FR2893935A1 - Procede et installation de traitement d'effluents charges en micro-organismes. - Google Patents

Abstract

Procédé de traitement d'effluents, en particulier d'eaux, chargés en micro-organismes, pathogènes ou non, à l'aide d'un bioréacteur (R) à membranes effectuant une épuration biologique avec une biomasse adaptée, selon lequel, pour réduire le niveau de concentration en micro-organismes dans le bioréacteur, on établit une boucle de traitement (B) de la liqueur mixte du bioréacteur, lequel traitement comprend une étape de séparation solide/liquide (12) avec un seuil de coupure choisi tel que les micro-organismes, notamment ceux ciblés par le procédé, demeurent dans la phase liquide (L), alors que la biomasse épuratrice reste dans la phase solide (S) ; un traitement de désinfection et / ou de stérilisation (D) de la phase liquide, et une restitution de la phase liquide ainsi traitée dans le bioréacteur.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT D'EFFLUENTS CHARGES EN

MICRO-ORGANISMES.

L'invention est relative à un procédé de traitement d'effluents chargés en micro-organismes, pathogènes ou non, à l'aide d'un bioréacteur à membranes effectuant une épuration biologique avec une biomasse adaptée, et une séparation par filtration sur membranes de ladite biomasse et de l'effluent traité. Ce procédé peut être utilisé avec tout effluent nécessitant un traitement 10 biologique, notamment des eaux de surface, des eaux de mer, des effluents résiduaires urbains et des effluents résiduaires industriels. Les membranes mises en oeuvre dans les bioréacteurs à membranes sont des membranes de micro-, ultra-, nanofiltration, voire d'osmose inverse. Les membranes peuvent être intégrées dans le ou l'un des réacteurs 15 biologiques (cas des membranes immergées, ou système intégré). Selon une autre possibilité, les membranes constituent une entité exclusivement dédiée à la filtration (système dit séparé ou externe). Dans ce cas les membranes sont ou bien immergées dans un bassin exclusivement dédié à la filtration (membranes immergées), ou assemblées sur un bloc (ou 20 skid) de filtration (membranes en carter). Le milieu contenu dans le bioréacteur est généralement désigné par l'expression liqueur mixte , et est constitué d'une phase liquide appelée liquide interstitiel et d'une phase solide constituée par la biomasse épuratrice composée de flocs. 25 Les membranes constituent de véritables barrières physiques, et la filtration sur membrane induit, de façon intrinsèque, un phénomène de concentration au sein du bioréacteur de matières peu ou pas biodégradables présentes dans l'effluent à traiter. En fonction du seuil de coupure de la membrane, les matières ainsi retenues et concentrées au sein du bioréacteur 30 sont, par exemple, des matières en suspension telles que des déchets fibreux comme envisagé dans WO 03/002468. L'invention est liée à la mise en lumière d'un problème dans le cas du traitement d'effluents chargés en micro-organismes, pathogènes ou non, par de tels bioréacteurs à membranes. On pensait, généralement, que les micro- 35 organismes présents dans les effluents se fixaient principalement sur la biomasse épuratrice et se trouvaient dans la phase solide de la liqueur mixte du bioréacteur. Contrairement à cette opinion, certains micro-organismes, pathogènes ou non, peuvent se retrouver essentiellement dans le liquide interstitiel de la liqueur mixte . Or, la liqueur mixte, et donc le liquide interstitiel, sont soumis à des phases d'aération au cours desquelles des bulles d'air sont insufflées dans le fond du bioréacteur. De telles bulles d'air en éclatant à la surface du liquide du bioréacteur peuvent être à l'origine de bioaérosols. Si le liquide interstitiel devient très chargé en micro-organismes, notamment pathogènes, le bioaérosol issu d'un tel liquide peut constituer un risque sanitaire et environnemental selon le niveau de contamination en micro-organismes.

