Comment les contacteurs biologiques rotatifs améliorent les processus de filtration biologique

Les contacteurs biologiques rotatifs (globules rouges) sont un type de technologie de traitement des eaux usées qui gagne du terrain ces dernières années. Cette technologie est particulièrement remarquable pour sa capacité à améliorer les processus de filtration biologique, qui sont cruciaux dans le traitement des eaux usées municipales et industrielles.

Le système RBC comprend une série de disques partiellement submergés dans les eaux usées et tournés à une vitesse lente. Cette conception permet une grande surface de croissance microbienne, qui joue un rôle vital dans le traitement biologique des eaux usées. Au fur et à mesure que les disques tournent, ils contactent alternativement les eaux usées et l'atmosphère, fournissant l'oxygène nécessaire aux micro-organismes aérobies pour prospérer. Ces micro-organismes se nourrissent des polluants organiques présents dans les eaux usées, réduisant efficacement la demande biochimique d'oxygène (DBO) et la demande chimique d'oxygène (COD) de l'effluent.

L'un des principaux avantages de Les RBC sont leur capacité à fournir un processus de traitement biologique stable et efficace. La rotation continue des disques assure un mélange cohérent des eaux usées, ce qui aide à maintenir des conditions optimales pour l'activité microbienne. De plus, le système RBC est relativement simple et nécessite moins d'énergie par rapport à d'autres méthodes de traitement biologique, telles que les systèmes de boues activées.

La technologie RBC est polyvalente et peut être utilisée pour diverses applications, y compris le traitement des eaux usées municipales, les effluents industriels et l'élimination de contaminants spécifiques tels que l'azote et le phosphore. De plus, les globules rouges peuvent être facilement intégrés dans les usines de traitement des eaux usées existantes comme étape de traitement secondaire ou tertiaire, ce qui en fait une solution rentable pour la mise à niveau des installations obsolètes.

Le rôle des globules rouges dans les processus de filtration biologique

Les processus de filtration biologique sont essentiels dans le traitement des eaux usées, car elles aident à éliminer la matière organique et d'autres polluants. Les globules rouges jouent un rôle important dans ces processus en fournissant un environnement pour que les micro-organismes se développent et prospèrent. Ces micro-organismes sont chargés de décomposer la matière organique présente dans les eaux usées, réduisant ainsi la charge globale des polluants.

Le La conception du système RBC est particulièrement bien adaptée aux processus de filtration biologique. Les disques rotatifs fournissent une grande surface pour la fixation des micro-organismes, qui forment un biofilm sur les disques. Ce biofilm est composé d'une communauté diversifiée de bactéries, de protozoaires et d'autres micro-organismes, chacun jouant un rôle spécifique dans la rupture des polluants.

Lorsque les disques tournent à travers les eaux usées, les micro-organismes entrent en contact avec la matière organique. Les bactéries du biofilm utilisent la matière organique comme source de nourriture, la décomposant en composés plus simples à travers un processus appelé décomposition. Ce processus est crucial pour réduire le corps et la morue de l'effluent, car la matière organique est convertie en biomasse et autres substances moins nocives.

En plus du traitement primaire de la matière organique, les globules rouges jouent également un rôle dans le traitement secondaire des nutriments, tels que l'azote et le phosphore. Les conditions aérobies créées par l'exposition de la RBC à l'atmosphère favorisent la croissance des bactéries nitrifiantes, qui sont responsables de la conversion de l'ammoniac en nitrate et, par la suite, en azote gazeux. Ce processus, connu sous le nom de nitrification, est essentiel pour l'élimination de l'azote des eaux usées. De même, le phosphore peut être supprimé par l'absorption par des micro-organismes dans le biofilm.

Avantages des globules rouges dans le traitement des eaux usées

Les RBC offrent plusieurs avantages par rapport aux méthodes traditionnelles de traitement des eaux usées. L'un des avantages les plus importants est leur efficacité énergétique. L'aération passive fournie par l'exposition de la RBC à l'atmosphère réduit le besoin d'aération mécanique, qui est un grand consommateur d'énergie dans les systèmes de boues activées conventionnelles.

Un autre avantage des globules rouges est leur capacité à fournir un processus de traitement stable et cohérent. La rotation continue des disques assure un mélange et un contact optimaux entre les eaux usées et les micro-organismes, entraînant une efficacité de traitement élevée. De plus, les globules rouges sont moins sensibles aux changements dans la composition des eaux usées et les débits, ce qui en fait une option fiable pour diverses conditions d'influence.

