Procédés

Depuis les années 70, les capacités de traitement se sont améliorées. Une pratique industrielle de la méthanisation a permis de développer des réalisations de plus en plus sophistiquées, des systèmes à biomasse libre vers ceux à biomasse fixée.

Procédés utilisant une population bactérienne libre

Parmi les procédés utilisant une population bactérienne libre, on distingue :

  • le lagunage anaérobie mettant en oeuvre des bassins avec un dispositif de récupération de gaz. Il permet de traiter entre 0,5 et 2 kg de DCO/m3/j
  • le contact anaérobie comportant un réacteur calorifugé et un décanteur. Ce procédé peut traiter une charge de 3 à 12 kg de DCO/m3/j
  • le réacteur à lit de boues dans lequel les granules de bactéries sont mises en suspension par une recirculation du milieu. Ce réacteur est le plus fréquemment utilisé. Le plus performant est le réacteur à flux ascendant (UASB ou Up-flow Anaerobic Sludge Blanket) qui permet d’atteindre des capacités d’épuration de 20 à 30 kg de DCO/m3/j
  • L’immobilisation de la biomasse sur des supports permet d’augmenter la concentration des micro-organismes actifs dans le réacteur, d’améliorer le transfert de substrat inter-espèces et ainsi d’atteindre des capacités de traitement plus élevées. Les bactéries se développent sur la surface du support et forment un film bactérien, appelé biofilm.

Procédés à biomasse fixée

Parmi les procédés à biomasse fixée, on distingue :

  • le lit fixe lorsque le support immergé est traversé par l’eau usée
  • le filtre anaérobie lorsque le garnissage permet la rétention des matières en suspension dans l’effluent. L’inconvénient majeur de ces deux techniques est le risque de colmatage. Cependant, les performances de ces réacteurs peuvent avoisiner 20 kg de DCO/m3/j.
  • le lit mobile lorsque le support est mis en suspension par le courant du liquide à traiter. Le contact entre les substrats et la biomasse est meilleur et le colmatage est évité. De plus le rapport surface/volume du support est augmenté. Le faible diamètre des particules utilisées, de 0,1 à 1 mm, permet d’obtenir des surfaces de fixation élevées : jusqu’à 40 000 m²/m3 de support. Toutes ces raisons font du lit fluidisé un réacteur particulièrement efficace pouvant traiter jusqu’à 40 kg de DCO/m3/j à l’échelle industrielle voire 100 kg de DCO/m3/j à l’échelle pilote. Malgré la grande quantité de pollution que ce type de procédé est capable de traiter, des problèmes liés à l’hydrodynamique peuvent apparaître. La production massive de gaz peut perturber la fluidisation
  • le lit turbulé lorsque le biogaz produit est utilisé pour mélanger le support et le milieu culturel. La charge appliquée à ce type de réacteur lors d’essais pilotes peut atteindre 15 kg de DCO/m3/j