Item – Thèses Canada

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Numéro d'OCLC
793484891
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Exemplaire de BAC
Exemplaire de BAC
Auteur
Viens, Pascal.
Titre
Étude de la biodiversité de la communauté microbienne d'un biofiltre traitant le méthane en fonction de différentes concentrations d'ammonium.
Diplôme
M. Sc. -- Université de Sherbrooke, 2010
Éditeur
Ottawa : Library and Archives Canada = Bibliothèque et Archives Canada, [2011]
Description
2 microfiches
Notes
Includes bibliographical references.
Résumé
<?Pub Inc> Au Québec, l'industrie porcine occupe une place importante du secteur agricole avec des exportations totalisant 1,2 G$ en 2008. Par contre, elle cause des émissions importantes de méthane, un puissant gaz à effet de serre. La biofiltration est un procédé efficace pour le traitement de ce gaz, mais avec la présence d'ammoniac dans l'air contaminé par le méthane issu des porcheries, ce procédé peut potentiellement être compromis. En effet, plusieurs études tendent à démontrer que les méthanotrophes responsables de la biooxydation du méthane peuvent être inhibés en présence d'ammonium, la forme protonée de l'ammoniac. Le projet avait pour objectif d'étudier la diversité de la communauté microbienne et d'identifier les espèces microbiennes dominantes d'un biofiltre traitant le méthane en fonction de différents ratios ammonium : nitrate dans la solution nutritive. Ceci permettrait d'évaluer le degré de spécialisation de la microflore (équilibre entre les principaux groupes physiologiques). L'étude a montré que l'efficacité d'élimination du méthane ainsi que la production de dioxyde de carbone tend à diminuer avec l'augmentation du ratio ammonium : nitrate, avec une diminution importante de l'efficacité d'élimination aux concentrations plus élevées que 0,2 gN-NH4+/L; cette concentration constituant un seuil pour l'oxydation du méthane. L'évaluation de la diversité microbienne a été effectuée en observant les patrons de bandes d'ADN (gènes codant pour l'ARNr 16S) séparées par électrophorèse en gradient dénaturant (DGGE). Une évolution de la communauté bactérienne a été constatée puisque les bandes correspondantes à plusieurs espèces étaient remplacées par d'autres bandes au fur et à mesure de l'augmentation de la concentration en ammonium. L'adaptation de la communauté du biofilm n'a cependant pas été suffisante pour que les performances initiales du biofiltre (plus de 80% de conversion du méthane) soient maintenues. Trois banques métagénomiques ont aussi été construites à trois périodes de l'expérimentation. Près de 300 clones ont été séquencés et identifiés par alignement de séquences avec les bases de données génomiques. La présence constante de bactéries méthylotrophes, accompagnant les méthanotrophes a été constatée. C'est une observation originale, car ce genre de communauté mixte n'a pas été trouvé dans les milieux naturels. Il en a été déduit que les méthanotrophes présents dans la communauté du biofiltre oxyderaient le méthane de manière incomplète et que les produits intermédiaires seraient captés par les méthylotrophes qui les oxyderaient jusqu'en CO2. Autre fait intéressant, les changements drastiques dans les populations méthylotrophes suivant l'augmentation de la concentration d'ammonium dans la solution nutritive prouvent leur sensibilité partagée avec les méthanotrophes vis-à-vis la concentration d'ammonium. Les communautés du biofiltre démontreraient donc des phénomènes de mutualisme assez différents de ceux des milieux naturels. Toutes ces observations vont permettre d'ajuster les protocoles de gestion des biofiltres pour favoriser le mutualisme entre micro-organismes plutôt que la méthanotrophie pure et simple, comme cela est promu dans les protocoles actuels.
ISBN
9780494707883
0494707887