1. Introduction
Le traitement secondaire des eaux usées dans des conditions de-température présente des défis importants pour les processus biologiques conventionnels en raison de la réduction de l'activité microbienne. Les réacteurs à biofilm à lit mobile (MBBR) offrent une solution prometteuse en permettant la croissance de biofilm attachés sur des supports, ce qui améliore la rétention microbienne et la stabilité du processus. Cette étude se concentre sur l'évaluation des performances du MBBR pour l'élimination de l'azote et de la matière organique dans le traitement des eaux usées municipales à basse température, sur l'exploration des paramètres opérationnels qui influencent l'efficacité du traitement et sur la compréhension de la dynamique de développement du biofilm dans des conditions froides.
2. Matériels et méthodes
Les systèmes MBBR à l'échelle pilote ont été exploités à des températures allant de 5 à 15 degrés pour simuler des conditions climatiques froides. Les supports en plastique offraient une surface élevée pour la croissance du biofilm et les temps de rétention hydraulique (HRT) variaient de 6 à 12 heures. Les niveaux d'oxygène dissous ont été maintenus entre 2 et 4 mg/L, et les caractéristiques des influents comprenaient des effluents secondaires municipaux typiques avec des concentrations modérées de DBO, de DCO et d'ammonium.
3. Résultats
Les systèmes MBBR ont atteint une élimination stable de la DBO de plus de 90 % et une élimination totale de l'azote de 70-85 % dans des conditions de basse température. L'analyse du biofilm a révélé une colonisation progressive des bactéries nitrifiantes sur les surfaces porteuses, avec une rétention suffisante même pendant les périodes froides. Le mélange intermittent de porteurs a amélioré le transfert d’oxygène et réduit les zones mortes à l’intérieur du réacteur.
4. Discussion
L'étude confirme que la technologie MBBR est efficace pour le traitement secondaire dans les climats froids, maintenant une DBO et une élimination de l'azote élevées malgré une activité microbienne réduite. Les supports de biofilm fournissent un habitat stable aux bactéries nitrifiantes et hétérotrophes, atténuant ainsi l’impact négatif des basses températures.
5. Conclusion
Les systèmes MBBR démontrent de hautes performances dans le traitement secondaire des eaux usées dans des conditions de basse-température, éliminant efficacement la DBO et l'azote tout en maintenant la stabilité du processus. Les supports de biofilm et les stratégies opérationnelles optimisées permettent une résilience face aux réductions de l'activité microbienne induites par la température-.