Equipe SYMBIOSE

Ecosystèmes microbiens et bioprocédés d’épuration et de valorisation

Etudier les procédés de bioconversion

Au sein du TBI, l’équipe SYMBIOSE étudie les procédés de bioconversion réalisées par des communautés microbiennes mis en œuvre dans des conditions contrôlées (bioréacteurs).

Les activités de recherche de l’équipe ont comme objectif principale le traitement et la valorisation des déchets liquides et solides urbains, industriels et agricoles. Elles se déclinent autour de trois axes : le développement et l’optimisation des bioprocédés pour la réduction de l’impact environnemental des résidus organiques et à leur valorisation. Pour cela, l’équipe s’intéresse particulièrement à la production de molécules biosourcées à partir du carbone et des nutriments (azote, phosphore, métaux) et à la réduction des risques sanitaires liés aux micropolluants et contaminants organiques.

Cet objectif s’intègre dans une évolution globale du secteur de l’épuration pour réduire ses impacts et pour associer une démarche de valorisation (matière et énergie), avec par exemple la production de polymères biosourcés et des fertilisants à partir de ressources telles que des eaux usées ou des déchets organiques.

L’équipe a adopté une approche reposant sur l’alliance entre l’analyse et la compréhension des écosystèmes microbiens et la modélisation.

Nos enjeux sont de décrire, comprendre et prédire des processus à différentes échelles :

Fonctions microbiennes à l’échelle cellulaire...

…et les processus physiques, physico-chimiques et chimiques dans le microenvironnement (bioréacteur) afin de comprendre et maitriser la réponse des communautés microbiennes mises en œuvre dans les bioprocédés.

Les dynamiques des populations microbiennes...

…au sein des agrégats (microréacteur) et des bioréacteurs.

Le couplage de procédés...

…et leur intégration dans des filières pour répondre à des objectifs technologiques, environnementaux et économiques. 

Les thèmes de l'équipe

  • Entreprises :  Total, Veolia, Suez, Saint Gobain / Pont à Mousson et avec un tissu de PME.
  • National : collectivités territoriales, avec les agences de l’eau ce qui lui confère un fort ancrage au niveau territorial.
  • International, l’équipe a développé un axe fort de partenariat avec plusieurs pays en Europe : Finlande, Danemark, Suède, Suisse, Italie, Espagne, Allemagne, Suisse… en Asie : Japon, Australie et en Amérique : Etats Unis, Canada…

Thèses récentes

  • Dumond, L., 2021. Dégradation de la lignine par des consortia microbiens issus de termites : Enrichissement et caractérisation des communautés par des approches (bio-)chimiques et métagénomiques. Doctorat Université de Toulouse.
  • Etcheberry, T., 2021. Analysis of the selective removal processes of ammonium and manganese in industrial groundwater-fed Rapid Sand Filters. Doctorat Université de Toulouse.
  • Flajollet, E., 2021. Vers la compréhension du fonctionnement des consortia microbiens lignocellulolytiques : contribution des approches méta-omiques et biostatistiques. Doctorat Université de Toulouse.
  • Giroudon, M., 2021. Evaluation des interactions entre biodéchets en digestion anaérobie et matériaux cimentaires à base de différents liants en vue d’une meilleure durabilité des structures de méthanisation. Doctorat Université de Toulouse.
  • Gonzalez Vazquez, B., 2021. Etude de la biofiltration en assainissement : Recherche des conditions optimales pour limiter le colmatage irréversible et les émissions de protoxyde d’azote. Doctorat Université de Toulouse.