Electrophysiologie et boues activ6es

Rcuue lrangaise des SGIEilCES DE L'EAU, I ll9821 233-242

Electrophysiologie et boues activ6es

E l e c t r o p h y s i o l o g y a n d a c t i v a t e d s l u d g e

R . T H O M A Z E A U X , J . - P . L A U N O I S * * , C . B U L T H E X

R 6 s u m d

L a s i g n i f i c a t i o n d e [ ' 6 [ e c t r o p h y s i o t o g . i e c e [ [ u l a i r e e s t r e c h e r c h 6 e d a n s l e s s t a t j o n s d ' e p u r a t i o n i b o r . r e s a c t i v 6 e s . E t [ e a p p a r a i t c o m m e c o n s e q u e n c e d e L a p r o d u c t i o n d ' h y d r o g d n e [ o r s c l e s f e r m e n t a t i o n s . D e c e f a i t , e [ [ e p e u t 6 t r e u t i L i s 6 e c o n m e in d i c a t e r u r d e f o n c t i o n n e m e n t . lvlots-cI6s : hgdttogd.ne, (enmentntion, boue6 ae,t<.v'ee.t .

S u m m a r y

C e [ [ u I a r e L e c t r o p h y s i o l o g y i s s e a r c h e d i n a c t i V a t e d s L u d g e _ In t h i s c a s e , c u r r e n t p r o d u c t i o n i s d u e t o p r o d u c t i o n c , f h y d r o g e n . T h j s f a c t a t l o w t r : k n o w a c t i v i t y o f f e r m e n t a t i o n p r o c e s s , a n d s e r v e a s a t o o I f o r t h e i n v e s t i g a t i o n o f a c t j v a t e d s l u d g e b o t h u n d e r n o r m a I a n d a b n o r m a l . c o n d i t i o n s .

Ke5i words : a.etLval.zd dludge,, elec,tnopl'tqtiol-ctgg, hqdttogen, dennenta.tion.

L a b o r a t o i r e E a u e t E n v i r o n n e m e n t , E c o l e N a t j o n a l e d e s T r a v a u x p u b l i c s d e I ' E t a t , r u e H a u r i c e - A u d i n , 6 9 1 2 0 V A U L X - E N - V E L I N - F R A N C E

A R L O N

* * F o n d a t i o n U n i v e r s i t a i r e L u x e m b o u r q e o i s e

8 - 6 7 0 0 B E L G I Q U E

2 3 4 Sciences de L'eau 1, nos

1 - I N T R o D U c r r o N

L e s t e c h n i q u e s 1 i 5 e s d I ' 6 t e c t r o p h y s i o l o g i e b a c t 6 r i e n n e o n t 6 t 6 d 6 v e - l o p p 6 e s p a r A L L E N [ 1 ] e t u t i l i s 6 e s l o r s d ' 6 t u d e s r 6 c e n t e s [ Z ] . n f f e s m e t t e n t e n c e u v r e d e u x d e m i - p i l e s , 1 ' u n e 6 t a n t c o n s t i t u 6 e p a r u n e s o l u - t i o n d e f e r r i c y a n u r e d e p o t a s s i u m , 1 ' a u t r e p a r 1 e m 6 l a n g e f o r m 6 p a r l e s b o u e s a c t i v 6 e s o u l a c u l t u r e b a c t 6 r i e n n e , e t d u g l u c o s e . C e s d e u x c o m p a r - t i m e n t s s o n t r e l i 6 s i n t 6 r i e u r e m e n t g r d c e A u n e m e m b r a n e c a t i o n i q u e e t e x t 6 r i e u r e m e n t p a r 1 ' u t i l i s a t i o n d e 2 6 l e c t r o d e s d e p l a t i n e e t d ' u n e r 6 s i s t a n c e 6 l e c t r i q u e ( F i g u r e 1 ) . A p r d s u n e p h a s e d . e L a t e n c e , u n e d i f f 6 - r e n c e d . e p o t e n t i e l a p p a r a i t a u x b o r n e s d e I a r d s i s t a n c e ' t o u t a u m o i n s e n c u l t u r e p u r e . D a n s u n p r e m i e r t e m p s , n o u s a v o n s v 6 r i f i 6 1 ' e x i s t e n c e d e c e t t e d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e l d a n s I e c a s d e s b o u e s a c t i v 6 e s . P a r l a s u i t e , l e s p o s s i b i l i t 6 s d ' u t i l i s a t i o n d e c e p h 6 n o m d n e 6 I e c t r i q u e s o n t e x a m i n 6 e s d ' u n e p a r t e n r e c h e r c h a n t s o n o r i g i n e e t , d ' a u t r e p a r t , e n 6 t u - d i a n t s y s t 6 m a t i q u e m e n t l e c a s d e s b o u e s a c t i v 6 e s .

