Biofiltration: traitement de l’air en compostage

Le biofiltre est un des procédés de désodorisation les plus économiques et les plus simples disponibles sur le marché. Mais pour avoir un biofiltre qui donne satisfaction, pas mal de conditions sont à remplir.

Pour les applications de biofiltration, le matériau filtrant ou la biomasse est composé d’une matière organique tel que de l’écorce, de la tourbe, des fibres de coco, du compost, de la bruyère, des rhizomes de bois, des granulés d’argile expansé, etc. dans un rapport de mélange bien définie, ou en plusieurs couches. Ce support filtrant naturel ou biomasse peut être introduit dans des biofiltres ouverts ou fermés. La biomasse est enveloppée d’une fine couche d’eau. Une partie des polluants, présents dans les rejets gazeux qui vont traverser le filtre, va déjà se dissoudre dans cette eau; une autre partie sera retenue par les particules de la biomasse et une dernière partie sera décomposée par les microorganismes présents dans la biomasse. Ces microorganismes vont collaborés à la décomposition des derniers polluants présents dans les rejets gazeux. Les microorganismes se nourissent en partie avec les restes des polluants et en partie avec la biomasse elle-même. Comme pour tout être vivant, l’eau et l’oxygène sont d’une importance vitale pour les microorganismes; ces deux substances étant présents dans la biomasse dans des conditions réelles d’exploitation. Le résidu de ces procédés de décomposition sont le CO2, l’H2O, le sulfate, le nitrate et similaires.

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Biofiltre – biofiltration : traitement de l’air en compostage – désodorisation

Le biofiltre est un des procédés de désodorisation les plus économiques et les plus simples, disponibles sur le marché. Mais pour avoir un biofiltre qui donne satisfaction, pas mal de conditions sont à remplir.

Biofiltration : principe de fonctionnement

Pour les applications de biofiltration, le matériau filtrant ou la biomasse est composé d’une matière organique tel que de l’écorce, de la tourbe, des fibres de coco, du compost, de la bruyère, des rhizomes de bois, des granulés d’argile expansé, etc. dans un rapport de mélange bien définie, ou en plusieurs couches. Ce support filtrant naturel ou biomasse peut être introduit dans des biofiltres ouverts ou fermés. La biomasse est enveloppée d’une fine couche d’eau. Une partie des polluants, présents dans les rejets gazeux qui vont traverser le filtre, va déjà se dissoudre dans cette eau; une autre partie sera retenue par les particules de la biomasse et une dernière partie sera décomposée par les microorganismes présents dans la biomasse. Ces microorganismes vont collaborés à la décomposition des derniers polluants présents dans les rejets gazeux. Les microorganismes se nourissent en partie avec les restes des polluants et en partie avec la biomasse elle-même. Comme pour tout être vivant, l’eau et l’oxygène sont d’une importance vitale pour les microorganismes; ces deux substances étant présents dans la biomasse dans des conditions réelles d’exploitation. Le résidu de ces procédés de décomposition sont le CO2, l’H2O, le sulfate, le nitrate et similaires. Quand la biomasse devient saturée avec les polluants et les résidues et s’est émiettée par l’action des microorganismes, elle sera remplacée périodiquement; la fréquence de ce remplacement dépend entièrement de la composition des rejets gazeux offerts et des charges qui y sont présents. Une biofiltre ne peut pas s’utiliser pour l’épuration et la désodorisation de n’importe quel genre de rejet gazeux. Les polluants présents dans les rejets gazeux vont déterminer quels groupes de bactéries vont survivre et/ou devenir dominants dans la biomasse (également sous influence de la température et de la teneur en humidité, un certain microclimat va se développer dans la biomasse). Toute alternance dans les facteurs décrits ci-dessus peuvent sévèrement déstabiliser le bon fonctionnement du biofiltre.

