Microtamisage de l'effluent d'un bioréacteur à lit mobile (MBBR)

Le procédé de traitement par bioréacteur à lit mobile ou Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR), figure parmi les procédés biologiques compacts qui sont utilisés pour la réduction de la charge polluante DCO/DBO, la nitrification et la dénitrification. Le procédé de MBBR ne nécessite pas de recirculation de boues. Cependant, la clarification de l'effluent de MBBR demeure problématique, puisque la séparation conventionnelle de la biomasse s'effectue dans un décanteur secondaire par sédimentation difficilement réalisable en raison de la faible concentration des matières en suspension (150 et 200 mg MES/L). Le but de ce projet de recherche était d'évaluer l'efficacité d'enlèvement des MES par un microtamis (MT) avec et sans ajout de sel métallique et/ou de polymère pour la clarification d'un effluent de MBBR. Pour ce faire les objectifs spécifiques suivants ont été fixés :  déterminer l'effet de l'ouverture des mailles d'un microtamis sur la capture des MES et  déterminer l'effet de l'ajout de coagulant (FeCl3) et/ou de polymère cationique à haut poids moléculaire, sur la concentration des MES au tamisat (TAM). Les essais ont été réalisés sur les échantillons des eaux usées de la station d'épuration(STEP) de Terrebonne/Mascouche, et répartis en deux étapes : essais de laboratoire et essais pilotes. Les essais de laboratoire ont consisté à faire des essais de jar test et de microtamisage afin de déterminer la concentration du coagulant et du polymère ainsi que l'ouverture des mailles du microtamis à utiliser pour la coagulation-floculation et le microtamisage de l'effluent de MBBR afin d'enlever les MES. Les tailles de MT testées ont été : 20, 40, 80 et 160 μm et les paramètres analysés sur des échantillons composés ont été : TDCO, SDCO, DBO5-C, MES, MVES, TP, o-PO4 et pH. Les essais pilotes ont consisté à réaliser la coagulation-floculation (selon le dosage qui a été établi durant les essais de laboratoire) et le microtamisage avec le filtre à disques (Hydrotech) et avec les MT 40 et 80 μm (les MT ont été sélectionnés durant les essais de laboratoire) afin de déterminer leur impact sur la réduction des MES.

Abstract

The Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) is a compact biological process used to remove organic matter COD / BOD, nitrify and denitrify a wastewater. The MBBR process does not require recirculation of sludge. However, clarification of the MBBR effluent remains problematic, since the conventional separation of the biomass takes place in a secondary clarifier where sedimentation is difficult due to the low concentration of total suspended solids (150 and 200 mg TSS/L). The objective of this project was to evaluate the removal efficiency of TSS by a microscreen with and without the addition of coagulant and / or polymer for the clarification of MBBR effluents. To this aim, the following objectives were set: • determine the impact of the mesh size of a microscreen on the capture of TSS, and • determine the impact of the addition of coagulant (FeCl3) and / or cationic polymer of high molecular weight on the screen underflow TSS. Tests were carried out on wastewater samples taken at the treatment plant of Terrebonne / Mascouche, and divided into two steps: laboratory and pilot testing. The laboratory tests consisted in conducting jar tests and microscreening testing to determine the concentration of coagulant and polymer, and the mesh size of microscreen to use for the coagulation-flocculation and microscreening of MBBR effluent to remove TSS. The mesh sizes of microscreen tested were: 20, 40, 80 and 160 μm and the parameters analyzed on grab samples were: TCOD, SCOD, BOD5-C, TSS, VSS, TP, o-PO4 and pH. The pilot tests were to achieve coagulation-flocculation (depending on the dosage that has been established in laboratory tests) and microscreening with the mesh size of microscreen 40 and 80 μm (which were selected from laboratory tests) to determine their impact on the reduction of TSS (analyzed on composite samples).