L'invention a pour but, surtout, d'apporter une solution à ce problème, et de maîtriser les niveaux de contamination en micro- organismes pathogènes ou non dans le liquide interstitiel d'une liqueur mixte d'un bioréacteur à membranes. Selon l'invention, le procédé de traitement d'effluents, en particulier d'eaux, chargés en micro-organismes, pathogènes ou non, à l'aide d'un bioréacteur à membranes est caractérisé en ce que, pour réduire le niveau de concentration en micro-organismes dans le bioréacteur, on établit une boucle de traitement de la liqueur mixte du bioréacteur, lequel traitement comprend : - une étape de séparation solide/liquide avec un seuil de coupure choisi tel que les micro-organismes, notamment ceux ciblés par le procédé, demeurent dans la phase liquide, alors que la biomasse épuratrice reste dans la phase solide, - un traitement de désinfection et / ou de stérilisation de la phase liquide, - et une restitution de la phase liquide ainsi traitée dans le bioréacteur. La boucle de traitement peut être indépendante et exclusivement dédiée à l'objectif de la présente invention. En variante, dans le cas d'un système séparé, la boucle de traitement peut être disposée en dérivation sur une conduite de recirculation existante de la liqueur mixte entre une cellule de filtration et un réacteur biologique. La boucle de traitement peut comporter un poste de traitement des boues comprenant l'étape de séparation solide/liquide suivie, pour la phase solide, d'une étape de traitement de réduction de production de boues. La phase solide, constituée notamment par la biomasse épuratrice, peut être restituée au bioréacteur sans traitement complémentaire. En variante, la phase solide peut subir un traitement classique dit de réduction de production de boues RPB. Le traitement RPB consiste, par exemple, à appliquer à la biomasse un stress physique et/ou mécanique, et/ou chimique, et/ou biologique, et/ou thermique en vue de stimuler la lyse cellulaire de la biomasse épuratrice à des fins de réduction de production de boues. Dans ce cas, la fraction solide peut être restituée, en tout ou partie, dans le bioréacteur après la phase de traitement dite de stress ou de solubilisation . Ce traitement RPB peut induire une hygiénisation partielle des boues biologiques. De préférence, le seuil de coupure pour l'étape de séparation solide/liquide est d'au moins 0,1 m.

L' étape de séparation solide / liquide peut être réalisée par tout moyen mettant en oeuvre un procédé connu, par exemple : tamisage, flottation, centrifugation, décantation, filtration sur toile, séparation sur membrane, sous réserve de maintenir les micro-organismes ciblés dans la phase liquide de la séparation solide / liquide.

Le traitement de désinfection de la phase liquide peut mettre en oeuvre tout procédé connu en particulier : - traitement physique ou mécanique : UV, ultrasons, choc de pression, et/ou - traitement chimique : tout biocide non oxydant ou oxydant tel que le chlore, l'ozone, bioxyde de chlore, et/ou - traitement biologique tel que l'oxydation ou l'hydrolyse par voie enzymatique, et/ou - traitement thermique. Le choix du traitement se fera au cas par cas en fonction de la sensibilité audit traitement du ou des micro-organismes cibles concernés. L'invention consiste également en une installation de traitement d'effluents, en particulier d'eaux, chargés en micro-organismes, pathogènes ou non, comprenant un bioréacteur à membranes, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour réduire le niveau de concentration en micro-organismes dans le bioréacteur, une boucle de traitement de la liqueur mixte du bioréacteur comportant: - un moyen de séparation solide/liquide avec un seuil de coupure choisi tel que les micro-organismes, notamment ceux ciblés par le traitement, demeurent dans la phase liquide, alors que la biomasse épuratrice reste dans la phase solide, - un moyen de traitement de désinfection et / ou de stérilisation de la phase liquide, - et un moyen de restitution de la phase liquide ainsi traitée dans le bioréacteur. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits en détail avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins : Fig. 1 est un schéma d'une installation de traitement d'effluents chargés en micro-organismes mettant en oeuvre un procédé selon l'invention.

Fig. 2 est un schéma d'une variante de l'installation et Fig. 3 est un schéma d'une autre variante de l'installation. En se reportant à Fig. 1 on peut voir le schéma d'une installation d'épuration biologique, du type système séparé ou externe, comprenant un bioréacteur R formé par l'ensemble d'un réacteur biologique 1 et d'une cellule de filtration 2 constituée par un bassin dédié à la filtration dans lequel sont immergées des membranes 3. L'effluent brut à traiter arrive par une conduite 4 dans le réacteur biologique 1. L'effluent traité est constitué par le perméat sortant des membranes 3 et évacué par une conduite de sortie 5.