2 - [vlnrEnrEL Er METHoDES

L e m a t 6 r i e l u t i l i s 6 e s t s i m i l a i r e i c e l u i d € c r i t p a r A L L E N . I I s ' a g i t d e d e m i - p i l e s i m m o b i l e s , o u v e r t e s ( s a u f i n d i c a t i o n s c o n t r a i r e s d a n s 1 e t e x t e ) r e l i 6 e s p a r u n e m e m b r a n e c a t i o n i q u e S e l e m i o n C M V , e t m a i n t e n u e s a l a t e m p 6 r a t u r e d u l a b o r a t o i r e ( 2 O - 2 3 " C ) . L a s u r f a c e d e c h a q u e 6 l e c t r o d e a t t e i n t a i n s i d i x h u i t c e n t i m E r e s c a r r 6 s ( F i q u r e 1 ) .

Sc(emion CMV Figuz,e 7

Schdna d'une pile

1 6 l e c t r o d e d e n l a t i n e

L e s b o u e s a c t i v 6 e s t e s t 6 e s s o n t p r 6 l e v 6 e s d a n s 1 e b a s s i n d r a 6 r a t i o n d e s t a t i o n s i l ' d p u r a t i o n u r b a i n e s . A p r d s c e n t r i f u g a t i o n d e 1 0 0 m f d e b o u e s d 4 0 0 0 t / m i n p e n d a n t 1 0 m i n , l e c u l o t e s t r e p r i s d a n s 1 0 0 m I d e

Ris ir tqnca

ELectz,ophy siologie et boues aetittdes

t a m p o n p h o s p h a t e O , 2 M , p H 5 , 1 . L ' e n s e m b l e e s t a l o r s p 1 a c 6 d a n s u n e d e m i - p i l e p u i s 2 0 m l d ' u n e s o L u t i o n a q u e u s e d e g l u c o s e 0 , 2 5 2 M s o n t a j o u t 6 s . A l r o r i g i n e , I ' a u t r e d e r n i - p i l e 6 t a i t : o n s t i t u 6 e p a r 1 O O m I d r u n e s o l u t i o n d e f e r r i c y a n u r e d e p o t a s s i u m O , l 1 M d a n s l e m 6 m e t a m p o n p h o s p h a t e s e l o n l e s p r e s c r i p t i o n s d e A L L E N . A p : r d s q u e l q u e s e s s a i s , e t a f i n d e s t a b i l i s e r l e p o t e n t i e r d ' 6 r e c t r o d e d e c e t t e c a t h o d e , u n e s o l u -

tion 6quimolaire ferri-ferrocyanure de potassi,:m dans le m€me Eampon

p h o s p h a t e a 6 t 6 u t i l i s 6 e ( 0 , 0 1 M f e r r i c y a n u r e - O , 0 1 M f e r r o c l z a n u r e ) . L e p o t e n t i e l - d e c e t t e s o r u t i o n r e s t e v o i s i n d e 2 4 0 m v p e n d a n t r a d u r 6 e d e s e x p 6 r i e n c e s e t s o n p H e s t s t a b l e b i e n q u e . L e s d e u x d e m i - p i I e s s o i e n t r e l i 6 e s e x t 6 r i e u r e m e n t p a r i l i n t e r m 6 d i a i - r e d ' u : r e r 6 s i s t a n c e d e I 0 0 0 o h m s , l a d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e r a u x b o r n e s d e c e t t e r 6 s i s t a n c e e n r e g i s t r 6 e e n f o n c t i o n d u t e m p s c o r r e s p o n d a n t a l o r s d e f a r ; o n s i m p l e i f i n t e n s i t 6 d u c o u r a n t .

