Étangs aérés 2.0

22 juin 2021

Le traitement des eaux usées contribue à réduire de façon considérable les polluants qui sont rejetés dans l'environnement par l'activité humaine. Plusieurs technologies de traitement s'offrent aux municipalités qui doivent choisir en fonction de certains éléments comme le débit d'eau, les concentrations de polluants à traiter, l'espace disponible, les capacités du milieu récepteur ainsi que des critères imposés par les autorités.

Les exigences réglementaires de rejet en vigueur au Québec encadrent les polluants organiques, les matières en suspension, le pH et la toxicité. Pour les stations rejetant plus de 2 500 m3/j, la toxicité doit être périodiquement vérifiée par des essais de laboratoire. Pour les plus petites stations, bien que la mesure de la toxicité ne soit pas spécifiquement prescrite, le respect des exigences demeure requis. Dans les eaux usées de nature domestique, cette toxicité est en grande partie liée à la concentration en azote ammoniacal, ce qui en fait un poluant d'intérêt.

L'enlèvement de l'azote ammoniacal, aussi appelé "nitrification", dépend de multiples facteurs, notamment la température de l'eau. Dans un climat froid comme le nôtre, les étangs aérés, qui représentent le plus grand nombre d'ouvrages de traitement d'eaux usées au Québec, ne sont pas très efficaces pour la nitrification, et plusieurs auraient peine à respecter l'exigence en matière de toxicité si des mesures y étaient effectuées. Dans un contexte où plusieurs étangs aérés approchent de leurs capacités de conception, il apparait pertinent d'envisager des procédés d'enlèvement de l'azote ammoniacal dans l'éventualité d'une mise à niveau.

À cet effet, le système KAMAK de Bionest constitue une option unique à considérer. Ce système constitué de cinq zones, dont deux réacteurs biologiques à culture fixée (RBCF), permet d'augmenter la capacité des étangs aérés (EA) en s'installant à même les étangs existants, ce qui a également pour effet de minimiser les coûts en génie civil. On parle alors de "procédé hybride EA-RBCF" au sein duquel la formation d'un biofilm dans les réacteurs biologiques prolonge le temps de rétention des solides, accroît la concentration de biomasse et améliore sa distribution dans le volume de traitement.

Cette solution, sans accroître l'empreinte au sol ou la charge de travail des opérateurs, augmente non seulement la capacité de traitement, mais permet aussi une nitrification de plus de 90 % à l'année.

De récents résultats obtenus en conditions réelles démontrent que le KAMAK a permis la nitrification en période hivernale, où la température de l'eau est descendue à moins de 1 degré C et s'est maintenue sous les 5 degrés C pendant près de quatre mois, et ce tout en présentant des performances au-delà des exigences pour les autres paramètres normés.