Digestion anaérobie d'un effluent synthétique par bioréacteur à membrane

La forte croissance démographique et industrielle des dernières décennies a entraîné une surcharge des capacités naturelles d'auto-épuration de nombreux cours d'eau. Le domaine de l'assainissement a ainsi connu un essor important pour corriger une situation qui perturbe dangereusement l'écosystème aquatique et qui rend, de surcroît, l'eau impropre à la consommation. Les procédés biologiques de traitement des eaux jouent un rôle de premier plan dans le traitement des effluents depuis plusieurs années. La performance globale de ces procédés est directement reliée au maintien d'une concentration élevée en biomasse active. Une technologie récente a vu le jour afin d'optimiser la séparation biomasse/affluent: le bioréacteur à membrane. Il s'agit d'un réacteur biologique aérobie ou anaérobie associé à une membrane de microfiltration ou d'ultrafiltration. Ce dispositif permet de maximiser le contact entre l'affluent à traiter et la biomasse et assure de plus l'enlèvement des matières en suspension qui causent un problème important à la sortie des installations de traitement classique. Au cours de ce travail, nous avons déterminé les performances d'un bioréacteur anaérobie à membrane appliqué au traitement d'un affluent synthétique composé essentiellement d'acétate. La première étape consistait à s'assurer que le rendement biologique du procédé n'était pas affecté par la configuration du système. Les résultats se sont avérés excellents et il a donc été possible de s'attarder davantage sur les performances de l'unité filtrante du procédé. L'élaboration d'une méthodologie expérimentale a permis de mettre en évidence les relations complexes qui existent entre des paramètres tels que: la concentration en biomasse, la vitesse de circulation tangentielle, la pression transmembranaire et le flux de perméat. Les résultats obtenus ont permis d'identifier trois zones d'opération distinctes, et ce, selon la concentration de biomasse et la pression transmembranaire appliquée. Les résultats font ainsi ressortir l'importance du choix des conditions d'opération d'un bioréacteur à membrane adaptées au contexte particulier d'une application. Une étude bibliographique sur les principes de la digestion anaérobie, les procédés anaérobies de traitement des eaux et les techniques membranaires précède la partie expérimentale du projet pour une meilleure compréhension du sujet