L e s m e s u r e s d e s c o n c e n t r a t i o n s e n s u l f u r e e . : a m m o n i a q u e s o n t r 6 a l i - s 6 e s r e s p e c t i v e m e n t p a r 6 l e c t r o d e s 6 l e c t i v e T a r : u s s e l e t g r a c e a u r 6 a c t i f d e N e s s l e r . L e s g a z f o r m 6 s s o n t a n a l y s 6 s g r d c e d . u n c h r o m a t o g r a p h e a p h a s e g a z e u s e , a d 6 t e c t i o n c a t h a r o m 6 t r i q u e ( c o L o n n e p o r a p a c k e 100- 120, g a z v e c t e u r a z o t e , p r e s s i o n 1 , 5 b a r s , t e r n p 6 r a t r r r e c o l o n n e 5 0 o C , t e m p 6 r a - t u r e i n j e c t e u r 6 0 " C , t e m p 6 r a t u r e d 6 t e c t e u r 1 0 0 , ' C ) .

L e p r S l d v e m e n t g a z e u x ( 1 m I ) est alors e f f e c l : u 6 p a r s e r i . n g u e , l e c o m _ p a r t i m e n t a n o d i q u e 6 t a n t o b t u r 6 p a r u n septum. L'analyse d e s a c i d e s g r a s v o l a t i r s e s t r 6 a f i s 6 e e n c h r o m a t o g r a p h i e p h a s e g a z e u s e , d d 6 t e c t i o n p a r i o n i s a t i o n d e f l a m m e , g r 6 c e d des injections d t : 1 uI de liquide p r 6 a 1 a - b r e m e n t f i r t r 6 s u r m e m b r a n e M i l r i p o r e o , 2 2 1tm (coronne chromosorb wAW,

1 0 0 - 1 2 0 m e s h , N P G A 2 5 ? , . H 3 p O 4 3 8 , g a z v e c t e u r a z o t e s a t u r 6 e n a c l d e f o r m i q u e , p r e s s i o n 1 b a r , t e m p 6 r a t u r e c o l o n n e 1 4 o o c , t e m p 6 r a t u r e i n j e c - t e u r 2 0 0 o C , t e m p 6 r a t u r e d 6 t e c t e u r 2 1 0 " C ) .

P o u r c e r t a i n e s e x p 6 r i e n c e s , i l e s t p r o c 6 d 6 i i u n e s o n i f i c a t i o n d e s b o u e s a c t i v 6 e s u t i l i s a n t l e s o n i f i c a t e u r B i o b l < > c k m u n i d . r u n e s o n o - t r o d e T 2 0 ( f r 6 q u e n c e 2 0 k h z , t e m p s 2 m i n , p u i l ; s a n c e 6 0 W ) . L e s m e s u r e s d u p o t e n t i e r d ' o x y d o - r 6 d u c t i o n e t d u p H s o n t r r l a r i s 6 e s g r d c e a u x s o n d e s T a c u s s e l t y p e s T B C 1 2 H S et PT/BC/102 reli6es t r u p H m E t r e T a c u s s e f P H N 8 1 .

E n f i n , l e t r a c 6 d e s c o u r b e s i n t e n s i t 6 - p o t e n l : i e I a 6 t 6 e f f e c t u 6 a u l a b o r a t o i r e d ' a n a l y s e d u c N R s ( S o r a t s e ) g r a c e i i u n p o r a r o g r a p h e i m p u l - s i o n n e l P R G 5 T a c u s s e l 1 ' 6 1 - e c t r o d e d e r 6 f 6 r e n c e 6 t a n t a u c a l o m e l , r ' 6 1 e c - t r o d e a u x i l i a i r e e t c e l l e d u t r a v a i r e n p l a t i n e : . L a v a r i a t i o n d u p o t e n - t i e l i m p o s 6 f u t a l o r s d e 5 m V / s e c , l a s o l u t i o n a v a n t 6 t 6 b a l a v 6 e d 1 ' a z o t e .

