Brevet FR2372777A1 — publié le 19780630

La présente invention a trait au domaine des matériaux utilisés comme supports de microorganismes dans les milieux de fermentation. Elle concerne plus spécialement un procédé d'activation de supports pour filtres biologiques dans le traitement des eaux résiduaires, ainsi que les nouveaux supports activés obtenus par ce procédé. On utilise depuis longtemps dans diverses industries des cultures de microorganismes tels que bactéries ou autres qui, dispersées dans un milieu aqueux plus ou moins riche en éléments minéraux ionisés ou non, se nourrissent d'un substrat organique ou inorganique, dans des conditions opératoires bien définies (aération, température, pH..etc), pour effectuer un certain nombre de transformations par assimilation et métabolisation. Par exemple, selon un proc~ dé maintenant classique du traitement des eaux usées, on utilise des microorganismes pour digérer les substances polluantes soit sous forme de boues activées dans des cuves ou bassins de fermentation soit sous forme de lits bactériens où les zooglées, constituées par les microorganismes ou analogues, sont retenues sur un support fixe servant de lit de filtration des eaux à épurer. Dans ce procédé du type à lits bactériens. par ruissellement, on met habituellement en oeuvre comme supports fixes des matériaux à base de silicates hydratés tels que, notamment, des pouzzolanes naturelles ou artificielles ou produits analogues. Afin de fournir aux diverses espèces de microorganismes des nutriments permettant d'assurer une croissance optimum, la Demanderesse a mis récemment au point de nouveaux supports constitués par des argiles cuites à haute température (ou chamottes) renfermant de petites quantités d'oligoéléments (brevet français N076.03573 du 10 Février 1976).Ces argiles dopées, dénommées PIOI?AI4INES (marque déposée) permettent d'améliorer notablement les rendements d'élimination des matières polluantes et de réaliser une économie appréciable en oxygène dans le traitement d'épuration des eaux usées par passage sur lits bactériens immergés. Il a maintenant été trouvé que l'on pouvait accélérer le processus de métabolisation des microorganismes et diminuer sensiblement le temps de mise en oeuvre des équipements de biofiltration en procédant à une activation spéciale des supports avant leur utilisation dans la biomasse de filtration. Le procédé selon l'invention consiste essentiellement à ensemencer un support pour filtre biologique, de type connu en soi, par au moins une levure choisie dans le groupe des sous-familles Saccharomyces et celui du genre Candida. Grâce à l'utilisation d'une telle levure à cinétique courte, correspondant à un taux de division cellulaire de 20 à 30 minutes environ, on peut obtenir une masse active prédominante au sein de l'écosystème ou biotope(c'està-dire de l'ensemble milieu à traiter + substrat organique ou microorganique). Parmi les levures susceptibles de convenir dans les familles mentionnées, on peut citer tout particulièrement, Torulopsis, Saccharomyces cerevisias, Saccharomyces boulardii, Candida Utilis, Candida tropicalis, Candida lipolytica. La levure de boulangerie (souche S.c) convient particulièrement bien au but visé par l'invention et, compte-tenu de son très faible cotit, elle ne contribue pays à un accroissement sensible des frais de traitement de l'eau résiduaire. Bien que de nombreux autres types de supports conventionnels puissent cotre traités selon l'invention, on obtient des résultats particulièrement spectaculaires en mettant en oeuvre dessmatériaux argileux des groupes suivants : argiles crues, argiles basses températures (ou argiles, tuiles et briques) argiles cuites à haute température (ou chamottes), argiles cuites dopées aux oligoéléments (telles que les Biodamines précitées). Parmi les argiles utilisables on peut citer, par exemple, celles des types ; illitique (habituellement utilisée pour la fabrication des tuiles et briques), kaolinique (produits réfractaires, céramiques), montmorillonitrique, ou des mélanges de ces produits. Les quantités de levure à ensemencer sur le support sont essentiellement fonction du milieu à traiter et du type de support utilisé mais elles restent généralement comprises dans la fourchette de 2 à 6 kg de levure (expri mée en matière sèche) par tonne de support. Par exemple, dans le cas d'utilisation de la levure de boulangerie dont le taux de matières sèches est de 30 ffi environ, on mettra en oeuvre environ 7 à 9 kg de levure par tonne de matériau- support. Pour procéder à l'ensemencement, par la levure, du support de biofiltration, plusieurs techniques pauvent être utilisées. Selon un procédé commode, on dilue la levure dans l'eau en ajoutant, éventuellement, quelques sels minéraux pour conserver intacte l'activité de la cellule puis on asperge, par exemple par aérosol, le support sur tapis roulant; on procède ensuite à un séchage par l'air chaud pour éliminer l'humidité. Un tel procédé peut être mis en oeuvre soit directement sur le support pr8t à son utilisation dans le bassin de filtration soit, de préférence, au cours de la fabrication mssme du support. Cette dernière solution donne la possibilité de travailler en flux nominal, dans la biofiltration, dès le remplissage de filtre, ce qui est particulièrement intéressant pour les installations traitant les rejets de petites collectivités ainsi que pour les stations à fonctionnement saisonnier. Le procédé selon l'invention a été testé e; bassins expérimen taux de biofiltration avec diverses levures, notamment Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces boulardii, ensemencées au taux de 3 à 5 grammes par litre de filtre sur diverses argiles telles que des tuiles et briques concassées à 2 à 5 mm et des chamottes dopées (types celles du brevet français pré cité), On a pu ainsi obtenir dans tous les cas, en un temps de 24 heures seu-lement, des pourcentages d'élimination de la DCO (demande chimique en oxygène) du milieu traité qui variaient entre 50 et 60 % sur des eaux traitées auparavant par un procédé physico-chimique. Des essais-témoins ont montré qu'avec l'utilisation des mimes matériaux-supports non ensemencés par les levures, toutes autres conditions étant identiques par ailleurs, il fallait attendre au moins a'#3Ojours pour obtenir des taux comparables d'élimination de la DCC. REVENDICATIONS 1. Procédé d'activation de supports pour filtres biologiques, dans le traite ment des eaux résiduaires, caractérisé en ce que l'on ensemence les supports et par des levures choisies dans le groupe des sous-familles Saccharomyces/celui du genre Candida. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les supports sont constitués par des matériaux argileux des catégories : argiles crues, argi les basses températures (tuiles, briques), argiles cuites à haute tempéra ture (chamottes), argiles cuites dopées avec des oligoéléments. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les levures sont de type :Saccharomyces cerevisias, Saccharomyces bou lardii, Candida utilis, Candida tropicalis, Candida lipolytica#Torulopsis et, tout particulièrement, la levure de boulangerie à 30 % environ d'extrait sec. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre 2 à 6 kg de levure (en matière sèche) par tonne de support. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemencement du support est effectué lors de la fabrication de ce dernier ou au moment de son utilisation dans le bassin de biofiltration, par aspersion d'une solution aqueuse de la levure sur les granulats de support puis séchage à l'ait chaud pour dliminer l'humidité.