Avantages et inconvénients - Technologie de bioréacteur à lit mobile
A bioréacteur à lit mobile est un processus de traitement biologique des eaux usées. Dans de nombreux cas, les eaux usées sont pleines de matières organiques qu'il est difficile de filtrer par des moyens physiques ou chimiques. Ainsi, l’un des meilleurs moyens de traiter les matières organiques est de les traiter avec un processus biologique. L'idée de base des procédés de traitement biologique de l'eau consiste à utiliser des micro-organismes pour décomposer les eaux usées.
Le support qui effectue la décomposition peut être mis en œuvre de différentes manières. L'un des plus courants est le processus de boues activées, un type de système de croissance en suspension qui utilise une solution de boue en vrac qui est aérée pour faciliter la dégradation métabolique.
Une autre méthode est un filtre à gouttes, un système de film fixe qui pulvérise les eaux usées sur un lit de pierres recouvertes d’un biofilm.
Les filtres à boue activée et les filtres à ruissellement ont leurs avantages et sont des procédés efficaces, mais ils présentent également certains inconvénients.
Cependant, un bioréacteur à lit mobile (MBBR) est un processus biologique qui utilise des aspects de chacun de ces systèmes et les avantages qui en découlent sans leurs inconvénients. Ce processus utilise un biofilm qui est attaché à un support comme le filtre à ruissellement, mais les supports sont suspendus dans la solution avec des bulles d'aération comme le processus de traitement par boues activées.
Ci-dessous, nous allons décrire les avantages et les inconvénients d'un système de bioréacteur à lit mobile (MBBR) dans le traitement des eaux usées.
Avantages
Temps de rétention des boues plus efficace (SRT)
Le temps de rétention des boues est effectivement la durée pendant laquelle une unité particulière de milieu biologique travaille activement dans le bioréacteur.
En tant que système à film fixe, le SRT de MBBR est beaucoup plus long que celui d’un système de croissance en suspension où le bio-média peut être extrait du réacteur à la sortie. De tels systèmes nécessitent une ligne de recirculation pour les boues. Dans le procédé de bioréacteur à lit mobile, les supports en plastique sont maintenus dans le réacteur par un tamis à la sortie, de sorte qu'aucun biofilm ne soit perdu.
Temps de rétention hydraulique inférieur (HRT)
Le temps de rétention hydraulique correspond au temps nécessaire au bioréacteur pour traiter efficacement l'influent des eaux usées. Grâce à la combinaison des supports en mouvement et du biofilm hautement concentré, le THS est plus court pour ces systèmes de bioréacteurs à lit mobile par rapport aux autres, ne nécessitant généralement que quelques heures au maximum en fonction de la charge organique.
Répond aux fluctuations de charge sans intervention de l'opérateur
De nombreuses autres méthodes de traitement, biologiques ou autres, doivent être surveillées avec soin pour détecter les fluctuations de charge, de sorte que les doses puissent être ajustées en conséquence. Avec MBBR, cela n’est pas nécessaire pour les fluctuations peu importantes.
Le biofilm est naturellement capable de s’ajuster légèrement pour s’adapter à différents volumes, concentrations ou contaminants.
Réduction de la production de boues
L'un des principaux problèmes liés au traitement des eaux usées concerne les boues résultant de certains processus. Les systèmes biologiques ne sont pas différents. Cependant, étant donné que MBBR est un système à film fixe, rien n’a été ajouté à l’effluent, de sorte que le volume de boue produite est plus petit que dans les processus biologiques additifs.
Moins de surface requise
Grâce à la grande surface interne des supports en plastique et à la forte concentration bactérienne du biofilm, les bioréacteurs à lit mobile sont plus compacts et occupent moins de terrain que les autres systèmes de traitement biologique.
Résilient au choc toxique
Dans la même veine que sa réponse aux fluctuations de charge, les systèmes MBBR résistent également aux chocs toxiques, ce qui pose problème avec d’autres traitements biologiques. Certains contaminants présents dans les eaux usées peuvent tuer les bactéries contenues dans le milieu biologique, mais les biofilms de MBBR peuvent réagir et récupérer de ces toxines.
Performance du processus indépendante du clarificateur secondaire
Les systèmes à boues activées utilisent des boues recirculées pour augmenter leur TRS. Toutefois, si la séparation présente des problèmes au niveau de la séparation, les boues de retour peuvent être de qualité inférieure et affecter les performances du réacteur.
Ce n'est pas un problème dans les systèmes MBBR car il n'y a pas besoin de recirculation puisqu'il s'agit d'un système à film fixe.
Amélioration des caractéristiques de sédimentation
La qualité de la décantation des effluents du réacteur dans le réservoir de clarification peut affecter la qualité de l'eau traitée.
Cela peut poser problème dans certains autres systèmes de traitement biologique, mais les systèmes MBBR et leurs qualités combinées de film fixe et de milieu en suspension garantissent que les solides se déposent bien, avec peu ou pas de turbidité dans le surnageant et une faible teneur en eau dans les boues.
Inconvénients
Surveillance bactérienne manuelle requise
Les systèmes biologiques sont plus difficiles à surveiller que les autres traitements. Vous ne pouvez pas simplement installer un capteur dans le réservoir pour surveiller systématiquement les bactéries présentes dans le bio média. Les opérateurs doivent régulièrement prélever des échantillons de milieu et les analyser manuellement dans un laboratoire afin de s'assurer que les bactéries sont vivantes et en bonne santé.
Opérateur qualifié nécessaire
Afin de surveiller le bio média, les opérateurs doivent être des experts en traitement biologique de l'eau. Le fonctionnement physique de ces systèmes n'est pas particulièrement complexe, mais les processus biologiques qui se produisent sont complexes et nécessitent du personnel qualifié pour s'assurer de leur bon fonctionnement.
Les systèmes de traitement MBBR combinent certaines des meilleures qualités du processus de traitement par boues activées et des filtres à ruissellement sans leurs inconvénients, mais ce n’est pas sans en avoir quelques-uns. Toutefois, dans les cas et les applications, les avantages peuvent être supérieurs aux inconvénients.
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