Le traitement biologique

Une étape nécessaire dans la filtration des eaux usées

Le traitement biologique des eaux usées est une méthode écologique et efficace visant à purifier l’eau avec des processus naturels. Cette technique implique la transformation des polluants organiques dissous et en suspension en :

  • biomasse
  • et gaz émis (CO2, CH4, N2 et SO2), séparables des eaux traitées.

Ces gaz peuvent ensuite être séparés des eaux traitées, garantissant ainsi une eau plus propre et moins polluée. De plus, il est conçu pour décomposer les substances polluantes dissoutes dans les effluents par l’action de micro-organismes. Ces micro-organismes utilisent ensuite ces substances pour vivre et se reproduire avec les polluants comme nutriments. 

Ainsi, non seulement ils purifient l’eau, mais ils contribuent également à un écosystème aquatique sain.

A quoi sert le traitement biologique ?

Tout d’abord, il faut connaître la signification du sigle MBBR. Il s’agit du Moving Bed Biofilm Reactor.

C’est un procédé biologique de traitement des polluants grâce à un système modulaire à cultures fixées. De ce fait, on cloisonnera ce procédé comme notre système digestif, afin d’agir par étape sur les eaux à traiter.

Parmi ces étapes on retrouve :

  • la dénitrification
  • l’élimination du carbone

La purification par étapes du MBBR repose sur la répartition des bactéries dans différents compartiments. De plus, le MBBR peut être utilisée pour le traitement de la pollution carbonée et azotée dans :

  • des environnements municipaux
  • et des environnements industriels

Comment fonctionne le traitement biologique ?

Le MBBR est une technique efficace et simple pour traiter les eaux usées, municipales ou industrielles des :  

  • matières biologiques (DBO)
  • ammoniaques et azotes

Le traitement biologique est avantageux car il optimise la capacité de traitement tout en utilisant moins d’énergie. Cela a donc pour conséquences de réduire non seulement l’impact environnemental mais aussi le prix d’une telle opération.

Cette technologie va ensuite utiliser un système de compartimentation pour traiter les eaux de manière fragmentée :

  • Des micro-organismes (bien souvent des bactéries) transforment les polluants chimiques de l’eau.
  • Les eaux passeront par un système de grilles (raw sewage) qui va filtrer les gros polluants.
  • Les eaux débarrassées de leurs macrodéchets seront ensuite envoyés dans un réservoir (equalization tank).
  • Dans ce réservoir, l’eau est mélangée pour obtenir une consistance uniforme. Cela facilite le traitement rapide dans les étapes suivantes grâce aux bactéries présentes.

Etape de fonctionnement du traitement biologique 1

Une fois l’eau bien mélangée, elle est dirigée vers le premier réservoir. C’est ici que les micro-organismes clés de la technologie MBBR. entrent en jeu.

De plus, pour être actifs et fonctionnels, ces micro-organismes nécessite trois besoins indispensables.

Support

Un support ou un substrat servira de milieu aux bactéries où ils pourront survivre et se développer. Aussi appelé média, ce support peut être de plusieurs natures. 

Chez 1h2o3, nous préférons des charbons actifs, car ils présentent de nombreux avantages.

En effet, ils peuvent accueillir de nombreuses bactéries et donc avoir une action plus rapide à grandes échelles. De plus, ces charbons permettent des économies d’espace d’énergie, mais aussi de l’argent.

Besoin en nourriture

Elles ont également besoin de nourriture pour assurer leur survie et leur développement. Celle-ci va donc être la matière organique présente dans les eaux. 

En effet, elle va être consommée par nos bactéries pour se proliférer et avoir une action plus efficiente, tout en garantissant une purification des eaux à traités.