3 - REsulrnrs

3 - 1 E x i s t e n c e e t o r i g i n e d u p h E n o m d n e

3 - 1 - 1 L ' a l l u r e g 6 n 6 r a l e d e r a c o u r b e l i a n t ] a d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e r a u t e m p s e s t similaire d c e l l e o b t e n u e p a r A L L E N ( F i g r u r e 2) et pr6sente d o n c , a p r d s u n temps de latence, u n p a l i e r i m p o r t a n t .

Sciences de L'eau 1, no7

c e p e n d a n t , I e t e m p s d e f a t e n c e ( t a ) e t l e t e m p s n 6 c e s s a i r e i I ' o b t e n - t i o n d u p a l i e r ( t 5 ) s o n t g 6 n 6 r a l e m e n t p l u s l o n q s , a l o r s q u e l a v a L e u r d e c e p a l i e r m e s u r 6 e p a r I ' a u g m e n t a t i o n d e I a d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e l ( A V ) e s t t r e s v a r i a b l e ( T a b l e a u 1 ) . L o r s q u e I e c o u p l e g l u c o s e - b o u e a c t i v 6 e n ' e s t p a s c o n s t i t u E , A V e s t i n f 6 r i e u r i 1 0 m V .

Figut:e 2

ErernpLe de courbe montz,ant Les uariations de La diffdrence de potentiel aun boxnes de La t'dsistance en foncti.on du ternps

TabTeau 7

Valeurs de t4, t6, LV obtenues Lors de queLques essais auec Le dispositif ddcrit

E c h a n t i l l o n s

( h e u r e s )

+ , ( h e u r e s )

V ( m V )

7

2 3

A

5 6 -1

6 Y

1 0 1 1

L Z I J

t l I t )

7 7 1 8 1 9

2 L 2 A 2 8

I J

1 5 3 0 2 3 1 1

I J

7 7 1 1 2 3

Z J

t z

I ]

2 0 2 0 1 1

T 4 t 4

I 5 5 5 3 3 2 h 3 0 2 h 3 0 1 0 1 0 8

A A A

1 0 1 0

3 0 2 5 2 0 7 0 1 0 5

6 5 3 5 210 2 L O

l b u

1 1 0 3 0 7 7 4 0 4 0 2 0

A q

4 0

ELectnophysioLogie et boues actiodes

3 - 1 - 2 L ' 6 v o l u t i o n d u p H e t d u p o t e n t i e l d ' o x y d o - r 6 d u c t i o n d e I a d e m i - p i l e c o n s t i t u 6 e p a r 1 e s b o u e s a 6 t 6 s u i v i e e n f o n c t i o n d u t e m p s e t m o n t r e q u e I ' a u g m e n t a t i o n d e I a p r o d u c t i o n d ' 6 l e c t r i c i t 6 n ' a l i e u q u e p o u r 1 e s r H i n f 6 r i e u r s d 1 5 e t q u e c e u x - c i c h u t e n t j u s q u ' a u x v a - l e u r s c o m p r i s e s e n t r e 0 e t 3 l o r s q u e I e p a l i e r e s t a t t e i n t .

3 - 1 - 3 L ' a n a l y s e d e s a c i d e s g r a s v o l a t i l s i n d i q u e q u e c e u x - c i a p p a - r a i s s e n t l o r s q u e I r a u g m e n t a t i o n d e I a d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e l e s t p e r - c e p t i b l e ( F i g u r e 3 ) .

3 - 1 - 4 L ' a n a l y s e d e s c o n c e n t r a t i o n s e n s u l f u r e e t a m m o n i a q u e m o n t r e q u e c e s c o r p s n e s o n t p r 6 s e n t s q u r a 1 ' 6 t a t d e t r a c e s l o r s q u r i l s l e s o n t .

3 - 1 - 5 L r a n a l y s e d e s g a z f o r m 6 s i n d i q u e q u e I ' h y d r o g 6 n e a p p a r a i t l o r s q u e I a d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e l a u g m e n t e e t d i s p a r a i t l o r s q u e A V t e n d v e r s z 6 . r o a u s e u i l d e s e n s i b i l i t 6 0 , 0 1 I ( F i g u z e 3 ) .

