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Évaluation de procédés de biofiltration et de boues activées pour compléter l'épuration du lisier de porc à la suite d'un premier traitement aérobie thermophile

Tran, Ngoc-Hoa (2005). Évaluation de procédés de biofiltration et de boues activées pour compléter l'épuration du lisier de porc à la suite d'un premier traitement aérobie thermophile Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 96 p.

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Résumé

L'industrie porcine est en croissance au Québec. Cette activité génère un grand volume de lisier (mélange de fèces, d'urine et d'eau de lavage). Les éléments fertilisants excédentaires (azote et phosphore), la matière organique ainsi que les pathogènes deviennent donc une source de pollution importante. Il est possible de traiter le lisier de porc, mais les procédés disponibles sont peu nombreux et ne sont pas encore très satisfaisants. Des chercheurs du groupe de recherche en microbiologie de l'environnement de l'INRS - Institut Armand-Frappier ont développé un biotraitement aérobie thermophile pour le lisier de porc. Celui-ci permet de détruire les organismes pathogènes et les composés malodorants en plus de fortement réduire la charge organique et la teneur en ammoniac. Cependant, dans les cas où un rejet du liquide au cours d'eau est souhaité, une étape de traitement supplémentaire sera requise pour éliminer les charges polluantes restantes. Pour ce faire, nous avons testé deux types de technologie: la biofiltration et un procédé de boues activées dans un réacteur biologique séquentiel (RBS). Les tests se faisaient sur de petites unités de laboratoire de 1L. Ces réacteurs étaient opérés à la température de la pièce. Pour la biofiltration, nous avons utilisé un garnissage de tourbe qui jouait le rôle d'un support pour les micro-organismes. Des réductions moyennes de 45%, 87%, 83% et Il% ont été obtenues pour la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biologique en oxygène (DB05), l'azote ammoniacal et Je phosphore, respectivement. Ces rendements ont cependant rapidement diminué à cause d'un problème de colmatage. Un réacteur biologique séquentiel (RBS) avec des séquences d'opération différentes durant une batch a été utilisé. Les suivis de DCO, DB05, pH, OD, ORP, N-NH4 etN-NOx étaient réalisés fréquemment pour évaluer l'efficacité des traitements. Après 4 expériences, les résultats recueillis étaient en dessous de nos attentes. Nous nous sommes enfin concentrés sur l'aspect de nitrification du procédé. Après un mois d'opération d'une nouvelle expérience, nous avons effectivement obtenu une biomasse qui présente une bonne activité de nitrification. Une nitrification complète a été observée dans cet essai. Parallèlement, des tests en fioles ont montré que la nitrification complète a lieu plus rapidement dans les milieux inoculés par une boue activée acclimatée. Cette biomasse pouvait tolérer une concentration d'azote ammoniacal initiale assez élevée (environ 350 mg/L). La dernière expérience a été réalisée avec deux bioréacteurs RBS. Le pH du premier était ajusté avec du NaOH et l'autre avec du Na2C03. Ces deux réacteurs ont rapidement développé une population nitrifiante après une semaine d'opération et une nitrification complète après 13 jours d'aération continuelle. Peu de différences au niveau des quantités d'azote (diminution d'ammoniac, formation de nitrite et de nitrate) ont été observées durant le temps de démarrage entre les deux bioréacteurs mais 1'effet de tampon du carbonate a été confirmé. Le cycle a été raccourci progressivement à 48 heures, puis à 18 heures, ensuite à 8 heures et enfin à 6 heures au jour 35. Ces deux réacteurs n'étaient pas encore au régime permanent à ce moment.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bisaillon, Jean-Guy
Co-directeurs de mémoire/thèse: Juteau, Pierre
Mots-clés libres: epuration ; lisier ; biofiltation
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 30 sept. 2013 14:38
Dernière modification: 14 déc. 2015 16:31
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/299

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