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Contributions relatives des glucides et protides à la mobilisation des métaux dans des boues de sol amendé avec de la vinasse de rhum sous anaérobiose

Cazevieille P., Pautremat N., Marlet S., Renault P.. 2006. In : Findeling Antoine (ed.), Marlet Serge (ed.), Montange Denis (ed.), Saint Macary Hervé (ed.). Impacts du recyclage des déchets agro-industriels : Actes de l'atelier de clôture de l'ATP, 1-2 juillet 2004. Montpellier : CIRAD, 15 p.. Atelier de clôture de l'ATP : Impacts du recyclage des déchets agro-industriels, 2004-07-01/2004-07-02, Montpellier (France).

L'épandage de déchets organiques liquides sur les sols accroît les risques d'apparition de conditions anaérobies et de mobilisation de métaux. En conditions anaérobies, les activités microbiennes sont le moteur de changements géochimiques au travers des réductions, des changements de pH, de la production nette de ligands minéraux et organiques complexant les métaux ou des altérations-néoformations des phases solides. Cette étude a pour but d'identifier les principaux processus engagés dans la réduction des métaux (Fe, Mn, Cr et Ni) sur un ferralsol de l'île de la Réunion, additionné de vinasse, déchet liquide de rhumerie. L'analyse a été menée par incubation en batch sous atmosphère de N2. Trois traitements ont été effectués: témoin sol + eau (C), sol + vinasse (+W) et sol stérile + vinasse stérile (+W+S). Durant 40 jours d'incubation, nous avons mesuré (i) les pressions partielles des gaz, (ii) les concentrations en solution des glucides totaux et protides totaux des solutés organiques et minéraux, les concentrations totales des métaux et du FeII, et (iii) le pH et EH. Les glucides totaux et protides totaux représentaient respectivement 35,7% et 6,4% du Carbone organique dissous (COD) de la vinasse. Les protides ont été très rapidement adsorbés et non détectés dans la solution du sol après 7 jours d'incubation. Les glucides, polyols et petits acides organiques ont disparu majoritairement au cours des 7 premiers jours d'incubation par des processus fermentaires et acétogénèse, aboutissant à la production d'acétate, butyrate et propionate. Après 21 jours d'incubation, l'acétate a été consommé par méthanogénèse. Les mobilisations de Fe et Mn ont augmenté durant les 21 premiers jours et légèrement diminué après cette date. A l'inverse, les mobilisations en Cr et Ni ont été accentuées par l'apport de vinasse, sans pour autant varier par la suite; ces mobilisations représentaient moins de 0,1% de la quantité maximale de Fe mobilisé. Les réductions de Fe et de Mn résulteraient principalement d'une faible production ou de l'oxydation de H2 produit par fermentation et acétogénèse; FeII en solution représente probablement une faible proportion de l'ensemble du fer réduit.

Mots-clés : Épandage des eaux usées; vinasse; matière organique du sol; biodégradation; catabolisme; technique analytique

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