Le réacteur biologique 1 comporte, de manière usuelle, une biomasse adaptée, formée de bactéries, pour assurer une épuration biologique de l'effluent brut. Des moyens d'aération 6, notamment constitués par des tubes perforés, sont prévus dans le fond du réacteur 1 pour permettre d'insuffler de l'oxygène, par exemple sous forme de bulles d'air, dans le réacteur. Le milieu (non représenté) contenu dans le bioréacteur R constitue une liqueur mixte comprenant une phase liquide appelée liquide interstitiel , et une phase essentiellement solide constituée par la biomasse épuratrice composée de flocs, c'est-à-dire de flocons volumineux et décantables. L'alimentation de la cellule de filtration 2 en liqueur mixte est assurée par une conduite de liaison 7 entre le réacteur 1 et la cellule 2. Des moyens d'aération 8 sont prévus dans le fond de la cellule de filtration 2. Ces moyens 8 sont constitués par exemple par des tubes perforés permettant d'insuffler des bulles d'air dans la cellule 2. Selon Fig. 1, la cellule de filtration 2 est représentée séparée du réacteur biologique 1. En variante, la cellule 2 pourrait être située à l'intérieur du réacteur 1. En outre plusieurs cellules de filtration 2 pourraient être prévues. Une sortie 9 disposée dans le fond de la cellule de filtration 2 est reliée à une branche 10 de recirculation de la liqueur mixte dans le réacteur 1. Une conduite 11 partant de la branche 10 permet d'extraire des boues biologiques produites en excès selon un débit Qw. Par suite de l'efficacité des membranes de filtration 3, le perméat sortant par la conduite 5 est débarrassé, selon le type de membrane, non seulement de matières en suspension telles que les déchets fibreux, les colloïdes, les sels, mais aussi des micro-organismes comprenant à la fois les champignons, les protozoaires, les helminthes, les virus et les prions. Certains de ces micro-organismes se retrouvent essentiellement dans le liquide interstitiel, constituant la phase liquide de la liqueur mixte, et non dans la biomasse de cette même liqueur mixte. II en résulte un phénomène de concentration des micro-organismes dans le liquide interstitiel. Les bulles d'air, insufflées par les moyens d'aération 6 et 8, en s'échappant dans l'atmosphère entraînent des particules du liquide interstitiel sous forme d'un bioaérosol qui peut constituer un risque sanitaire lorsque la concentration en micro-organismes, notamment pathogènes, devient trop importante. Pour maîtriser le taux de micro-organismes dans le liquide interstitiel, selon l'invention, on établit une boucle de traitement B de la liqueur mixte, ce 20 traitement dans la boucle comprenant : - une étape de séparation solide/liquide à l'aide d'un moyen de séparation solide/liquide 12 avec un seuil de coupure choisi tel que les micro-organismes demeurent dans la phase liquide L, alors que la biomasse épuratrice reste dans la phase solide S, 25 - un traitement de désinfection et/ou de stérilisation D de la phase liquide, -et une restitution de la phase liquide ainsi traitée dans le bioréacteur, au niveau du réacteur biologique 1. Une conduite 13 permet de prélever la liqueur mixte en fond de la 30 cellule 2 pour l'amener au moyen 12 de séparation solide/liquide. La fraction solide S peut être restituée sans traitement dans le réacteur 1 par une conduite de retour 14. La fraction liquide L, constituée du liquide interstitiel contenant les micro-organismes, est dirigée par une conduite 15 sur un moyen 16 de 35 désinfection-stérilisation. Le seuil de coupure du moyen de séparation 12 est avantageusement d'au moins 0,1 pm, de sorte que les particules, notamment les micro-organismes, dont la dimension est inférieure à ce seuil de coupure, demeurent dans la phase liquide L dirigée vers le moyen de désinfection-stérilisation 16. Le moyen de séparation 12 peut mettre en oeuvre tout procédé connu, par exemple : tamisage, flottation, centrifugation, décantation, filtration sur toile, séparation sur membrane, sous réserve de maintenir les micro-organismes ciblés dans la phase liquide L évacuée par la conduite 15. Le moyen 16 pour le traitement de désinfection de la phase liquide peut mettre en oeuvre tout procédé connu, notamment : - traitement physique ou mécanique : rayons ultraviolets UV, ultrasons, choc de pression et/ou - traitement chimique : tout bioxyde non oxydant ou oxydant tel que le chlore, l'ozone, le bioxyde de chlore, et/ou - traitement biologique tel que l'oxydation ou l'hydrolyse par voie enzymatique, et/ou - traitement thermique. La phase liquide désinfectée est renvoyée par une conduite 17 dans le réacteur 1. Le fonctionnement de l'installation résulte des explications 20 précédentes. L'effluent brut à traiter arrive par la conduite 4 dans le réacteur 1 pour y subir le traitement exercé par les bactéries de la biomasse. La liqueur mixte passe dans la cellule de filtration 2 ; le perméat est extrait des membranes 3 par la conduite 5 et constitue l'effluent traité. Cet effluent traité, 25 généralement de l'eau est pratiquement exempt de micro-organismes car le seuil de coupure des membranes de filtration 3 est de l'ordre de 40 nm (nanomètres) à 10 nm, inférieur aux dimensions des micro-organismes. Une fraction de la liqueur mixte est recirculée dans le réacteur 1 par la conduite 10, tandis qu'un débit Qw de boues biologiques produites en excès 30 est extrait par la conduite 11. Une fraction de la liqueur mixte extraite par la conduite 13 est envoyée sur le moyen de séparation 12. La phase solide S provenant du moyen de séparation 12 est renvoyée au réacteur 1. Les micro-organismes ciblés restent dans la phase liquide L et sont évacués par la conduite 15 jusqu'au 35 moyen 16 de désinfection-stérilisation de phase liquide. L'étape de désinfection-stérilisation étant effectuée exclusivement sur la fraction dite "liquide interstitiel", le rendement de l'opération est élevé.

