Résumé
Les déchets sulfurés issus de l’extraction des minerais métalliques génèrent des drainages miniers acides (DMA)contenant des éléments toxiques tels que l’arsenic. Les procédés de traitement passifs basés sur l’oxydationbactérienne du fer et de l’arsenic, en favorisant la précipitation de ces éléments sous une forme stable, pourraientreprésenter une solution efficace et économique pour traiter cette pollution. Dans ce contexte, l’objectif général decette thèse était de mieux comprendre les facteurs environnementaux et opérationnels qui contrôlent l’efficacitéd’élimination de l’arsenic. Une approche en pilote à flux continu a été mise en œuvre afin de se rapprocher desconditions réelles d’un traitement. L’étude a été conduite d’abord à l’échelle d’un bioréacteur de paillasse enconditions contrôlées (température, lumière, débit, temps de séjour et hauteur d’eau), puis dans un dispositif detaille supérieure, fonctionnant de manière totalement passive et in situ. Ces dispositifs ont été alimentés avec del’eau d’un DMA riche en arsenic, issue de l’ancien site minier de Carnoulès, dans le Gard. Les caractéristiques del’eau et des bioprécipités au sein de ces pilotes, en particulier le rédox du fer et de l’arsenic, ont été suivis dansdifférentes conditions environnementales et d’opération par des méthodes de spéciation liquide et solide (HPLC-ICP-MS, EXAFS, XANES), des analyses minéralogiques (DRX) et des analyses microbiologiques (ARISA,séquençage haut débit du gène de l'ARNr 16S, quantification du gène aioA). Les résultats issus des expériences enlaboratoire ont mis en évidence l’effet de différents paramètres opérationnels (hauteur d’eau, temps de rétentionhydraulique, et présence/absence d’une pellicule flottante) sur les performances du traitement, ainsi que sur lamicrobiologie et la minéralogie des bioprécipités formés. Le dispositif de terrain a permis de tester lesperformances du procédé dans des conditions environnementales fluctuantes (variabilité de la physico-chimie del’eau d’entrée et de la température) et d’acquérir des connaissances nouvelles sur l’évolution des bioprécipités aucours de six mois de traitement. Les connaissances acquises dans cette thèse pourront servir de base à la conceptiond’une étape d’élimination de l’arsenic dans les processus de traitement des DMA