L'AEROBIE EN CULTURE FIXE

Il s'agit d'un ensemble de techniques d'épuration biologique des eaux qui conduisent à la diminution, voire à l'élimination, de polluants (plus ou moins biodégradables), grâce à différents processus où interviennent des micro-organismes aérobies fixés sur support.

Ces polluants biodégradables sont d'origine organique mais certains éléments, minéraux ou inertes, sont affectés par les réactions biochimiques ou floculés au cours de ces réactions.

Les micro-organismes aérobies se développent en présence d'oxygène. Ce sont principalement des bactéries (êtres unicellulaires), des moisissures (champignons de très petite taille) et des levures (champignons unicellulaires).

Ils dégradent la matière organique (qui contient de l'hydrogène H, du carbone C, de l'azote N, de l'oxygène O et du phosphore P), qu'ils consomment pour :

Une autre partie des matières polluantes est simplement adsorbée et incorporée aux flocons de boues (ou flocs) plus ou moins décantables formés par l'agglomération de particules et de micro-organismes vivants ou morts. Dans les lits bactériens et les disques biologiques (cf. plus loin), par exemple, les polluants sont adsorbés par le mucilage (liquide " visqueux ") fixé sur les supports.

Une dernière partie des polluants, enfin, subsiste dans l'effluent épuré.

Le produit de cette dégradation est essentiellement du gaz carbonique CO2 et de l'ammoniaque NH3 ainsi que de la biomasse (la masse active des micro-organismes).


L'épuration biologique consiste donc à favoriser la prolifération de ces micro-organismes pour utiliser leurs aptitudes extraordinaires, dans les conditions les mieux adaptées au résultat désiré. En traitement des déchets, les micro-organismes hétérotrophes et chimiotrophes sont préférentiellement utilisés.

Ce procédé est utilisé pour :

Les dégradations par voie biologique aérobie produisent un effluent débarrassé de ses matières organiques, associé à une masse bactérienne importante qu'il faut extraire et traiter.

Trois types d'élimination par ces procédés biologiques (aérobies cultures fixes) peuvent être distingués : les lits bactériens, les disques biologiques et les biofiltres.

Ces ouvrages permettent d'obtenir des concentrations en biomasse plus importantes (traitements intensifs) et ont donc une taille relativement faible.

Divers artifices entretiennent et retiennent les micro-organismes à l'intérieur de ces ouvrages : ils sont fixés sur des supports rigides (grâce à des molécules, les exopolymères, qu'ils produisent) au lieu d'être en suspension dans le liquide. Les micro-organismes ainsi fixés ont des activités spécifiques supérieures à celles des micro-organismes libres.

Pour obtenir le contact entre les eaux à épurer et les micro-organismes, les supports sont, par exemple, arrosés avec l'eau à épurer dans le cas des lits bactériens.

Au contraire, avec les disques biologiques, ce sont les supports sur lesquels prolifère la masse biologique qui tournent dans l'eau à épurer.