Les avantages du traitement anaérobie des eaux usées

Le choix du traitement secondaire dépend de plusieurs facteurs, notamment la demande chimique et biologique en oxygène (DCO et DBO) des eaux usées, les coûts d’exploitation et de maintenance, la production de boues, la qualité souhaitée des effluents et la concentration microbienne. Le choix se fait généralement entre un traitement aérobie ou anaérobie, bien qu’une combinaison des deux méthodes puisse également être utilisée.

Dans de nombreuses régions, le traitement conventionnel des eaux usées comprend trois phases distinctes : primaire, secondaire et tertiaire. Le traitement primaire implique l’élimination mécanique des solides par sédimentation ou flottation et est suivi d’un traitement secondaire qui élimine la matière organique par décomposition microbienne. Un traitement final ou tertiaire supplémentaire peut également être nécessaire en fonction de la destination finale des eaux usées, par exemple leur retour dans le réseau d’alimentation en eau potable.

Ces dernières années, nous avons constaté une augmentation constante du recours aux techniques de digestion anaérobie pour le traitement des eaux usées (et d’autres flux d’effluents), mais avant de pouvoir examiner les causes de cette évolution, il est important de comprendre les différences entre les systèmes aérobies et anaérobies. traitement, ainsi que les avantages et les inconvénients de chacun.

Traitement aérobie ou anaérobie

Les systèmes anaérobies et aérobies sont deux formes de traitement biologique qui utilisent des micro-organismes pour décomposer et éliminer les matières organiques des eaux usées. La principale différence entre le traitement aérobie et anaérobie réside dans la présence d’oxygène. Le traitement aérobie est généralement appliqué pour traiter efficacement les eaux usées à faible concentration (avec des valeurs DBO/DCO relativement faibles) lorsque le traitement nécessite la présence d’oxygène. En revanche, le traitement anaérobie est généralement appliqué pour traiter les eaux usées présentant une charge organique plus élevée.

Dans le traitement aérobie, l’oxygène (air) est utilisé pour faire circuler le matériau, offrant ainsi les conditions idéales pour la reproduction des bactéries aérobies. Ces bactéries assimilent puis décomposent la matière organique et d’autres polluants comme l’azote et le phosphore en dioxyde de carbone, eau et biomasse (boues). Comme son nom l’indique, la digestion anaérobie utilise des bactéries qui n’ont pas besoin d’oxygène. Ils décomposent les matières organiques présentes dans les eaux usées en méthane, dioxyde de carbone et biomasse (digestat).

Certains des facteurs en faveur du traitement aérobie incluent le fait qu’il dégage moins d’odeurs (puisque le sulfure d’hydrogène et le méthane ne sont pas produits) et que l’élimination des nutriments des eaux usées vers les boues peut être plus efficace, ce qui signifie que l’eau traitée peut souvent être rejetée. directement dans l’environnement. Cependant, l’oxygénation des eaux usées peut nécessiter de grandes quantités d’énergie (ou une grande surface pour la lagune de traitement) et des biosolides non traités peuvent se déposer à l’issue du processus, nécessitant un traitement ou une élimination supplémentaire. L’investissement en capital (et l’espace) requis pour le traitement aérobie est généralement supérieur à celui nécessaire pour les installations anaérobies.

Bien que les deux approches présentent des avantages et des inconvénients, la digestion anaérobie (DA) présente plusieurs avantages, notamment :

• AD est plus efficace pour traiter les boues à teneur plus élevée en matières solides
• AD produit du biométhane qui peut être capté et utilisé comme source d’énergie renouvelable (y compris en fournissant l’énergie nécessaire au fonctionnement de l’usine AD elle-même).
• La DA produit moins de boues (digestats) pour un volume d’eaux usées donné
• Le digestat stable produit par AD est facilement converti en un précieux biofertilisant
• Les usines AD ont généralement une empreinte plus petite que le traitement aérobie

Bien que le choix final du traitement des eaux usées aérobie ou anaérobie dépende de la situation unique de chaque installation de traitement, les avantages décrits ci-dessus, ainsi qu’une plus grande utilisation et adoption des technologies de digestion anaérobie, notamment les digesteurs fermés et les systèmes de lit de boues anaérobies à flux ascendant (UASB), signifient que le recours à la digestion anaérobie augmente rapidement dans le secteur des eaux usées, soit comme traitement secondaire principal, soit pour traiter davantage les biosolides produits par des procédés aérobies.