Note ABES Production d’hydrogène par fermentation obscure : intensification du procédé par extraction des gaz et développement d’un bioréacteur à membrane Hydrogen production by dark fermentation : intensification of the process by gas extraction and development on a membrane bioreactor Génie des procédés Fermentation obscure Hydrogène Bioréacteur membranaire Cultures mixtes Biomasse Process engineering Dark fermentation Hydrogen Membrane bioreactor Mixed cultures Biomass 547.2 Hydrogène Fermentation Bioréacteurs Réacteurs à membrane Énergie de la biomasse Dans le contexte du développement de l’hydrogène-énergie, de nouvelles voies de production renouvelables sont étudiées, parmi lesquelles la fermentation obscure est un processus biologique convertissant la biomasse. Dans cette étude, ce procédé a été optimisé en réacteur agité semibatch par la sélection de cultures mixtes (boues de station d’épuration) et l’optimisation des paramètres de fermentation associés (température, ajout de substrat, régulation du pH). La présence majoritaire de bactéries du genre Clostridium a été observée dans le milieu fermentaire. Différents modes d’extraction des gaz produits ont été évalués, permettant d’intensifier le procédé par l’utilisation d’un gaz de balayage (N2 ou CO2). La mise en œuvre efficace en fonctionnement continu d’un bioréacteur membranaire dans une configuration d’extraction gaz/liquide a permis d’améliorer le rendement (> + 90%) et la productivité en H2 (> + 300%) par rapport au mode de fonctionnement continu en réacteur agité. Enfin, l’utilisation d’un substrat réel (bourbes viticoles) a permis de prouver la faisabilité du procédé dans une perspective d’industrialisation. In the context of the development of hydrogen-energy, new renewable production ways are studied, among which dark fermentation is a biological process converting the biomass. In this study, this process was optimized for a semibatch reactor by the selection of mixed cultures (waste water treatment plant sludges) and the optimization of associated parameters of fermentation (temperature, add of substrate, pH regulation). The presence in majority of bacteria from the genus Clostridium was observed in the fermentation broth. Different extraction modes of the produced gas were evaluated, allowing to intensify the process by the use of a sparging gas (N2 or CO2). The successful implementation in continuous mode of a membrane bioreactor in a configuration of gas/liquid extraction allowed an increase in H2 yield (> + 90%) and productivity (> + 300%) compared to the continuous stirred tank reactor. Finally, the use of a real substrate (winery waste) allowed to prove the feasibility of this process in the prospect of industrialization. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 13677785 Université de Strasbourg Strasbourg 2017-12-31 https://theses.hal.science/tel-02917979 application/pdf 13809386 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/Clion_Valentin_2016_ED222.pdf http://www.theses.fr/2016STRAF024/abes https://theses.hal.science/tel-02917979 https://theses.hal.science/tel-02917979 https://theses.hal.science/tel-02917979 https://theses.hal.science/tel-02917979 Clion Valentin 1988-02-25 FR 197588182 40811593 https://theses.fr/2016STRAF024 2016STRAF024 https://doi.org/10.70675/8ba4fcccz8be2z4677za625z57589c117c48 2016-09-29 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ernst Barbara MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 191047309 Marrot Benoît MADS_PRESIDENT_DU_JURY 079172741 Dumas Christine MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 197593968 Favre Éric MADS_RAPPORTEUR_1 075213982 Fontanille Pierre MADS_RAPPORTEUR_2 070329486 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 CH 156504081 Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 93777 157760502 ddc:540 Ernst Barbara Marrot Benoît Dumas Christine Favre Éric Fontanille Pierre École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg) PDF 13677785 confidentialité 2016-09-29 2019-10-01 confidentialité 2016-09-29 2019-10-01 restriction 2016-09-29 2019-10-01 confidentialité 2016-09-29 2019-10-01 confidentialité 2016-09-29 2019-10-01