3 - 1 - 6 L ' a n a l y s e d e s c o u r b e s i n t e n s i t 6 - pot.entiel c b t e n u e s e n d 6 b u t d r e x p 6 r i e n c e s o u l o r s q u e A V e s t 6 t a b l i , o u a v e c l a s o l u t i o n t a m p o n p h o s -

phate contenant de 1'hydrog€ne montre une bonne concordance entre les

d e u x d e r n i e r s t y p e s d e c o u r b e s ( F i g u r e 4 ) .

3 - 1 - 7 L e s v a l e u r s c o m p a r 6 e s d e t 6 , t 5 , A v c b t e n u e s d ' u n e p a r t , d a n s I a p i l e p r 6 c 6 d e n m e n t d 6 c r i t e , d ' a u t r e p a r t , e n s 6 p a r a n t I a b o u e d e I f 6 l e c t r o d e g r d c e d u n e m e m b r a n e M i l l i p o r e O , 2 2 Vm (Figure 5) sont indi- q u 6 e s a u T a b l e a u 2 , E l l e s m o n t r e n t q u e l e s p h 6 r , o m E n e s 6 l e c t r i q u e s s o n t o b t e n u s d a n s l e s d e u x t y p e s d e p i l e s ,

3 - 1 - 8 I 1 f a u t n o t e r q u r u n e p i l e d b o u e a c t j . v 6 e e t g l u c o s e q u i d 6 b i t e s u r u n e r € s i s t a n c e d e 1 0 O 0 o h m s s r a c i d i f i e p l u s r f o r t e m e n t q u ' u n e p i l e i d e n t i q u e q u . i n e d 6 b i t e p a s f a u t e d ' a v o i r f e r m d i I e c j . r c u i t 6 l e c t r i q u e . L a c o m p a r a i s o n d e s r 6 s u l t a t s p e r m e t a f o r s d e r € r l i e r l a q u a n t i t 6 d e c o u - r a n t e x p r i m 6 e e n E a r a d a y s , e t l a q u a n t i t 6 d ' i o r r s H r s u p p l 6 m e n t a i r e s I i b 6 r 6 s , d o s 6 e g r S c e a u n a j o u t d , e s o u d e N / 1 0 0 e n f i n d ' e x p 6 r i e n c e , a f i n d ' a m e n e r I e p H d e l a d e m i - p i l e c o n t e n a n t l . e s b o u e s e t a y a n t a l 6 b i t 6 E l a v a l e u r d u p H d e l a m 6 m e d e r n i - p i l e n o n b r a r r c h 6 e ( T a b l e a u 3). cloba-

Iement, Ie rapport du nonbre de Faradays obtenu sur Ie nornbre de moles

d e p r o t o n s s u p p l 6 m e n t a i r e s l i b 6 r 6 s a p p a r a i t p r ( ) c h e d e 1 ( m o y e n n e 1 , 1 ;

5 - ^ r f i 1 r n 6 n ? \

3 - 1 - 9 S i , I o r s q u e I a p r o d u c t i o n d ' 6 l e c t r i c j . t 6 e s t 6 t a b l i e ,

( A V = 1 0 0 - 1 5 0 rnV) Ie contenu de la demi-pile c o n s t i t u 6 e p a r l e s b o u e s a c t i v 6 e s e t l e g l u c o s e e s t f i l t r 6 s o u s p r e s s i o r r s u r m e m l c r a n e M i I l i p o r e O , 2 2 y m e t s i I e f i l t r a t o b t e n u e s t s o u m i s a u x u l t r a - s o n s c o n r m e i n d i q u 6 a u c h a p i t r e 2 a v a n t d ' C t r e r e p l a c 6 d a n s l a d e r r i - p i l e , A V d e v i e n t n u l .

