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Utilisation d'écailles de cacao comme matériau support pour la biofiltration d'effluents agroalimentaires.

Turcotte, Véronique (2009). Utilisation d'écailles de cacao comme matériau support pour la biofiltration d'effluents agroalimentaires. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 128 p.

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Résumé

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L'industrie alimentaire produit une quantité importante de déchets, ou co-produits, dont certains sont potentiellement valorisables. L'objectif général de cette étude consistait à évaluer le potentiel des écailles de cacao, un co-produit de cette industrie, comme support de biofiltration pour le traitement d'effluents agro-alimentaires. Plus spécifiquement, les sous-objectifs ciblés consistaient à: 1) Évaluer la performance de deux types de configuration pour l'utilisation des écailles de cacao comme support, soit le lit bactérien et biofiltre aérobie; 2) Évaluer la performance des principaux paramètres opératoires (TRH, taux de remplacement du support, compaction, pH, granulométrie des écailles, apport de nutriments) lors de l'utilisation des écailles de cacao; et 3) Comparer la performance des écailles de cacao avec un support standard de biofiltration en matériau plastique (Kaldnes, K1). Les travaux ont été réalisés dans des biofiltres de laboratoire en plexiglas de 13,7 L de volume utile, remplis d'écailles de cacao ou de support plastique et alimentés avec des effluents provenant des usines de Biscuits Leclerc de Saint-Augustin, (Qc, Canada). La performance des systèmes de biofiltration a été évaluée principalement sur la base de l'élimination de la DCO, mais également de la DBO5, des MES et des nutriments (azote et phosphore). Deux systèmes d'épuration ont été testés: le lit de percolation et le biofiltre submergé aéré à courant ascendant. Le lit de percolation, utilisant quatre colonnes en série, n'a pas donné de résultats probants. L'enlèvement à la sortie de la quatrième colonne atteignait à peine 18% pour la DCOtot et 24% pour la DCOsol. Le temps de contact n'était probablement pas assez long pour que le traitement soit efficace. Le deuxième système permettait un meilleur contact entre l'effluent et la biomasse puisque celui-ci était submergé. Quelques essais ont permis de cibler les paramètres optimaux de fonctionnement du biofiltre : un TRH de 12 h, une décantation en aval, un support organique non-broyé et un affluent avec un pH neutre combiné avec l'addition de nutriments (azote et phosphore). Le support de cacao qui se désagrège est une source de MES non négligeable et joue sur les rendements épuratoires. Une étape de décantation à la fin du traitement est donc primordiale pour satisfaire les normes dictées par la Ville de Québec. Un biofiltre opéré selon les conditions énumérées plus haut permet d'atteindre l'objectif de fournir un effluent sous la limite maximale de 500 mg L-1 et avec une efficacité d'enlèvement de la DBO5 de plus de 80%. Les écailles de cacao ont démontré un bon potentiel pour le traitement d'effluents agro-alimentaires fortement chargés (DCOtot 3000-6000 mg L-1). Les performances épuratoires des écailles sont toutefois moins bonnes que celles du support plastique. Les écailles de cacao doivent également être remplacées à une fréquence d'environ une fois toutes les deux à trois semaines. Toutefois, les boues produites par le traitement, composées d'écailles usées et de biomasse, sont riches en azote et peu contaminées et sont donc potentiellement valorisables en agriculture ou par compostage.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Blais, Jean-François
Co-directeurs de mémoire/thèse: Mercier, Guy
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: écailles de cacao; biofiltration; effluent; industrie agroalimentaire; lit bactérien; biofiltre; aérobie
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 18 févr. 2014 21:42
Dernière modification: 17 mars 2016 15:10
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2004

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