Biofiltration : les paramètres importants pour un bon fonctionnement du biofiltre

Teneur en humidité constante: La préservation d’une teneur en humidité constante dans la biomasse est un critère essentiel pour le bon fonctionnement d’un biofiltre. La biomasse ne devrait pas être ni trop sèche ni trop humide. Sous l’influence d’une teneur en humidité trop élevée, la biomasse peut devenir grumelueuse, ce qui va augmenter la résistance de l’air, faire diminuer le taux d’oxygène; et le biofiltre finira par devenir lui-même source de nuisance olfactive. Pour cette raison, il est d’une importance primordiale de préhumidifier les rejets gazeux avant qu’ils n’entrent dans le biofiltre. Cette unité de préhumidification doit être parfaitement mise au point afin de créer la teneur en humidité idéale au sein du biofiltre.
Alimentation en air constante (débit de rejets gazeux et taux d’oxygène) : Il devrait y avoir une alimentation en air ou rejets gazeux constante. En cas de production de rejets gazeux pendant 7 ou 8 heures/jour pendant 5 jours/semaine seulement, avec des intervals de non-productiveté pendant les weekends, jours fériés et autres congés, la mise en oeuvre d’un système de biofiltration n’est pas une bonne solution. Les microorganismes ne peuvent pas survivre sans alimentation en air et oxygène permanente. Les rejets gazeux doivent également être dépoussiérés et dégraissés.
Température constante (température ambiante): le bon développement de la microbiologie demande une température entre 15 et 20 ° jusqu’à 30 °C maximum. Des températures plus basses vont rallentir le processus et des températures plus élevées vont provoquer la prolifération de la microbiologie, ce qui va déstabiliser l’entièreté de la biomasse.
Une charge de polluants assez constante : une charge de polluants plus basse n’est pas réellement un problème, mais cela va uniquement se traduire en un résultat supérieure d’élimination (uniquement à condition que les autres paramètres restent à un niveau constant). A une charge de polluants très haute ou une charge de pointe, la biomasse va devenir grumeleuse et finir par se tasser plus rapidement, à cause de la croissance excessive des microorganismes.
Pas de substances toxiques ou acédifiantes en haute concentration: Des substances très toxiques vont tuer les bactéries. Des concentrations trop hautes de composantes organiques sulfurées, chlorées et azotées de même que de l’ammoniac vont acédifier la biomasse et faire diminuer son efficacité. Ceci peut partiellement être évité en ajoutant des additifs à la biomasse, en remplaçant la biomasse plus fréquemment ou en installant un laveur de gaz chimique en amont du biofiltre.
La biomasse sur mesure: Le biomasse devrait être entièrement adaptée à la composition des rejets gazeux à traiter. La biomasse ne devrait pas être ni trop fine, ni trop grosse, l’air est à distribuer uniformément sur tout le biofiltre. Les particules dans biomasse devraient être assez grosses pour  obtenir une surface d’échange assez substantielle, mais devraient également contenir assez de matière organique (plus fine) pour permettre une croissance suffisante de la microbiologie et un bon cadre de vie pour les bactéries. Des additifs tels que du chaux et de la dolomite protègent contre une acédification prématurée. La biomasse s’installe de préférence sur une grille, pour permettre une bonne distribution de l’air. Pour des applications spécifiques, la mise en oeuvre d’une biomasse inoculée pourrait être appropriée (inoculation avec des bactéries spécifiques selon le genre d’application). Dans tous les cas, la biomasse est à remplacer régulièrement, en fonction de l’acédification et de la salification de la biomasse et la chute de pression dans le biofiltre (à cause de la compaction de la biomasse). La durée de service de la biomasse varie énormément et se situe entre 6 mois et 5 ans.

Biofiltre : les avantages

  • le coût d’investissement est plutôt bas (construction simple)
  • un bon résultat pour les composantes biodégradables à des concentrations relativement basses (procédé de polissage)

Biofiltre : les inconvénients

  • Prend une surface relativement large
  • La biomasse doit être remplacée régulièrement
  • La teneur en humidité exacte, de même que le pH sont à suivre de près, une bonne aération est vitale

Biofiltration : les domaines d’application les plus importants

  • les stations d’épuration des eaux usées
  • l’agro-industrie (compostage, industrie agro-alimentaire)