Le procédé majeur pour le traitement des eaux chargées en carbone organique (C organique) et azote organique (N organique) est la nitrification-dénitrification, souvent associée à la digestion anaérobie pour des installations plus complètes de traitement des eaux usées.
La nitrification est un processus biologique aérobie dans lequel des bactéries nitrifiantes, principalement des genres Nitrosomonas et Nitrobacter, oxydent l'ammonium (NH4+) en nitrate (NO3−). Ce processus se déroule en deux étapes :
1. L'oxydation de l'ammonium en nitrite (NO2−) par des bactéries du genre Nitrosomonas.
2. L'oxydation du nitrite en nitrate par des bactéries du genre Nitrobacter.
La dénitrification est un processus biologique anaérobie où les nitrates (NO3−) sont réduits en gaz azote (N2) qui est alors libéré dans l'atmosphère. Ce processus est réalisé par des bactéries dénitrifiantes en l'absence d'oxygène.
Pour les procédés anaérobies, la digestion anaérobie est utilisée pour dégrader la matière organique, y compris les composés azotés organiques, en biogaz (méthane CH4 et dioxyde de carbone CO2) dans un environnement dépourvu d'oxygène.
En termes de produits, plusieurs types de réacteurs et de systèmes de pompage peuvent être utilisés dans ces procédés :
- Les systèmes de boues activées, qui utilisent des réacteurs biologiques aérobies où les microorganismes dégradent la matière organique.
- Les réacteurs à biofilm, tels que les biofiltres ou les réacteurs à lit fluidisé, où les microbes se fixent sur un support et dégradent les contaminants.
- Les systèmes de digestion anaérobie, qui peuvent inclure des digesteurs à mélange complet ou des réacteurs à flux piston, pour la production de biogaz à partir de la matière organique.
- Les pompes spécialement conçues pour les eaux usées, telles que les pompes à turbine à canal, les pompes Vortex ou les pompes centrifuges pour liquides chargés (comme la gamme Warman® AH® ou la série Flygt Vortex Pumps), qui sont utilisées pour le transport des boues et des eaux usées à différents stades du traitement.
Il est important de noter que la sélection d'un système de traitement spécifique dépendra des caractéristiques de l'eau à traiter, des réglementations locales, des objectifs de qualité de l'eau traitée et des considérations économiques.
