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THÈSE
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LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

École doctorale : Sciences Écologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingénieries Spécialité : Ecologie et Agrosystèmes

Par

Houda EL HAJJOUJI Evolution des caractéristiques physico-chimiques, spectroscopiques et écotoxicologiques des effluents d’huileries d’olive aucours de traitements biologique et chimique
Soutenue le 24 novembre 2007, devant le jury composé de : M. M. M. M. M. M. M. Ali BOUMEZZOUGH Mohamed HAFIDI, Jean-Claude REVEL André AMBLES Salah SOUABI Eric PINELLI Abdelrani YAACOUBI Professeur, FSS Marrakech Professeur, FSS Marrakech Professeur, INP Toulouse Professeur, Université de Poitier Professeur, FST Mohamedia Professeur, INP ToulouseProfesseur, FSS Marrakech Président Directeur de thèse Directeur de thèse Rapporteur Rapporteur Membre Membre

Evolution des caractéristiques physico-chimiques, spectroscopiques et écotoxicologiques des effluents d’huileries d’olive au cours de traitements biologique et chimique
Résumé Le premier volet de ce travail consiste à suivre les transformations des effluents d’huileries d’olives traitéspar un procédé biologique et chimique, en utilisant les différents paramètres physico-chimiques (pH, rapport C/N, phénols totaux, demande chimique en oxygènes (DCO), lipides) et spectroscopiques (UV-visible, IRTF, 13C-RMN). Les résultats du traitement biologique ont permis la mise en évidence des conditions optimales de traitement de ces effluents. Après 45 jours, les traitements ont permis laréduction de la pollution de ces effluents avec des abattements en DCO de 21.8% et 4.8% respectivement pour les traitements sans et avec chaux. La neutralisation du pH par ajout de chaux a montré un abattement de 75.9% en termes de phénols totaux. La spectroscopie IRTF et 13C-RMN ont montré qu’au cours du traitement avec chaux, les groupements aliphatiques diminuent et les structures aromatiquesaugmentent, ce qui indique la polymérisation de la matière organique. Le suivi de la fraction lipidique montre des variations pour les lipides totaux et pour les fractions lipidiques (lipides neutres, monoglycérides et phospholipides) en fonction du traitement choisi (sans ou avec chaux). Les lipides totaux augmentent pour le traitement sans chaux et diminuent pour le traitement avec chaux, correspondantà la variation des phospholipides. La spectroscopie 13C-RMN a confirmé ces variations et elle a montré la similitude entre le traitement des effluents à la chaux et le traitement au solvant (chloroforme/méthanol). Elle a aussi mis en évidence deux zones spectrales intéressantes C O-alkyle (50 -110 ppm) et C-carboxylique (160-200 ppm). Les résultats du traitement chimique sous UV/TiO2 ont montréune réduction du pouvoir polluant des effluents d’huileries d’olive. Les abattements après 24 heures de traitement sont de 22.2%, 57% et 94.3% respectivement pour la DCO, la coloration (UV à 330 nm) et les phénols totaux. La spectroscopie UV-visible et IRTF ont montré qu’il y a une attaque prioritaire des parties aromatiques et elle fait apparaître dans le processus de dégradation l’existence detrois phases successives qui peuvent correspondre à trois types différents de molécules dans les effluents d’huileries d’olive. Le deuxième volet de ce travail est consacré à l’étude de la toxicité et de la génotoxicité des effluents d’huileries d’olive après traitement biologique sur les plants de Vicia faba à l’aide du test des micronoyaux et d’un essai agronomique. Les résultats du test desmicronoyaux ont montré que les effluents non traités sont génotoxiques à une concentration de 10%. Cette génotoxicité est liée à la présence de deux composés phénoliques : l’oleuropeine et l’acide gallique. Après traitement biologique, la génotoxicité de ces effluents a disparu même à une concentration de 20%. Ceci peut être expliqué par l’abattement important des phénols totaux au cours du...
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