C e r 6 s u l t a t e s t 6 g a l e m e n t o b t e n u l o r s q u e 1 ' < > n p o s s d d e d e I a m C m e f a g o n a v e c I e c o n t e n u d ' u n e d e m i - p i l e c o n s t i t u ( : e d e 1 a s o l u t i o n t a m p o n p h o s p h a t e d a n s l a q u e l l e u n b u l l a g e d ' h y d r o g d n e p u r a 6 t 6 e f f e c t u 6 , a f i n d ' o b t e n i r u n e v a l e u r s i m i l a i r e i l e A V ( 1 0 0 - 1 5 0 n V ) , I ' a u t r e d e m i - p i l e 6 t a n t c o n s t i t u 6 e p a r I e c o u p l e f e r r i - f e r r o c y a n u r e d e p o t a s s i u m . P a r c o n L r e , s i I e c o n t e n u d ' u n e d e m i - p i l e e s t f o r m < ! d e I a s o l u t i o n t a m p o n p h o s p h a t e e t d ' a c i d e f o r r n i q u e p u r , 1 a f i l t r a t i < > n s o u s p r e s s i o n e t l a s o n i f i c a t i o n n e m o d i f i e n t p a s s e n s i b l e m e n t I a r 7 a ] s u r d e l a d i f f 6 r e n c e d e p o t e n t i e l a u x b o r n e s d e 1 a r 6 s i s t a n c e , ( 4 V . , 1 0 0 - 1 5 0 m V ) , 1 ' a u t r e d e m i - p i l e 6 t a n t t o u j o u r s c o n s t i t u 6 e p a r I e c o u l > l e f e r r i - f e r r o c y a n u r e d e p o t a s s i u m .

----'\

, / \ / \

\

____=__\

ocidc proplonloue

80 tcmpr(heurcs)

Tcmps(heures) Fiqwe 3

Eternpled'1uolution des diffdrents panonDtz.es analys1s (ieid.es gtas tsolatiLs-glucose-hydrogAne-diffdTenee de potentieL)

tno o o

(\

s. (\

a

s

EleetropVtgsioLogie et boues aetiudes 239

OOONEoo! /O)

looo

OOoo0loocO O/oJrfbl)dn ob0h[t!++>'E0t o-fft)NOO

$oooS O O'-u!!ru$ ao.OoS. c ctcdI ootv.q) o- cr cr+) EEo$'$ (D (o$ a pp o) b(D + + o'$$ LF\s ooo'r\OOo

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0r0to=l=CECoooppp-a _o -oooo

ooo_o -o _otttr-l=oooO(JCJ

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sNr)

2 4 0 Sciences de L'eau 7, no7

R&istonce

mcmbrgnr dhctrod:

trf,ri- lbrrocFnurc filtrontr

Figure 5

PiLe obtenue aprds adionction d?une membrane 0'22 ym A t a m p o n p h o s p h a t e

R h n r r o + s l r r c n q e { - f e r r i - f P r r n n \ / a n u r e D 6 l e c t r o d e

TableatL 2

Conrparaison entre pile d. membrane (d et pile sans membrane (b)

E c h a n t i l l o n T r r n a d a n i l a

L + . V L a

( h e u r e s ) ( h e u r e s ) ( r n v )

b

1 3

1 J

3 0 3 0

3 0 2 0

'7 7

a

l-\

'7 7

I J

I 5 a

b

4

1 7

t 4

z )

7 2

7 '1

8 0

3 - 2 E t u d e s y s t 6 m a t i q u e e n t r e p r i s e a v e c l e s b o u e s a c t i v e e s

3 - 2 - 1 L ' a n a ] - y s e d e s r 6 s u l t a t s p o r t a n t s u r d i f f 6 r e n t s t y p e s d e s t a -

t i o n s d ' 6 p u r a t i o n p e r m e t d e d 6 g a g e r l e s 6 l 6 m e n t s s u i v a n t s ' D ' u n e p a r t , I e t e m p s d e l a t e n c e t a e s t t r d s v a r i a b l e ( d e t h 4 5 r n i n a 1 5 h ) ' d ' a u t r e p a r t , I a v a l e u r d u p a l i e r m e s u r 6 p a r A v v a r i e 6 g a l e m e n t d ' 6 c h a n t i l l o n a 6 c h a n t i l l o n ( d e O A 2 0 0 m v ) ( T a b l e a u 1 ) .

