5 weeks) is compared with the control (native microflora, 8 weeks).
  • FIG. 3 shows the percentages of biodegradation in total PAH and according to the number of cycles after eight weeks.
  • the pilot with Coriolus versicolor 1-1657, 10% is compared to the native microflora control.
  • FIG. 4 represents the percentages of biodegradation of a few PAHs at five and six cycles in a soil initially containing approximately 7602 mg PAH / kg of soil and after eight weeks of incubation.
  • strains used are:
  • the objective of this trial was to assess the influence of the size of wood chips on the growth of Coriolus versicolor 1-1657.
  • the wood chips used come from the company SPS (Institut Parisienne de Sciure, Voussieux). Three different particle sizes in chips were used to assess the influence of the size of the chips on the growth of the fungi: 9-4.5 mm, 4.5-2.5 mm and 2.5-1.8 mm.
  • the shavings originally contain 10% moisture. They were sterilized by autoclaving at 120 ° C for 20 minutes and humidified to 60% with distilled water. They were then inoculated with fragments of solid agar covered with fungus. The chips are then placed in culture chambers saturated with humidity and at a temperature of 30 ° C. The growth of the fungi was assessed regularly over time using a visual method.
  • the wood chips used come from the company SPS (Institut Parisienne, Voussieux). They originally contain 10% moisture. They were humidified to about 60% (weight / weight) using a specific mineral medium, comprising for one liter of solution:
  • the shavings were sterilized according to the following techniques: - by autoclaving at 120 ° C for 20 minutes;
  • the fungus used is the isolated strain Coriolus versicolor 1-1657. The growth of the fungi was assessed regularly over time using a visual method.
  • Pasteurization therefore represents an effective means of eliminating the risks of contamination of the inoculum. However, it may be necessary to carry out two successive pasteurization cycles or to increase the pasteurization temperature for better efficiency.
  • the effectiveness of the fungi used was verified during pilot tests conducted on soils historically polluted by PAHs. Their inoculation in the soil made it possible to significantly improve the biodegradation of compounds known to be recalcitrant.
  • the fungi are introduced into the soil on their organic support (wood chips) at a rate of 20% (example 4a) and 10% (examples 4b and 4c).
  • the organic support was inoculated with pre-developed mycelium on cereal grains (the inoculation of the grains having been carried out initially by solid agar covered with fungi (mycelium pre-developed on solid agar)).
  • the mushrooms were inoculated at a rate of 20% and the environmental parameters (humidity, temperature and, optionally nutrient supply) were optimized in order to accelerate the growth of the fungi and their enzymatic activity.
  • Biodegradation percentages equal to 73% for three-cycle PAHs, 47 % for four-cycle PAHs, 15% for five-cycle PAHs and 25% for six-cycle PAHs were obtained after only one month of pilot incubation in the presence of Coriolus versicolor 1-1657 (see Figure 1) . Biodegradation of total PAHs was approximately 50% after one month of treatment.
  • Tests were carried out in 50 kg pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The effectiveness of fungal strains was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of soil contaminated with PAHs at a concentration of 1092 mg / kg distributed as follows: 122 mg / kg for three-cycle PAHs, 652 mg / kg for four-cycle PAHs, 318 mg / kg for five and six-cycle PAHs. The fungus strain Coriolus versicolor 1-1657 was brought at a rate of 10% (w / w). The environmental parameters have been optimized in order to accelerate the growth of fungi and their enzymatic activity.
  • Biodegradation percentages equal to 75% for the three cycles, 50% for the four cycles, 38% for the five and six cycles including 46% for benzo (a) pyrene, were obtained after only five weeks of incubation in pilot in the presence of the Coriolus versicolor 1-1657 strain (see FIG. 2). Biodegradation in total PAHs reached 49% after only five weeks of incubation. At the same time, the native biostimulated microflora degraded PAHs only very slightly, the percentage of biodegradation reached at the end of the test being barely greater than 10%.
  • the results obtained with the native biostimulated microflora had hardly changed, with biodegradation percentages of 18, 21, 6 and 17% for respectively the two and three cycles, the four cycles, the five and six cycles and total PAHs. It is important to note that the native microflora control pilot had also been inoculated with sterile shavings identical to those used for the preparation of the mushroom inoculum and this at a rate of 10% (weight / weight).
  • the analytical methods used for these tests were validated beforehand and consisted, for this example, of a solvent extraction under pressure using a DIONEX ASE 200 apparatus followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry or liquid chromatography high pressure / UV detection.
  • the effectiveness of the fungus compared to native microorganisms is most marked for heavy PAHs with five and six cycles which are the most difficult to biodegrade.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds comprising the following steps: 1) a lignified organic support selected among wood chips, tree bark or corn cob is subjected to a treatment designed to eliminate the microbiological contaminants; 2) said treated support is inoculated with a fungus strain of the polypore family, said strain being in the form (a) of a solution of spores and/or fragment of mycelium suspended in a liquid medium, (b) mycelium previously developed in a liquid medium, or (c) mycelium previously developed on a solid support, in particular (i) on a gelled solid medium, or (ii) on cereal grains; 3) the resulting fungi inoculum is incubated in conditions appropriate for growth of fungi on said support; 4) the fungi inoculum on the organic support obtained from step 3) is introduced in the contaminated material.

Description

Procédé de traitement d'un matériel contaminé par des composés polluants récalcitrants Process for treating material contaminated with recalcitrant polluting compounds
La présente invention concerne un procédé de traitement d'un matériel contaminé par des composés polluants récalcitrants.The present invention relates to a method for treating material contaminated with recalcitrant polluting compounds.
La dépollution des sites pollués, c'est-à-dire des sites sur lesquels une pollution d'origine industrielle du sol ou du sous-sol est susceptible de générer une nuisance ou un risque pérenne pour les personnes ou l'environnement, est un enjeu économique et scientifique actuel majeur.The remediation of polluted sites, that is to say sites on which industrial pollution of the soil or subsoil is likely to generate a nuisance or a lasting risk for people or the environment, is a major current economic and scientific issue.
La dépollution peut se faire par voie mécanique, par brûlage des terres, par voie chimique ou par voie biologique. La biorestauration ou bioréhabilitation peut être plus particulièrement utilisée. Cette technique met en œuvre des microorganismes, tels que des bactéries ou des champignons, pour dégrader les composés polluants récalcitrants, c'est-à-dire des composés qui résistent à la dégradation dans l'environnement.Pollution control can be done mechanically, by burning the land, chemically or biologically. Bioremediation or bioremediation can be more particularly used. This technique uses microorganisms, such as bacteria or fungi, to degrade recalcitrant polluting compounds, that is to say compounds which resist degradation in the environment.
Parmi ces composés polluants récalcitrants, on peut citer notamment les halobenzoates tels que le chlorobenzoate et le bromobenzoate, et les composés nitrés tels que le 2,4,6-trinitrotoluène (TNT) et autres explosifs tels que le PETN (penta-érythritol tétranitrate) et l'EGDN (éthylène glycol dinitrate).Among these recalcitrant polluting compounds, mention may in particular be made of halobenzoates such as chlorobenzoate and bromobenzoate, and nitro compounds such as 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) and other explosives such as PETN (penta-erythritol tetranitrate) and EGDN (ethylene glycol dinitrate).
On peut citer également les halogénures organiques tels que notamment le DDT[1 ,1 -bis(4-chlorophényl)-2,2,2-trichloroéthane], la 2,3,7,8- tétrachlorodibenzo-p-dioxine, le lindane (1 ,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane), les composés biphényles polyhalogénés tels que notamment le 3,4,3', 4'- tétrachlorobiphényle et le 2,4,5,2',4',5'-hexachlorobiphényle.Mention may also be made of organic halides such as in particular DDT [1, 1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane], 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, lindane (1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane), polyhalogenated biphenyl compounds such as in particular 3,4,3 ', 4'-tetrachlorobiphenyl and 2,4,5,2', 4 ', 5 '-hexachlorobiphenyl.
On peut enfin citer les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dont certains sont des composés mutagènes et cancérigènes.Finally, mention may be made of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), some of which are mutagenic and carcinogenic compounds.
L'agence américaine pour la protection de l'environnement (EPA pour environmental protection agency) a édité une liste de 16 HAP contaminant les sols, cette liste faisant référence dans de nombreux pays. Ces 16 HAP sont considérés comme prioritaires et doivent être surveillés. Le tableau 1 suivant présente la formule de ces 16 HAP. Tableau 1 : Fonnule des 16 HAP
Figure imgf000004_0001
The American Environmental Protection Agency (EPA) has published a list of 16 PAHs contaminating the soil, this list making reference in many countries. These 16 PAHs are considered a priority and must be monitored. The following table 1 presents the formula of these 16 PAHs. Table 1: Formula of the 16 PAHs
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000004_0002
Figure imgf000004_0002
Plusieurs champignons formant la pourriture blanche sur le bois sont connus pour leur action dégradatrice envers certains composés polluants récalcitrants.Several fungi forming white rot on wood are known for their degrading action against certain recalcitrant polluting compounds.
