Traitement biologique

Le traitement biologique

Une étape nécessaire dans la filtration des eaux usées

Le traitement biologique des eaux usées implique la transformation des polluants organiques dissous et en suspension en :

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

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.

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

Cette purification fragmentée est possible grâce à la séparation des bactéries dans chaque compartiment. 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 ?

MBBR est une technologie simple, mais très efficace pour procéder à l’élimination dans les eaux usées municipales ou industrielles des :

  • matières biologiques (DBO)
  • ammoniaques et azotes

De plus, le traitement biologique permet à son opérateur de maximiser la capacité de traitement en minimisant l’espace d’énergie nécessaire. 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 :

  • Elle se base sur l’action de micro-organismes (bien souvent des bactéries) capables de réaliser des transformations chimiques des différents polluant présent dans l’eau.
  • Les eaux passeront par un système de grilles (raw sewage) qui va filtrer les gros polluants comme les macro-plastiques, les bâtons, etc.
  • Les eaux débarrassées de leurs macrodéchets seront envoyés dans un réservoir (equalization tank).
  • Son rôle sera ensuite d’homogénéiser les eaux. Cela étant de pouvoir les traitées le plus rapidement possible par les réservoirs suivants et les bactéries qu’ils contiennent.

Etape de fonctionnement du traitement biologique 1

Après avoir été correctement homogénéisé, on envoie les eaux traitées dans le réservoir numéro 1 dans lequel on va retrouver les micro-organismes qui sont au centre de la technologie MBBR.

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 utilisons 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. Après un second traitement, on enverra l’eau dans la colonne à lamelles. Son rôle est de permettre la séparation des boues et de l’eau.

De plus, on enverra les boues directement dans un réservoir à boues. Elles pourront y être transformées en amendement ou en boues d’épandages. Et cela, seulement si elles respectent certaines normes, sinon elles seront incinérées. Elles pourront donc soit être revalorisées ou bien détruites.

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 assurer une qualité de traitement des eaux toujours plus importante, il permettra une dernière filtration centrée sur :

  • 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. Son rôle va être de bombarder l’eau passant au travers afin de détruire l’ADN des pathogènes les rendant inactif.

À la suite de cette dernière étape, on stockera l’eau dans un réservoir pour être réutiliser. La force d’un tel concept repose sur sa capacité à s’adapter. C’est cette adaptabilité qui lui permet de répondre de la manière la plus efficiente à la demande de traitement d’eau de plus en plus contaminé par les populations.

Qu’est que la bio remédiation

La bio remédiation est une technologie basée sur l’utilisation de micro-organismes, afin de dépolluer les différents environnements. Elle a déjà prouvé son efficacité dans de nombreux domaines et à de nombreuses reprises. 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 utilise les plantes pour lier, extraire et nettoyer les polluants tels que les pesticides, les hydrocarbures pétroliers, les métaux et les solvants chlorés.
  • La mycoremédiation utilise les enzymes digestives des champignons pour décomposer les contaminants tels que les pesticides, les hydrocarbures et les métaux lourds.

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

Grâce aux bienfaits de la biodiversité, il existe une gamme de micro-organismes capables de traiter et transformer les polluants très larges dans le traitement biologique. Elle est si large que chaque polluant (arsenic, cadmium, cuivre, mercure, nickel, etc.) peut être traités et perdre son aspect nocif. 

Cependant, il faut tout d’abords identifier ces différents organismes et trouver la fonction qu’ils réalisent. Cette fonction peut également dépendre des conditions du milieu (niveau d’oxygène, température, PH, etc.).  Il est donc difficile de réaliser une liste exhaustive de tous les micro-organismes utilisés dans le cadre de bio remédiation.   

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