Influence de l’ajout de charbon actif sur le traitement d’un effluent industriel dasn un bioreacteur a membrane

ETUDE D’UN PROCEDE HYBRIDE ADSORPTION SUR CHARBON ACTIF ET bioreacteur à membrane POUR le traitement d’un effluent industriel
LESAGE Nicolas, SPERANDIO Mathieu, CABASSUD Corinne

INSA de Toulouse, Laboratoire d’Ingénierie des Procédés de l’Environnement (LIPE)

135 avenue de Rangueil, 31077 Toulouse cedex 4, France

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Les industries chimiques ou pétrochimiques produisent des effluents liquides contenant des composés toxiques ou lentement biodégradable. Les molécules toxiques sont définies comme étant à la fois dangereuses pour la santé humaine mais également pour les microorganismes, rendant leur élimination difficile par des procédés biologiques. Des composés comme les phénol, chloro-phénols, nitro-phenols, aniline 2,4-dichloroaniline et les différentes formes de phtalates sont des exemples des composés lentement biodégradables ou toxiques pour l’activité biologique présent dans les effluents industriels. La présence de ces composés à l’entrée des opérations de traitement induit des problèmes en terme de traitement par des procédés biologiques :

• 
  diminution de l’activité biologique ou inhibition
  
• 
  augmentation de ces toxiques dans l’eau traitée
  

De plus, ces phénomènes sont accentués par une variation dans le temps de la composition en toxique (sorte de toxique et concentration) et donc de la toxicité des effluents industriels. Ces variations limitent également l’acclimatation des bactéries et les procédés biologiques conventionnels ne sont pas capables d’absorber correctement de variations de charge toxiques.

De récents développements dans le domaine du traitement des eaux ont mis en évidence l’intérêt du couplage séparation membranaire/réaction biologique [1]. De plus, une des solutions utilisée dans les procédés conventionnels pour améliorer la dégradation des composés difficilement biodégradables, consiste à ajouter des adsorbants dans le réacteur biologique [2,3,4]. Les composés lentement biodégradables ou toxiques s’adsorbent sur les particules adsorbantes et sont alors maintenus en contact plus longuement avec la biomasse.
Dans cette étude, les performances d’un bioréacteur à membrane (BAM), et d’un bioréacteur à membrane hybride (BAM couplé avec adsorption) seront comparées pour le traitement d’une eau résiduaire contenant un composé toxique (DMP). Les deux réacteurs utilisés sont des réacteurs à membrane immergée, fonctionnant dans des conditions hydrauliques identiques. Ces réacteurs seront comparés en terme de sensibilité et d’adaptabilité au toxique. Des tests respirométriques permettront d’estimer les capacités de biodégradation de chaque réacteur. De plus, une analyse de la structure des flocs et de la composition du milieu biologique en présence ou pas d’adsorbant sera présentée et discutée en relation avec les vitesses de colmatage et les flux critiques déterminés dans les deux réacteurs.
[1] Cicek N., Macomber J., Davel J., Suidan M.T., Audic J. and Genestet P., 2001, Wat. Sci. Tech. Vol.43 N°11 pp 43-50

[2] Suzuki T., Watanabe Y., Ozawa G.,2000, Proceedings of the conference on Membranes in Drinking and Industrial Water Production Vol.2 pp87-94

[3] Seo G.T., Ohgaki S., Suzuki Y., Wat. Sci. Tech. Vol. 35 N°7 pp163-70

[4] Sher M.I., Arbuckle A.B., Shen Z., Journal of Hazardous Materials B73 pp. 129-142