Ces champignons de la pourriture lorsqu'ils sont cultivés en conditions limitantes en nutriments (carence en azote par exemple) sont capables de dégrader la lignine ainsi que de nombreux autres composés organiques, y compris en particulier des HAP, grâce à un système enzymatique non spécifique à fort pouvoir oxydant (ligninases). Certains champignons de la pourriture sont également capables lorsqu'ils sont cultivés en conditions non limitantes, de transformer certains HAP, tels que le phénanthrène, en trans-dihydrodiols à l'aide de monooxygénases selon un mécanisme proche de celui existant dans les autres familles de champignons. Quelques champignons sont également capables de dégrader des HAP en trans-dihydrodiols ou en phénols. Le brevet allemand DE 37 31 816 décrit un procédé de dégradation des composés aromatiques difficilement dégradables dans les sols contaminés consistant à introduire dans ces sols certains champignons de la pourriture blanche associés à des matériels contenant de l'hémicellulose, comme par exemple la paille. Ces matériels contenant de l'hémicellulose sont préalablement soumis à un traitement à une température de 100 à 140°C et une pression de 1 à 3,6 bar, en présence de vapeur d'eau, afin de provoquer une autolyse partielle et un turgescence de ces matériels.These rot fungi when grown under nutrient limiting conditions (nitrogen deficiency for example) are capable of degrading lignin as well as many other organic compounds, including PAHs in particular, thanks to a non-specific enzyme system with strong oxidizing power (ligninases). Certain rot fungi are also capable, when cultivated under non-limiting conditions, of transforming certain PAHs, such as phenanthrene, into trans-dihydrodiols using monooxygenases according to a mechanism close to that existing in other families of mushrooms. Some fungi are also capable of degrading PAHs into trans-dihydrodiols or phenols. German patent DE 37 31 816 describes a process for degrading aromatic compounds which are difficult to degrade in contaminated soil, consisting in introducing into these soils certain white rot fungi associated with materials containing hemicellulose, such as straw. These materials containing hemicellulose are subjected beforehand to a treatment at a temperature of 100 to 140 ° C and a pressure of 1 to 3.6 bar, in the presence of water vapor, in order to cause partial autolysis and turgor. of these materials.
Le Demandeur a à présent mis au point un nouveau procédé de traitement des matériels contaminés par des polluants récalcitrants, en sélectionnant les types de supports organiques à utiliser, leur mode de traitement et leur mode d'inoculation par le champignon.The Applicant has now developed a new method for treating materials contaminated with recalcitrant pollutants, by selecting the types of organic supports to be used, their method of treatment and their method of inoculation with the fungus.
La présente invention a donc pour objet un procédé de traitement d'un matériel contaminé par des composés polluants récalcitrants comprenant les étapes suivantes :The subject of the present invention is therefore a method of treating material contaminated with recalcitrant polluting compounds comprising the following steps:
1) un support organique lignifié choisi parmi des copeaux de bois, des écorces d'arbres ou des rafles de maïs subit un traitement destiné à éliminer les contaminants microbiologiques ; 2) ledit support ainsi traité est inoculé avec une souche de champignons de la famille des polyporales, ladite souche étant sous la forme a) d'une solution de spores et/ou de fragments de mycélium en suspension dans un milieu liquide, b) de mycélium prédéveloppé en milieu liquide, ou c) de mycélium prédéveloppé sur un support solide, notamment (i) sur un milieu gélifié solide, ou (ii) sur des grains de céréales ;1) a lignified organic support chosen from wood chips, tree bark or corn cobs undergoes a treatment intended to remove microbiological contaminants; 2) said support thus treated is inoculated with a strain of fungi of the polyporal family, said strain being in the form of a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) mycelium pre-developed in liquid medium, or c) mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium, or (ii) on cereal grains;
3) l'inoculum de champignons obtenu est incubé dans des conditions appropriées à la croissance des champignons sur ledit support ;3) the mushroom inoculum obtained is incubated under conditions suitable for the growth of the fungi on said support;
4) l'inoculum de champignons sur support organique issu de l'étape 3) est introduit dans le matériel contaminé.4) the inoculum of mushrooms on an organic support from step 3) is introduced into the contaminated material.
Par "conditions appropriées à la croissance des champignons sur ledit support organique lignifié", on entend des conditions d'humidité, de température et d'aération connues de l'homme du métier. Le support organique lignifié inoculé avec la souche de champignons peut être, par exemple, placé de manière avantageuse dans une chambre de culture à humidité contrôlée, à une température comprise entre 15 et 35°C, plus particulièrement entre 20 et 30°C, pendant une période comprise entre de préférence une et six semaines, par exemple de trois semaines.By "conditions suitable for the growth of fungi on said lignified organic support" is meant humidity, temperature and aeration conditions known to those skilled in the art. The lignified organic support inoculated with the fungus strain can, for example, be advantageously placed in a culture chamber with controlled humidity, at a temperature between 15 and 35 ° C, more particularly between 20 and 30 ° C, for a period preferably between one and six weeks, for example three weeks.
Le support organique fortement lignifié peut être choisi, de manière avantageuse, parmi des copeaux de bois dur, tel que le peuplier ou le hêtre ou des écorces d'arbres, tels que le pin, ou bien encore des rafles de maïs broyées, pouvant être éventuellement mélangées à de la sciure de bois. De manière préférentielle, on choisit comme support organique lignifié des rafles de maïs ou des copeaux de bois.The highly lignified organic support can be advantageously chosen from hardwood chips, such as poplar or beech or tree bark, such as pine, or even crushed corn cobs, which can be possibly mixed with sawdust. Preferably, corn lump or wood chips are chosen as the lignified organic support.
Les copeaux de bois peuvent être calibrés ou du type "tout- venant", c'est-à-dire non calibrés.The wood chips can be calibrated or of the "general purpose" type, that is to say uncalibrated.
Des copeaux de bois d'une granulométrie supérieure à 4,5 mm sont préférés, les copeaux de plus faible granulométrie freinant généralement la croissance du champignon du fait d'une mauvaise aération due au tassement des copeaux. Les champignons étant sensibles aux contaminations microbioiogiques, il est important de s'assurer que les risques de contamination sont très faibles.Wood shavings with a particle size greater than 4.5 mm are preferred, chips with a smaller particle size generally hamper the growth of the fungus due to poor ventilation due to compaction of the chips. Since fungi are sensitive to microbioiogical contamination, it is important to ensure that the risks of contamination are very low.
A cet effet, le support organique lignifié est traité avant inoculation par la souche de champignon, de façon à éliminer les contaminants microbiologiques. Ce traitement peut s'effectuer par séchage entre 450 et 550°C, par exemple à 500°C pendant quelques secondes, par pasteurisation pendant 1 ou 2 cycles chacun de 8 à 30 heures, de préférence 8 à 24 heures, de préférence 16 heures, chacun à une température comprise entre 50 et 100°C, de préférence entre environ 65 et environ 85°C, ou par stérilisation (autoclavage) entre 110 et 130°C, de préférence à environ 120°C pendant 20 à 240 minutes, de préférence 20 à 60 minutes. Le support organique lignifié peut être humidifié, de préférence à saturation, avant le traitement destiné à éliminer les contaminants microbiologiques. De manière préférentielle, ce traitement est réalisé par pasteurisation.To this end, the lignified organic support is treated before inoculation with the fungus strain, so as to eliminate microbiological contaminants. This treatment can be carried out by drying between 450 and 550 ° C, for example at 500 ° C for a few seconds, by pasteurization for 1 or 2 cycles each from 8 to 30 hours, preferably 8 to 24 hours, preferably 16 hours , each at a temperature between 50 and 100 ° C, preferably between approximately 65 and approximately 85 ° C, or by sterilization (autoclaving) between 110 and 130 ° C, preferably at approximately 120 ° C for 20 to 240 minutes, preferably 20 to 60 minutes. The lignified organic support can be humidified, preferably to saturation, before the treatment intended to remove microbiological contaminants. Preferably, this treatment is carried out by pasteurization.
