Pousser plus loin la conception des MBR pour favoriser la réutilisation face à la pénurie

Veolia a récemment partagé les dernières conclusions de ses travaux visant à repousser les seuils de performance de la technologie des bioréacteurs membranaires (membrane bioreactor, MBR). Nous avons présenté en détail un projet pilote qui a testé les limites concernant le temps de séjour des solides et le temps de séjour hydraulique, le fonctionnement à flux élevé, et la tolérance des membranes au colmatage — tout cela afin de réduire le coût total de possession et d'assouplir le fonctionnement du système.

La présentation a reflété l'élan croissant dont bénéficie la technologie MBR en tant que composante clé du recyclage de l'eau non potable et potable. À mesure que les cadres réglementaires évoluent et que les services publics cherchent à mieux utiliser des ressources en eau limitées, les performances et la fiabilité des systèmes MBR continuent d'offrir une solution probante. 

Les MBR sont souvent la technologie privilégiée pour les applications de réutilisation, car ils combinent le traitement biologique et la filtration membranaire en une seule étape, en produisant un effluent de qualité élevée et constante. La capacité à répondre à des exigences strictes concernant l'élimination des nutriments et des agents pathogènes, la qualité optimale des effluents pour alimenter les unités en aval dans les schémas de réutilisation avancée, et leur rentabilité en font la solution idéale pour réutiliser l'eau.

Contrairement aux systèmes à boues activées classiques, les MBR éliminent le besoin de clarificateurs secondaires et de filtration tertiaire. Ils produisent constamment un effluent de meilleure qualité grâce à une rétention physique des matières en suspension et des micro-organismes par la barrière membranaire. Ils sont ainsi particulièrement adaptés aux applications où l'espace est limité, où la qualité de l'effluent doit être strictement contrôlée, et où des barrières supplémentaires sont nécessaires pour éliminer les agents pathogènes.

Faire évoluer la conception biologique pour réduire les coûts et améliorer la résilience
Alors que le recyclage de l'eau devient une nécessité pour les collectivités, afin qu’elles disposent d'un approvisionnement en eau durable, le coût de la mise en œuvre de traitements supplémentaires en vue du recyclage peut représenter une charge énorme pour les services publics. Aussi est-il nécessaire d'innover de manière à permettre des économies pour toutes les technologies de traitement, y compris les systèmes MBR. Nous avons montré comment des modifications judicieuses de la conception biologique peuvent avoir un impact mesurable sur les coûts d'investissement et d'exploitation sans sacrifier les performances.

Cette présentation était axée sur la réduction du temps de séjour des solides (solids retention time, SRT) et du temps de séjour hydraulique (hydraulic retention time, HRT) afin de réduire les besoins en aération et la taille des bioréacteurs. Un projet pilote de réutilisation comme eau potable, mené à l'usine de traitement de l'Encina Water Authority dans le nord du comté de San Diego, en Californie, a démontré que les MBR pouvaient maintenir des performances stables avec un HRT de seulement trois heures et des SRT aérobies aussi courts que 4,7 jours. Ces paramètres ont été soumis à des tests avec des débits membranaires élevés pendant différentes périodes afin de simuler des pics anormalement élevés. Le système a continué d'assurer une nitrification complète, a démontré une excellente filtrabilité et a supporté les températures hivernales plus froides sans perte de performance.

Un nouveau précédent pour la réutilisation de l'eau en Amérique latine
Récemment, Veolia a été sélectionné pour fournir à l'Amérique latine la première installation à grande échelle au monde permettant de convertir une station d'épuration municipale en usine de production d'eau réutilisable combinant des bioréacteurs membranaires avancés et l'osmose inverse, afin de relever des défis majeurs tels que l'élimination biologique du phosphore et de l'azote, en assurant un approvisionnement abordable et fiable en eau de haute qualité.

Située au Brésil, la station de recyclage de l'eau de Vitória aura une capacité de traitement de 38 880 mètres cubes par jour, régénérant ainsi 85 % des eaux usées du bassin de Camburi. Ceci permettra de sécuriser l'approvisionnement en eau de grands acteurs industriels tels qu'ArcelorMittal et Vale, tous deux essentiels au développement socio-économique de la région.

Ce projet révolutionnaire, le premier du genre à voir le jour suite à un appel d'offres public pour la réutilisation de l'eau au Brésil, transforme un flux de déchets sous-utilisé en une ressource précieuse. Une fois opérationnelle, l'installation produira suffisamment d'eau recyclée pour l'industrie, qui libérera à son tour une ressource locale en eau douce équivalente à l'approvisionnement de 200 000 personnes, établissant ainsi un précédent sur la manière d'accroître la résilience hydrique grâce à une réutilisation avancée et décentralisée de l'eau, laquelle représente actuellement moins de 1 % de la consommation totale d'eau, selon les statistiques de l'Agence brésilienne de l'eau (ANA).

Réutilisation performante de l'eau
Les travaux de Veolia dans la conception de systèmes MBR reflètent une compréhension approfondie des conditions nécessaires pour assurer un traitement fiable et abordable en vue de la réutilisation. De l'essai pilote à la mise en œuvre à grande échelle, notre équipe aide les services publics à repenser la conception biologique, à optimiser le fonctionnement des membranes et à soutenir les objectifs de recyclage de l'eau face à une pénurie croissante.

Fort de décennies d'expérience et grâce à des technologies éprouvées, telles que PROflex, ZeeWeed et l'osmose inverse, ainsi que des innovations plus récentes comme memDENSE, Veolia est à même d'aider votre installation à atteindre ses objectifs de réutilisation. Contactez nos experts pour découvrir comment nous pouvons vous accompagner dans votre prochain projet avec nos solutions de traitement avancées de premier ordre.