Qu'est-ce que le gonflement des boues?
Le gonflement des boues est un problème qui peut survenir dans une méthode de traitement des eaux usées appelée procédé de traitement par boues activées. Ce traitement consiste à introduire une combinaison d'air et de micro-organismes - tels que des bactéries aérobies et des protozoaires - dans les eaux usées et les déchets organiques industriels pour encourager la croissance et la multiplication. Les micro-organismes se rassemblent autour de la matière organique en suspension sur laquelle ils se nourrissent, ce qui la fait décoller de la suspension et laisse un effluent relativement propre pour procéder à un traitement supplémentaire. Le gonflement des boues est un problème qui se produit en raison de la croissance excessive de certains types de bactéries et entrave le processus de sédimentation, rendant l'eau trouble et entraînant le rejet d'effluents non conformes aux normes environnementales.
Le processus des boues activées fonctionne par floculation - le regroupement de particules en suspension pour former de plus grandes masses qui se déposent hors de l'eau. En règle générale, les eaux usées contenant de grandes quantités de petites particules en suspension de matière organique pénètrent dans une cuve où des micro-organismes appropriés sont introduits, ainsi que suffisamment d'air pour favoriser la croissance et la multiplication des types de bactéries et de protozoaires appropriés, permettant ainsi la floculation. Les micro-organismes ont tendance à se coller à la matière organique et les uns aux autres, créant des particules relativement grosses appelées flocs. L'eau est continuellement ou périodiquement aspirée dans un réservoir de clarificateur, où les flocs se déposent au fond. Une partie des dépôts, encore riches en microorganismes nécessaires à la floculation, est ensuite réintroduite dans le réservoir de floculation afin de permettre la poursuite du processus.
Trois types principaux de gonflement des boues peuvent affecter le processus de sédimentation. Le gonflement causé par des bactéries filamenteuses est la forme la plus courante. Ces bactéries facilitent normalement le processus de floculation, car les filaments qu'elles produisent aident à piéger les particules en suspension et à générer des flocs plus gros et plus stables. Toutefois, des quantités excessives de bactéries filamenteuses entraînent un gonflement car les filaments peuvent s’étendre hors de petites particules de floc et les maintenir séparés les uns des autres, empêchant ainsi la formation de particules plus grosses qui se déposent facilement. On pense qu'il existe environ 25 types différents de bactéries filamenteuses dans les boues activées, ce qui peut causer des problèmes.
Le gonflement des polysaccharides, également appelé «gonflement des boues», se produit lorsque les bactéries à boues activées produisent trop de polysaccharide. Cela peut se produire lorsque le mélange est pauvre en nutriments ou en oxygène, ou lorsque le rapport aliments / microorganismes (F / M) est trop élevé. Les polysaccharides - sucres complexes contenant de l'amidon - sont produits à l'extérieur des cellules bactériennes et permettent la floculation en aidant les bactéries à se lier. Cependant, si on en produit trop, cela peut empêcher la sédimentation du matériau.
Le gonflement de Zoogleal est causé par une surabondance de la bactérie Zoogloea ramigera , un microorganisme floconneux présentant un schéma de croissance dendritique ou semblable à un arbre. Cela peut se produire lorsque le rapport F / M est trop élevé ou dans des conditions de manque d'oxygène. La bactérie est l’un des principaux contributeurs à la formation de flocs dans des conditions normales, mais une surabondance de cette espèce peut entraver le processus et conduire à un gonflement similaire à celui provoqué par une bactérie filamenteuse.
Un certain nombre de méthodes sont utilisées pour traiter ou prévenir le gonflement des boues. Des échantillons d'eaux usées peuvent être examinés au microscope à intervalles réguliers pour surveiller l'abondance de micro-organismes pouvant causer des problèmes. Si un problème potentiel est identifié, des mesures peuvent être prises à l'avance - par exemple, un ajustement soigneux du taux de retour des boues activées dans le réservoir de floculation. Si le gonflement a déjà lieu, il peut être traité en ajoutant des coagulants ou certains polymères à l'eau pour favoriser la floculation et la sédimentation. Une autre approche est la chloration à un niveau qui inhibe les filaments bactériens à l'extérieur des flocs, mais ne pénètre pas dans les flocs, laissant les microorganismes internes bénéfiques indemnes.