Etudes fondamentales et développement de procédés innovants pour l'élimination biologique de l'azote et du phosphore dans des effluents d'abattoir

L’industrie de la viande utilise de larges quantités d’eau lors de l’abattage, du découpage et du nettoyage des équipements. Les effluents produits sont très chargés en DCO, azote et phosphore. Afin d’éviter toute pollution des milieux aquatiques environnants, ces effluents doivent subir des traitements poussés. Le but principal de cette thèse était de développer un procédé de traitement par boues activées qui puisse éliminer plus de 95% de la DCO, de l’azote et du phosphore dans les effluents d’abattoir permettant alors un rejet direct de l’effluent traité en rivière. La forte teneur en azote des effluents d’abattoir est l’obstacle majeur empêchant d’établir une élimination biologique du phosphore stable et efficace. Durant cette thèse, un procédé biologique capable d’éliminer 98% du phosphore tout en abattant 95% de la DCO et 97% de l’azote a été développé dans un réacteur batch à alimentation séquentielle (SBR). Par rapport aux procédés chimiques classiques d’élimination du phosphore, ce nouveau procédé biologique offre une vraie alternative financière et environnementale pour l’industrie de la viande. Une stratégie d’alimentation séquentielle a permis de réduire l’accumulation des nitrates dans le SBR rendant ainsi possible l’élimination biologique du phosphore. Cette thèse aborde aussi l’étude et l’utilisation de technologies innovantes pour améliorer les performances du procédé SBR. Le procédé de nitrification, dénitrification et déphosphatation simultanées (SNDPR) a été incorporé au procédé à boues granulaires aérobies. La taille, la densité et l’activité microbienne des granules aérobies génèrent de forts gradients d’oxygène à l’intérieur des granules, permettant alors d’obtenir un procédé SNDPR plus efficace. Le volume du réacteur et la demande en DCO nécessaire pour éliminer l’azote et le phosphore dans les effluents d’abattoir ont ainsi pu être fortement réduits. La structure interne et la composition microbienne de ces granules ont également été étudiées.