Réacteur UASB

Le traitement anaérobie

Principe de l'anaérobie

La digestion anaérobie est un procédé complexe par lesquels les polluants organiques présents dans l’effluent liquide sont dégradés en méthane, dioxyde de carbone et en eau.

L’ensemble de la réaction de dégradation anaérobie s'effectue par la réalisation consécutive des  processus d'acidogénèse (hydrolyse et acidification) et de la méthanogénèse (transformation en biogaz) que l’on peut décrire comme suit :

1. Lors de la première étape le complexe organique (polysaccharides, protéines)  est hydrolysé en de simples monomères solubles (sucres, acides aminés). Cette partie de la réaction est menée à bien par une exo-enzyme produite par les bactéries de fermentation.
   
   
2. Lors de l’étape suivante,  les hydrolysats sont fermentés et transformés en acides gras volatiles, en hydrogène, dioxyde de carbone de l’éthanol et d’autres alcools ainsi que du lactate. Cette partie de la réaction est appelée l’acidogénèse.
   
   
3. Le produit de la fermentation est converti en acétate, hydrogène et dioxyde de carbone (acétogénèse) par des bactéries dites acétogènes. Les bactéries acétogènes se développent en proche association (quasi symbiotique) avec les bactéries méthanogènes. La raison d’une telle association s’explique par  le fait que la conversion des produits de fermentations est thermodynamiquement possible uniquement si la concentration en hydrogène est maintenue basse. Ceci est réalisé par l’action des bactéries méthanogènes dans l’ultime phase de réaction.
   
   
4. La production de méthane à partir d’acétate d’hydrogène et de dioxyde de carbone par les bactéries méthanogènes est la phase ultime de la digestion anaérobie.
   
   
5. La DCO présente dans les eaux usées est alors transformée en méthane et en une faible quantité de biomasse. La solubilité du méthane dans l’eau particulièrement faible, ce composé s’échappe  donc sous forme de gaz et en éliminant la DCO de l’effluent.

Ce processus de dégradation peut se résumer comme suit :

Les deux processus se produisent à l’intérieur d’un seul et même réacteur UASB (pour Upflow Anaerobic Sludge Blanket).   > De par sa conception (spécificité du procédé ENPROTECH), le réacteur UASB génère un ensemble de cellules de convection et un flux ascensionnel qui, associés avec le biogaz, provoquent la flottation de la nappe de boues granulaires.    > En partie basse, le  réacteur UASB dispose d'un système de distribution des eaux brutes   > Un séparateur 3-phases (eau-boue-biogaz) coiffe le sommet du réacteur, il permet la récupération du biogaz dans des goulottes inversées  et de l’effluent traité par surverse mais surtout prévient toute évacuation des boues granulaires grâce au système de déflecteur en place.

Vue schématique interne d’un réacteur UASB :

Afin d'assurer et de contrôler la vitesse ascensionnelle des eaux brutes au sein même du réacteur, mais aussi pour récupérer l'alcalinité et la capacité de tampon bicarbonate / carbonates, les effluents sont recirculées dans une cuve de mélange / tampon installée en tête du réacteur anaérobie.  On y réalise le contrôle,  la correction de pH et  le réchauffement éventuel. Les avantages du réacteur UASB anaérobie moyenne charge : Une production de boue très limitée Une consommation énergétique faible Une production du biogaz : source d'énergie Une charge volumique élevée, entrainant des volumes de réacteur restreints Peut donner droit à des certificats verts (gestion des crédits carbones) Par ailleurs le réacteur proposé dans cette offre est : de conception simple et robuste éprouvé, fiable et particulièrement stable  flexible dans son exploitation de supervision et de maintenance réduite