4

r20

9 a

8 0

6 0

ELectyophyslologie et boues actiudes

TabLeau 3

Cornparaison ent?e eouxant ddbitd (en laradays) et ions suppldmentaires H+ Tibdt'6s

Nombre de Faradays ( 1 0 - 4 )

N o n b r e d ' i o n s H r ( 1 0 - - m o l e / I ) 4

A q

1

4

? , )

2

) a

3

3

3 - 2 - 2 L o r s q u e l e s b o u e s s o n t j e u n e s ( c h a r c J e m a s s i q u e 6 l e v 6 e ) l e t e m p s d e I a t e n c e e s t r 6 d u i t , I e p a l i e r e s t n e t ( 1 5 0 mV) et d6bute parfois p a r u n p i c . D a n s I e c a s d e b o u e s 5 g 6 e s , l e t e m p s ( l e l a t e n c e e s t p l u s g r a n d , 1 e p h 6 n o m e n e d E b u t e l e n t e m e n t ' e t I e p a l i e r s ' e s t o m p e .

P a r a i l l e u r s , s i u n e b o u e j e u n e e s t c o n s e r r r 6 e a 6 r 6 e n o n n o u r r i e , I e t e m p s d e I a t e n c e a u g m e n t e , e t I e p a l i e r i I a l : o i s d i m i n u e e t s ' e s t o m p e . P a r c o n t r e , s i u n e b o u e e s t c o n s e r v 6 e n o n a 6 r < ! e , n o n n o u r r i e , I a l a t e n c e e s t d i m i n u 6 e s e t I e p a l i e r e s t e n g 6 n 6 r a l t r A : i n e t .

4 - I n r r n P R E r A T I o N E T c o N c L U S I O N

D e s e x p 6 r i e n c e s p r 6 s e n t S e s , i 1 e s t p o s s i b l r > d . ' e x t r a i r e q u e l q u e s i n d i - c a t i o n s p r 6 c i e u s e s . c e s e s s a i s m o n t r e n t e n e f : E e t q u e I a p r o d u c t i o n d e c o u r a n t e s t 1 i 6 e a L ' e x c r 6 t i o n d ' u n o u p l u s i e r ' r r s c o m p o s 6 s p u i s q u e I e c o n t a c t b a c t d r i e s - 6 l e c t r o d e n ' e s t p a s n 6 c e s s a . L z e ( e x p 6 r i e n c e 3 - 1 - 7 ) . C e s

compos6s sont des produits d.e fermentation ca:r I'auqmentation de AV

c o i n c i d e a v e c I ' o b t e n t i o n d e r H b a s e t a v e c I ' a p p a r i t i o n d e s a c i d e s g r a s v o l a t l l s d a n s I e m i l i e u ( e x p 6 r i e n c e 3 - 7 - 2 e t l - 1 - 3 ) . L e s c o r p s c h i m i q u e s m i n 6 r a u x a z o t 6 s o u c o n t e n a n t d u s o u f r e n e p e u g e n t 6 t r e i m p l i q u 6 s p u i s q u e a b s e n t s ( e x p 6 r i e n c e s 3 - 1 - 4 ) . L ' a c i d e f o r m i q u e n e p e u t p a s , n o n p l u s , 6 t r e A 1 ' o r i g i n e d u p h 6 n o m € n e 6 l e c t r i q u e c o n s t a t 6 ( e x p 6 r i e n c e 3 - 1 - 9 ) . p a r c o n t r e , I ' a c t i o n d e 1 ' h y d r o g a n e e s t m i s e e n E u i d e n c e p a r I ' e n s e m b l e d e s m a n i p u l a t i o n s . E n e f f e t , I a p r 6 s e n c e d e c e c o r p s c o i n c i d e a v e c c e l l e d e A v n o n n u l ( e x p 6 r i e n c e s 3 - 1 - 5 ) . P a r a i l l e u r s , l e s c o u r b e s i n t e n s i t 6 - p o t e n t i e l c o r r e s p o n d a n t a u c o u p l e b o u e e t g l u o o s e s o n t s e m l c l a b l e s d c e l l e s o b t e n u e s a v e c l , h y d r o g d n e p u r d a n s I e m 6 m e t a m p o n ( e x p 6 r i e n c e 3 - 1 - 6 ) . E n f i n , c e g a z e s t u n p r o d u i t d e f e r m e n t a t i o n e t s a d 6 c o m p o s i t i o n c o n d u i t a l a l i b 6 r a t i o n d ' u n F a r a d a y p o u r u n e m o l e d e p r o t o n s .

