Stations d’épuration biologiques

Fonctionnement/exploitation de la technologie

Les microorganismes peuvent dégrader la matière organique en utilisant de l’oxygène (croissance aérobie) ainsi qu’en son absence (croissance anaérobie), en utilisant deux types de métabolisme très différents qui entrainent des conséquences pratiques. À condition que les microorganismes disposent d’oxygène ils évolueront en utilisant le métabolisme aérobie, car c’est celui qui offre le meilleur rendement énergétique. Uniquement dans les conditions dans lesquelles les microorganismes ne disposent pas d’oxygène en quantité suffisante, le métabolisme anaérobie sera activé, celui-ci fournira aux cellules la capacité de continuer à croitre, s’ils disposent de nutriments, mais avec un rendement énergétique très faible.

La sélection du type de processus biologique la plus appropriée doit être analysée au cas par cas en fonction des caractéristiques de l’effluent à traiter.

Système aérobie

Les traitements aérobies d’eaux résiduelles se basent sur la capacité de dégradation de la matière organique de la part des microorganismes en utilisant l’oxygène comme accepteur d’électrons. Cette circonstance permet aux cellules d’obtenir des rendements énergétiques élevés, ce qui entraine la production d’une importante génération de boues.

Il existe différents types de traitements biologiques aérobies, les plus importants étant les suivants :

• Processus conventionnels (boues activées)

  La biomasse croit librement, ou en suspension, à l’intérieur du réacteur biologique, produisant la formation de flocules. C’est un système largement utilisé et de contrôle facile.

• Réacteurs séquentiels (SBR)

  L’opération est en discontinu et tous les processus sont effectués séquentiellement dans le temps dans le même réservoir. C’est une bonne alternative pour les industries qui produisent de petits effluent mais avec une variabilité élevée concernant ses caractéristiques.

• Réacteurs de Biomembrane (MBR)

  C’est un traitement analogue au processus conventionnel, mais avec la particularité qu’il dispose d’un module de membranes d’ultrafiltration à l’intérieur. Ce module permet la séparation de la boue du liquide par des membranes, en obtenant des avantages importants concernant les décanteurs secondaires traditionnels. C’est une alternative pour les cas dans lesquels on dispose de peu d’espace.

• BIOCARB®

  C’est un processus déposé par Condorchem Envitech et qui est basé sur le développement d’un réacteur aérobic fixe dont la matière de remplissage est le charbon de lignite granulé. Le charbon filtre, adsorbe et sert de support à la biopellicule, en plus d’alimenter les microorganismes de minéraux et les éléments trace. D’autre part, le processus d’adsorption réalise une double contribution au processus en stratifiant les pics de chargement de contaminants et en faisant que le temps de résidence des contaminants à l’intérieur du réacteur augmente ce qui rend possible la dégradation de composés organiques persistants. Le réacteur BioCarb® s’est montré particulièrement efficace pour le traitement de contaminants difficiles à biodégrader et avec la couleur. De plus, l’immobilisation de la biomasse en surface du charbon de lignite permet de réaliser en une seule étape un traitement biologique et physicochimique des eaux résiduelles.

• Biodisques

  Il s’agit d’un processus dans lequel la biomasse est immobilisée, concrètement elle croit en adhérant à un ensemble de disques qui tournent autour d’un axe horizontal, situés dans le réacteur. Sur ce support se développe progressivement une pellicule de biomasse bactérienne, qui emploie comme substrat pour son métabolisme la matière organique soluble présente dans l’eau résiduelle. Lorsque la surface du disque se trouve en contact avec l’air, la biomasse qui adhère au disque prend l’oxygène nécessaire pour que, lors de la période d’immersion, se produise la dégradation de la matière organique présente dans l’eau résiduelle.

• Filtres percolateurs

  L’eau résiduelle à traiter se répartir, déjà décantée, sur la partie supérieure d’un filtre, garni d’un support qui peut être du sable, du gravier, etc. Lorsque l’eau descend dans les espaces interstitiels du filtre, la matière organique se dégrade car la biomasse croit en adhérant aux particules du garnissage du filtre.

• Filtres de lit mobile (MBBR)

  La biomasse qui réalise la dégradation de la matière organique se trouve adhérée sous forme de biofilm à des supports de grande surface spécifique (garnissage filtrant). Ces supports se trouvent submergés à l’intérieur du réacteur en mouvement continu.

Système anaérobie

Les traitements anaérobies permettent la dégradation de la matière organique en l’absence d’oxygène. Cela entraine que la production de boues soit très faible, en comparaison avec un processus aérobie, et la production de biogaz, lequel peut être valorisé. En contrepartie, il n’est pas possible de supprimer de nutriments uniquement grâce à un processus anaérobie.

• BIOCARB®: Processus biologique, aérobie et avec biomasse fixe. Traitement très efficace et complet. Excellente alternative dans de nombreux cas.
• Réacteur UASB: Processus anaérobie, idéal pour des effluents avec des chargements organiques élevés. Coûts d’exploitation très faibles.
• Réacteur RAFAC®: Processus anaérobie, optimisé pour traiter des chargements organiques élevés. Processus très compétitif.