Par contre, si le traitement de désinfection-stérilisation avait été appliqué directement à l'effluent à traiter arrivant par la conduite 4, les performances de la désinfection auraient été réduites : la pénétration des ultraviolets aurait été très faible, les consommations d'oxydant (chlore, ozone...) auraient été élevées. Par un traitement au niveau de la conduite 4, il serait extrêmement difficile, sinon impossible, d'avoir une action sélective de désinfection ou de stérilisation vis-à-vis de l'oxydation de la pollution organique par exemple. En outre, un traitement de désinfection sur l'effluent arrivant par la conduite 4 ne permettrait pas de contrôler une éventuelle multiplication des micro-organismes du liquide interstitiel au sein même du réacteur. Pour de telles raisons, l'efficacité technique et économique d'un tel traitement ne serait pas réaliste industriellement. Selon la réalisation de Fig. 1, la boucle de traitement B est indépendante de la recirculation 9, 10 de la liqueur mixte.

Selon la variante de Fig. 2, la boucle de traitement B1 est installée en dérivation sur la conduite de recirculation 10 existante de la liqueur mixte. Pour cela, une conduite 18 est branchée sur la conduite 10 pour amener au moyen de séparation 12 une fraction de la liqueur mixte. Fig. 3 illustre une autre variante selon laquelle la boucle de traitement B2 comprend un poste E de traitement des boues. Le poste E comprend le moyen 12a de séparation solide/liquide disposé sur la conduite 11 d'évacuation des boues biologiques en excès, et un poste E1 de traitement RPB de la fraction solide issue du moyen 12a, et évacuée après traitement RPB par une conduite 19. La fraction solide traitée, sortant par la conduite 19, peut être restituée, en tout ou partie, au réacteur biologique 1. La fraction liquide issue du moyen de séparation 12a est dirigée par la conduite 15 sur le moyen 16 de désinfection, puis est restituée par la conduite 17 en tête du réacteur biologique 1. Le fonctionnement des moyens 12, 12a et 16 d'une installation selon l'invention peut être continu ou discontinu selon le risque sanitaire identifié. Un fonctionnement discontinu peut être obtenu, par exemple, en prévoyant une vanne sur la conduite 13 ou 18 ; lorsque la vanne est fermée le traitement de désinfection-stérilisation n'est pas mis en oeuvre. La détermination du débit de liqueur mixte à soumettre au traitement 35 de désinfection peut être effectuée comme suit. On désigne par y le rapport du débit Qdésinf. de liqueur mixte dirigée vers le traitement de désinfection, au débit Qalim d'effluent à traiter arrivant par la conduite 4. y est donc égal au rapport du débit Qdésinf. dans la canalisation 13 ou 18 au débit Qalim. (y = Qdésinf. / Qalim.) On désigne par x2 le rendement d'élimination du traitement de désinfection-stérilisation. x2 est égal au nombre de micro-organismes éliminés par unité de volume rapporté au nombre de micro-organismes avant traitement. Une élimination totale correspondant à x2 = 1. SRT, ou âge de boue, est égal au quotient du volume de biomasse, soit les réacteurs 1+2, exprimé en m3, par le débit Qw exprimé en m3/h de boue extraite par la conduite 11.

