Technologie du bioréacteur à membranes

 Waterleau a abandonné l'approche curative en aval («end-of-pipe thinking») qui a ses limites, et est passée à une approche d'intégration des processus.

Le BioRéacteur à Membranes (BRM) cadre parfaitement dans cette philosophie. Il produit un effluent extrêmement pur et approprié pour être immédiatement réutilisé; il n'est pas étonnant qu'il soit considéré dans le monde entier comme constituant la technologie la plus prometteuse en matière d'épuration des eaux usées. Des membranes de microfiltration d'ultrafiltration peuvent être utilisées pour séparer les boues et les eaux usées biologiquement purifiées.

En remplaçant la phase de sédimentation par une séparation membranaire, il est possible de faire fonctionner le bioréacteur avec des concentrations de boues beaucoup plus élevées (comprises généralement entre 12 et 15 g/l). Par conséquent, le volume du bioréacteur peut être considérablement réduit (par un facteur 3). Un avantage supplémentaire de ce système réside dans le fait que le filtrat est pratiquement exempt de matières en suspension et de bactéries étant donné qu'elles ne savent pas traverser les membranes. Le filtrat sera donc prêt à être réutilisé ou traité ultérieurement par osmose inverse.

Il existe deux types de BRM:

1. membranes placées à l'extérieur, c.-à-d. dans une boucle externe au bioréacteur (X-TRACTOR® MBR)
2. membranes immergées dans la boue activée, c.-à-d. installées dans le bioréacteur lui-même (ATLANTIS® MBR)

Les deux concepts de bioréacteurs à membranes ont leurs propres avantages et leur propre gamme d'applications.

BRM a filtration tangentielle X-Tractor^®

Dans une installation X-TRACTOR^®,des membranes tubulaires sont placées dans un circuit externe au bioréacteur

Dans un X-TRACTOR^®, on fait passer le mélange boues-eau purifiée à grande vitesse le long de la surface de la membrane afin d'y maintenir des conditions de turbulence.

L'eau passera au travers des membranes tandis que les matières en suspension sont retenues et retournent dans le bioréacteur. En raison de la vitesse élevée de recirculation, ces membranes se caractérisent par un taux de colmatage très faible et sont dès lors surtout utilisées dans des traitements d'eaux usées plutôt difficiles tels que l'épuration d'eaux usées provenant de buanderies et de lixiviats.

Un désavantage potentiel de cette technologie par rapport à la technologie ATLANTIS^® réside toutefois dans la consommation énergétique plus élevée. C'est pourquoi ces installations sont généralement utilisées pour traiter des flux d'eaux usées plus petits mais plutôt difficiles. Un avantage du placement des membranes à l'extérieur du bioréacteur réside dans le fait qu'on peut réaliser facilement un nettoyage plus agressif des membranes étant donné qu'il n'y a pas de contact immédiat avec la biomasse qui se trouve dans le réacteur.