r l f a u t n o t e r q u e c e t t e i n t e r p r 6 t a t i o n s ' o p p o s e d c e l L e d e A L L E N m a i s e x p l i q u e s e s r 6 s u i t a t s . A p r i o r i , e l f e l i m i t e l t u t i f i s a t i o n p o s s i b l e d e c e p h 6 n o m 6 n e d a n s I e c a s d ' 6 c o s y s t E m e a 6 r 6 . c e p e n d a n t l a m i s e e n 6 v i d e n - c e d ' u n m 6 t a b o l i s m e f e r m e n t a i r e p e u t 6 t r e u t i l i s 6 e p o u r c a r a c t 6 r i s e r

2 4 2 Seiences de L'eau 1, nos

I ' 6 t a t d e s b o u e s a c t i v 6 e s v i s - A - v i s d e I e u r s t a b i l i s a t i o n . p a r aill-eurs, I ' a 6 r a t i o n r 6 e 1 l - e p e u t 6 t r e p r 6 c i s S e p a r I ' i n t e r m 6 d i a i r e d e t 6 , c h a q u e f l o c d e I a b o u e 6 t a n t s u s c e p t i b l e d ' 6 t r e r n a l a 6 r 6 e n s o n c e n t r e .

C e s r e m a r q u e s s o n t c o n f i r m 6 e s p a r l - e s e x p 6 r i e n c e s r a p p o r t 6 e s a u p a r a g r a p h e 3 - 2 p u i s q u e , d ' u n e p a r t , t a v a r i e e n f o n c t i o n d e I t a 6 r a t i o n e t d e I a c h a r g e e t q u e , d r a u t r e p a r t , f a f o r m e d e l a c o u r b e o b t e n u e d 6 p e n d d e 1 a c h a r g e m a s s i q u e d e I a station d ' 6 p u r a t i o n . I f a p p a r a i t n 6 a n m o i n s q u e c e p h 6 n o m d n e , c o m p t e tenu de ses causes, est plus adapt6 i I ' 6 t u d e d e s d i g e s t i o n s a n a 6 r o b i e s , c e q u e c o n f i r m e n t l e s p r e m i e r s e s s a i s e n c o u r s . E n f i n , e n t a n t q u ' 6 p r e u v e s d e l a b o r a t o i r e , I a m i s e e n 6 v i d e n c e d e l a p r o d u c t i o n d ' h y d r o g d n e d p a r t i r d ' u n e c u l t u r e p u r e p e u t s ' a v 6 r e r 6 t r e u n o u t i f p r 6 c i e u x l o r s d ' e s s a i s d ' i d e n t i f i c a t i o n b a c t 6 - r i e n n e .

Remenc r EMENTS

J e t i e n s d r e m e r c i e r M e s d e m o i s e l l e s B I A G I ,

BURTEL, CONSTANT, CHERENCE, pour leur aimable

G A U D E C H O N E t M e s s i e u T s c o n c o u r s .

R E p E n e r u c r s B r B L r o G R A p H r o u E S

I t ] n r , r , r r . r M . J . , c e 1 l u l a r e l e c t r o p h y s i o -

l-ogy in Methods in Micy,obioloy, Acadesic

P r e s s , L o n d o n , v o l . 5 B , p . 2 4 7 - 2 8 3 \ .

[ z ] r n e n c o r s J . , A p p l i c a t i o n d t u n e m d t h o d e

de mesure anp,irondtnique de Ltactitit1 Ce

miet'oonganismeq au.r boues actiodes,

m6moire ENSBANA, 1981