HRT, ou temps de rétention hydraulique au sein du réacteur, est égal au rapport du volume de biomasse, soit les réacteurs 1+2, au débit d'alimentation Qalim. Selon la présente invention, avec un fonctionnement continu, le facteur de concentration volumique FCV en micro-organismes entre l'effluent à 15 traiter et le liquide interstitiel est donné par la relation suivante :

Xréacteur SRT FCV = # Xeffluent (x2.y.SRT) + HRT avec :

Xréacteur : concentration du paramètre X (X = micro-organisme ciblé) au sein du liquide interstitiel du bioréacteur 25 Xeffluent : concentration du paramètre X dans l'effluent à traiter # signifiant environ

A partir de cette relation, pour une concentration Xréacteur souhaitée, connaissant Xeffluent, x2, SRT et HRT, on peut déduire la valeur de y . 30 En fonction : - du micro-organisme présent ciblé X dans l'effluent à traiter, - de sa concentration Xeffluent dans l'effluent à traiter, - du niveau de contamination acceptable Xréacteur dudit micro-35 organisme pour maîtriser le risque sanitaire et environnemental au niveau du bioréacteur , 20 - du rendement x2 de désinfection û stérilisation du traitement pour le micro-organisme ciblé, - et des conditions de fonctionnement du bioréacteur (SRT et HRT), on peut déterminer le débit de liquide interstitiel nécessaire et suffisant pour maintenir un niveau de contamination acceptable au cas par cas, par exemple égal à la concentration en micro-organismes cibles de l'effluent brut à traiter de façon à annuler le phénomène de concentration intrinsèque aux bioréacteurs à membranes. En ciblant le traitement de désinfection sur la fraction exclusivement dite liquide interstitiel , l'invention présente de nombreux avantages. L'invention permet d'appliquer le traitement de désinfection sur une phase - partiellement dépourvue de matières en suspension, - dont la pollution, notamment soluble, a d'ores et déjà été réduite par 15 le traitement biologique, ce qui permet d'assurer l'efficacité et la sélectivité nécessaire dudit traitement sur les micro-organismes cibles comme l'illustrent les exemples présentés ci-après. Dans ces conditions, pour un niveau de contamination fixée, la taille 20 de l'installation (ie capex) et les coûts d'exploitation (ie opex) seront d'autant réduits. Un autre avantage de la présente invention est qu'elle n'implique pas nécessairement un stress de la biomasse épuratrice qui peut se traduire par une dégradation de la qualité du liquide interstitiel et l'excrétion d'exopolymères 25 susceptibles d'induire un colmatage des membranes. L'invention permet aussi d'éviter de stimuler la lyse cellulaire des micro-organismes produisant un relarguage de matériels biologiques dans le milieu réactionnel et réduisant la capacité de filtration des membranes.

30 EXEMPLES Exemple 1 Le premier exemple concerne une petite communauté (complexe touristique) de 3500 habitants dont les effluents résiduaires sont traités par bioréacteur à membranes et dont l'effluent est tout à fait représentatif de la 35 qualité moyenne d'un effluent urbain, soit : MeS : 160 mg/I DCO : 380 mg 02/L 10 DBO5 : 190 mgO2/L Ntotal : 28 mg/L Ptotal : 7,5 mg/L Les paramètres de fonctionnement du bioréacteur à membranes sont les suivants : Débit moyen journalier : 525 m3/ j Age des boues : 35 jours = SRT Temps de rétention hydraulique moyen : 10 h = HRT On envisage l'hypothèse d'une épidémie de dysenterie qui toucherait en moyenne, sur une période assez longue, 1% de la population (porteurs), avec un agent infectieux identifié comme étant le protozoaire entamoeba hystolitica.

