Technologie MBBR

Qu’est ce que la technologie MBBR?

Que signifie MBBR?

La technologie MBBR met en oeuvre des supports bactériens, appelés médias MBBR, des immeubles à bactéries en quelque sorte. Ces « immeubles » se déplacent dans l’eau à épurer, pour mettre en contact le plus grand nombre de bactéries avec la plus grande quantité de pollution. Tout cela se résume avec l’acronyme MBBR: « Moving Bed Biofilm Reactor » soit en Français « réacteur à lit fluidisé ».

Comment fonctionne la technologie MBBR?

Comme toutes les autres technologies de traitement de l’eau, à ceci près que cette technologie permet de traiter bien plus de pollution dans un même volume. En effet, pour traiter de l’eau, il faut 4 composantes:

  • de l’espace pour que les bactéries puissent grandir
  • des bactéries pour « manger » la pollution
  • de l’air pour qu’elles puissent respirer (comme nous en fait)
  • et un moyen de locomotion. En épuration, il s’agit d’agitation.

Prenons le cas de la technologie Boues Activées très répandue à travers le monde:

  • Il faut conserver de grande quantité d’eau pour avoir suffisamment d’espace pour la croissance des bactéries (et surtout pour qu’elles aient le temps de manger la pollution)
  • Les bactéries sont présentent dans l’eau ou elles se multiplient et où elles sont « recyclées » avec la recirculation.
  • Il faut leur donner de l’air
  • Et il faut les agiter. Pour schématiser, disons que ce sont de colonies bactériennes de type « chasseurs cueilleurs »

La technologie MBBR fonctionne de la même façon:

  • Les médias MBBR font office d’immeuble, et peuvent accueillir une grande quantité de bactéries
  • Les bactéries colonisent les médias MBBR, et se développent sous forme de biofilm. Chaque support bactérien est une petite mégalopole à micro-organismes, qu’il faut nourrir
  • et qu’il faut aérer
  • Et qu’il faut aussi agiter pour bien mettre en contact ces « immeubles à bactéries » avec la pollution à traiter

Avec la technologie MBBR, on parle de « lit fluidisé » car il s’agit d’un mixte entre, d’un côté les bactéries libres (les chasseurs cueilleurs) et de l’autre les bactéries sous forme de biofilms fixées à leurs supports (les immeubles) qui se déplacent librement dans le réacteur biologique.

Quels sont les avantages de la technologie MBBR?

Ils sont nombreux, et les principaux sont :

  • la compacité: car plus on concentre les bactéries, plus le volume total de l’ouvrage  est petit. En moyenne, la technologie MBBR est 3 fois plus compacte que la technologie des boues activées.
  •  la forte tolérance aux variations de charge: les cultures fixées sont plus résistantes sous forme de biofilm, et résistent mieux aux à-coups de charge hydrauliques et organiques. Accrochées sur leurs supports, elles ne sont pas « emportées » lors des orages.
  • Simplicité d’exploitation: la technologie MBBR s’opère tout comme une station d’épuration de type boues activés.

Comment dimensionner un bassin MBBR pour une station d’épuration?

Il faut tout d’abord connaître les charges entrantes et les objectifs d’épuration recherchés. La température de l’eau impacte aussi le dimensionnement, plus l’eau est chaude et plus les bactéries seront performantes.

Avec ces charges, il est possible de calculer la surface de média MBBR nécessaire. Dans les grandes lignes, cela donne:

  • 4 à 10 gDBO5/m²/jour pour l’étage carbone
  • de 0,4 à 1,5 gNH4/m²/jour pour l’étage nitrification
  • de 1 à 3 gNO3/m²/jour pour la dénitrification

Ensuite , le process MBBR se dimensionne comme un légo. En fonction des normes de rejets, de l’alcalinité de l’eau et d’autres paramètres, les étages suivants peuvent être utilisés :

  • pré-dénitrification
  • nitrification
  • dénitrification
  • recirculation
  • dégazage
  • Post-dénitrification

C’est un peu complexe et chaque fournisseur de MBBR connaît le comportement de son support bactérien, et à de ce fait un tableau de dimensionnement spécifique à son média.

 

Comment différencier les médias MBBR?

Plusieurs critères entrent en compte:

  • Surface protégée du média: plus les supports bactériens présentent une surface protégée élevée, moins il faudra en acheter
  • Taux de remplissage: il varie en fonction de l’application et des caractéristiques spécifiques du média. Le taux de remplissage influe sur le volume de l’ouvrage. Mais il ne faut pas oublier qu’il y a un temps de séjour « biologique » minimal à respecter. Si l’eau passe trop vite à travers le réacteur, les bactériens n’auront pas le temps de dépolluer.
  • L’aération: pour fonctionner, les bactéries ont besoin d’air et ont aussi besoin d’être agités. L’air consommé sur un MBBR est souvent plus important pour agiter les supports que le besoin d’air biologique. Cela impacte de bilan d’exploitation, mais ce n’est heureusement pas le cas avec les médias MBBR 1H2O3.
  • La capacité de compression: certains supports, dont les nôtres, peuvent se comprimer, ce qui permet des économies de transport importantes.
  • L’agitation: en plus de la sur-aération, certains supports requièrent une agitation mécanique.
  • La résistance à l’attrition: elle dépend des composants du média MBBR

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Qu’est ce que la technologie MBBR?

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