Comment filtrer les agents pathogènes, les résidus de médicaments et les microplastiques des eaux usées
L'université d'Osnabrück fait de la recherche sur la technologie des membranes pour les stations d'épuration des eaux usées
Le traitement des eaux usées dans les stations d'épuration est essentiel pour la protection de l'environnement et de la santé. Avant de pouvoir être rejetée dans les rivières ou les lacs, l'eau épurée doit répondre à des critères de qualité stricts. Celles-ci définissent par exemple précisément la quantité de carbone ou d'azote qui peut encore être contenue. Alors que les substances organiques comme le carbone peuvent être dégradées biologiquement de manière fiable, les résidus de médicaments, les hormones, les germes et virus multirésistants ainsi que les microplastiques posent des défis particuliers aux stations d'épuration conventionnelles.
C'est pourquoi l'université d'Osnabrück mène actuellement des recherches en collaboration avec MANN+HUMMEL Water & Fluid Solutions GmbH sur des modules à membrane utilisés dans des réacteurs dits à boues activées à membrane. "Ce processus offre de nombreux avantages. Outre une très grande qualité d'écoulement de l'eau épurée et une réduction de la surface nécessaire dans les stations d'épuration, les bactéries, les virus, les microplastiques et parfois les résidus de médicaments sont retenus de manière fiable", explique le professeur Sandra Rosenberger, professeur de technique énergétique durable et responsable du projet du côté de l'université.
Recherche sur les réacteurs à boues activées à membrane : l'optimisation du flux et l'aération par des bulles d'air doivent permettre d'éviter les dépôts à la surface de la membrane et de réduire la consommation d'énergie.
Hochschule Osnabrück
Traitement des eaux usées : Un processus en plusieurs étapes pour une eau propre
L'épuration des eaux usées se déroule en plusieurs étapes. Tout d'abord, les matières solides grossières sont éliminées. Vient ensuite l'épuration dans des bassins d'aération, dans lesquels des micro-organismes décomposent les matières organiques contenues dans les eaux usées. Ensuite, ces micro-organismes doivent à nouveau être séparés de l'eau épurée. Pour ce faire, on travaille dans les stations d'épuration conventionnelles avec la sédimentation : on attend que les micro-organismes se déposent au fond des bassins de décantation secondaire sous l'effet de la gravité et on sépare l'eau épurée par-dessus.
Il est également possible d'utiliser des modules à membrane à la place des bassins de décantation secondaire. Dans ce cas, des membranes poreuses se chargent de retenir les micro-organismes et les plus petites particules, comme les bactéries ou les microplastiques, et de les séparer des eaux usées épurées.
Réduire les coûts et résoudre les problèmes techniques
"Bien que les réacteurs à boues activées à membrane fassent l'objet de discussions depuis les années 1990, ils n'ont été utilisés jusqu'à présent que dans les cas où les exigences en matière de qualité de l'eau sont extrêmement élevées ou lorsqu'il n'y a pas de place pour de grands bassins de décantation secondaire ou des extensions d'installations. La raison en est le coût comparativement élevé", explique Rosenberger. "Outre les coûts, il existe également des défis techniques : Les fines membranes s'encrassent facilement de particules de boue et doivent donc être régulièrement nettoyées mécaniquement et chimiquement".
Pour rendre le procédé plus économique et plus efficace sur le plan énergétique, l'université travaille en collaboration avec le fabricant de membranes MANN+HUMMEL Water & Fluid Solutions GmbH. Une question centrale est d'éviter les dépôts sur les membranes et de réduire la consommation d'énergie par l'aération nécessaire à cet effet. Dans les études actuelles, les courants de circulation par bulles d'air sont utilisés pour réduire les dépôts. L'équipe de projet cherche à optimiser la gestion des flux et l'aération afin de rendre ces procédés plus efficaces. Pour les essais nécessaires, un bassin en verre de neuf mètres cubes d'eau est à disposition, dans lequel les modules à membrane sont insérés.
Coopération entre l'économie et l'université : accélérer la recherche
"L'expertise et l'équipement technique de l'université d'Osnabrück nous permettent d'étudier en détail les différentes configurations de modules et les systèmes d'aération. De plus, le bassin en verre permet de visualiser les flux et les bulles d'air à l'intérieur du réacteur. Cela n'est pas possible en fonctionnement réel sur la station d'épuration, mais représente une valeur ajoutée considérable pour la recherche", explique Andreas Fischer de MANN+HUMMEL Water & Fluid Solutions GmbH.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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