Au cours de cette épidémie, la concentration moyenne dans l'effluent résiduaire à l'entrée de la station d'épuration est passée de 2,1 kystes IL (kystes par litre) à 98 kystes/L (kystes par litre). Compte tenu de la taille des kystes (10 à 15 pm), ceux-ci sont totalement retenus par les membranes. Il est important de souligner que, grâce à la mise en oeuvre des membranes, tout au long de la période d'épidémie, l'effluent traité demeurera exempt de contamination : aucun kyste ne sera rejeté dans le milieu récepteur de l'effluent traité ce qui, en soi, constitue une première maîtrise du risque sanitaire. En revanche, les kystes se concentrent dans le bioréacteur selon un facteur d'environ 84 (SRT/HRT), soit : - environ 176 kystes/L, en absence d'épidémie, - jusqu'à 8 232 kystes/L observés au cours de la période d'épidémie. De par leur comportement, ces kystes sont en effet presque exclusivement concentrés dans le liquide interstitiel. Afin de contrôler le risque sanitaire lié à cette situation de crise, il est décidé de mettre rapidement en place une boucle de traitement selon la présente invention en se fixant comme objectif jugé nécessaire et suffisant de maintenir une concentration au sein du bioréacteur au plus égale à celle observée en dehors de la période d'épidémie, soit 176 kystes/L. Cet objectif équivaut à se fixer un facteur de concentration FCV de 1,8 ce qui implique le traitement selon la présente invention d'un débit de liquide interstitiel équivalent à 50-55% du débit d'alimentation moyen traité par la station. Pour ce faire, un skid (bloc) de flottation est mis en oeuvre selon la présente invention pour extraire 12m3/h de liquide interstitiel de la liqueur mixte du bioréacteur, soit l'équivalent de 50 à 55% du débit moyen traité par la station. Ce liquide interstitiel est soumis à un traitement d'ozonation. A la suite de la mise en oeuvre du traitement suivant la présente invention dans les conditions décrites ci-dessus, une rapide décroissance du niveau de contamination du liquide interstitiel serait observée. Ce niveau de contamination se stabiliserait à 168 kystes/L conformément à l'objectif qui était fixé.

Exemple 2 On considère maintenant l'hypothèse d'un effluent résiduaire urbain issu d'une agglomération de 15 000 habitants située dans une zone géographique qui se caractérise par une contamination naturelle endémique de bactéries de genre salmonelle. Cet effluent résiduaire est traité à l'aide d'un bioréacteur à 20 membranes dont les paramètres de fonctionnement sont : Débit moyen : 1 500 m3/j SRT : 25j HRT : 7h La concentration moyenne en salmonelles dans l'effluent brut est de 25 4,5.105 NPP/100mL (millilitres) entièrement retenues au sein du bioréacteur du fait de l'emploi d'une clarification par membranes d'ultrafiltration. On rappelle que l'abréviation NPP signifie nombre le plus probable . Dans les conditions de fonctionnement énoncées ci-dessus, le facteur de concentration théorique est de 85,7, soit une concentration théorique 30 dans le liquide interstitiel de 3,85.107NPP/100mL. Dans les faits, et avant la mise en place de la présente invention, la concentration en salmonelles observée dans le liquide interstitiel serait d'environ 3,8.106 NPP/100mL. Cette observation est corrélée à un abattement d'environ 1 Log, lié au processus biologique (prédation et/ou transfert dans la 35 phase solide , c'est à dire floc biologique). L'abattement de 1 Log correspond à une division par 10 de la concentration en salmonelles.

L'objectif sanitaire lié à la mise en oeuvre de la présente invention est de maintenir au sein du liquide interstitiel une concentration au plus égale à celle de l'effluent brut afin d'annuler l'effet de concentration lié à l'emploi des membranes.

