Biodégradation par saprotrophes fongiques des matières résiduelles de textiles synthétiques : enjeux environnementaux et économiques

Dussault, David (2017). « Biodégradation par saprotrophes fongiques des matières résiduelles de textiles synthétiques : enjeux environnementaux et économiques » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de l'environnement.

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Résumé

Les matières résiduelles de textile, un des éléments importants des déchets urbains au Québec, sont composées de fibres naturelles, comme le coton et la laine, et de fibres synthétiques, dont le nylon et le polyester et dans une moindre mesure de polychlorure de vinyle. Ces derniers sont récalcitrants à la dégradation et constituent une problématique environnementale lorsqu'ils ne sont plus considérés comme utiles. Ce travail a pour objectifs d'évaluer la faisabilité de dégrader ces matières résiduelles et d'explorer diverses options de gestion des textiles synthétiques dans le cadre d'une approche de développement durable. Cette thèse comprend cinq thèmes ou travaux interreliés, présentés sous formes d'articles. Le premier thème identifie les étapes du cycle de vie des textiles synthétiques issus principalement de produits dérivés du pétrole. Des études font état d'impacts environnementaux significatifs liés à la production et à la consommation des différents produits fabriqués à partir de cette matière première. Plusieurs des produits chimiques utilisés pour leur fabrication sont dangereux pour la santé humaine et pour l'environnement. Les molécules mères, leurs produits de dégradation et leurs métabolites peuvent être libérés durant le cycle de vie des textiles synthétiques. Les méthodes de gestion classiques de ces produits lorsqu'ils arrivent à la fin de leur vie utile consistent à les transporter dans des sites d'enfouissement, ou à les incinérer. Or, cette gestion laisse entrevoir divers problèmes environnementaux. Dans une perspective de développement durable, la biodégradation constitue le moyen le plus convivial pour réduire considérablement le volume des déchets de textiles synthétiques. Le deuxième thème fait la synthèse de la biodégradation des matières résiduelles de textiles synthétiques composés de polymères tels que le polyester et le nylon. La rupture de leurs liaisons carbone-oxygène peut se faire par l'intermédiaire de plusieurs espèces de champignons de pourriture blanche qui secrètent les enzymes nécessaires à la formation des radicaux capables de briser ces liaisons. Les caractéristiques de plusieurs espèces fongiques sont analysées afin de sélectionner ou d'identifier celles produisant les enzymes efficaces à décomposer ces polymères. Dans le cadre du troisième travail, quatre champignons font l'objet d'expériences en laboratoire. Les résultats montrent que les basidiomycètes Ganoderma lucidum, Pleurotus ostreatus et Pleurotus pulmonarius ont un grand potentiel de dégradation des matières résiduelles, plus particulièrement le Ganoderma lucidum. En plus de diminuer leur masse et de perdre leur couleur, les tissus sont absorbés par un réseau tenace de biomasse fongique, transformant ainsi l'intrant hétérogène en extrant homogène. Ce dernier pourrait servir de matière première pour la fabrication de produits à valeur ajoutée comme des biofiltres, des panneaux isolants, des matériaux de rembourrage et des adhésifs pour remplacer le formaldéhyde dans un large éventail de produits du bois. Dans le cadre du quatrième travail de recherche, l'efficacité de Ganoderma lucidum et de Trametes versicolor, seuls ou en combinaison, à dégrader deux textiles synthétiques contenant du nylon et du polyester est évalué en laboratoire par un essai d'incubation. Les résultats montrent que la dégradation de ces tissus par leur coculture est essentiellement similaire à celle de leur monoculture respective. Finalement, le cinquième travail de recherche évalue la vitesse de propagation mycélaire et la biodégradation des matières résiduelles de textile en PVC. Une technique d'inoculation liquide par fragmentation et fermentation acclimatée aux substrats est appliquée. L'espèce sélectionnée est le Trametes versicolor. La propagation de son mycélium dans le temps est quantifiée à l'aide de la photogrammétrie et de l'analyse par photos du logiciel ImageJ. Les résultats montrent qu'après 21 jours (la dégradation atteint un plateau après seulement 6 jours), les échantillons innoculés sont significativement absorbés par un réseau de biomasse fongique, mais que les échantillons non inoculés ne montrent qu'une légère perte de masse. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biodégradation, champignon de pourriture blanche (CPB), polymères synthétiques, gestion des matières résiduelles de textile en plastique

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Jaouich, Alfred
Mots-clés ou Sujets: Fibres textiles synthétiques -- Industrie -- Déchets -- Élimination / Matières plastiques dans l'industrie textile / Polymères / Chlorure de polyvinyle / Biodégradation -- Aspect économique / Biodégradation -- Aspect de l'environnement / Champignons de pourriture blanche
Unité d'appartenance: Instituts > Institut des sciences de l'environnement (ISE)
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 11 oct. 2017 14:04
Dernière modification: 11 oct. 2017 14:04
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/10500

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