Caractérisation et optimisation des phénomènes de transfert dans un double bioréacteur à membranes, Caracterisation and optimization of transfert phenomena in a double membrane bioreactor

THÈSE


En vue de l'obtention du

DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE

Délivré par l'Institut National Polytechnique de Toulouse
Discipline ou spécialité : Ingénierie microbienne et enzymatique


Présentée et soutenue par Jan GÜNTHER
Le 8 décembre 2009

Titre : Caractérisation et optimisation des phénomènes de transfert dans un double
bioréacteur à membranes

JURY
PHILIPPE MOULIN,Professeur des Universites, M2P2, Marseille (Rapporteur)
IVAN MARC, Directeur de recherche CNRS, ENSAIA, Vandoeuvre les Nancy (Rapporteur)
MARIELLE BOUIX, Professeur des Universites, AgroParisTech, Thiverval Grignon (Examinatrice)
CLAUDE GILLES DUSSAP, Professeur des Universites, Polytech’ Clermont-Ferrand
(Examinateur)
PHILIPPE SCHMITZ Professeur, INSA Toulouse (Invite)



Ecole doctorale : SEVAB
Unité de recherche : LISBP / LGC Toulouse
Directeur(s) de Thèse : C. Albasi
C. Lafforgue













A mes parents,









RemerciementsTrois années de remerciements, pas toujours la partie la plus facile à rédiger. Cette période de ma
carrière scientifique a, en effet, été riche pour moi, que ce soit du point de vue scientifique ou humain.
Je tiens à remercier de nombreuses personnes pour cela.
Cette thèse a été réalisée au sein du laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés
ainsi qu’au Laboratoire de Génie Chimique. Je tenais donc à remercier Nicholas Lindley et Joël
Bertrand d’avoir accepté que ma thèse puisse se dérouler au sein de ces deux laboratoires.
Je tenais également à remercier Philippe Moulin et Marielle Bouix d’avoir été les rapporteurs de ce
mémoire. Je les remercie pour la discussion riche et intéressante qui s’est déroulée lors de ma
soutenance de thèse. A ce même titre, je tenais à remercier les autres membres du jury. Merci donc à
Claude Gilles Dussap d’avoir accepté de prendre la présidence de ce jury et à Philippe Schmitz, dont
les remerciements viendront plus tard.
Christine Lafforgue et Claire Albasi : Je n’aurais jamais assez de mots dans cette thèse pour vous
remercier. Vous m’avez tellement aidé, tant sur le point scientifique qu’humain. Faire confiance est le
pilier d’un travail d’équipe comme l’est une thèse. Aussi pour m’avoir fait réellement depuis
mon recrutement jusqu’à ma rédaction, je vous remercie énormément :
- Christine, en écrivant ces lignes des images me reviennent : des nuits de fermentation, des repas à
Castanet, un dessin de moi fait par ta fille, des conseils scientifiques, des encouragements, un bureau
toujours ouvert…. Merci de m’avoir si bien intégré et un très grand merci à toi pour tout ce que tu es.
- Claire, même si géographiquement tu étais plus éloignée, ma thèse ne serait pas ce qu’elle est sans
toi. Ta vision et ton recul scientifique m’ont permis de comprendre ce qu’était réellement un
chercheur. Tes remerciements lors de ma soutenance m’ont vraiment beaucoup touché. Un très grand
merci à toi, et à très vite…
Philippe Schmitz que je considère comme mon troisième directeur de thèse : si il y bien une chose
que je n’aurais jamais pensé en débutant cette thèse c’est de parler de l’équation de Navier Stokes lors
d’entrainement de course à pied sur les vallons de Pech David. De la même manière que je le fais
pour Claire et Christine, les mots me manquent pour t’exprimer toute ma gratitude. Merci, Merci
pour ta disponibilité, ta rigueur scientifique et ta pédagogie (faire comprendre la CFD à un chimiste
pur). A très bientôt …pour un podium à la Balade de Riquet ?
Parce qu’une équipe de recherche se compose également de personnel administratif et technique, je
tenais à les remercier pour leur disponibilité. Dans ce cadre là je ne peux oublier le Mac Guyver du
Hall 1, le Kane du LISBP, la main technique et intelligente de l’équipe TIM, le flambeur de Gambas, un copain et je pense un super papa : Christophe Ellero. Je ne peux également pas oublier Bernardo
Reboul pour son aide précieuse durant ces années de thèse.
Ces trois années m’ont permis de rencontrer tout d’abord des collègues de bureau, puis pour certains
des colocataires et amis : Un peu de nostalgie quand je repense au team du bureau « QSLP» (private
joke) :
Sandra pour m’avoir écouté quand ça n’allait pas un après midi de mai au Café du matin, au Carmes,
Romain pour toutes nos soirées à l’Eldorado et pour avoir été là quand il le fallait, Julien pour les
infos de franceinfo.com, pour nos discussions sur tout et n’importe quoi. Un énorme merci à vous
trois pour ces nuits de fermentations scientifiques et ces nuits de fermentations toulousaines. Merci
d’avoir partagé presqu’un an et demi le même toit, la même table, le même bureau, parfois les mêmes
paillasses et même pipettes.
Le LISBP est issue de la fusion de deux laboratoires et j’ai eu l’opportunité de travailler et de
rencontrer un certain nombre de personnes que je souhaite remercier ici :
Coté GBA : la petite Emilie, Claire ma copine de manip, les petits djeunz : Jilian, Julie B., Sirichai,
Yannick, Bérengère. L’équipe fermentation ‘EAD8’ au complet (ma deuxième équipe d’adoption…) :
Xavier, Sandrine, Stéphane, Nathalie, Julie, Carole et Carine, Luc, Eric…
Coté GPE : Je tenais à remercier Djoule, Ben, Angélique, Sam, JP, que ce soit pour les discussions
scientifiques que pour les discussions tout court autour d’un verre à la ferme des 50…
Si je suis ce que je suis c’est grâce à mon père et grâce à ma mère. Merci de m’avoir soutenu,
encouragé, et poussé pendant ces longues années d’études. Ce travail de thèse vous est dédié et je suis
fier d’être vôtre fils.
Je ne peux clore ces remerciements sans remercier avec émotion la personne qui compte le plus
au monde pour moi maintenant. Ma bretonne, ma meilleur amie, ma compagne, mon soutien de tout
les jours, Marlène. Petit casse tête également : NFNVEERNNS








Résumé