La technologie RBC est également connue pour ses faibles exigences de maintenance. Les composants mécaniques du système, tels que le moteur d'entraînement et la boîte de vitesses, sont les principaux éléments de maintenance, et ils nécessitent généralement une attention minimale. Les composants biologiques, tels que le biofilm et les micro-organismes, sont autorégulants et ne nécessitent pas d'interventions supplémentaires, telles que l'ajout de produits chimiques ou le nettoyage périodique du système.

De plus, les globules rouges sont polyvalents et peuvent être utilisés pour diverses applications, y compris le traitement des eaux usées municipales, les effluents industriels et l'élimination de contaminants spécifiques. Cette flexibilité fait des RBC une option attrayante pour améliorer les usines de traitement des eaux usées existantes ou mettre en œuvre de nouveaux systèmes de traitement.

Études de cas: applications RBC réussies

Plusieurs études de cas démontrent l'application réussie des globules rouges dans le traitement des eaux usées. Un exemple notable est l'utilisation de globules rouges pour le traitement des eaux usées municipales dans une petite communauté au Canada. Le système RBC a été mis en œuvre en tant qu'étape de traitement tertiaire pour réduire la DBO et en suspendre les solides de l'effluent avant la décharge dans une rivière voisine.

Le système RBC se composait de quatre étapes de traitement, chacune avec une série de disques tournant à une vitesse lente. Le système a obtenu d'excellents résultats de traitement, avec des concentrations moyennes de DBO et de solides en suspension de 5 mg / L et 2 mg / L, respectivement. Ces résultats ont dépassé les limites de décharge fixées par l'autorité de réglementation locale et ont démontré l'efficacité des globules rouges dans la réduction de la matière organique et les solides en suspension dans les eaux usées municipales.

Aux États-Unis, une autre application réussie des globules rouges a été signalée dans une usine de traitement des eaux usées industrielles. La plante a traité les effluents d'une installation de transformation alimentaire, qui contenait des concentrations élevées de matière organique et de nutriments. Le système RBC a été mis en œuvre comme étape de traitement secondaire pour réduire les niveaux de DBO, de DCO et d'azote de l'effluent avant le décharge dans une rivière voisine.

Le système RBC était composé de trois étapes de traitement, chacune avec une série de disques tournant à une vitesse lente. Le système a obtenu d'excellents résultats de traitement, avec des concentrations moyennes de DBO, de DCO et d'azote total de 20 mg / L, 50 mg / L et 5 mg / L, respectivement. Ces résultats ont démontré l'efficacité des globules rouges dans le traitement des eaux usées industrielles avec des concentrations élevées de matière organique et de nutriments.

Ces études de cas mettent en évidence la polyvalence et l'efficacité des globules rouges dans diverses applications de traitement des eaux usées. La capacité de la technologie à atteindre une efficacité de traitement élevée avec une faible consommation d'énergie et des exigences de maintenance en fait une option attrayante pour améliorer les usines de traitement existantes ou mettre en œuvre de nouveaux systèmes.

Tendances futures de la technologie RBC

L'avenir de la technologie RBC semble prometteur, plusieurs tendances émergeant sur le terrain. L'une des tendances les plus importantes est l'intégration des globules rouges avec d'autres technologies de traitement, telles que la digestion anaérobie et les bioréacteurs membranaires (MBR). Cette approche hybride peut améliorer l'efficacité globale du traitement et réduire l'empreinte du système de traitement.

Une autre tendance est l'utilisation de globules rouges pour le traitement de contaminants spécifiques, tels que les produits pharmaceutiques et les produits de soins personnels (PPCP). La recherche a montré que les globules rouges peuvent éliminer efficacement ces contaminants des eaux usées, ce qui en fait une option viable pour les processus de traitement avancés.

L'application de la technologie RBC dans la récupération des ressources attire également l'attention. Il a été démontré que les globules rouges récupèrent efficacement les nutriments, tels que l'azote et le phosphore, des eaux usées, qui peuvent être utilisées comme engrais dans l'agriculture. Cette approche réduit non seulement l'impact environnemental de la sortie des eaux usées, mais contribue également à l'économie circulaire en récupérant des ressources précieuses.

En conclusion, les globules rouges sont une technologie prometteuse pour améliorer les processus de filtration biologique dans le traitement des eaux usées. Leur efficacité énergétique, leurs faibles exigences de maintenance et leur polyvalence en font une option attrayante pour diverses applications. Les études de cas réussies et les tendances émergentes de la technologie des RBC démontrent son potentiel à jouer un rôle important dans l'avenir du traitement durable des eaux usées.