Élucidation des facteurs contrôlant la cinétique d’oxydation du manganèse lors du traitement passif des eaux d’exhaure de mine
Pour comprendre le comportement biogéochimique et l’efficacité de traitement du Mn dans les stations de traitement passif des eaux de mine, les facteurs contrôlant la cinétique d'oxydation doivent être identifiés.
Début : 01 octobre 2021
Fin : 01 octobre 2024
Encadrants :
Eric van Hullebusch, Fabienne BATTAGLIA-BRUNET
Statut : Soutenue
Le manganèse est un des éléments couramment rencontrés dans les eaux de mines à des concentrations supérieures aux normes de rejet dans le milieu naturel. L’élimination du Mn(+II) à l’aide de dispositifs de traitement passifs est possible mais difficile à maîtriser en raison d’une cinétique d’oxydation lente dans les conditions physico-chimiques des drainages miniers. La vitesse d’oxydation du manganèse aux pH proche de la neutralité peut être significativement améliorée par une catalyse biologique ou en présence de certains oxydes de manganèse sous formes solides. Cependant, le cycle biogéochimique du Mn dans les systèmes de traitement passif n’est pas bien compris. La connaissance des mécanismes chimiques et biologiques conditionnant les cinétiques d’élimination du manganèse dans les lagunes plantées ou biofiltres représente donc un enjeu important pour la gestion des anciens sites miniers. L’objectif est de déterminer les facteurs limitant les cinétiques d’oxydation du Mn(+II) dans les installations de traitement existantes, afin de proposer des stratégies d’amélioration de leur efficacité. Des données minéralogiques, biologiques et géochimiques sur des lagunes réelles seront acquis et des bioréacteurs seront mis en place afin d’élucider les mécanismes microbiologiques (bio-catalyse directe et /ou indirecte) et chimiques contrôlant la cinétique d’immobilisation du manganèse sous forme d’oxydes précipités.