Le support organique lignifié est ensuite inoculé avec le champignon de la famille des polyporales qui se présente : a) sous la forme d'une solution de spores, de fragments de mycélium ou d'un mélange de spores et de fragments de mycélium, en suspension dans un milieu liquide, pouvant être préparée par exemple à partir de cultures de champignons sur un support solide, en particulier sur milieu gélifié solide, (notamment gélose) en tube, ou sur grains de céréales ; la suspension peut ainsi être obtenue notamment en introduisant un volume déterminé de milieu de culture CH tel que décrit dans Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol. 117, 277-285, puis en agitant vigoureusement le tube de façon à libérer les spores ; b) sous la forme de mycélium prédéveloppé en milieu liquide : le mycélium prédéveloppé peut être obtenu en mettant en culture dans du milieu CH (Kirk et al., 1978) une solution de spores en suspension ; dans ce cas, la culture est placée sous agitation en général pendant environ une semaine à 30°C ; en fin d'incubation, les pelotes de mycélium formées sont récupérées puis utilisées comme inoculum ; c) ou, de préférence sous la forme de mycélium prédéveloppé sur un support solide (mycélium recouvrant des fragments de support solide), notamment (i) sur un milieu gélifié solide tel que par exemple de la gélose, qui peut être contenu dans une boîte de Pétri, ou (ii) sur des grains de céréales (préculture sur grains de céréales).The lignified organic support is then inoculated with the fungus of the polyporal family which is present: a) in the form of a solution of spores, fragments of mycelium or a mixture of spores and fragments of mycelium, in suspension in a liquid medium, which can be prepared for example from mushroom cultures on a solid support, in particular on solid gelled medium (in particular agar) in a tube, or on cereal grains; the suspension can thus be obtained in particular by introducing a determined volume of CH culture medium as described in Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol. 117, 277-285, then vigorously shaking the tube to release the spores; b) in the form of pre-developed mycelium in liquid medium: the pre-developed mycelium can be obtained by culturing in CH medium (Kirk et al., 1978) a solution of spores in suspension; in this case, the culture is generally stirred for about a week at 30 ° C; at the end of incubation, the balls of mycelium formed are recovered and then used as an inoculum; c) or, preferably in the form of mycelium pre-developed on a solid support (mycelium covering fragments of solid support), in particular (i) on a solid gelled medium such as for example agar, which can be contained in a box of Petri, or (ii) on cereal grains (preculture on cereal grains).
De manière préférentielle, le support organique lignifié est inoculé avec des champignons polyporales précultivés sur des grains de céréales, tels que des grains de blé, de seigle ou de millet notamment.Preferably, the lignified organic support is inoculated with polyporal fungi precultivated on cereal grains, such as grains of wheat, rye or millet in particular.
Ledit support organique lignifié peut être inoculé avec des grains de céréales colonisés par les champignons, préferentiellement à un taux d'environ 1 % à environ 20 %, de préférence encore de 2 à 10 % (poids de grains/poids de support organique lignifié).Said lignified organic support can be inoculated with cereal grains colonized by the fungi, preferably at a rate of about 1% to about 20%, more preferably from 2 to 10% (weight of grains / weight of lignified organic support) .
Les grains de céréales utilisés sont alors de préférence des grains non traités par des substances chimiques qui pourraient inhiber la croissance du champignon, grains qui sont stérilisés selon le protocole suivant: trempage dans l'eau, cuisson aux environs de 100°C pendant 30 à 60 minutes, de préférence 45 minutes, puis autoclavage de 110 à 130°C, de préférence à environ 120°C pendant 20 à 240 minutes, de préférence de 100 à 200 minutes. Un agent abrasif facilitant la séparation des grains entre eux ainsi qu'une source de nutriment peuvent être ajoutés de manière avantageuse aux grains de céréales. Un correcteur de pH peut être également ajouté de manière avantageuse. Le plâtre, le carbonate de calcium, la craie ou le talc peuvent par exemple jouer à la fois le rôle de nutriment (source de calcium), d'agent abrasif et de correcteur de pH. Du plâtre peut ainsi être ajouté aux grains de céréales immédiatement avant autoclavage à une concentration comprise par exemple entre environ 0,5 et environ 10 % (masse/masse). Les grains sont ensuite inoculés par exemple à l'aide a) d'une solution de spores et/ou de fragments de mycélium en suspension dans un milieu liquide, b) de mycélium prédéveloppé en milieu liquide, ou c) de mycélium prédéveloppé sur un support solide, notamment (i) sur un milieu gélifié solide tel que, par exemple de la gélose ou (ii) sur des grains de céréales, puis généralement placés en bocaux stériles ou dans des sacs stériles équipés de membranes microporeuses. L'incubation est alors de préférence réalisée dans une chambre de culture à humidité contrôlée à une température comprise entre 15 et 35°C, plus particulièrement entre 20 et 30°C, pendant une période comprise entre une et six semaines, de préférence trois semaines.The cereal grains used are then preferably grains not treated with chemical substances which could inhibit the growth of the fungus, grains which are sterilized according to the following protocol: soaking in water, cooking at around 100 ° C. for 30 to 60 minutes, preferably 45 minutes, then autoclaving from 110 to 130 ° C, preferably at about 120 ° C for 20 to 240 minutes, preferably from 100 to 200 minutes. An abrasive agent facilitating the separation of the grains from one another as well as a source of nutrient can be advantageously added to the cereal grains. A pH corrector can also be added advantageously. Plaster, calcium carbonate, chalk or talc can, for example, play the role of a nutrient (source of calcium), an abrasive agent and a pH corrector. Plaster can thus be added to the cereal grains immediately before autoclaving at a concentration of, for example, between approximately 0.5 and approximately 10% (mass / mass). The grains are then inoculated, for example using a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) mycelium pre-developed in liquid medium, or c) mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium such as, for example agar or (ii) on cereal grains, then generally placed in sterile jars or in sterile bags equipped with microporous membranes. The incubation is then preferably carried out in a culture chamber with controlled humidity. at a temperature between 15 and 35 ° C, more particularly between 20 and 30 ° C, for a period between one and six weeks, preferably three weeks.
Les supports inoculés peuvent ensuite être placés en sacs de culture permettant les échanges gazeux. Des fermenteurs en phase solide de capacité élevée peuvent également être utilisés à la place des sacs.The inoculated supports can then be placed in culture bags allowing gas exchange. High capacity solid phase fermenters can also be used in place of bags.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, on choisit comme support organique des rafles de maïs ou des copeaux de bois, qui, préalablement à l'ensachage, sont mélangés intimement aux grains de céréales colonisés par le champignon, à un taux d'environ 1 % à 20 %, de préférence de 2 à 10 % (poids de grains/poids de copeaux ou de rafles). Le mélange est ensuite incubé à une température optimale pour la croissance de la souche de champignon utilisée (en général 25-30°C). Cette technique permet d'obtenir une culture homogène et très bien développée. Des générations successives d'inoculum peuvent être produites en rediluant soit les grains inoculés dans un volume de grains stériles, soit l'inoculum arrivé à maturité dans un volume de supports lignifiés stériles. A titre d'exemple, des copeaux pourront être humidifiés à l'aide d'une solution minérale (comprenant des suppléments nutritifs pour le champignon) comprenant pour un litre de solution :According to a preferred embodiment of the invention, as an organic support, corn cobs or wood chips are chosen, which, prior to bagging, are intimately mixed with the cereal grains colonized by the fungus, at a rate of '' about 1% to 20%, preferably 2 to 10% (weight of grains / weight of chips or stalks). The mixture is then incubated at an optimum temperature for the growth of the fungus strain used (generally 25-30 ° C). This technique makes it possible to obtain a homogeneous and very well developed culture. Successive generations of inoculum can be produced by rediluting either the inoculated grains in a volume of sterile grains, or the mature inoculum in a volume of sterile lignified supports. For example, shavings can be moistened with a mineral solution (including nutritive supplements for the fungus) comprising for one liter of solution:
KH2PO4 : 2 gKH 2 PO 4 : 2 g
MgS04 : 0,5 gMgS0 4 : 0.5 g
CaCI2 : 0,1 gCaCI 2 : 0.1 g
Tartrate d'ammonium : 0,2 gAmmonium tartrate: 0.2 g
Eau en quantité suffisante pour 1 I de solution.Water in sufficient quantity for 1 I of solution.
