Étude de l’applicabilité d’un procédé de calcification biologique des sols

Titre : Étude de l’applicabilité d’un procédé de calcification biologique des sols

Laboratoire de rattachement : LTHE

Encadrant : Jean Martins Laurent Oxarango

Téléphone : 04 76 63 56 04 / 04 76 63 51 35

Mots clés : Biogéochimie, hydraulique souterraine, expérimentation de laboratoire

Contexte et objectifs de la mission de stage :

Le procédé d’amélioration des sols par précipitation de calcite catalysée par des bactéries est une piste de recherche prometteuse dans le domaine de la mise en sécurité d’ouvrages hydrauliques potentiellement soumis à l’érosion interne. Il nécessite l’injection in-situ de solutions transportant les micro-organismes sélectionnés et les réactifs chimiques au cœur du terrain. Avant d’envisager une application du procédé à grande échelle, des travaux de recherche fondamentaux restent indispensables pour déterminer les conditions d’applicabilité de cette méthode.
Dans le cadre de ce stage de M2R, une série d’expériences de laboratoire sera réalisée afin de caractériser les mécanismes de transfert et de réactions intervenant dans le procédé. Pour cela deux échelles d’expérimentation seront considérées :
a) L’échelle du réacteur fermé : en condition statique, la caractérisation des bactéries utilisées pour catalyser le procédé de biocalcification nécessite :
 L’étude de l’adhésion des cellules sur les différents matériaux/sols modèles utilisés.
 L’étude de l’effet de différents facteurs géochimiques tels que le pH, la concentration en réactifs et bactéries sur le processus de biocalcification.
b) L’échelle de la colonne de laboratoire : en condition dynamique d’écoulement, la caractérisation du procédé visera à déterminer les propriétés de transfert d’eau (perméabilité), des bactéries (dispersion, filtration et rétention électrostatique…) et des réactifs chimiques (dispersion, sorption et transformation). A cette échelle, l’hétérogénéité chimique des échantillons sera caractérisée par microscopie électronique – EDX.

Cadre de l’étude : Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet Boréal financé par le FUI 2013. Sous réserve du bon déroulement du stage, une poursuite en thèse est envisagée.

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