I. Structure de base
Le média MBBR est une structure suspendue poreuse tridimensionnelle moulée à partir de polyéthylène haute densité (HDPE) ou de polypropylène modifié. Il s'agit d'un support biologique spécialisé conçu spécifiquement pour les réacteurs à biofilm à lit mobile (MBBR). Les principales caractéristiques structurelles comprennent :
· Forme et taille : principalement cylindriques, avec des spécifications standard de Φ10 mm, Φ15 mm et Φ25 mm. Il présente des parois minces et une conception globalement creuse et poreuse.
·Structure interne : des canaux poreux 3D croisés avec des supports multi-ailes/multi-dents créent un espace interne et externe massif pour la croissance du biofilm. L'indice de vide élevé permet un écoulement libre de l'eau et de l'air.
·Conception à gravité spécifique : strictement contrôlée entre 0,92 et 0,98 (légèrement inférieure à l'eau). Il ne nécessite aucun support fixe et peut naturellement se suspendre et se fluidifier facilement dans le plan d'eau.
·Caractéristiques de surface : Forte hydrophilie et rugosité de surface microscopique avec une grande surface spécifique (généralement 300 à 800 m2/m3), offrant un espace porteur suffisant pour la fixation microbienne.
II. Principe de fonctionnement
Le média fonctionne sur la base du procédé MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). Le mécanisme de base est la « dégradation du biofilm par fluidisation des médias », divisé en quatre étapes :
1. Fixation du biofilm (colonisation des porteurs)
Une fois le milieu ajouté au réservoir biochimique, les micro-organismes tels que les bactéries, les champignons et les protozoaires s'adsorbent, se développent et se multiplient rapidement sur les surfaces rugueuses et poreuses, formant un biofilm dense (symbiose stratifiée de bactéries aérobies, anaérobies et facultatives).
2. Mélange fluidisé (contact triphasé)
Le flux d'air généré par le système d'aération, combiné à la circulation de l'eau, entraîne la fluidisation, le culbutage et la collision des fluides dans tout le réservoir sans zones mortes :
Le contact complet entre le gaz, l’eau et le biofilm assure un transfert efficace de l’oxygène.
Une turbulence constante empêche le biofilm de devenir trop épais ou de vieillir, éliminant automatiquement l'excès de film pour maintenir une activité biologique élevée.
3. Dégradation des polluants (biochimie de base)
Les micro-organismes aérobies et anaérobies présents dans le biofilm utilisent la matière organique telle que la DCO, l'azote ammoniacal, l'azote total et le phosphore total présents dans les eaux usées comme nutriments :
Décomposer les polluants organiques en dioxyde de carbone et en eau.
Compléter des réactions telles que la nitrification, la dénitrification et la libération/absorption de phosphore pour purifier les eaux usées.
4. Séparation solide-liquide
Le biofilm vieilli et détaché s'écoule dans le bassin de sédimentation, tandis que le média, en raison de sa densité spécifique et de sa conception structurelle, reste intercepté dans le réservoir biochimique pour un recyclage continu. La production de boues est nettement inférieure à celle du procédé traditionnel à boues activées.
III. Avantages principaux (extension de principe)
·Pas de supports et pas de colmatage : la fluidisation suspendue empêche le colmatage et le tartre ; idéal pour les eaux usées à haute concentration.
· Charge élevée et faible encombrement : une biomasse importante garantit une efficacité de traitement 1,5 à 2 fois supérieure à celle des supports traditionnels.
· Longue durée de vie et sans entretien : résistant aux acides/alcalis et anti-âge ; peut durer 10 à 15 ans sans remplacement dans des conditions normales d'utilisation.
· Démarrage rapide et résistance aux chocs : le biofilm stable offre une résilience extrême contre les fluctuations de la qualité et du volume de l'eau.