Le champignon utilisé dans le procédé de l'invention peut être n'importe quel polyporale connu. De manière avantageuse, le champignon mis en œuvre peut être la souche Coriolus versicolor déposée le 19 janvier 1996 à la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes à l'Institut Pasteur) sous la référence 1-1657 ou l'un de ses dérivés, qui est capable de dégrader non seulement les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant deux à quatre cycles, mais aussi les hydrocarbures aromatiques (HAP) comprenant au moins cinq cycles dont tous les HAP comprenant cinq ou six cycles, notamment tous les HAP à cinq ou six cycles du tableau 1.The fungus used in the process of the invention can be any known polyporal. Advantageously, the fungus used can be the strain Coriolus versicolor deposited on January 19, 1996 in the CNCM (National Collection of Cultures of Microorganisms at the Institut Pasteur) under the reference 1-1657 or one of its derivatives, which is capable of degrading not only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising two to four cycles, but also aromatic hydrocarbons (PAHs) comprising at least five cycles including all the PAHs comprising five or six cycles, in particular all the PAHs with five or six cycles in Table 1.
Par "dérivé", on entend une souche dérivée de Coriolus versicolor 1-1657 par mutation spontanée ou induite et capable de dégrader non seulement les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant deux à quatre cycles, mais aussi les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant au moins cinq cycles, dont tous les HAP comprenant cinq ou six cycles, notamment tous les HAP à cinq ou six cycles du tableau 1 (à savoir notamment le benzo(b)fluoranthène, le benzo(k)floranthène, le benzo(a)pyrène, le dibenzo(a,h)anthracène, le benzo(g,h,i)perylène et l'indenol (1 ,2,3-cd)pyrène), ainsi que, en général, les HAP comprenant plus de six cycles.By "derivative" is meant a strain derived from Coriolus versicolor 1-1657 by spontaneous or induced mutation and capable of degrading not only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising two to four cycles, but also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising at least five cycles, including all the PAHs comprising five or six cycles, in particular all the PAHs with five or six cycles in Table 1 (namely in particular benzo (b) fluoranthene, benzo (k) floranthene, benzo (a) pyrene, dibenzo (a, h) anthracene, benzo (g, h, i) perylene and indenol (1, 2,3-cd) pyrene), as well as, in general, PAHs comprising more than six cycles .
La présente invention a également pour objet l'utilisation de l'inoculum préparé selon les étapes 1) à 3) telles que définies précédemment pour dégrader des composés polluants récalcitrants contenus dans un matériel contaminé. L'inoculum est mis en contact avec le matériel contaminé dans des conditions appropriées pour stimuler la croissance des champignons dans le matériel et garantir l'activité dégradatrice des polluants récalcitrants.The present invention also relates to the use of the inoculum prepared according to steps 1) to 3) as defined above for degrading recalcitrant polluting compounds contained in contaminated material. The inoculum is brought into contact with the contaminated material under appropriate conditions to stimulate the growth of fungi in the material and guarantee the degrading activity of recalcitrant pollutants.
De manière avantageuse, l'inoculum peut être mis en contact avec le matériel contaminé à un taux compris entre 1 et 50 % en poids, de préférence entre 5 et 20 % par rapport au poids du matériel contaminé. La mise en contact peut être réalisée notamment sur sol excavé ou sur sol déstructuré.Advantageously, the inoculum can be brought into contact with the contaminated material at a rate of between 1 and 50% by weight, preferably between 5 and 20% relative to the weight of the contaminated material. The contacting can be carried out in particular on excavated soil or on unstructured soil.
Ledit matériel contaminé peut être les sols, les sédiments aquatiques, les graviers, et autres matériels solides, et l'eau.Said contaminated material can be soils, aquatic sediments, gravel, and other solid materials, and water.
De manière préférentielle, ledit matériel contaminé est un sol.Preferably, said contaminated material is soil.
Les principales mises en œuvre de techniques connues de biorestauration d'un sol sont : - le traitement in situ : le sol est laissé en l'état ;The main implementations of known techniques for bioremediation of a soil are: - in situ treatment: the soil is left as it is;
- le traitement sur site : le sol est excavé et traité sur place ;- on-site treatment: the soil is excavated and treated on site;
- le traitement ex situ : le sol est excavé et traité hors site.- ex situ treatment: the soil is excavated and treated off site.
Par "conditions appropriées pour stimuler la croissance dudit champignon dans le matériel et garantir l'activité dégradatrice des polluants récalcitrants", on entend des conditions d'aération, de température et d'humidité, du matériel contaminé, connues de l'homme du métier.By "conditions suitable for stimulating the growth of said fungus in the material and guaranteeing the degrading activity of recalcitrant pollutants", we mean conditions of aeration, temperature and humidity, of the contaminated material, known to those skilled in the art .
Lorsque le matériel contaminé est un sol, l'humidité de celui-ci peut être, de manière préférentielle, comprise entre 50 et 80 % suivant le type de sol. La température peut être comprise entre 10 et 40°C, une croissance du champignon étant cependant toujours possible même à une température plus basse. La teneur en azote dans le sol peut être telle que le rapport carbone/azote/phosphore soit égal à environ 100/10/1. Le matériel contaminé peut également contenir de manière avantageuse des nutriments et des oligo-éléments.When the contaminated material is a soil, its humidity can be, preferably, between 50 and 80% depending on the type of soil. The temperature can be between 10 and 40 ° C, a growth of the fungus being however always possible even at a lower temperature. The nitrogen content in the soil can be such that the carbon / nitrogen / phosphorus ratio is equal to about 100/10/1. Contaminated material may also advantageously contain nutrients and trace elements.
L'aération peut être assurée par une circulation d'air forcée, par une diffusion naturelle d'air, ou par brassage mécanique du sol. Lorsque le matériel contaminé est un sol, un débit d'air d'environ 0,1 à 5 m3/h/tonne de sol est avantageux par exemple. L'aération peut être rendue plus homogène dans le sol en assurant un démottage ou un criblage préliminaire du sol. L'apport d'un support organique avec l'inoculum selon l'invention permet également d'améliorer la structure du sol, et par conséquent son aération. Plus généralement, l'homogénéisation du sol par démottagcVcriblage/brassage et le mélange avec le support organique de l'inoculum permettent d'améliorer les transferts de masse (eau, température, nutriments, air, enzymes) et par conséquent l'activité biochimique responsable de la dégradation des composants polluants.Aeration can be ensured by forced air circulation, by natural diffusion of air, or by mechanical mixing of the soil. When the contaminated material is soil, an air flow of about 0.1 to 5 m 3 / h / tonne of soil is advantageous for example. The aeration can be made more homogeneous in the soil by ensuring a stripping or a preliminary screening of the soil. The addition of an organic support with the inoculum according to the invention also makes it possible to improve the structure of the soil, and consequently its aeration. More generally, the homogenization of the soil by demottagc screening / mixing and mixing with the organic support of the inoculum make it possible to improve mass transfers (water, temperature, nutrients, air, enzymes) and consequently the responsible biochemical activity. degradation of polluting components.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter d'une quelconque façon. LEGENDE DES FIGURES :The following examples illustrate the invention without limiting it in any way. LEGEND OF THE FIGURES:
La figure 1 représente les pourcentages de biodégradation en HAP totaux et en fonction du nombre de cycle après quatre semaines. Le pilote avec Coriolus versicolor 1-1657, 20 % est comparé au témoin microflore indigène.Figure 1 shows the percentages of biodegradation in total PAH and as a function of the number of cycles after four weeks. The pilot with Coriolus versicolor 1-1657, 20% is compared to the native microflora control.
La figure 2 représente les pourcentages de biodégradation en HAP totaux et en fonction du nombre de cycles. Le pilote avec Coriolus versicolus 1-1657, 10 % (après 5 semaines) est comparé au témoin (microflore indigène, 8 semaines).FIG. 2 represents the percentages of biodegradation into total PAHs and as a function of the number of cycles. The pilot with Coriolus versicolus 1-1657, 10% (after 5 weeks) is compared with the control (native microflora, 8 weeks).
La figure 3 repréf.ente les pourcentages de biodégradation en HAP totaux et en fonction du nombre de cycle après huit semaines. Le pilote avec Coriolus versicolor 1-1657, 10 % est comparé au témoin microflore indigène. La figure 4 représente les pourcentages de biodégradation de quelques HAP à cinq et six cycles dans un sol contenant initialement environ 7602 mg HAP/kg de sol et après huit semaines d'incubation.Figure 3 shows the percentages of biodegradation in total PAH and according to the number of cycles after eight weeks. The pilot with Coriolus versicolor 1-1657, 10% is compared to the native microflora control. FIG. 4 represents the percentages of biodegradation of a few PAHs at five and six cycles in a soil initially containing approximately 7602 mg PAH / kg of soil and after eight weeks of incubation.
EXEMPLE 1 :EXAMPLE 1:
Choix du support organiqueChoice of organic support
Les souches utilisées sont :The strains used are:
- Phanerochaete chrysosporium DSM 1547,- Phanerochaete chrysosporium DSM 1547,
- Phanerochaete chrysosporium ATCC 24725,- Phanerochaete chrysosporium ATCC 24725,
- Coriolus versicolor CNCM 1-1657. e*.- Coriolus versicolor CNCM 1-1657. e *.