Compte tenu - des paramètres de fonctionnement du bioréacteur à membranes (SRT, HRT), de l'abattement naturel observé (environ 1 Log), il apparaît que pour maintenir au sein du liquide interstitiel une concentration au plus de 4,5.105 NPP/100mL, le facteur de concentration doit être réduit au plus à 10, en tenant compte de l'abattement lié au processus biologique. Pour ce faire, une phase de clarification par centrifugation aurait été mise en place pour extraire du bioréacteur 6,25 m3/h de liquide interstitiel, soit l'équivalent de 10% du débit moyen traité sur la station. Ledit liquide interstitiel est alors soumis à un traitement de désinfection par UV. Dans les conditions de fonctionnement énoncées ci-dessus, le taux de contamination en salmonelles du liquide interstitiel du bioréacteur se serait alors stabilisé à une teneur de 4,3.105 NPP/100mL, soit un niveau de concentration équivalent à l'effluent brut à traiter conformément à l'objectif fixé. Dans ces conditions, le risque sanitaire lié au taux de contamination du liquide interstitiel n'est pas plus élevé localement que celui induit par la contamination de l'effluent brut. La présente invention permet de contrôler parfaitement l'effet de concentration initialement induit par l'emploi des membranes.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement d'effluents, en particulier d'eaux, chargés en micro- organismes, pathogènes ou non, à l'aide d'un bioréacteur à membranes effectuant une épuration biologique avec une biomasse adaptée, caractérisé en ce que, pour réduire le niveau de concentration en micro-organismes dans le bioréacteur on établit une boucle de traitement (B ;B1 ;B2) de la liqueur mixte du bioréacteur, lequel traitement comprend : - une étape de séparation solide/liquide (12,12a) avec un seuil de coupure choisi tel que les micro-organismes, notamment ceux ciblés par le procédé, demeurent dans la phase liquide (L), alors que la biomasse épuratrice reste dans la phase solide (S), - un traitement de désinfection et / ou de stérilisation (D) de la phase 15 liquide, - et une restitution de la phase liquide ainsi traitée dans le bioréacteur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle de traitement (B) est indépendante.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'un système séparé, la boucle de traitement (B1) est disposée en dérivation sur une conduite (10) de recirculation existante de la liqueur mixte entre une cellule de filtration (2) et un réacteur biologique (1).

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fraction solide (S) issue de l'étape de séparation solide/liquide (12) est restituée sans traitement dans le bioréacteur (R). 30

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fraction solide (S) issue de l'étape de séparation solide/liquide (12) est soumise à un traitement de réduction de production de boues avant d'être restituée dans le bioréacteur (R). 35

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle de traitement (B2) comporte un poste (E) de traitement des boues comprenant 20 25l'étape de séparation solide/liquide (12a) suivie, pour la phase solide (S), d'une étape (El) de traitement de réduction de production de boues.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le seuil de coupure pour la phase de séparation solide/liquide (12, 12a) est d'au moins 0,1 m.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase de séparation solide / liquide est réalisée par au moins l'un des procédés suivants: tamisage, flottation, centrifugation, décantation, filtration sur toile, séparation sur membrane, sous réserve de maintenir les micro-organismes ciblés dans la phase liquide de la séparation solide / liquide.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement de désinfection de la phase liquide est constitué par au moins l'un des traitements suivants: - traitement physique ou mécanique : rayons ultra violets, ultrasons, choc de pression, et/ou - traitement chimique : tout biocide non oxydant ou oxydant tel que le chlore, l'ozone, bioxyde de chlore, et/ou - traitement biologique tel que l'oxydation ou l'hydrolyse par voie enzymatique , et/ou - traitement thermique.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle de traitement (B,B1,B2) est prévue pour un fonctionnement continu ou discontinu.

11. Installation de traitement d'effluents, en particulier d'eaux, chargés en micro-organismes, pathogènes ou non, comprenant un bioréacteur à membranes effectuant une épuration biologique avec une biomasse adaptée, pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour réduire le niveau de concentration en micro-organismes dans le bioréacteur l'installation comporte une boucle de traitement (B ;B1 ;B2) de la liqueur mixte du bioréacteur, laquelle boucle de traitement comprend :- un moyen de séparation solide/liquide (12,12a) avec un seuil de coupure choisi tel que les micro-organismes, notamment ceux ciblés par le traitement, demeurent dans la phase liquide (L), alors que la biomasse épuratrice reste dans la phase solide (S), - un moyen de désinfection et / ou de stérilisation (D) de la phase liquide, - et un moyen de restitution (17) de la phase liquide ainsi traitée dans le bioréacteur.

12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que la boucle de traitement (B) est indépendante.

13. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que, dans le cas d'un système séparé, la boucle de traitement (B1) est disposée en dérivation sur une conduite (10) de recirculation existante de la liqueur mixte entre une cellule de filtration (2) et un réacteur biologique.

14. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un poste (E) de traitement des boues comprenant le moyen de séparation solide/liquide (12a) suivi, pour la phase solide (S), d'un poste (E1) de traitement pour réduction de production de boues.