Étude du potentiel du chitosane dans le traitement des eaux usées par le réacteur biologique séquentiel

Ce mémoire étudie la possibilité d'utilisation d'un polymère d'origine biologique, soit le chitosane pour l'amélioration de la décantation de la boue activée dans un réacteur biologique séquentiel (RBS), ce qui permettait par la suite une efficacité accrue du procédé. Étant donné que la boue activée, une fois floculée par le polymère, peut influencer l'enlèvement de la matière organique, les impacts du chitosane sur la biodégradation dans le RBS sont aussi étudiés. Dans ce but on a poursuivi la réalisation d'essais dans un RBS en laboratoire. De plus, on a réalisé des essais dans des cylindres gradués afin d'établir la relation entre les paramètres de décantation, tels que la vitesse de décantation et l'indice volumique de la boue, et la concentration de chitosane. Les résultats montrent que le chitosane possède un bon potentiel pour améliorer les propriétés de décantation dans le RBS, ce qui est probablement le résultat de son interaction avec les polymères extracellulaires sécrétés sur la surface bactérienne. Il augmente la vitesse de décantation et réduit l'indice volumique de la boue. Les effets positifs sur l'épaississement sont aussi observés par la diminution du volume de la boue décantée après 45 minutes de décantation. Pourtant ces effets positifs sont temporaires et ils disparaissent au cours des cycles suivants. L'efficacité du chitosane peut dépendre de plusieurs facteurs qui doivent être étudiés davantage dans le futur. Premièrement elle dépend de l'âge de la boue, qui à son tour altère la quantité des biopolymères dans la boue activée qui peuvent réagir avec le polymère organique ajouté. Deuxièmement, l'intensité et le type de mélange dans le RBS exercent probablement une influence importante sur la capacité du chitosane. Ils peuvent causer la redispersion du floc et ensuite, une augmentation des MES dans l'effluent. L'augmentation des MES dans l'effluent est toujours observée lors des cycles après l'ajout du chitosane. Plusieurs explications sont postulées pour expliquer ce phénomène. Une analyse du mécanisme de la floculation par le chitosane, de sa concentration optimale et des conditions optimales sera nécessaire en raison de la possibilité de détérioration la qualité de l'effluent par une augmentation des MES. Le chitosane s'est montré très efficace pour la floculation de la boue activée en état de gonflement. L'addition de chitosane dans ce cas apporte une amélioration rapide des propriétés de décantation. Ainsi, le chitosane peut être un produit efficace pour empêcher la perte de la biomasse qui se produit souvent dans les stations à boue activée. En ce qui concerne le traitement biologique dans le RBS, il semble que le chitosane n'affecte pas l'enlèvement de la matière carbonée probablement parce que la quantité ajoutée est faible. Pourtant les concentrations du phosphore total et des orthophosphates augmentent faiblement au cours des cycles suivant l'ajout de chitosane. Une faible augmentation de l'azote organique est aussi possible. L'apport du phosphore et de l'azote organique dans l'effluent peut s'expliquer par une faible augmentation des MES dans l'effluent, alors que la faible augmentation des orthophosphates demeure inexpliquée