Elles ont été cultivées sur un milieu malt agar en boîtes de Pétri jusqu'à obtention d'un recouvrement uniforme du champignon en surface de la boîte. Des morceaux de gélose inoculés par les champignons ont alors été utilisés pour coloniser les supports organiques. 9/33585They were cultivated on a malt agar medium in Petri dishes until a uniform covering of the fungus was obtained on the surface of the dish. Pieces of agar inoculated by the fungi were then used to colonize the organic supports. 9/33585
1111
Tous les supports ont été préalablement autoclaves trois fois à 24 heures d'intervalle pendant 20 minutes à 120°C. Ils ont été humidifiés de façon à permettre un développement optimal du champignon.All the supports were previously autoclaved three times at 24 hour intervals for 20 minutes at 120 ° C. They have been moistened to allow optimal development of the fungus.
Les supports inoculés par les différentes souches de champignons ont été placés en chambre d'incubation à une humidité de 100 % et à une température de 30°C jusqu'à obtention d'un développement satisfaisant des champignons. Leur développement a été évalué visuellement à l'aide d'une échelle qualitative (tableau 2) :The supports inoculated with the different strains of fungi were placed in an incubation chamber at a humidity of 100% and at a temperature of 30 ° C until satisfactory development of the fungi was obtained. Their development was assessed visually using a qualitative scale (Table 2):
++ : développement moyen++: medium development
+++ : fort développement (dense et uniforme)+++: strong development (dense and uniform)
Tableau 2 :Table 2:
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
EXEMPLE 2 :EXAMPLE 2:
Influence de la granulométrie des copeaux sur la croissance des champignonsInfluence of the particle size of the chips on the growth of fungi
a) Objectif :a) Objective:
L'objectif de cet essai était d'évaluer l'influence de la taille des copeaux de bois sur la croissance de Coriolus versicolor 1-1657.The objective of this trial was to assess the influence of the size of wood chips on the growth of Coriolus versicolor 1-1657.
b) Méthodesb) Methods
Les copeaux de bois utilisés proviennent de la société SPS (Société Parisienne de Sciure, Vénissieux). Trois granulométries différentes en copeaux ont été utilisées afin d'évaluer l'influence de la taille des copeaux sur la croissance des champignons : 9-4,5 mm, 4,5-2,5 mm et 2,5-1 ,8 mm. Les copeaux contiennent à l'origine 10 % d'humidité. Ils ont été stérilisés par autoclavage à 120°C pendant 20 minutes et humidifiés à 60% à l'aide d'eau distillée. Ils ont ensuite été inoculés par des fragments de gélose solide recouvert de champignon. Les copeaux sont alors placés dans des chambres de culture saturées en humidité et à une température de 30°C. La croissance des champignons a été évaluée régulièrement au cours du temps à l'aide d'une méthode visuelle.The wood chips used come from the company SPS (Société Parisienne de Sciure, Vénissieux). Three different particle sizes in chips were used to assess the influence of the size of the chips on the growth of the fungi: 9-4.5 mm, 4.5-2.5 mm and 2.5-1.8 mm. The shavings originally contain 10% moisture. They were sterilized by autoclaving at 120 ° C for 20 minutes and humidified to 60% with distilled water. They were then inoculated with fragments of solid agar covered with fungus. The chips are then placed in culture chambers saturated with humidity and at a temperature of 30 ° C. The growth of the fungi was assessed regularly over time using a visual method.
c) Résultatsc) Results
Une plus faible croissance du champignon a été observée sur les copeaux de plus faible granulométrie. Cela peut s'expliquer par la mauvaise aération due au tassement des copeaux. La croissance la plus rapide a été obtenue pour les deux granulométries les plus importantes, celles-ci correspondant à la meilleure aération. Dans ces deux derniers cas, la croissance du champignon a été très satisfaisante.Slower growth of the fungus was observed on shavings of smaller particle size. This can be explained by poor ventilation due to the compaction of the chips. The fastest growth was obtained for the two largest particle sizes, which correspond to the best aeration. In the latter two cases, the growth of the fungus was very satisfactory.
EXEMPLE 3 :EXAMPLE 3:
Essai comparatif pour l'inoculation des copeaux par les champignons suivant différentes techniques de stérilisationComparative test for the inoculation of chips by fungi using different sterilization techniques
a) Objectif : L'objectif de cet essai était d'évaluer l'efficacité de différentes techniques de stérilisation des copeaux permettant d'obtenir une qualité de copeaux microbiologiquement acceptable et réalisable industriellement. Des essais de pasteurisation ont ainsi été lancés afin de mettre au point une solution alternative à l'autoclavage.a) Objective: The objective of this test was to evaluate the effectiveness of different chip sterilization techniques to obtain a quality of microbiologically acceptable and industrially achievable chips. Pasteurization tests have therefore been launched in order to develop an alternative solution to autoclaving.
b) Méthode :b) Method:
Les copeaux de bois utilisés proviennent de la société SPS (Société Parisienne, Vénissieux). Ils contiennent à l'origine 10 % d'humidité. Ils ont été humidifiés à environ 60 % (poids/poids) à l'aide de milieu minéral spécifique, comprenant pour un litre de solution :The wood chips used come from the company SPS (Société Parisienne, Vénissieux). They originally contain 10% moisture. They were humidified to about 60% (weight / weight) using a specific mineral medium, comprising for one liter of solution:
KH2P04 : 2 gKH 2 P0 4 : 2 g
MgS04 : 0,5 g CaCI2 : 0,1 gMgS0 4 : 0.5 g CaCI 2 : 0.1 g
Tartrate d'ammonium : 0,2 gAmmonium tartrate: 0.2 g
Eau en quantité suffisante pour 1 I de solution.Water in sufficient quantity for 1 I of solution.
Les copeaux ont été stérilisés selon les techniques suivantes : - par autoclavage à 120°C pendant 20 minutes ;The shavings were sterilized according to the following techniques: - by autoclaving at 120 ° C for 20 minutes;
- par pasteurisation à 65°C pendant 16 heures ou 24 heures ;- by pasteurization at 65 ° C for 16 hours or 24 hours;
- par pasteurisation à 85°C pendant 16 heures ;- by pasteurization at 85 ° C for 16 hours;
- par pasteurisation à 65°C pendant 2 x 16 heures ;- by pasteurization at 65 ° C for 2 x 16 hours;
- par pasteurisation à 85°C pendant 2 x 16 heures ; dans le cas des doubles pasteurisations, les deux cycles successifs de 16 heures chacun ont été séparés d'une période de refroidissement de 8 heures afin de favoriser la germination de spores éventuellement encore vivantes.- by pasteurization at 85 ° C for 2 x 16 hours; in the case of double pasteurizations, the two successive cycles of 16 hours each have been separated by a cooling period of 8 hours in order to favor the germination of spores possibly still alive.
Ils ont ensuite été inoculés par des fragments de gélose solide recouvert de champignon ou par du mycélium prédéveloppé en culture liquide, puis placés dans des chambres de culture saturées en humidité et à une température de 30°C. Le champignon utilisé est la souche isolée Coriolus versicolor 1-1657. La croissance des champignons a été évaluée régulièrement au cours du temps à l'aide d'une méthode visuelle.They were then inoculated with fragments of solid agar covered with fungus or with pre-developed mycelium in liquid culture, then placed in culture chambers saturated with humidity and at a temperature of 30 ° C. The fungus used is the isolated strain Coriolus versicolor 1-1657. The growth of the fungi was assessed regularly over time using a visual method.
c) Résultats :c) Results:
Les résultats obtenus en comptant le nombre de points de contamination causée par des champignons indésirables confirment l'efficacité de la pasteurisation en particulier la pasteurisation obtenue à une température de 85°C ou pour deux cycles successifs de pasteurisation de 16 heures quelle que soit la température utilisée (65 ou 85°C). En effet, aucune contamination par un microorganisme étranger n'a été observée pour les cas cités précédemment. La pasteurisation représente donc un moyen efficace pour éliminer les risques de contamination de l'inoculum. Il peut cependant être nécessaire de conduire deux cycles de pasteurisation successifs ou d'augmenter la température de pasteurisation pour une meilleure efficacité.The results obtained by counting the number of contamination points caused by undesirable fungi confirm the effectiveness of pasteurization, in particular pasteurization obtained at a temperature of 85 ° C or for two successive 16-hour pasteurization cycles regardless of the temperature. used (65 or 85 ° C). Indeed, no contamination by a foreign microorganism was observed for the cases mentioned above. Pasteurization therefore represents an effective means of eliminating the risks of contamination of the inoculum. However, it may be necessary to carry out two successive pasteurization cycles or to increase the pasteurization temperature for better efficiency.
