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Biofiltration d’effluents gazeux – AirScience Technologies

Description de la technologie
Le procédé de biofiltration d’effluents gazeux développé par AirScience Technologies est applicable au traitement des composés organiques volatils (COV) ou halogénés, des hydrocarbures aromatiques monocycliques (HAM) ou polycycliques (HAP) et de certains alcools. Ils est aussi utilisé pour le contrôle des odeurs.

Biofiltre a lit de ruissellementL’épuration des gaz par voie biologique consiste à faire passer le gaz à travers un milieu filtrant sur lequel sont fixés des microorganismes. Les gaz sont traités grâce à des processus de biodégradation, de sorption et de filtration. Le procédé nécessite généralement une phase préalable d’humidification afin de saturer l’air en eau.

La biofiltration d’effluents gazeux constitue une nouvelle technologie efficace et économique. Elle offre un fort potentiel d’application pour les stations d’épuration des eaux, les sites de traitement des sols, les centres de compostage et les industries agroalimentaires, chimiques, pharmaceutiques et papetières.

Performances
Les performances du procédé mis au point et commercialisé par AirScience Technologies dépendent du type de contaminants et des concentrations à traiter ainsi que des critères de conception du biofiltre (ex. : nature du lit filtrant, composition en microorganismes et conditions physico-chimiques). Si les critères de conception sont respectés, le taux d’enlèvement des BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylène) est de l’ordre de 90 % à 99 %. Le taux d’enlèvement des HAP volatils se situe entre 75 % et 90 %.

La biofiltration appliquée au traitement des effluents gazeux a l’avantage de ne générer aucun déchet secondaire, aucune émission d’eau usée ni de poussière. Les extrants du procédé sont du gaz carbonique (CO2), des vapeurs d’eau (H2O) ainsi qu’une fraction résiduelle des contaminants visés, variant en fonction du taux d’enlèvement atteint. Par exemple, si le taux d’enlèvement d’un contaminant est de 99 %, on retrouvera 1 % de ce contaminant dans l’effluent gazeux traité.

Le milieu filtrant est réutilisable lorsqu’il est composé d’une matrice solide d’origine naturelle, à base de biomasse, et qu’il n’a pas été biodégradé à l’intérieur du biofiltre.
Biofiltre type

Limites d’application
L’utilisation du procédé de biofiltration de l’air de la firme AirScience Technologies est limitée par la toxicité de l’effluent. En effet, des concentrations élevées en composés halogénés peuvent réduire l’efficacité du biofiltre et même détruire une partie de la flore microbienne. Des températures élevées, de l’ordre de 40 ° C, pourront également limiter l’efficacité de traitement. Le respect des charges maximales du biofiltre, déterminées lors de la conception, ainsi que des paramètres de contrôle d’humidité et de température, assure un taux d’enlèvement optimal des polluants visés.

Installation et fonctionnement
Les gaz à traiter subissent d’abord une étape de préparation afin de les rendre compatibles avec les microorganismes du milieu filtrant. Cette étape peut inclure l’humidification, le refroidissement et/ou le dépoussiérage. L’air est ensuite acheminé vers le biofiltre où la flore microbienne effectue la dégradation des contaminants, qui sont transformés en eau et en gaz carbonique.

Le lit bactérien est constitué de différents matériaux (biomasse) dont la composition varie en fonction du type de contaminant. Des nutriments peuvent être ajoutés dans le but de favoriser la croissance de la flore microbienne, et le niveau du pH doit être contrôlé. La fréquence de changement des milieux filtrants généralement utilisés (tourbe, écorce) varie entre six mois et deux ans, selon les caractéristiques des gaz traités et du procédé. La durée de vie des milieux filtrants peut atteindre jusqu’à sept ans, lorsque des copeaux de bois compostés ou des racines compostées sont utilisés.

Les microorganismes utilisés ne sont pas pathogènes. Les risques pour la santé des travailleurs sont donc très faibles, et seules les mesures préventives usuelles sont applicables. Il s’agit essentiellement du port de gants et de masques respiratoires, ainsi que du nettoyage des lieux et d’une bonne hygiène personnelle. Si un déversement accidentel survenait, les microorganismes ne survivraient pas sans un apport important de substrat. Pour le traitement de vapeurs de solvants tels que l’éthanol et le toluène, il est nécessaire de prendre certaines précautions, même si les risques de contamination de l’environnement sont faibles. Ces risques sont uniquement associés à un éventuel bris mécanique des installations. Toute fuite dans l’environnement est généralement détectée et gérée promptement.

Coûts
Les coûts d’achat d’une unité de biofiltration développée par AirScience Technologie se situent entre 300 $ et 600 $ par mètre cube d’air à traiter par minute. Un apport énergétique de l’ordre de 4 kW pour chaque 10 000 m3/heure d’air à traiter représente l’essentiel du coût d’exploitation, soit environ 0,03 $ par millier de mètres cubes de gaz traité. Une surveillance hebdomadaire permet d’assurer le bon fonctionnement de l’unitéde biofiltration.

Information complémentaire
La technologie de biofiltration développée par AirScience Technologies sur une période d’environ trois ans a bénéficié de la participation de l’Alberta Environmental Centre et de l’Institut de recherche en biotechnologie de Montréal. Actuellement, 10 unités de biofiltration fonctionnent dans des industries des domaines de l’agroalimentaire, de la transformation du tabac et du bois ainsi que dans des stations de traitement des eaux usées et des centres de compostage.

Contacts

AirScience Technologies
M. Gérard Magnin, président
1751, rue Richardson, bureau 3525
Montréal, Québec, H3K 1G6

Téléphone :    (514) 937-4614
Télécopieur :    (514) 937-4820
Courriel :    airscience@compuserve.com