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Réacteur à plateaux pour le traitement des effluents industriels – SNC Laval (Société de recherche SNC)

Pour rejoindre l’entreprise

Société de recherche SNC inc.
M. Béchara Safi, président
Place Félix-Martin
455 René Lévesque Ouest
Montréal, Québec, H2Z 1Z3

Téléphone :    (514) 866-6635
Télécopieur :    (514) 866-0600
Courriel :    safib@snc-lavalin.com
Site Internet :    http://www.snc-lavalin.com

Fiche technologique

Description de la technologie
La technologie du réacteur à plateaux développée par la Société de recherche SNC, une filiale du Groupe SNC-Lavalin, est utilisée pour le traitement des effluents industriels fortement chargés en matières organiques, tels que les eaux provenant des industries chimiques, agroalimentaires ou papetières.

 

La charge organique est partiellement transformée en méthane grâce à un traitement biologique anaérobie. Les gaz émis sont canalisés et récupérés à la sortie du réacteur. Ils peuvent ensuite être brûlés ou réutilisés dans l’usine comme source d’énergie.

Le réacteur à plateaux est vertical et la circulation des eaux se fait à l’aide d’une pompe, du bas vers le haut. Ce réacteur est constitué de trois plateaux parallèles disposant de points de passage conçus pour empêcher les bactéries de tomber au fond du réacteur, tout en laissant passer les liquides et une partie des gaz. La présence des plateaux permet de répartir la charge et la production de gaz sur différents lits de boues. La turbulence responsable de la migration de la biomasse vers la sortie du réacteur s’en trouve amoindrie.

La technologie du réacteur à plateaux a aussi l’avantage d’être compacte (un système de 500 kg de DCO/j occupe une surface de 60 m2) et de permettre le traitement en alternance de différents types d’eaux usées.

Performances
Le réacteur à plateaux a été testé à l’échelle de 1 200 l et de 450 000 l sur les eaux usées d’une fromagerie. Les résultats démontrent un taux d’enlèvement de 90 % de la DCO (demande chimique en oxygène) à une charge organique de 45 kg/m3/m3.j. La production de gaz atteint jusqu’à 20 m3/m3.j. Le temps de rétention dans le réacteur varie de 12 à 40 heures. L’effluent traité peut être rejeté à l’égout.

Limites d’application
Le système de traitement s’applique aux matières organiques facilement biodégradables et non toxiques pour les bactéries. La charge organique applicable est de 2 000 à 60 000 mg/l de DCO et la productivité du réacteur est limitée à 30 kg DCO/m3.j.

Installation et fonctionnement
Vue extérieure de l’installation du réacteur chez NutrinorLes effluents à traiter pénètrent dans le réacteur par des entrées parallèles. Les eaux sont pompées vers le haut et traversent les différents niveaux avant d’être évacuées. Dans certains cas, les eaux devront être chauffées pour atteindre la température idéale de 35 0C, qui favorise l’activité microbienne.

Les gaz formés pendant le traitement s’élèvent à travers la biomasse jusqu’à ce qu’ils atteignent le plateau supérieur. Les plateaux retiennent les particules gazeuses et les forcent à se déplacer horizontalement. Elles s’échappent alors par la sortie latérale du niveau où elles se trouvent. Chaque compartiment est rempli à 80 % de sa capacité avec la biomasse. Selon le type d’effluent, les boues devront être extraites environ une fois par année et enfouies dans un site autorisé.

Seule une faible partie des gaz poursuit son ascension vers le niveau suivant. Il n’y a donc pas d’agitation indésirable à la surface du réacteur pouvant affecter les bactéries ou causer leur perte. Les gaz qui traversent les plateaux remuent périodiquement les lits de boues et nettoient les points de passage, ce qui prévient la formation de points morts.


vue de la torche brûlant le méthane produit par le traitement anaérobieLes gaz récupérés sont principalement composés de méthane (environ 80 %) et de CO2 (environ 20 %).

Le temps requis pour l’installation et la construction d’un réacteur à plateaux est d’environ cinq mois, et la mise en route nécessite trois semaines. Par la suite, le démarrage du réacteur est instantané. Le système ne comporte aucune pièce en mouvement. Seuls le chauffage des eaux, les pompes et le contrôle automatisé nécessitent un apport d’énergie. Aucune mesure de sécurité particulière n’est requise pour assurer le fonctionnement du système. Son exploitation, qui est entièrement automatisée, sera effectuée par un technicien qualifié en traitement des eaux. Cette personne devra y consacrer environ quatre heures par jour. Les paramètres de conception du réacteur doivent être respectés en tout temps.

Coûts
Le coût d’achat d’un réacteur à plateaux d’une capacité de traitement de 500 kg DCO/j est de 400 000 $. Les coûts d’exploitation sont de 80 $/j. Il est parfois nécessaire d’ajouter des produits chimiques tels que des nutriments ou des agents neutralisants. Le coût des produits chimiques peut varier entre 16 000 $ et 24 000 $/an.

Information supplémentaire
La technologie du réacteur à plateaux a fait l’objet d’un développement au Québec par la Société de recherche SNC et l’École Polytechnique de Montréal. Un montant de 2 M $ a été investi sur une période de cinq ans grâce aux contributions de Sciences et Technologies Canada, du Centre québécois de valorisation de la biomasse (CQVB) et du Conseil national de recherches du Canada (CNRC). Une unité de démonstration à l’échelle industrielle fonctionne actuellement sur le site d’une usine agroalimentaire à Chambord, au Lac-Saint-Jean. SNC-Lavalin détient la licence d’exploitation de cette technologie.