EXEMPLE 4 :EXAMPLE 4:
Traitement biologique de sols contaminés par des substances organiques récalcitrantesBiological treatment of soils contaminated with recalcitrant organic substances
L'efficacité des champignons utilisés a été vérifiée lors d'essais pilote conduits sur des sols pollués historiquement par des HAP. Leur inoculation dans le sol a permis d'améliorer significativement la biodégradation de composés réputés récalcitrants. Les champignons sont introduits dans les sols sur leur support organique (copeaux de bois) à un taux de 20 % (exemple 4a) et 10 % (exemples 4b et 4c).The effectiveness of the fungi used was verified during pilot tests conducted on soils historically polluted by PAHs. Their inoculation in the soil made it possible to significantly improve the biodegradation of compounds known to be recalcitrant. The fungi are introduced into the soil on their organic support (wood chips) at a rate of 20% (example 4a) and 10% (examples 4b and 4c).
Le support organique a été inoculé avec du mycélium prédéveloppé sur des grains de céréales (l'inoculation des grains ayant été effectuée initialement par de la gélose solide recouverte de champignons (mycélium prédéveloppé sur de la gélose solide)).The organic support was inoculated with pre-developed mycelium on cereal grains (the inoculation of the grains having been carried out initially by solid agar covered with fungi (mycelium pre-developed on solid agar)).
a) Des expérimentations ont été conduites en pilotes de 50 litres sur des sols contaminés historiquement par des HAP provenant d'anciens sites d'usine à gaz. L'efficacité des souches de champignons a été évaluée et comparée à l'activité de la microflore indigène du sol dans le cas d'un sol contaminé par des HAP à une concentration initiale en HAP totaux de 1596 mg/kg répartis de la façon suivante : 431 mg/kg pour les HAP à trois cycles, 774 mg/kg pour les HAP à quatre cycles, 274 mg/kg pour les HAP à cinq cycles et 117 mg/kg pour les HAP à six cycles. Les champignons ont été inoculés à un taux de 20 % et les paramètres environnementaux (humidité, température et, éventuellement apport de nutriments) ont été optimisés afin d'accélérer la croissance des champignons et leur activité enzymatique. Des pourcentages de biodégradation égaux à 73 % pour les HAP à trois cycles, 47 % pour les HAP à quatre cycles, 15 % pour les HAP à cinq cycles et 25 % pour les HAP à six cycles ont été obtenus après seulement un mois d'incubation en pilote en présence de Coriolus versicolor 1-1657 (voir figure 1 ). La biodégradation des HAP totaux a représenté environ 50 % après un mois de traitement. Dans le même temps, la microflore indigène en étant pourtant stimulée n'avait dégradé que très faiblement les HAP, la concentration finale atteinte n'étant pas significativement différente de la concentration initiale en HAP totaux. Dans ce cas, seuls les HAP à trois et quatre cycles ont été dégradés, mais leurs pourcentages de disparition n'ont été que de 19 et 16 % respectivement. Les méthodes analytiques utilisées pour tous nos essais ont été validées préalablement et ont classiquement consisté pour cet exemple en une extraction au C02 supercritique suivie d'une analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse.a) Experiments were carried out in 50-liter pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The efficacy of the strains of fungi was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of a soil contaminated with PAHs at an initial concentration of total PAHs of 1596 mg / kg distributed as follows : 431 mg / kg for three-cycle PAHs, 774 mg / kg for four-cycle PAHs, 274 mg / kg for five-cycle PAHs and 117 mg / kg for six-cycle PAHs. The mushrooms were inoculated at a rate of 20% and the environmental parameters (humidity, temperature and, optionally nutrient supply) were optimized in order to accelerate the growth of the fungi and their enzymatic activity. Biodegradation percentages equal to 73% for three-cycle PAHs, 47 % for four-cycle PAHs, 15% for five-cycle PAHs and 25% for six-cycle PAHs were obtained after only one month of pilot incubation in the presence of Coriolus versicolor 1-1657 (see Figure 1) . Biodegradation of total PAHs was approximately 50% after one month of treatment. At the same time, the native microflora, while being stimulated, had only very slightly degraded the PAHs, the final concentration reached not being significantly different from the initial concentration in total PAHs. In this case, only the three- and four-cycle PAHs were degraded, but their percentages of disappearance were only 19 and 16% respectively. The analytical methods used for all our tests have been validated beforehand and have conventionally consisted, for this example, of a supercritical CO 2 extraction followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry.
b) Des essais ont été conduits en pilotes de 50 kg sur des sols contaminés historiquement par des HAP provenant d'anciens sites d'usines à gaz. L'efficacité de souches de champignons a été évaluée et comparée à l'activité de la microflore indigène du sol dans le cas d'un sol contaminé par des HAP à une concentration de 1092 mg/kg répartis de la façon suivante : 122 mg/kg pour les HAP à trois cycles, 652 mg/kg pour les HAP à quatre cycles, 318 mg/kg pour les HAP à cinq et six cycles. La souche de champignon Coriolus versicolor 1-1657 a été apportée à un taux de 10 % (poids/poids). Les paramètres environnementaux ont été optimisés afin d'accélérer la croissance des champignons et leur activité enzymatique. Pour cela, la température a été maintenue aux alentours de 30°C et l'humidité du sol à 70 % de la teneur en eau utile du sol. Des pourcentages de biodégradation égaux à 75 % pour les trois cycles, 50 % pour les quatre cycles, 38 % pour les cinq et six cycles dont 46 % pour le benzo(a)pyrène, ont été obtenus après seulement cinq semaines d'incubation en pilote en présence de la souche Coriolus versicolor 1-1657 (voir figure 2). La biodégradation en HAP totaux a atteint 49 % après seulement cinq semaines d'incubation. Dans le même temps, la microflore indigène biostimulée n'a dégradé que très faiblement les HAP, le pourcentage de biodégradation atteint en fin d'essai étant à peine supérieur à 10 %. Après huit semaines d'incubation, les résultats obtenus avec la microflore indigène biostimulée n'avaient guère évolué, avec des pourcentages de biodégradation de 18, 21 , 6 et 17 % pour respectivement les deux et trois cycles, les quatre cycles, les cinq et six cycles et les HAP totaux. Il est important de noter que le pilote témoin microflore indigène avait également été inoculé avec des copeaux stériles identiques à ceux utilisés pour la préparation de l'inoculum de champignon et cela à un taux de 10 % (poids/poids).b) Tests were carried out in 50 kg pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The effectiveness of fungal strains was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of soil contaminated with PAHs at a concentration of 1092 mg / kg distributed as follows: 122 mg / kg for three-cycle PAHs, 652 mg / kg for four-cycle PAHs, 318 mg / kg for five and six-cycle PAHs. The fungus strain Coriolus versicolor 1-1657 was brought at a rate of 10% (w / w). The environmental parameters have been optimized in order to accelerate the growth of fungi and their enzymatic activity. For this, the temperature was kept around 30 ° C and the soil humidity at 70% of the useful water content of the soil. Biodegradation percentages equal to 75% for the three cycles, 50% for the four cycles, 38% for the five and six cycles including 46% for benzo (a) pyrene, were obtained after only five weeks of incubation in pilot in the presence of the Coriolus versicolor 1-1657 strain (see FIG. 2). Biodegradation in total PAHs reached 49% after only five weeks of incubation. At the same time, the native biostimulated microflora degraded PAHs only very slightly, the percentage of biodegradation reached at the end of the test being barely greater than 10%. After eight weeks of incubation, the results obtained with the native biostimulated microflora had hardly changed, with biodegradation percentages of 18, 21, 6 and 17% for respectively the two and three cycles, the four cycles, the five and six cycles and total PAHs. It is important to note that the native microflora control pilot had also been inoculated with sterile shavings identical to those used for the preparation of the mushroom inoculum and this at a rate of 10% (weight / weight).
