Le processus anaérobie est considéré comme l’une des alternatives les plus durables pour le traitement des eaux usées. Une faible consommation d’énergie, une faible production de boue, une petite surface de réacteur, une faible consommation de composés nutritifs et des dépenses d’exploitation réduites sont quelques-uns des avantages du procédé anaérobie par rapport au procédé aérobie conventionnel à base de boue activée.
Le procédé à boues activées est un type de procédé de traitement des eaux usées pour traiter les eaux usées par aération et un floc biologique. Cette communauté de micro-organismes est capable d’oxyder les polluants organiques en dioxyde de carbone et en eau. Le processus aérobie implique un besoin énergétique élevé, 0,7 à 1 kWh / kg de DCO et de faibles taux de charge organique, de 0,5 à 2,0 kg de DCO / m3 · j.
D’autre part, dans le processus anaérobie, les microorganismes anaérobies (spécifiques aux conditions sans oxygène) sont sélectionnés pour leur capacité à dégrader la matière organique présente dans les eaux usées. Plus précisément, les polluants organiques sont convertis en biogaz (méthane + dioxyde de carbone) et en une petite quantité de biosolides. Dans ces systèmes d’eaux usées, l’énergie utilisée pourrait être réduite jusqu’à 10 fois par rapport au processus aérobie (0,07 – 1,0 kWh / k DQO) car l’aération n’est pas nécessaire. De plus, le biogaz, un gaz riche en méthane, peut être utilisé comme source d’énergie renouvelable, ce qui réduit la demande énergétique du processus des eaux usées.
Bilan comparatif des procédés de traitement des eaux usées aérobies et anaérobies
Il est important de souligner que les taux de charge organique utilisés dans les processus anaérobies peuvent atteindre jusqu’à 25 kg DCO / m3 · j, ce qui permet le traitement des eaux usées biodégradables à forte concentration en DCO, ainsi que la réduction de la surface du réacteur.
Enfin, le procédé anaérobie présente également l’avantage de pouvoir valoriser la biomasse granulaire produite sur le marché, comme ensemencement dans des réacteurs pour le démarrage d’autres usines, réduisant ainsi significativement le coût lié au traitement des boues.
Binôme synergique des processus biologiques: anaérobie + aérobie
Bien que les systèmes anaérobies puissent être capables de traiter les eaux usées avec des charges organiques plus élevées que les systèmes aérobies, ils ont une capacité limitée à la fois pour l’élimination des nutriments (c.-à-d. L’azote et le phosphore) et pour le raffinage de la matière organique dans l’effluent (c.-à-d. L’élimination de la DCO. donne <90%).
Il est donc évident qu’un traitement efficace et efficient des eaux usées industrielles à forte charge organique biodégradable avec rejet dans les plans d’eau doit être réalisé grâce à la combinaison synergique des deux processus biologiques:
- Anaérobie, comme traitement de dégrossissage et récupération de matière organique dans une source d’énergie comme le biogaz.
- Aérobie, en tant que processus de polissage de la DCO et d’élimination des nutriments afin de respecter les limites établies dans l’autorisation de rejet des eaux usées.
Équilibre du système de traitement des eaux usées mixtes: anaérobie + aérobie. Photo La Zaragozana (Ambar), success story d’EDARi construit et exploité par AEMA
La brasserie espagnole située à Saragosse, La Zaragozana (Ambar), est un exemple de succès dans le secteur de la brasserie pour le traitement des eaux usées utilisant la technologie mixte anaérobie + aérobie. La station d’épuration de la société de boissons susmentionnée, construite et exploitée par AEMA, est capable de traiter 3 270 m3 d’eaux usées par jour, produisant environ 5 000 m3 de biogaz. Le biogaz est valorisé énergétiquement dans l’installation elle-même, profitant de son pouvoir calorifique, qui contribue positivement à la réduction de l’empreinte carbone de la brasserie.
Solution technologique LIFE Multi-AD
Le projet LIFE Multi-AD développe et industrialise une solution technologique innovante basée sur la conception d’un réacteur anaérobie multi-étages hautes performances breveté par AEMA. Le projet de démonstration contribuera en tant que levier technologique à faire progresser la combinaison synergique de systèmes de purification anaérobie et aérobie.
Le projet LIFE Multi-AD réduira l’impact environnemental des PME alimentaires ainsi que les dépenses opérationnelles liées au traitement. La solution technologique réduira la charge organique des eaux usées, produisant du biogaz, qui sera utilisé comme source d’énergie renouvelable, économisant ainsi les ressources naturelles et réduisant l’empreinte carbone.
Le projet LIFE Multi-AD est soutenu à 60% par le programme LIFE + ENVIRONNEMENT de la Commission européenne et est coordonné par AEMA, en tant qu’expert des technologies de traitement des eaux usées industrielles. Également impliquée dans le consortium ITAINNOVA, pôle technologique de référence en innovation technologique, SIS, société qui apporte des solutions dans le domaine de l’automatisation industrielle, EGA, spécialiste de la gestion et de la valorisation des déchets organiques par digestion anaérobie et I&S, consultant et conseiller en communication de projets européens et internationaux.