Biotrickling

Qu’est-ce que c’est?

Le biotrickling fonctionne dans des conditions similaires au bioscrubbing mais, contrairement au bioscrubbing, les microbes sont fixés sur des éléments de support.

Dans un réacteur biologique à lit ruisselant, une phase aqueuse circule en continu à travers un lit de matériau inerte. Ce garnissage peut être constitué de matériaux en vrac irréguliers, tels que des anneaux, des selles, etc. ou de garnissage structuré. Lors du choix du matériau de garnissage, il est nécessaire dans tous les cas de s'assurer que, même en cas de formation excessive de boues anticipée, le réacteur ne s'étouffera pas à long terme.

Les propriétés de surface doivent être telles que le biofilm y adhère fermement. Les polluants contenus dans les gaz résiduaires et l'oxygène sont absorbés par la phase aqueuse et transportés vers le biofilm, où la transformation biologique a lieu. La qualité du transfert de masse de la phase gazeuse à la phase liquide et les performances d'élimination du réacteur dépendent essentiellement de la surface mouillée du garnissage. Afin d'obtenir des résultats d'élimination optimaux, c'est-à-dire de maximiser la surface mouillée, la phase liquide doit être répartie uniformément sur la surface du biofilm.

L'immobilisation de la biomasse et la formation du biofilm sont généralement un processus naturellement contrôlé qui démarre après l'inoculation de la phase aqueuse. La phase liquide en circulation continue a pour fonction de fournir à la population microbienne les nutriments nécessaires. En même temps, les boues activées en excès et les produits de réaction qui peuvent également être des inhibiteurs, par exemple le chlorure d'hydrogène lors de la dégradation du dichlorométhane, sont éliminés du réacteur par lavage. En phase liquide, les conditions essentielles telles que le pH, les nutriments et l'accumulation de sel doivent être contrôlées.

Conception, maintenance et efficacité

La manipulation de la couche de film biologique (biofilm) du garnissage est primordiale : une trop grande croissance peut conduire à un colmatage (local) qui se traduit finalement par des flux préférentiels, entraînant une dégradation de la taille de la surface d'échange et donc des performances du filtre biotrickling . La croissance et l'épaisseur du biofilm peuvent être contrôlées en ajustant l'épaisseur avec la mécanique (comme varier l'humidification) ou en ajustant la croissance des micro-organismes en faisant varier le degré d'acidité et/ou la teneur en sel.

Applicabilité

L'application du biotrickling est comparable à celle du bioscrubbing. De légères différences sont constatées dans les composés polluants pour lesquels les deux techniques de traitement sont adaptées. Les filtres biotrickling sont principalement utilisés pour éliminer les gaz contenant des composants acides.

Tableau 1 montre les limites d'application et les restrictions associées au biotrickling (adapté de EIPPCB, 2016, Tableau 3.191).

Tableau 1. Limites d'application et restrictions associées au biotrickling.
Question Limites/Restrictions
Débit de gaz (Nm3/ h) 1000-500000
Température (° C) 15-40
30-35 (optimal)
Pression (MPa) Atmosphérique
Perte de charge (mbar) 1-10
Concentration de micro-organismes > 15 g/l de matière sèche
Concentration d'odeur (ouE/m3) > 10000

Bibliographie

EIPPCB (2016). Document de référence des meilleures techniques disponibles (MTD) pour les systèmes communs de traitement/gestion des eaux usées et des gaz résiduaires dans le secteur chimique. Rapport du CCR sur la science au service de la politique.
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