Les méthodes analytiques utilisées pour ces essais ont été validées préalablement et ont consisté pour cet exemple en une extraction au solvant sous pression à l'aide d'un appareillage DIONEX ASE 200 suivie d'une analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse ou chromatographie liquide haute pression/détection UV. L'efficacité du champignon par rapport aux microorganismes indigènes (bactéries et champignons) est la plus marquée pour les HAP lourds à cinq et six cycles qui sont les plus difficiles à biodégrader.The analytical methods used for these tests were validated beforehand and consisted, for this example, of a solvent extraction under pressure using a DIONEX ASE 200 apparatus followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry or liquid chromatography high pressure / UV detection. The effectiveness of the fungus compared to native microorganisms (bacteria and fungi) is most marked for heavy PAHs with five and six cycles which are the most difficult to biodegrade.
c) Des essais ont été conduits en pilotes de laboratoire de 2 kg sur des sols contaminés historiquement par des HAP provenant d'anciens sites d'usines à gaz. L'efficacité de souches de champignons a été évaluée et comparée à l'activité de la microflore indigène du sol dans le cas d'un sol contaminé par des HAP à une concentration initiale en HAP totaux de 7602 mg/kg répartis de la façon suivante : 3903 mg/kg pour les HAP à deux et trois cycles, 3233 mg/kg pour les HAP à quatre cycles, 466 mg/kg pour les HAP à cinq et six cycles. La souche de champignons Coriolus versicolor 1-1657 a été apportée à un taux de 10 % (poids/poids). Les paramètres environnementaux ont été optimisés afin d'accélérer la croissance des champignons et leur activité enzymatique. Pour cela, la température a été maintenue aux alentours de 30°C et l'humidité du sol à 70 % de la teneur en eau utile du sol. Des pourcentages de biodégradation égaux à 49 % pour les trois cycles, 26 % pour les quatre cycles, 34 % pour les cinq et six cycles dont 44 % pour le benzo(a)pyrène, ont été obtenus après seulement huit semaines d'incubation en présence de la souche Coriolus versicolor 1-1657. La biodégradation en HAP totaux a atteint 38 % après huit semaines d'incubation. Dans le même temps, la microflore indigène biostimulée n'a dégradé que très faiblement les HAP, le pourcentage de biodégradation atteint en fin d'essai étant équivalent à 25, 9, 0 et 16 % pour respectivement les deux et trois cycles, les quatre cycles, les cinq et six cycles et les HAP totaux (voir figure 3).c) Tests have been carried out in 2 kg laboratory pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The effectiveness of fungal strains was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of soil contaminated with PAHs at an initial concentration of total PAHs of 7602 mg / kg distributed as follows : 3903 mg / kg for two and three cycle PAHs, 3233 mg / kg for four cycle PAHs, 466 mg / kg for five and six cycle PAHs. The strain of fungi Coriolus versicolor 1-1657 was brought at a rate of 10% (weight / weight). The environmental parameters have been optimized in order to accelerate the growth of fungi and their enzymatic activity. For this, the temperature was kept around 30 ° C and the soil humidity at 70% of the useful water content of the soil. Biodegradation percentages equal to 49% for the three cycles, 26% for the four cycles, 34% for the five and six cycles including 44% for benzo (a) pyrene, were obtained after only eight weeks of incubation in presence of the Coriolus versicolor 1-1657 strain. Biodegradation in Total PAHs reached 38% after eight weeks of incubation. At the same time, the native biostimulated microflora degraded PAHs only very slightly, the percentage of biodegradation reached at the end of the test being equivalent to 25, 9, 0 and 16% for the two and three cycles respectively, the four cycles, five and six cycles and total PAHs (see Figure 3).
Les méthodes analytiques utilisées pour ces essais ont été validées préalablement et ont consisté pour cet exemple en une extraction au solvant sous pression à l'aide d'un appareillage DIONEXASE 200 suivie d'une analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse ou chromatographie liquide haute pression/détection UV. L'efficacité du champignon par rapport aux autres microorganismes est la plus marquée pour les HAP lourds à cinq et six cycles qui sont les plus difficiles à biodégrader (voir figure 4). The analytical methods used for these tests were validated beforehand and consisted, for this example, of a solvent extraction under pressure using a DIONEXASE 200 apparatus followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry or high liquid chromatography. pressure / UV detection. The effectiveness of the fungus compared to other microorganisms is most marked for heavy PAHs with five and six cycles which are the most difficult to biodegrade (see Figure 4).

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de traitement d'un matériel contaminé par des composés polluants récalcitrants comprenant les étapes suivantes :1. Method for treating material contaminated with recalcitrant polluting compounds, comprising the following steps:
1) un support organique lignifié choisi parmi des copeaux de bois, des écorces d'arbres ou des rafles de maïs subit un traitement destiné à éliminer les contaminants microbiologiques ;1) a lignified organic support chosen from wood chips, tree bark or corn cobs undergoes a treatment intended to remove microbiological contaminants;
2) ledit support ainsi traité est inoculé avec une souche de champignons de la famille des polyporales, ladite souche étant sous la forme a) d'une solution de spores et/ou de fragments de mycélium en suspension dans un milieu liquide, b) de mycélium prédéveloppé en milieu liquide, ou c) de mycélium prédéveloppé sur un support solide, notamment (i) sur un milieu gélifié solide, ou (ii) sur des grains de céréales ; 3) l'inoculum de champignons obtenu est incubé dans des conditions appropriées à la croissance des champignons sur ledit support ;2) said support thus treated is inoculated with a strain of fungi of the polyporal family, said strain being in the form of a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) mycelium pre-developed in liquid medium, or c) mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium, or (ii) on cereal grains; 3) the mushroom inoculum obtained is incubated under conditions suitable for the growth of the fungi on said support;
4) l'inoculum de champignons sur support organique issu de l'étape 3) est introduit dans le matériel contaminé.4) the inoculum of mushrooms on an organic support from step 3) is introduced into the contaminated material.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ledit support organique lignifié est formé de copeaux de bois, de préférence de granulométrie supérieure à 4,5 mm.2. The method of claim 1, wherein said lignified organic support is formed of wood chips, preferably of particle size greater than 4.5 mm.
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ledit support organique lignifié est formé de rafles de maïs.3. The method of claim 1, wherein said lignified organic carrier is formed from corn cobs.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit traitement destiné à éliminer les contaminants microbiologiques est réalisé par pasteurisation pendant un ou deux cycles de 8 à 30 heures, à une température comprise entre 50 et 100°C.4. Method according to any one of the preceding claims, in which said treatment intended for removing microbiological contaminants is carried out by pasteurization for one or two cycles of 8 to 30 hours, at a temperature between 50 and 100 ° C.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit traitement destiné à éliminer les contaminants microbiologiques est réalisé par pasteurisation à une température comprise entre environ 65 et environ 85°C, pendant un ou deux cycles de 16 heures.5. Method according to any one of the preceding claims, in which said treatment intended to remove the contaminants microbiological is carried out by pasteurization at a temperature between approximately 65 and approximately 85 ° C, for one or two cycles of 16 hours.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit champignon est pré-inoculé sur des grains de céréales stérilisés par trempage dans l'eau, cuisson aux environs de 100°C pendant 30 à 60 minutes, de préférence 45 minutes, puis autoclavage de 110 à 130°C, de préférence à environ 120°C pendant 20 à 240 minutes, de préférence de 100 à 200 minutes et est incubé dans des conditions appropriées à la croissance des champignons sur lesdits grains, préalablement à l'inoculation sur ledit support organique lignifié.6. Method according to any one of the preceding claims, in which said fungus is pre-inoculated on sterilized cereal grains by soaking in water, cooking at around 100 ° C for 30 to 60 minutes, preferably 45 minutes. , then autoclaving from 110 to 130 ° C, preferably at about 120 ° C for 20 to 240 minutes, preferably from 100 to 200 minutes and is incubated under conditions suitable for the growth of fungi on said grains, prior to inoculation on said lignified organic support.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel un agent abrasif, une source de nutriment et/ou un correcteur de pH sont ajoutés aux grains de céréales.7. The method of claim 6, wherein an abrasive agent, a nutrient source and / or a pH corrector are added to the cereal grains.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel du plâtre ajouté immédiatement avant l'autoclavage à une concentration comprise entre environ8. The method of claim 7, wherein plaster added immediately before autoclaving at a concentration between about
0,5 % et environ 10 % (masse/masse), joue le rôle d'agent abrasif, de source de nutriment et de correcteur de pH.0.5% and about 10% (mass / mass), acts as an abrasive agent, a source of nutrient and a pH corrector.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit support organique est inoculé avec une souche de champignons de la famille des polyporales, ladite souche étant sous la forme de mycélium prédéveloppé sur des grains de céréales, à un taux d'environ 1 % à environ 20 %, de préférence 2 à 10 % (poids de grains/poids du support organique).9. Method according to any one of the preceding claims, in which said organic support is inoculated with a strain of fungi of the polyporal family, said strain being in the form of mycelium pre-developed on cereal grains, at a rate of about 1% to about 20%, preferably 2 to 10% (grain weight / weight of the organic carrier).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit champignon est la souche Coriolus versicolor déposée le 19 janvier 1996 à la CNCM sous la référence 1-1657 ou l'un de ses dérivés.10. Method according to any one of the preceding claims, in which the said fungus is the strain Coriolus versicolor deposited on January 19, 1996 at the CNCM under the reference 1-1657 or one of its derivatives.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'inoculum préparé selon les étapes 1) à 3) telles que définies dans l'une des revendications 1 à 10, est introduit dans ledit matériel contaminé à un taux compris entre 1 et 50 %, de préférence entre 5 et 20 %, en poids.11. Method according to any one of the preceding claims, in which the inoculum prepared according to steps 1) to 3) as defined in one of claims 1 to 10, is introduced into said material. contaminated at a rate between 1 and 50%, preferably between 5 and 20%, by weight.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit matériel contaminé est un sol.12. Method according to any one of the preceding claims, in which said contaminated material is a soil.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits composés polluants récalcitrants sont des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).13. Method according to any one of the preceding claims, in which said recalcitrant polluting compounds are polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).