Besoin en oxygène

Pour assurer la dégradation de matière organique (DBO), il est indispensable que les bactéries aérobies aient accès à une source d’oxygène. Cela étant dans le but de réaliser la bonne réaction chimique. C’est-à-dire une respiration cellulaire aérobie. Il existe donc « un souffleur » (blower) capable d’envoyer de l’air dans le réservoir 1. Son action va avoir une double utilité. Il va :

  • renouveler l’oxygène présent dans les eaux traitées
  • permettre aux bactéries de réaliser leur purification
  • favoriser le brassage de l’eau contenue à l’intérieur du réservoir
  • multiplier les interactions des bactéries avec leur environnement.

La quantité d’air injectée dans le réservoir doit être correctement évaluer et dépendra du nombre de bactéries actives et donc de la quantité d’eau à traiter.

Etape de fonctionnement du traitement biologique 2

Après exposition prolongée à l’action des bactéries du réservoir 1, on transfèrera les bactéries dans le réservoir numéro 2. Ce réservoir n°2 aura ensuite une action très similaire à celle du réservoir n°1. L’eau passe ensuite dans une colonne à lamelles, séparant boues et eau pour une purification finale.

Après le traitement, les boues sont dirigées vers un réservoir spécial. Si elles répondent à certaines normes, elles peuvent être recyclées en amendement ou en boues d’épandage. Sinon, elles sont incinérées et l’eau traitée passera ensuite par un filtre à sable pour éliminer les résidus restants. 

On enverra l’eau traitée dans un filtre à sable sous pression pour éliminer les derniers résidus

On l’enverra directement dans un filtre à charbon actif. Le charbon actif absorbera ensuite une grande variété de polluants présents dans les eaux usées.

Pour garantir une purification optimale de l’eau, une dernière filtration cible des éléments clés tels que : 

  • la DCO et DBO
  • les huiles minérales
  • les hydrocarbures
  • pesticides
  • polluants organiques persistants, etc.

Enfin, pour éliminer tout pathogènes susceptible de se trouver dans l’eau, on utilise une unité de désinfection par UV. Ces rayons détruisent l’ADN des germes, les neutralisant.

À la suite de cette dernière étape, on stockera l’eau dans un réservoir pour être réutiliser. L’avantage majeur de cette méthode est sa flexibilité. Elle s’adapte aux besoins croissants de traitement face à des eaux toujours plus polluées.

Qu’est que la bio remédiation

La bio remédiation est une technologie basée sur l’utilisation de micro-organismes pour purifier divers milieux. Elle s’est avérée efficace à maintes reprises dans une variété de situations et de domaines. En effet, elle permet de décontaminer :

  • les sols
  • des eaux souterraines
  • les océans exposés à des catastrophes environnementales

Les micro-organismes utilisés dans le processus de bio remédiation peuvent être de plusieurs natures, afin d’assurer un panel d’action le plus large possible.

Quels sont les deux types de bioremédiation?

La bio remédiation microbienne utilise des micro-organismes pour décomposer les contaminants en les utilisant comme source de nourriture.

  • La phytoremédiation se sert des plantes pour capturer et éliminer divers polluants, comme les pesticides ou les métaux
  • La mycoremédiation quant à lui, utilise les champignons pour dégrader des substances nuisibles grâce à leurs enzymes.

Il existe plusieurs organisations qui se spécialisent dans l’assainissement des polluants environnementaux. 

Alors que nous approfondissons la bio remédiation, il faut savoir que les domaines qu’elle touche ne se limitent pas au domaine environnemental, mais aussi au domaine de la santé et de la sécurité.

Quels bactéries sont utilisés pour la bioremédiation

La biodiversité offre une variété de micro-organismes qui peuvent traiter de nombreux polluants en traitement biologique. Ainsi, des substances comme l’arsenic, le cadmium ou le mercure perdent leur nocivité grâce à ces organismes. C’est la force de la nature au service de la dépollution.

Cependant, il faut tout d’abords identifier ces différents organismes et trouver la fonction qu’ils réalisent. Leur fonction varie selon les conditions du milieu, comme la température ou le pH. Ainsi, dresser une liste complète de ces organismes est un défi, vu leur diversité et adaptabilité.

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