Biodégradabilité de la matière organique "non biodégradable" des eaux usées

La composition des eaux usées est complexe et variée. Pour la qualifier, une eau usée sera fractionnée par catégorie de polluants selon qu'ils soient solubles (S), ou particulaires (X), ou encore biodégradables ou non biodégradables. Une de ces fractions est la matière particulaire organique non biodégradable provenant de l'affluent (XU,inf). Malgré sa constitution organique, cette fraction est considérée non biodégradable, étant donné sa cinétique de dégradation particulièrement lente et les temps de séjour des boues relativement courts dans les systèmes de traitement des eaux usées conventionnels. Il existe un manque de connaissance relativement au XU,inf. Peu d'études à ce jour ont été réalisées sur la caractérisation et le taux de dégradation de cette composante. En fait, les quelques études disponibles portent avant tout sur le résidu endogène (XE) auquel le XU,inf est assimilé sans distinction. Dans les circonstances, peu d'effort pour l'optimisation des procédés de traitement est orienté vers cette partie des eaux usées. Le XU,inf est alors pris en compte comme un solide qui contribuera directement à la production de boues qu'il faudra gérer, moyennant des coûts importants. L'objectif de ce projet a donc consisté à évaluer le taux de dégradation du XU,inf (bU) dans un contexte d'expérimentation contrôlée. Pour ce faire, des boues réelles en provenance d'une station d'épuration (STEP) ont été caractérisées, puis digérées au sein d'unités de digestion membranaire (MDU) pendant une période prolongée. Deux conditions d'aération ont été testées en parallèle, soit un MDU pleinement aéré et un MDU en condition de fermentation alternée.

Abstract

Wastewater composition is complex and can vary a lot between various effluents. To categorize them, wastewater is fractionated according to whether its components are soluble (S) or particulate (X), and whether they are biodegradable or not. One of these fractions is the organic unbiodegradable particulate matter coming from the influent (XU,Inf). Despite its organic constitution, this fraction is considered unbiodegradable at the typical sludge residence times used for wastewater treatment. Very little is known about XU,Inf. Very few studies to date were carried out on the characterization and degradation rate of this component. In fact, the studies available are primarily related to the endogenous residue fraction (XE) to which the XU,Inf is assimilated without distinction. Under the circumstances, not much focus is put toward wastewater treatment process optimization. The XU,Inf is then taken into account as a solid which contributes directly to the production of sludge that will have to be managed at high costs. The objective of this project consisted in determining the degradation rate of XU,Inf (bU) wthin a controlled experimentation framework. With this intention, a sludge sample coming from the wastewater treatment plant (WWTP) of Sainte-Agathe-des-Monts was first characterized, then digested within membrane digestion units (MDU) for a period of about 200 days. Two aeration modes were tested in parallel, one MDU being continuously aerated and the other under alternated fermentation.