14. Utilisation de l'inoculum préparé selon les étapes 1) à 3) telles que définies dans l'une des revendications 1 à 10 pour dégrader des composés polluants récalcitrants contenus dans un matériel contaminé.14. Use of the inoculum prepared according to steps 1) to 3) as defined in one of claims 1 to 10 for degrading recalcitrant polluting compounds contained in contaminated material.
15. Utilisation selon la revendication 14 dans laquelle l'inoculum préparé selon les étapes 1) à 3) telles que définies dans l'une des revendications 1 à 10, est introduit dans ledit matériel contaminé à un taux compris entre 1 et 50 %, de préférence entre 5 et 20 %, en poids.15. Use according to claim 14 in which the inoculum prepared according to steps 1) to 3) as defined in one of claims 1 to 10, is introduced into said contaminated material at a rate of between 1 and 50%, preferably between 5 and 20%, by weight.
16. Utilisation selon l'une des revendications 14 ou 15 dans laquelle ledit matériel contaminé est un sol.16. Use according to one of claims 14 or 15 wherein said contaminated material is a soil.
17. Utilisation selon l'une des revendications 14 à 16, dans laquelle lesdits composés polluants récalcitrants sont des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). 17. Use according to one of claims 14 to 16, wherein said recalcitrant polluting compounds are polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH).
PCT/FR1998/002882 1997-12-24 1998-12-24 Method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds WO1999033585A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU19712/99A AU1971299A (en) 1997-12-24 1998-12-24 Method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9716523A FR2772623B1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 PROCESS FOR TREATING MATERIAL CONTAMINATED WITH RECALCITRATING POLLUTANT COMPOUNDS
FR97/16523 1997-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999033585A1 true WO1999033585A1 (en) 1999-07-08

Family

ID=9515147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1998/002882 WO1999033585A1 (en) 1997-12-24 1998-12-24 Method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU1971299A (en)
FR (1) FR2772623B1 (en)
WO (1) WO1999033585A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2885535B1 (en) * 2005-05-12 2007-07-13 Europ Environnement Sa BIOLOGICAL FILTER FOR THE PURIFICATION IN PARTICULAR OF AIR VICIE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
CO6920053A1 (en) * 2013-12-11 2014-04-10 Pontificia Universidad Javeriana Consortium of immobilized fungi on a laminar carrier of lignocellulose for the treatment of wastewater and process for its preparation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3731816C1 (en) * 1987-09-22 1988-11-03 Pfleiderer Fa G A Process for the degradation of aromatics which are difficult to decompose in contaminated soils or landfill materials with microorganisms
US5085998A (en) * 1991-05-07 1992-02-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Biodegradation of 2,4,6-trinitrotoluene by white-rot fungus
EP0507421A2 (en) * 1991-04-03 1992-10-07 Preussag Noell Wassertechnik GmbH Process for decontaminating polluted soils, sludges and/or other solid materials
DE4124956C1 (en) * 1991-07-27 1993-01-21 Reko Gmbh Entsorgung Und Recycling, 7123 Sachsenheim, De Decontamination of crumbly structure of e.g. soil - comprises injection of lignin decomposing agent and treatment of closed system with oxygen@-contg. gases e.g. air
WO1994025190A1 (en) * 1993-04-23 1994-11-10 Biotal Ltd. Remediation of contaminated material
US5478464A (en) * 1991-06-05 1995-12-26 Biogenie Inc. Apparatus for the biodegradation of organic contaminants in a mass of particulate solids

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3731816C1 (en) * 1987-09-22 1988-11-03 Pfleiderer Fa G A Process for the degradation of aromatics which are difficult to decompose in contaminated soils or landfill materials with microorganisms
EP0507421A2 (en) * 1991-04-03 1992-10-07 Preussag Noell Wassertechnik GmbH Process for decontaminating polluted soils, sludges and/or other solid materials
US5085998A (en) * 1991-05-07 1992-02-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Biodegradation of 2,4,6-trinitrotoluene by white-rot fungus
US5478464A (en) * 1991-06-05 1995-12-26 Biogenie Inc. Apparatus for the biodegradation of organic contaminants in a mass of particulate solids
DE4124956C1 (en) * 1991-07-27 1993-01-21 Reko Gmbh Entsorgung Und Recycling, 7123 Sachsenheim, De Decontamination of crumbly structure of e.g. soil - comprises injection of lignin decomposing agent and treatment of closed system with oxygen@-contg. gases e.g. air
WO1994025190A1 (en) * 1993-04-23 1994-11-10 Biotal Ltd. Remediation of contaminated material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. ILLMAN: "Hazardous waste treatment using Fungus enters marketplace", CHEMICAL AND ENGINEERING NEWS., vol. 71, no. 28, 12 July 1993 (1993-07-12), COLUMBUS US, pages 26 - 29, XP000382450 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2772623A1 (en) 1999-06-25
AU1971299A (en) 1999-07-19
FR2772623B1 (en) 2000-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
D'Annibale et al. Degradation of aromatic hydrocarbons by white‐rot fungi in a historically contaminated soil
Steffen et al. Enhancement of bioconversion of high-molecular mass polycyclic aromatic hydrocarbons in contaminated non-sterile soil by litter-decomposing fungi
Barapatre et al. Biodegradation of malachite green by the ligninolytic fungus Aspergillus flavus
Steffen et al. Removal and mineralization of polycyclic aromatic hydrocarbons by litter-decomposing basidiomycetous fungi
US5459065A (en) Process for the degradation of coal tar and its constituents by Phanerochaete chrysosporium
AU2009200440A1 (en) Bioremediation
Boyle Development of a practical method for inducing white-rot fungi to grow into and degrade organopollutants in soil
Okeke et al. Influence of environmental parameters on pentachlorophenol biotransformation in soil by Lentinula edodes and Phanerochaete chrysosporium
Atagana Biodegradation of phenol, o-cresol, m-cresol and p-cresol by indigenous soil fungi in soil contaminated with creosote
EP1210407B1 (en) Bacterial consortium ebc1000 and a method using the bacterial consortium ebc1000 for remedying biologically recalcitrant toxic chemicals contained in industrial wastewater, waste materials and soils
Eggen et al. Use of edible and medicinal oyster mushroom [Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) Kumm.] spent compost in remediation of chemically polluted soils
Echezonachi The role of white rot fungi in bioremediation
WO1999033585A1 (en) Method for treating a material contaminated by resistant polluting compounds
Anderson et al. Mycoremediation of petroleum: a literature review
US7118906B2 (en) Process for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons in wastewater and other contaminated sites
Rama et al. Inoculation of filamentous fungi in manufactured gas plant site soils and PAH transformation
WO1999033952A1 (en) Novel coriolus versicolor fungus strain useful for treating polluted materials
US6083738A (en) Compost decontamination of soil contaminated with PCB using aerobic and anaerobic microorganisms
Pandey et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) metabolism by white rot fungi Agaricomycetes sp AGAT and its microcosm study
Sadiq et al. Bioremediation of Endosulfan under Solid-State and Submerged Fermentation of Pleurotus ostreatus and its Correlation with Lignolytic Enzyme Activities.
EP1079945B1 (en) Decontamination of soil contaminated with pcp
FR2827299A1 (en) New strain of Fusarium solani, useful for decontaminating soil, degrades polycyclic aromatic hydrocarbons, nitro compounds and organohalogen compounds
Kulshreshtha et al. Mushroom: A potential tool for food industry waste
EP1352953A2 (en) Fungal inoculum, method for its preparation and methods for its utilisation for the treatment of waste water with high content in organic material
Lamar et al. Remediation of pentachlorophenol-and creosote-contaminated soils using wood-degrading fungi

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DE DK EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT UA UG US UZ VN YU ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: KR

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

122 Ep: pct application non-entry in european phase